انواع روشهای خانکشی لوله اسلحه

9 / 10
از 4 کاربر

                                                                                                                                

                                                                                                                                                     

 

 

بررسی و مقایسه انواع روشهای خان کشی لوله های اسلحه

 

 

 


 

پیشگفتار
خان كشی نوعی عملیات براده برداری تولیدی است كه برای ایجاد سطوح تخت، شیارها، هزارخاری وسطوح فرم دار دیگر بر روی قطعات می باشد و در صورتی كه قطعه ای به این عملیات نیاز داشته باشد می باید پس از تراشكاری و فرزكاری های لازم قطعه را باز و بر روی دستگاه خان كشی بست. خان کشی به عملیات براده برداری خاصی گفته می شود که به وسیله ابزارهای به نام تیغه ها یا سوزن های خان کشی که دارای دندانه های برنده متوالی و با اندازه های در حال افزایشند اجرا شوند و ابزار تراش اجبارا از مسیر معینی که برایش در نظر گرفته اند گذشته و با یک بار عبور قطعه کار ساخته شود. توسط خان كشی می توان هم بر سطوح داخلی و هم سطوح خارجی قطعات براده برداری كرد در خان كشی داخلی لازم است یك سوراخ در قطعه ایجاد شود تا ابزارخان كشی از درون آن عبور كند سه نوع عملیات خان كشی تعریف شده اند كه در آها از ابزار خان كشی خاصی استفاده می شود.

در این پروژه در فصل اول عملیات خان کشی در فصل دوم، خان کشی در اسلحه در فصل سوم، ماشینهای خان کشی و در فصل چهارم خان کشی اسلحه با روش فلوفرمنیگ بیان شده است


 

فهرست مطالب

 

عنوان............................................................................................................................................................................................................... صفحه

