شکل دهی چرخشی یا اسپینینگ Spinning



ارسال شده توسط در ۱۵ شهریور ۱۳۹۲, در رسانه سایت, روش های تولید در فلزات, شکلدهی چرخشی | ۳ نظر

شکل دهی چرخشی یا اسپینینگ   Spinning

دسته بندی روش های اسپینینگ :

روش های اسپینینگ بر حسب عوامل مختلف دسته بندی های گوناگونی دارد. با توجه به به نوع دخالت انسان این فرآیند به دو دسته اصلی دستی و ماشینی تفکیک می شود. به نحوی که در اسپینینگ دستی، نیروی تغییر شکل توسط اپراتور اعمال می شود ولی در نوع ماشینی نیروی تغییر شکل از طریق نیروهای مکانیکی و هیدرولیکی اعمال می گردد که به آن اسپینینگ قدرتی نیز گفته می شود.

 فرآیند اسپینینگ از جنبه ی تغییر ضخامت در طی شکل دهی به دو دسته قابل تقسیم است.روش هایی که در اثر آن تغییر ضخامت بلنک یا پریفرم غیر محسوس بوده و با تجهیزات دستی و ماشینی قابل انجام اند و روش هایی که ضخامت قطعه کار در طی فرآیند به نحو چشمگیری تغییر نموده و فقط از طریق اسپینینگ قدرتی یا تجهیزات ویژه قابل انجام هستند. شییر فرمینگ و فلوفرمینگ جزو دسته ی دوم طبقه بندی می شوند.

در اسپینینگ از نظر دمای فرآیند، نوع دیگری از طبقه بندی نیز وجود دارد، که با عناوین داغ و سرد شناخته می شوند. اغلب عملیات اسپینینگ بدون حرارت دهی به قطعه کار انجام می شود. البته این همیشگی نبوده  در برخی موارد ( مثلا وقتی ضخامت زیاد باشد) به منظور کاهش شکنندگی و تردی، قطعه کار گرم می شود.[۱]

جدول1. طبقه بندی انواع اسپینینگ

 

۱- اسپینینگ دستی (سنتی )

  CONVENTIONAL SPINNING

اسپینینگ دستی یکی از روش های فلز کاری قدیمی است که در آن کاهش ضخامت نا محسوس است.این عملیات با استفاده از دستگاههایی مشابه دستگاه خراطی یا تراش قابل انجام است. در این روش ورق گرده بری شده که بلنک( BLANK ) نامیده می شود، بین یک مندرل چرخان و مرغک دستگاه قرار می گیرد. نیروی فشار دست روی ابزار اهرم مانندی اعمال می شود که به تدریج پس از چندین مرحله ی کاری، فلز را روی مندرل خم می کند.

شکل8. شماتیک اسپینینگ سنتی[6]

اسپینینگ دستی هنوز به طور وسیعی در نمونه سازی ها و تولید قطعات کوچک و بزرگ با ضخامت کم کاربرد دارد. این فرآیند به طور نسبی به قطعه کارهایی با ضخامت نازک تا حدود ۶٫۴ میلیمتر برای آلومینیوم محدود می شود. تولرانس قطعات اسپینینگ شده بسته به مهارت، قدرت و میزان توانایی اپراتور متفاوت است[۱].

 9-2 9

شکل9. اسپینینگ سنتی[9]

۲- اسپینینگ ماشینی  POWER SPINNING

اسپینینگ ماشینی یا قدرتی از  همان اصول اسپینینگ دستی بهره می گیرد. ولی در این روش به جای استفاده از نیروی بازوی اپراتور، از ابزار های مکانیکی برای اعمال نیرو استفاده می شود. در شکل زیر، نوعی از تجهیزات و ابزار متعارف که برای انجام فرآیند چند مرحله ای اسپینینگ سنتی به صورت ماشینی، تنظیم شده اند نشان داده شده است. که مهم ترین آنها عبارتند از :

شکل10. اسپینینگ ماشینی[3]

شکل۱۰٫ اسپینینگ ماشینی[۳]

1-    بلنک یا گرده اولیه(blank) : به شکل دایره ای از ورق تخت تهیه شده و در وضعیت هم مرکز با اسپیندل و مندرل قرار گرفته و برای جلوگیری از پرتاب شدن در هنگام چرخش سریع، با نگهدارنده دستگاه به خوبی کلمپ شده است.

۲-    غلتک اسپینینگ(roller): در حالی که قطعه کار به سرعت دوران میکند، غلتک دستگاه طی چند مرحله برای شکل دهی به محصول در مسیرهای از قبل تعیین شده حرکت میکند. عامل چرخش غلتک، نیروی اصططکاک بین سطح قطعه کار با غلتک است.

۳-    مندرل (mandrel): قالبی است که بلنک در طی عملیات اسپینینگ روی آن می نشیند.

۴-    تکیه گاه و نگهدارنده که بلنک را بر روی مندرل فشرده و ثابت می کند.

۵-    زیر سری: با هدف جلوگیری از خم شدگی و انحراف ناخواسته و بیش از اندازه ی بلنک در طول عملیات اسپینینگ به کار می رود.

