نیروی برش / Trim Force :
1- نیروی لازم برای برش خطوط بدون زاویه لبه برش ( without shear angle )
نیروی برش P= L. t. σ P : ( N ) :نیروی برش
طول برش L : ( mm )
ضخامت ورق t : ( mm )
مقاومت کششی ورق σ : ( N / mm ² )
که برای فولاد نرم ( حالت عمومی ) : σ = 345 N / mm ²
توجه : در صورتیکه ورق از جنس فولاد با مقاومت زیاد ( high strength steel ) باشد باید نیروی برش بدست آمده را در عدد 1.5 ضرب کرد .
2- نیروی لازم برای برش خطوط با زاویه لبه برش ( shear angle )
نیروی لازم برای برش با زاویه برش Ps= c.p Ps: ( N )
نیروی لازم برای برش بدون زاویه برش p : ( N )
( فولاد نرم = soft steel ) c : 0.6 ~ 0.7
نیروی سوراخکاری / Pierce Force
1 – محاسبه نیروی سوراخکاری ( pierce ) برای سطوح بدون زاویه :
نیروی سوراخکاری P : ( N ) P = π D .t . σ
قطر سوراخ D : ( mm )
ضخامت ورق t : ( mm )
مقاومت کششی ورق σ : ( N / mm ² )
برای فولاد نرم : σ = 345 N / mm ²
نیروی جانبی برش / Side Pressure On Trim Steel
نیروی جانبی 1/3 نیروی لازم برای برش است .
N = 1/3 .P : نیروی جانبی
P= L. t. σ : نیروی برش
نیروی ورق گیر / Pad Pressure
نیروی pad به شکل قطعه و ضخامت آن بستگی دارد ولی معمولاً این نیرو در حدود 4 – 20 درصد نیروی برش است در این حالت اگر دقت شکل مورد نظر ( trim & pie ) در حدود 10 درصد اندازه شکل برش باشد باید از حد بالائی محدوده فوق استفاده کرد .
نیروی pad بر حسب Ps : ( N )
نیروی برش بر حسب P : ( N )
طول برش بر حسب L : ( mm )
ضخامت ورق بر حسب t : ( mm )
برای مثال در قطعه تقویت لولا در OP20 نیروی برش به این شکل محاسبه میشود که ابتدا طول خط برش با توجه به آنچه که در DIE LAY OUTمشخص شده است اندازه گرفته میشود.
نیروی برش P= L. t. σ=2725x2x345=1879560 N P : ( N ) :نیروی برش
طول برش L :2725 ( mm )
ضخامت ورق t :2 ( mm )
مقاومت کششی ورق σ :345 ( N / mm ² )
نیروی برش بر حسب P : 1879560( N )
طول برش بر حسب L : 2725( mm )
ضخامت ورق بر حسب t :2 ( mm )
با توجه به جدول معرفی شده نیروی ورقگیر محاسبه میشود.
P : 1879560x0.8=150364( N )=15 ton
با توجه به مقدار نیروی ورقگیر باید تعداد و نوع فنر انتخاب و در مکان مناسب در قالب جایگذاری شود.
به همین ترتیب نیروی برش و نیروی ورقگیر و به تبع آن نیروی فنر مورد نیاز جهت انجام عملیات مورد نظر برای کلیه مراحل کاری قالب محاسبه میشود.
نکاتی در مورد فنر :
در Plane view ، محدوده قرارگیری فنرها را نشان دهید . بهتر است بجای نشان دادن قطر فنر ( spring ) قطر spring pocket نشان داده شود .
سعی کنید فنر در لحظه تماس pad با ورق به اندازه 10% طول آزاد خود فشرده باشد .
قطر pocket spring باید به اندازه spring Dia + 1.5 mm در نظر گرفته شود .
اگر pad به اندازه کافی ضخیم است ، برای نصب آسان فنرهای upper pad قسمتی از pocket spring را در Lower و قسمتی را در upper طراحی کنید .
حداقل یک سوراخ 15 mm در casting ( بلوک ریختگی ) بالای pocket spring طراحی کنید .
لبه تمامی pocket spring های عمیق تر از 10 mm را پخ ( chamfer ) بزنید.
بطور کلی فنرها بایستی بطور صحیح و به اندازه کافی هدایت ( guide ) شوند تا از پیچیدگی و انحراف فنر جلوگیری شود.
3/2 از طول فنر در حالت بسته باید بوسیله pocket spring پوشیده شود .
در صورت قرار گرفتن 3/2 از طول فنر در داخل pocket ها ، برای جلوگیری از کمانش فنر باید یک guide pin در داخل فنر قرار داد .
Urethane :- Urethane نباید بیش از 30 % طول اولیه آن فشرده شود .
- طول Urethane نباید بیش از دو برابر قطر آن باشد . L ≤ 2 x d ( پیش از فشردگی )
اگر برای افزایش طول کورس از اورتانها به صورت دو یا سه طبقه استفاده می کنید ، باید مابین آنها یک واشر جدا کننده بکار ببرید .
همچنین در محل تماس اورتان با قالب باید سکوی ( نشیمنگاه ) مناسب به صورت casting در نظر گرفته شود .
قطر spacer washer و سکوی اورتان باید حداقل 10 mm از قطر اورتان در حالت منبسط شده ( تحت بار ) بیشتر باشد .
رابطه بین سختی چند اورتان که پشت سر هم قرار می گیرند به صورت زیر می باشد :
1/K = 1/K1 + 1/K2 + …
S = S1 + S2 + …
فاصله بین پانچ و die / Gap beet win punch & Die :
1 – فاصله بین پانچ و die برای فولاد نرم ( soft steel = spc ) مطابق جدول زیر است :
| Clearance |
Metal |
| C ( mm ) |
Thickness t ( mm ) |
| 0.03 |
0.6 |
| 0.04 |
0.7 |
| 0.045 |
0.75 |
| 0.055 |
0.8 |
| 0.065 |
0.9 |
| 0.075 |
1 |
| 0.095 |
1.2 |
| 0.115 |
1.4 |
| 0.13 |
1.6 |
| 0.15 |
1.8 |
| 0.17 |
2 |
| 0.205 |
2.3 |
| 0.235 |
2.6 |
| 0.26 |
2.9 |
| 0.32 |
3.2 |
| 0.45 |
4.5 |
| 0.72 |
6 |
فاصله بین ورق گیر و Sectional / Gap beet min pad & Sectional of trim :
این استاندارد فاصله بین ورق گیر ( pad ) و sectional را در مواقعی که sectional و کفشک پائینی روی هم بلغزد معین
می کند .
این استاندارد برای ورق هائی با ضخامت کمتر از 0.8 mm و تلرانس ± 0.2 می باشد . ( t ± 0.2 < 0.8 mm )