18309

۱۸۳۰۹

شكل‌دهي تدريجي ضربه‌اي در قلمزني ورق‌هاي فلزي

دكتري

مهندسي مكانيك

شهريور ماه ۱۳۹۵

دكتر محمد رياحي

دكتر محمد صديقي

مكانيك

با توجه به مطالبات روز افزون صنايع دستي، براي جوابگويي به نياز جامعه، مكانيزه نمودن اين فرآيند سنتي مي‌تواند پاسخي به اين نياز باشد. ازاينرو افزايش سرعت و كيفيت توليد محصول داراي اهميت فراوان است. در اين تحقيق علاوه بر اجراي دستي قلمزني جهت آشنايي با روش‌هاي معمول آن، مراحل ابتدايي روش سنتي قلمزني ورق فلزي مكانيزه شده است، به گونه‌اي كه با داشتن عكس موردنظر مي‌توان مسير حركت ابزار را بدست آورد و با استفاده از مكانيزم ضربه‌زن طراحي شده، شكل موردنظر را روي سطح ورق برجسته نمود. ضربه زن استفاده شده در حقيقت يك سولنوئيد كوچك است كه سرعت و قدرت ضربه‌زني آن از طريق كامپيوتر براي هر برخورد ابزار با ورق قابل كنترل است. به كمك نرم‌افزار طراحي شده ضربه زني به صورت آنلاين انجام شده است كه نسبت به روش آفلاين انعطاف بيشتري دارد. با بدست آوردن بيشينه فركانس ضربه زني و تنظيم سخت افزاري ضربه زن طراحي شده، مي‌توان بدون كاهش قدرت، حداكثر سرعت ضربه را بدست آورد. همچنين با مدولاسيون ولتاژ، قدرت شكل‌دهي در هر ضربه قابل تنظيم است. دستگاه متقارن و كوچك و سبك طراحي شده تا بسادگي در دستگاه هاي كنترل عددي كوچك قابل استفاده باشد. ضربه‌زن طراحي شده مدلسازي و با داده هاي تجربي صحت سنجي شده و تاثير پارامترهاي موثر بر سرعت و قدرت ضربه بررسي شده است. پارامترهاي بررسي شده عبارتند از: كورس حركتي هسته، قطر و زاويه نوك هسته و سوراخ كردن آن، قطر مفتول سيم‌پيچ، ولتاژ تحريك سيم‌پيچ و مقايسه تحريك ديناميكي و استاتيكي. براي مقيد كردن ورق روش‌هاي مختلفي مدنظر قرار گرفته است. بكارگيري ماده محافظ پشت ورق، سبب مقيد كردن آن و كاهش صدا و شكل پذيري بهتر ورق مي‌شود، و از بين مواد مختلف قير انتخاب شده است. شكل پذيري ورق در حالتي كه قير پشت ورق قرار دارد مدلسازي و صحت‌سنجي گرديده است و تاثير پارامترهاي زير بر شكل‌دهي ورق مورد بررسي قرار گرفته است: ضخامت لايه قير، قطر ابزار، ضخامت ورق، تغيير ولتاژ ضربه‌زن، مقايسه مقيد نمودن ورق با قير يا از اطراف. انجام موفقيت آميز قلمزني به صورت مكانيزه، توانايي و امكان رشد مكانيزم طراحي شده را نشان مي‌دهد.

1396/10/21

1/11/2018 12:00:00 AM

As the hand craft is demanded more by population today, it is necessary to mechanize this method and increasing the speed and the precision of this method is important. In this research the chasing and Repoussé is done by hand and the first steps of traditional this art is mechanized. The tool path is drawn by using the desired picture and it is pasted on the sheet by using the designed controllable hammering machine. The hammering machine is a small solenoid which the speed and power of impact is controllable. Different methods are used for clamping the sheet, the protectant material under sheet, clamps it and avoids sound pollution and leads to better forming, the best protectant material is bitumen. The designed solenoid is simulated and validated by experimental data and following parameters are investigated: plunger coarse, plunger diameter and tip angle and drilling it, coil wire diameter, comparing static and dynamic exciting of solenoid, coil exciting voltage. In the next simulation, the bitumen is utilized under the sheet and sheet forming of following parameters are investigated: bitumen thickness, tool diameter, sheet thickness, excitation voltage, and comparison of clamping sheet by bitumen or by surrounding. The successful chasing shows the ability of designed mechanism. The online method of hammering is more flexible than the offline one. The maximum power and speed could be achieved by using maximum hammering frequency without power loss, although hammering power could be controlled by voltage modulation in each punch. The mechanism is designed light and symmetric to make it possible to use it in small numerical control machines.