فصل اول.. 1

عملیات خان کشی.. 1

1-1-عملیات خان کشی.. 2

1-2- مزایای خان کشی.. 6

1-3- خان کشی جا خارها 6

1-4- معایب خان کشی.. 8

1-5- خان کشی چرخشی: 8

1-6- مواد قابل استفاده: 8

1-7- نحوه ی کار : 8

1-8- سوراخ اولیه : 9

1-9-سرعت : 9

1-11-خنک کاری.. 10

1-12- مرکزیت خان کش.... 10

1-13-نتیجه گیری : 10

فصل دوم. 11

خانکشی در اسلحه. 11

2-1- مقدمه. 12

2-2- جنس لوله و خان.. 13

2-3- نقش خان در لوله سلاح تاثیر آن بر روی حرکت مرمی.. 13

2-6- انواع خان كشی.. 17

2-8-جنس خان کش.... 18

2-10-طراحی خان کش.... 18

2-11-اطلاعات فنی برای طراحی و ساخت ابزارهای خان کشی : 20

2-12- مکانیزم های کشنده خان کش.... 21

فصل سوم. 22

ماشین های خان کشی.. 22

3-1- مقدمه. 23

3-2-اجزای اصلی.. 23

3-3-عملیات ماشین خانکشی.. 24

3-4-بستن قطعه كار. 24

3-5- تنظيم موقعيت كوبه و طول برد. 25

3-6- تنظيم محوري قطعه كار. 25

3-7- خانکشی راست یا تخت.... 25

3-8- ماشینکاری قطعات گرد با ماشین خانکشی.. 26

3-9-ابزارهای برش ماشین خانکشی.. 30

3-10- باردهی و سرعت برش.... 31

3-11- انواع ماشین های خان کشی.. 32

3-11-1- ماشین های کشیدنی بطرف پایین.. 32

3-11-2- ماشین های کشیدنی بطرف بالا.. 33

3-11-3-ماشین های خانکشی قائم مسطح.. 34

3-11-4-ماشین های خان کشی افقی.. 34

3-11-5-ماشین های خان کشی مسطح پیوسته. 35

3-11-7 پرسهای خانکشی.. 35

فصل چهارم. 36

خان کشی اسلحه با روش فلوفرمنیگ..... 36

4-1-آشنایی با فلو فرمینگ : 37

4-2- انواع فلوفرمینگ..... 38

4-2-1 فلوفرمینگ مستقیم.. 38

4-2-2- فلوفرمنیگ وارونه. 38

4-3-مهمترین مزایای روش فلو فرمینگ : 39

4-4- ساخت خان درون لولهی تفنگ به روش فلو فرمینگ..... 40

4-5- مزایای ساخت لوله­ی تفنگ به روش فلوفرمینگ : 42

4-6- فلوفورمينگ لوله. 43

4-6-1-زمينه‌هاي كاربرد. 43

4-6-2 پريفرم. 44

4-6-3-روش‌هاي فلوفورمينگ لوله. 45

4-6-4 - ماشينهاي فلوفورمينگ لوله. 48

4-6-5- ابزارهاي فلوفورمينگ لوله. 50

4-6-5-محدوديت‌هاي ضخامت در ديواره لوله. 53

4-6-6- اثر پارامتر‌هاي ماشين بر فلوفورمينگ لوله. 54

4-6-7-پرداخت سطح قطعات حاصل از فلوفورمينگ..... 56

4-6-8-سرعت.... 59

منابع. 63

 

 


 


فصل اول

عملیات خان کشی

 

 

1-1-    عملیات خان کشی

خان­کشی نوعی عملیات براده برداری تولیدی است که برای ایجاد سطوح تخت ،شیارها و سطوح فرم دار دیگر به کار می رود . توسط خان کشی می توان هم برروی سطوح داخلی و هم سطوح خارجی قطعات براده برداری کرد . در خان کشی داخلی لازم است یک سوراخ در قطعه ایجاد شود تا ابزار خان کشی از درون آن عبور کند . سه نوع عملیات خان کشی تعریف شده اند که در آنها از ابزار خان کشی خاصی استفاده شود . در خان کشی داخلی، از ابزار خان کشی کششی استفاده می گردد . در خان کشی خارجی فرم ابزار خان کشی به صورت تخت است که برروی یک وجه آن دندانه های براده برداری قرار دارد و ابزار  در شیار یک پشت بند مهار شده و حرکت می کند . ابزار خان کشی خارجی ممکن است به صورت تکی یا گروهی به کار گرفته شود . در خان کشی سریع، ابزار خان کشی ثابت است و قطعات از دورن آن یا مقابل آن پشت سر هم حرکت می کنند .

تجهیزات متنوعی برای خان کشی وجود دارد ماشینهای خان کشی ، از نظر اندازه ممکن است خیلی بزرگ با قابلیت کارهای مختلف و یا خیلی کوچک باشند (شکل 1-1) مثلاً جای خارهای کوچک را در سوراخ چرخ دنده ها را می توان به صورت دستی اهرم دار ایجاد نمود درباره تجهیزات دستی خان کشی در همین فصل توضیحات بیشتری ارائه خواهد شد .

                                                                                                                                                                                                                          

شکل 1-1- سه نوع خان کشی A یک ماشین خان کشی کششی داخلی 42 عمودی B یک ماشین خان کشی داخلی افقی 36 " C  یک ماشین خان کشی عمودی تک بازویی با قابلیت انحراف فیکسچر برای خان کشی خان کشی

در خان­کشی، یک ابزار خان کشی با دندانه های زیاد از مقابل یک قطعه کار با اعمال فشار یا بصورت کششی عبور کرده (شکل1-2) و دندانه ی ابزار از قطعه کار براده برداری می کنند هر یک از دندانه ها، براده اندکی ازقطعه کار جدا می کند ( شکل1-3).

 

شکل 1-2 در خان­کشی، یک ابزار خان کشی با دندانه های زیاد از مقابل یک قطعه کار با اعمال فشار یا بصورت کششی عبور می­کند

 

شکل (1-3): هر یک از دندانه ها، براده اندکی ازقطعه کار جدا می کند

در هر ابزار خان کشی سه نوع دندانه وجود دارد : خشن­کاری و پرداخت اولیه و پرداخت نهایی ( شکل 1-4). در بسیاری از کاربردهای صنعتی، می­توان یک ابزار خان­کشی را از مونتاژ چند قسمت دندانه دار مختلف برروی یک ماندرل نگهدارنده آماده نمود (شکل 1-5).