۶-     ابزار برشی اندازه کننده: لبه ی قطعه کار پس از آخرین مرحله خواه نا خواه، باید آرایش، تنظیم و سایز شود. مجموعه ی الحاقی برشی با حرکت کشویی و عمود بر قطعه کار، جهت آرایش و سایز لبه نهایی قطعه کار اندازه ی دلخواه را تامین می نماید.( قطعه ی شماره ی ۶ در تصویر  )

۷-    اسپیندل اصلی دستگاه که مندرل بر روی آن نصب می شود.

۸-    کشویی یا اسلایدر متقاطع : که با زوایای قابل تنظیم، مجموعه غلتک و نگهدارنده های آن را به طرف قطعه کار رانده و در مسیر برنامه ریزی شده حرکت می دهد. مسیر حرکت غلتک در صفحه مختصات X و  Z برنامه ریزی می شود.

۹-    مجموعه پایه مرغک

۱۰-            قطعه کار نهایی پس از عملیات اسپینینگ [۳].

۲-الف : شییر فرمینگ ( اسپینینگ برشی)

SHEAR FORMING or SHEAR SPINNING

یکی دیگر از انواع شکل دهی چرخشی ، شییر فرمینگ یا اسپینینگ برشی است که زیر گروه اسپینینگ ماشینی محسوب می شود. علت این نامگذاری اعمال نیروی برشی است که میزان قابل توجه به قطعه کار وارد می شود و موجب کاهش ضخامت و نازک شدن دیواره ی آن می شود. این نیروی برشی حدود ۳٫۵ میلیون تن است.

شکل11. شماتیکی از اسپینینگ برشی[8]

شکل۱۱٫ شماتیکی از اسپینینگ برشی[۸]

 در صنعت به این فرآیند نام های دیگری مانند : هیدرو اسپینینگ، فلوترنینگ، فرجینگ چرخشی، اسپینینگ فشاری، شکلدهی برشی و اکستروژن چرخشی نیز داده اند. در شییر فرمینگ غلتک در هر پاس به صورت پیش بینی شده و قابل محاسبه ای ضخامت دیواره قطعه کار را کاهش می دهد. و این در حالی است که قطر بلنک در طول فرآیند همواره ثابت و بدون تغییر باقی می ماند. اندازه ی ضخامت نهایی قطعه کار در شکل= دهی برشی مخروطی که از قطعات خام مسطح تولید می شوند، از  رابطه () که موسوم به قانون سینوسی است، پیروی می کند.

form1

شکل12. قانون سینوسی[5]

شکل۱۲٫ قانون سینوسی[۵]

که در آن  ضخامت نهایی قطعه کار،  ضخامت اولیه پریفرم و    نصف زاویه ی مخروطی مندرل است. البته، معمولا نتیجه در شرایط واقعی با آنچه که از قانون سینوسی به دست می آید کمی انحراف دارد.[۱و۵]

بسیاری از قطعات و محصولات کوچک و بزرگ، با اشکال مخروطی و انحنا دار، با تنوع و پیچیدگی های متفاوت که در صنعت کاربرد دارند، با کمیت های محدود یا دسته ای به این روش قابل تولید اند.به عنوان مثال بلنک هایی با قطر ۶ متر و یا ورق هایی به ضخامت ۲۵ میلی متر را در حالت سرد و به ضخامت ۱۴۰ میلی متر را در حالت گرم با روش اسپینینگ برشی می توان با موفقیت شکل دهی نمود.[۱و۳]

13-2

شکل13. تنوع قطعات تولیدی به روش اسپینینگ [7]

شکل۱۳٫ تنوع قطعات تولیدی به روش اسپینینگ [۷]

تفاوت های اسپینینگ سنتی و اسپینینگ برشی

فرآیند اسپینینگ سنتی شباهت زیادی با فرآیند شکل دهی برشی ( که در ادامه توضیح داده می شود) دارد. ولی این دو فرآیند تفاوت های عمده ای  هم دارند که عبارتند از :

در روش اسپینینگ خواه دستی یا قدرتی، قطر بلنک بایستی به طور قابل ملاحظه ای بزرگتر از قطعه کار نهایی باشد. حال آنکه در شییر فرمینگ یا همان شکل دهی برشی، قطر بلنک با بزرگترین قطر قطعه کار برابری می کند( به علت کاهش ضخامت ).

هیچ کاهش ضخامت محسوسی در روش اسپینینگ بین بلنک و قطعه کار وجود ندارد. حال آنکه در شکل دهی برشی این تغییر ضخامت چشمگیر و قابل ملاحظه است.

همچنین نیروی لازم در روش اسپینینگ سنتی نسبت به اسپینینگ برشی کمتر است.[۱و۶]

شکل 14. مقایسه اسپینینگ سنتی و اسپینینگ برشی[6]

شکل ۱۴٫ مقایسه اسپینینگ سنتی و اسپینینگ برشی[۶]

Pages: 1 2 3 4 5

بانك اهداكنندگان سلولهای بنیادی ایران 

۳ نظر

  1. با سلام میخواستم بدونم در این فیلم متال اسپینینگ نشان دادید ایادر ایران از این نو دستگاهها تولید میشود باتشکر اکه میشه راهنماییم کنید

  2. خوب بود اما حجم اطلاعاتی خیلی کم بود.

  3. با سلام من برای پروژه ای که تحقیق می کنم نیاز به خان زنی لوله کلت دارم لطفا اگر امکان دارد راهنمایی بفرمایید با سپاس فراوان

پاسخ بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


7 + = پانزده

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>