تحلیل نیرو و تنش دستگاه پرس دومرحله در کاربرد با قالب متعلق به پرس یک‌مرحله

نوع مقاله: یادداشتهای فنی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، مکانیک دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی، مکانیک دانشگاه صنعتی شریف

3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف

4 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

دستگاه‌های پرس صنعتی از نظر مکانیزم به دو گروه اصلی تک‌عمله (تک‌مرحله) و دوعمله (دومرحله) تقسیم می‌شوند. دستگاه پرس تک‌عمله یک مکانیزم اصلی دارد که سنبه را هدایت می‌کند. پرس دوعمله علاوه بر مکانیزم ذکر شده، دارای مکانیزم ورق‌گیر نیز هست. قالب دستگاه دوعمله، وزن و در نتیجه هزینه بالاتری نسبت به قالب دستگاه تک‌عمله دارد. در برخی از موارد، قالب کوچک پرس تک‌عمله را برای پرس دوعمله به کار می‌گیرند، در این صورت مکانیزم ورق‌گیر بی‌استفاده شده و پرس عملاً تک‌عمله می‌شود. هدف این پژوهش، بررسی دینامیکی و تحلیل سازه‌ای حالت اخیر است. در این مقاله، ابتدا برای بررسی سینماتیک مکانیزم، مدل‌سازی ریاضی آن انجام می‌شود. در ادامه، تحلیل نیرویی مکانیزم دوعمله با قالب استاندارد و قالب کوچک حالت تک‌عمله انجام می‌شود. این پژوهش با تحلیل تنش این دو حالت پایان می‌یابد. در انتهای این بررسی، مشخص شد که به کار بردن قالب پرس تک‌عمله برای پرس دوعمله، نیروها و تنش‌های وارد به مفاصل مکانیزم سنبه‌زن پرس را نسبت به حالت معمول، افزایش چشم‌گیری می‌دهد. بنابراین، به کار بردن قالب‌های تک‌عمله علی‌رغم کاهش هزینه‌های ساخت قالب، امکان خرابی و شکست رابط‌بندی پرس را بالا برده و در نتیجه، به هزینه‌های تعمیر و نگه‌داری دستگاه پرس خواهد افزود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Schuler GH (1998) Metal forming handbook. Springer, Berlin Heidelberg.

[2] Orville DL (1988) Handbook of Fabrication Processes. ASM International.

[3] س. باقرزاده،  م. حیدری (1387)  تعیین بازه بهینه نیروی ورقگیری در عملیات کشش سقف خودرو 206 به روش المان محدود. ششمین کنفرانس سالانه دانشجویی مهندسی مکانیک.

[4] Hwang M, Chiou T (1995) A Drag-Link of Mechanical Presses for Precision Drawing. Int J Mach Tools Manufact 35(10): 1425-1433.

[5] Soong RC (2010) A new design method for single DOF mechanical presses with variable speeds and length-adjustable driving links. Mech and Mach Theory 45: 496-510.

[6] ح. ظهور، ع. درگی (1386) بهینه‌سازی سینماتیکی مکانیزم 8 میله‌ایی پرس‌های مکانیکی فرم‌دهی ورق با استفاده از الگوریتم ژنتیک. پانزدهمین کنفرانس سالانه بین‌المللی مهندسی مکانیک.

[7] Tso PL, Liang KC (2002) A nine-bar linkage for mechanical forming presses. Int J Mach Tools  Manufact 42: 139-145.

[8] Yossifon S, Shivpuri R (1991) Analysis and comparison of selected rotary linkage drives for Mechanical Presses. Int J Mach Tools Manufact 33(2): 175-192.

[9] Yossifon S, Shivpuri R (1991) Optimization of a double knuckle linkage drives with constant mechanical advantage for mechanical presses. Int J Mach Tools Manufact 33(2):193-208.

[10] Ham C, Jang DC (2009) Kinematical analysis on the several linkage drives for mechanical press. J Mech Sci Tech 23: 512-524.

[11] Chval Z, Cechura M (2013) optimization of power transmission on mechanical forging presses. 24th DAAAM Int. Symposium on Intelligent Manufact. and Autom.

[12] Chval Z, Cechura M (2014) Monitoring extremely stressed points on stands of forging presses. 25th DAAAM Int. Symposium on Intelligent Manufact. and Autom

[13] مهیار فضل‌یاب، محمدعلی حسینی تاش (1388) طراحی نرم‌افزار تحلیل سینماتیک، دینامیک، کالیبراسیون و تحلیل خرابی در پرس 2000 تن، دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک.

[14] Verson, MD (1969)  Impact machining. Verson All steel Press Company, Chicago.

[15] Sandor GN, Erdman AG (1984) Advanced mechanism design: analysis and synthesis. Prentice Hall, Eaglewood Cliff, New Jersey.

[16] Norton RL (2011) Kinematics & Dynamics of Machinery. 5th edn. McGraw-Hill, New York.

[17] Hartenberg RS, Denavit J (1964) Kinematic synthesis of linkage. McGraw-Hill, New York.

[18] اصغر کرایه چیان (1386) محاسبات عددی، چاپ پنجم، مشهد، دانشگاه فردوسی.

[19] Meriam JL (2012) Engineering mechanics dynamics. 7th edn. Rhode Island: John Wiley.

[20] Semiatin SL (1996) Forming and forging, ASM Handbook Int.

[21] گییر، تیموشنکو (1383) مقاومت مصالح، غلامحسین مجذوبی، محمود نیلی، چاپ پنجم، همدان، دانشگاه بوعلی‌سینا.

[22] امیر تقوی، محمدعلی حسنی تاش، مهیار فضل‌یاب (1388) گزارش فاز دوم پروژه اینترنشیپ، اسناد فنی شرکت ایران‌خودرو، تحلیل سینماتیک، دینامیک، کالیبراسیون و طراحی نرم‌افزار تحلیل خرابی پرس 2000 تن.

[23] Budynas RG, Nisbett KJ (2006) Shigley's mechanical engineering design. 9th edn. McGraw-Hill, New York.