 

شکل (1-4): خشن­کاری و پرداخت اولیه و پرداخت نهایی

 

شکل(1-5): این ابزار خان کشی بزرگ از مونتاز تکه های برشی جداگانه بر روی هم تشکیل شده است.

 

شکل (1-6) دو ابزار خان­کشی مشابه ابزار نشانداده شده در شکل (1-5)

عملیات خان­کشی معمولاً دریک پاس کامل می شود (شکل 1-6) . اگر خان کشی بدرستی انجام شود، میزان براده برداری توسط آن، از هر روش براده برداری دیگر سریع تر خواهد بود. قطعات کوچک را برای خان کشی می توان به صورت چند تایی برروی فیکسچر مهار کرده و در یک پاس خان کشی، همه آنها را براده برداری نمود. قطعات بزرگ، مثلاً در پوش سیلندر کمپرسور را ممکن است نتوان با یک پاس خان کشی کامل نمود و لازم باشد در چند پاس ، براده برداری آن را تمام کرد ( شکل 1-7 و شکل 1-8) .

 

شکل(1-7) قطعات کوچک نمونه که به روش خان کشی ماشینکاری شده اند

 

شکل(1-8): خان کشی عمودی برای براده برداری سطح تخت در پوش یک سیلندر کمپرسور

تقریباً تمام مواردی را که با روشهای براده برداری معمولی قابل ماشینکاری باشند ، می توان به روش خان کشی نیز براده برداری نمود . مزیت دیگر خان کشی این است که تلرانسهای قطعه کار دقیق خواهد بود . سطح حاصل از خان کشی نیز در مقایسه با دیگر روش های براده برداری ، پرداخت تر می باشد. با اضافه کرن دنانه های صیقل کاری در انتهای ابزار خان کشی می توان کیفیت پرداخت سطح را بهتر کرد . دندانه های صیقل کاری فقط برروی سطح ساییده می شوند و از آن براده برداری نمی کنند .

1-2- مزایای خان کشی

خان­کشی مزایای متعددی دارد که می توان به موارد زیر اشاره نمود :

1-   تولید با تیراژ زیاد

2-   ایجاد کیفیت پرداخن سطح خوب در قطعات تولیدی

3-   تولید اقتصادی ( البته هزینه تأمین ابزار می تواند خیلی زیاد باشد، مگر اینکه از ابزار استاندارد استفاده شود)

4-   عمر طولانی ابزار ، زیرا دندانه های ابزار هر کدام مقدار انکی براده بر می دارد.

5-   با توجه به عملکرد اتوماتیک ماشین خان کشی ، امکان استفاده از کارگر نیمه ماهر نیز وجود دارد.

1-3- خان کشی جا خارها

خان­کشی جا خار در قطعاتی مانند چرخ دنده­ها، پولیها و قطعات مشابه، ساده ترین عملیات خان کشی محسوب می شود که در یک کارگاه ماشین ابزار معمولی قابل انجام است شکل 1-1 و شکل 1-2  یک جعبه ابزار خان کشی نمونه که برای ایجاد جا خارها به کار می رود شامل مجموعه بدنه برشی داندانه دار، بوش های راهنمای شیاردار تسمه فاصله انداز، دستورالعمل­ اری و تجهیزات روانکاری می باشد

 

شکل (1-9) ماشینکاری یک جای خار به روش خان کشی بر روی یک پرش دستی اهرم دار، در این روش

 

شکل (1-10) یک مجموعه استاندارد برای خان کشی جاخار

در خان­کشی جاخارها ابتدا قطر سوراخی را که قرار است خان کشی شود اندازه بگیرید . سپس به ترتیب زیر عمل کنید ؛

1-   بوش مناسب سوراخ و ابزار خان کشی مناسب را انتخاب کنید . این قطعات را با احتیاط حمل کنید مخصوصاً لبه های تیز ابزار که ممکن است صدمه جدی به دست شما وارد کند.

2-   بوش را درون سوراخ قطعه کار قرار دهید.

3-   مجموعه را برروی میز پرس دستی قرار داده و اطمینان باشید که فاصله کافی برای قرار دادن ابزار خان کشی درون سوراخ قطعه کار و عبور آن از پشت قطعه کار وجود داشته باشد همچنین مطمئن شوید که ابزار خان کشی در مرکز میله متحرک پرس قرار گرفته باشد . درغیر اینصورت با فشار آوردن به ابزار ، احتمال انحراف یافتن و آسیب رسیدن به آن وجود دارد . لقی میله متحرک پرس نیز می تواند باعث انحراف ابزار و صدمه دیدن ابزار و قطعه کار گردد.

4-   طبق دستورالعمل سازنده ابزار خان کشی آن را روانکاری کنید.

5-   ابزار خان کشیی را به داخل شیار برانید تا کاملاً از درون قطعه کار عبور کند.

6-   پس از خروج ابزار از پشت قطعه کار ، آن را تمیز کرده و تسمه فاصله انداز را برای انجام پاس دوم عوض کنید.

7-   ابزار خان کشی را مجدداً رونکاری کرده و پاس دوم خان کشی را انجام دهید.

8-   عملیات فوق را آنقدر تکرار کنید تا ابعاد جا خارکامل شود.

9-   از یک پارچه تمیز برای نظافت ابزار خان کشی بوش راهنما و تسمه فاصله انداز استفاده کنید . پس از تمیز کردن قطعات برای جلوگیری از زنگ زدگی ، ابزارها را با کمی روغن آغشته کرده و آنها را در جعبه خودشان قرار دهید.

10  - داخل جا خار ماشینکاری شده را از براده تمیز کنید.

1-4- معایب خان کشی

خان كشی مزایای متعددی دارد كه می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1-   در تولید تکی محدودیت داریم.

2-    ساخت سوزن های خان کشی مشکل و گران است.

3-    لازم است قبلا کار را با عمل مته کاری یا روش مناسب دیگر سوراخ کنند.

4-   در حین کار گرمای زیادی تولید می شود.

1-5- خان کشی چرخشی:

عمل خان کشی چرخشی به مدت زیادی است که مورد استفاده قرار گرفته، ولی با این حال هنوز ماشین کارهایی هستند که حتی اسم این عمل را نشنیده اند ، یا اینکه مردد به استفاده از آنند چون اطلاعات کافی ندارند. کارگاه هایی که توانایی انجام این عمل را دارند ممکن است فرصتی را به راحتی از دست بدهند چون آنها نمی دانند که خان کشی چرخشی چطور می تواند برایشان سود آور باشد. خان کشی چرخشی نام دیگری نیز به نام خان کشی لنگ زن(Wobble Broaching) دارد.

1-6- مواد قابل استفاده:

در مورد مواد مورد استفاده در خان کشی چرخشی باید گفت که بیشتر موادهای اتومات (Free-cutting) تا مقاومت کششی N/mm2 850 می­توانند به خوبی خان­کشی شوند. در مقابل موادی مانند فلزات عملیات حرارتی شده و مواد غیر اتومات بسته به سختی شان، طول عمر ابزار را کاهش خواهند داد.

1-7- نحوه ی کار :

پایه­ی کار خان کشی چرخشی نسبتا ساده است . پروفیل های داخلی و خارجی پر گوشه در این روش بسیار سریعتر از روش پانچ تولید می شوند. در حالی که اسپیندل می چرخد ،این پروسه در زمان کمی در حد ثانیه انجام می شود . بعضی از گزارش ها حاکی از این هستند که نیروی اعمالی در این پروسه 80 درصد کمتر از حالت پانچ کردن است که این کاهش نیرو موجب افزایش طول عمر ابزار و کاهش هزینه های نگه داری ماشین می شود. از مزایای این عمل این است که در یک مرحله انجام می پذیرد و عملیات اضافی دیگری ندارد. گیره خان کشی دو وظیفه دارد: یکی اینکه ابزارخانکشی را با یک یاتاقان آزادحمل می­کند و دیگر اینکه ابزار را در موقعیت یک در جهان حرف ازخط مرکزی قطعه قرارمیدهد. هنگامیکه ابزار با قطعه چرخنده تماس پیدا می کند بدلیل اصطکاک مثل چرخدنده ها به طور همزمان با هم می چرخند. هنگامی که ابزار تحت نیروی محوری به داخل سوراخ از قبل ایجاد شده هدایت می شود، اثر لنگ ابزار موجب یک حرکت بادامکی می شود . مثل یک سکه که روی زمین می افتد، در یک لحظه­ی معین فقط یک نقطه در تماس با قطعه کار است که این کار موجب کاهش زیاد نیرو می­شود.

1-8- سوراخ اولیه :

این سوراخ در ابتدا باید با پخ 60 تا 90 درجه ایجاد شود و نیز باید مقدار بسیار ناچیزی بیشتر از بزرگترین اندازه ی ابزار باشد. این عمل موجب هدایت بهتر ابزار به داخل می شود. این سوراخ برای خان داخلی باید یک درصد بیشتر از ابعاد خود شکل مورد نظر باشد.

سوراخکاری تا جایی که می شود باید عمیق بوده تا فضای خارج شدن برای براده ها را دارا باشد. البته اگر لازم بود که براده ها خارج شوند ، سوراخ را دوباره با یک ابزار کوچکتر بعد از اتمام خان کشی دریل می کنند. این درحالی است که برای قطعات دقیق مثل قطعات مربوط به صنایع هوا و فضا که خواستار دقت بالایی می باشند باید سه کار Counter Bore و Drill و Pre-bore انجام شوند که این پروسه ها موجب حفظ هم مرکزی سوراخ با خان کش می شود.

وقتی که خان کش به داخل سوراخ تنگ هدایت می شود دیگر برای برای خروج هوا و مایع خنک کننده باقی نمی ماند در طول این عملیات قطعه یا ابزار ممکن است به عقب رانده شوند که موجب خسارت به دستگاه می شود. در این حالت می توان منفذ کوچکی(Pressure relief vent) برای کاهش فشار ایجاد کرد که موجب خروج هوا و روغن می گردد.

1-9-سرعت :
بنابرهمان یک درجه انحراف ما توانایی اعمال سرعت rpm 1500 تا 3000 را پیدا می کنیم. وقتی که ابزار با قطعه کار در حال چرخش تماس پیدا می کند لبه های برنده تمایل به فرو رفتن در سطح داخلی سوراخ را دارند. با افزایش سرعت این تمایل افزایش یافته و در نتیجه عمر ابزار را دچار تغییر خواهد کرد. برای بهترین نتایج بهتر است ابتدا با سرعت کم شروع کرد و هنگامی که تماس در کاملترین حالت خود است سرعت را افزایش داد. تغییر جهت چرخش قطعه نیز موجب کاهش مارپیچی (Spiraling) خواهد شد.

 

 

1-10- عمق بار:

انتخاب عمق بار بستگی به خصوصیات مواد استفاده شونده دارد. در فولاد نرم مقدار توصیه شده برای عمق بار 0.0012 تا 0.0024 متر در هر دور است. البته در بعضی از ماشین های قدرتمند این مقدار 2 الی 3 برابر نیز می شود ولی در بیشتر موارد این مقدار از 0.03 قطر پروفیل بیشتر نمی شود.

1-11-خنک کاری

برای خنک کاری آب (Water soluble) و روغن هر دو برای خان کشی چرخشی استفاده می شوند. همان افزایش اندازه ی سوراخ دریل شده ی گفته شده موجب خروج این ماده ی خنک کاری می شود. برای سوراخ های تنگ و باریک نیز همان حفره ی کاهش فشار (Pressure relief vent) مو.رد استفاده قرار می گیرد.

1-12- مرکزیت خان کش

برای دست یابی به کیفیت بالا و جلوگیری از کاهش عمر ابزار ، ابزار باید هم مرکز قطعه کار باشد (0.0008 اینچ یا کمتر). در صورت عدم این هم مرکزی مضرات زیادی از قبیل کاهش عمر ابزار و خارج از مرکز شدن اشکال و غیره به وجود خواهد آمد.

این هم مرکز کردن می تواند هم روی دستگاه و هم خارج دستگاه ایجاد شود. اگرچه بیشترین دقت روی ماشین بدست می آید. برای ماشین هایی مثل رولور که نمی توان ابزار را به دقت با اسپیندل هم مرکز کرد باید از یک هد خان کشی قابل تنظیم استفاده کرد. در شکل های پایین می توان نمای کلی از هم مرکز کردن در خارج ماشین و روی ماشین مشاهده کرد.

1-13-نتیجه گیری :

خان کشی چرخشی یک پروسه برای ذخیره زمان است که عملیات اضافه ی هزینه بر را از بین برده و تولید را افزایش می دهد و همچنین شکل های پیچیده را می توان با این روش ایجاد کرد. در حال حاضر تولید کنندگان سود های زیادی با ذخیره سرمایه و وقتشان از اجراء این عملیات برده اند.

 

 

 

فصل دوم

خان­کشی در اسلحه

 

 

2-1- مقدمه

برجستگی­های مارپیچ مانند درون سلاح خان نامیده می شود. این تعریف جامع و ساده از خان درون لوله می باشد اما اینکه این برجستگی ها چه نقشی در سلاح ایفا می کنند بسیار فراتر از این جمله مختصر می باشد. در ابتدای اختراع تفنگ که لوله آنها بوسیله عمل چکش کاری و آهنگری ورقهای فولادی بدور میله ای فولادی بصورت لول در می آمد. پروسه تولید لوله بسیار کند و طاقت فرسا بود. ضمن آنکه این لوله ها چندان از نظر تحمل فشار بالای ناشی از اشتعال باروت قابل اعتماد نبودند. این تفنگ های اولیه تنها دارای لوله هایی بودند که یک سر آن بسته بود و طرف دیگر باز. عمل آماده سازی تفنگ برای شلیک به وسیله ریختن باروت از سر باز لوله ، کوبیدن اندک آن بوسیله میله ای به نام « سمبه » و ریختن چندین ساچمه کوچک ویا قراردادن یک ساچمه به اندازه قطر داخلی لوله انجام می پذیرفت. در هنگام شلیک تک ساچمه به دلیل کروی شکل بودن آن تنها اصابت به هدف مهم بود آن هم در فواصل زیر 100 متر. در زمان جنگهای داخل امریکا یک امریکایی بنام ژنرال می نی برای سربازان ارتش شمالی امریکا تفنگی ساخت که دارای لوله ای با بر جستگی هایی در آن بود. این برجستگی های مار پیچ داخل لوله موجب افزایش برد گلوله سلاح تا مسافت های بالاتر از 300 متر  می شد و این حد فاصل 200 متری با نیروی مقابل و امتیاز هدف قرار دادن آنها موجب تحمل شکست های بسیاری برای ارتش جنوبی شد. تا چندین سال بعد هنوز کسی پی به میزان اهمیت این اختراع نبرده بود. با اختراع تفنگهای ته پر و ساخت فشنگهایی با مرمی های نیمه کروی و یا نوک تیز اهمیت خانهای موجود در لوله بیشتر شد.

 

شکل (2-1): مرمی در حال پرواز با سرعت مافوق صوت

 

 

2-2- جنس لوله و خان

جنس خان درست مانند جنس لوله سلاح است. در حقیقت خان برآمدگی مارپیچی می باشد که در پروسه تولید لوله ( خان کشی ، خان مالی و یا خان کوبی ) ایجاد می شود. بدلیل آنکه لوله سلاح باید تنش و فشار بسیار بالای حاصل از اشتعال باروت را تحمل نماید ، دارای سختی بسیاری نمی باشد. یعنی عملیات آبکاری بر روی آن انجام نمی گیرد اما کریستالهای فلز آن در طی پروسه تولید بصورت یکسان و فشرده در می آیند.

2-3- نقش خان در لوله سلاح تاثیر آن بر روی حرکت مرمی

وجود خان، موجب ایجاد حرکت دورانی در مرمی حول محور طولی لوله می گردد. این حرکت دورانی چیزی تقریبا معادل 20 تا 25 هزار دور در دقیقه است. این امر موجب می شود تا اولا مرمی با ثبات بیشتری مسیر تا هدف را طی نماید، ثانیا مرمی با نوک به هدف برخورد کرده و ثالثا موجب می شود تا مرمی مدت زمان بیشتری مسیر لوله را طی نماید و به همین دلیل نیروی پتانسیل بیشتری را جذب نماید و رابعا هنگام برخورد با هدف از حول محور دورانی خود لنگ خورده و در بافت زنده جراحت بیشتری را ایجاد نماید. برای درک بهتر عمل خان می توان به یک فرفره اشاره نمود. یک فرفره به خودی خود بدون نیروی دورانی امکان ایستایی ندارد اما با حرکت دورانی حول محور طولی خود می تواند با ثبات بر روی نوک خود به حرکت ادامه دهد و در صورتی که نیروی خارجی به آن وارد بیاید بلافاصله از دوران حول محور طولی خود خارج می شود و به یک سو پرتاب می شود. این عمل نشانگر ثبات پرواز مرمی و چگونگی ایجاد جراحت در بافت زنده است.

 

شکل(2-2):تاثیر سلاح بر روی حرکت مرمی

اگر بخواهیم یک مرمی را به داخل یک لوله خان دار وارد کنیم اینکار عملا غیر ممکن خواهد بود زیرا همین برجستگیهای داخل لوله مانع از ورود مرمی به داخل لوله می شود. اما هنگامی که فشنگ شلیک شد، نیروی بسیار زیاد و فشار بالای حاصل از اشتعال باروت موجب به حرکت در آمدن مرمی داخل لوله سلاح می شود. این برجستگی ها (خان ) موجب ایجاد شیار بر روی بدنه مرمی گشته و آن را وادار به گردش دورانی حین حرکت در طول سلاح می کنند. بدلیل آنکه جنس مرمی از فلزی نرم و شکل پذیر مانند سرب ساخته می شود و با یک غلاف مسی روکش می شود و جنس لوله از فلز سخت ساخته می شود براحتی بر روی آن شیار ایجاد می شود. به همین دلیل هم از فرسایش سریع خان جلوگیری شده و هم از ایجاد براده فلز در درون لوله جلوگیری می شود.

 

 

شکل(2-3): خان کشی داخلی

در خان كشی داخلی، از ابزار خان­كشی كششی استفاده می شود. در خان كشی خارجی، فرم ابزار خان كشی به صورت تخت است كه بر روی یك وجه آن دندانه های براده برداری قرار دارد و ابزار در شیار یك فیكسچر پشت بند مهار شده و حركت می كند.ابزار خان كشی خارجی ممكن است به صورت تكی یا گروهی بكار گرفته شود. در خان كشی سریع ابزار خان كشی ثابت است و قطعات از درون آن(یا از مقابل آن) پشت سر هم حركت می كنند. خان کشی یک فرآیند منحصربه فرد با کارایی بسیار بالاست، که در آن تغذیه لبه های برنده به داخل قطعه کارکه عامل تعیین کننده ضخامت تراشه است، بستگی به ابزار تراش مربوطه بنام خان كش دارد . سطح حاصله عکس شکل مقطع خان کش است و در بیشتر موارد با یک بار عبور ابزار بر روی قطعه کار تولید می شود. خان کش مجموعه ای از ابزارهای تک لبه است که بر روی یک میله صلب مرکزی قرار گرفته و هر لبه بیش از لبه قبلی از میله مرکزی فاصله دارد. این افزایش فاصله از محور پله نام دارد و عمق تراش هر دندانه ضخامت تراشه را معلوم می کند، و به این ترتیب نیازی به تغذیه ابزار خان کشی نیست. شکل لبه جلویی دندانه ها سطح ماشین شده را تعیین می کند. در نتیجه بخاطر شرایط ذاتی ابزار، نیازی به حرکت های نسبی پیچیده بین ابزار و قطعه کار وجود ندارد و معمولاً سطح مورد نظر با یک حرکت ساده خطی خان کش بر روی قطعه کار (یا قطعه کار بر روی خان کش ) ایجاد می شود.

اگر چه واضح است که به خاطراین مشخصه ها خان کشی یک روش سریع وساده ماشین کاری است، این نیز روشن است که رابطه نزدیکی بین شکل مورد نظر، مقدار ماده ای که باید برداشته شود وطرح خان کش وجود دارد. بعنوان مثال کل ضخامت ماده ای که می توان برداشت نمی­ تواند از کل پله ابزار تجاوز کند، و پله هر دندانه باید طوری باشد که ضخامت تراشه مناسب ماده تراشیدنی را به وجود آورد. در نتیجه یا باید برای هر کاری یک خان کش ویژه ساخت، یا اینکه قطعه را طوری طرح کرد که با خان کش های استاندارد قابل تولید باشد. بنابراین خان­کشی روشی بسیار مناسب و مورد مصرف در کارهای انبوه سازی است که تعداد زیاد قطعات تولیدی مخارج تهیه ابزارگران قیمت را توجیه می کنند. این فرآیند همچنین روش مناسبی برای ایجاد برخی شکل های ساده و استاندارد نظیر جا خار است که می توان با انواع خان کش های موجود انجام داد با اینکه خان کشی در اصل برای ایجاد جا خارهای داخلی بوجود آمده و تکامل یافته است. امتیازات مشخص آن موجب تکامل بیشتر این فرآیند در جهت تهیه خان کش های مخصوص برای ایجاد انواع مختلف سطوح نظیر سطح های تخت، استوانه ای و نیم استوانه ای داخلی و خارجی و بسیاری سطح های نامنظم شده است. شکل لبه دندانه خان کش محدودیت زیادی ندارد و در نتیجه شکل سطح های قابل ایجاد به روش خان کشی عملا نامحدود است. تنها محدودیت های فیزیکی عدم وجود مانع در مسیر حرکت ابزار و وجود استحکام کافی در قطعه برای مقابله با نیروهای وارده است. در خان کشی داخلی باید سوراخی در قطعه وجود داشته باشد تا خان­کش بتواند وارد ان شود. چنین سوراخی را می توان با مته کاری، سوراخ تراشی یا ماهیچه گذاری ایجاد کرد. غالبا دقت کار خان کشی بیشتر از فرزکاری و برقوکاری است. اگر چه غالبا حرکت نسبی بین ابزار و قطعه کار در خان کشی یک حرکت ساده خطی است. برای ایجاد شیارهای مارپیچ نظیر محورهای خارخور مارپیچ و خان داخل لوله تفنگ می توان حرکت چرخشی نیز به ابزار داد.

2-4- اصول خان كشی

برای به كار انداختن ابزار خان كشی قدرت زیادی لازم است، برای انجام عملیات خان كشی یك یا چند ابزار خان كشی كه گونه‌ای ابزار برنده شیب‌دار است از درون سوراخ به بیرون كشیده یا به درون آن هل داده می‌شود.

2-5- ساختمان خان کش

بیشتر خان کش های داخلی یکپارچه هستند، اما در بسیاری از موارد بصورت پوسته ای تهیه می شوند که روی یک میله قرار می گیرند. چنانچه خان­کش یا قسمتی از آن به سرعت فرسوده شود، فقط یک پوسته جایگزین می­گردد که مستلزم هزینه خیلی کمتر از تعویض یک خان کش یکپارچه کامل است. خان­کش­های سطح کوچک غالبا یکپارچه هستند، ولی خان کش های بزرگتر از سرهم کردن قطعات کوچک درست می شوند ساختمان چند پارچه باعث می شود که هزینه تهیه و تیز کردن خان کش کمتر شود. علاوه براین در بیشتر موارد امکان جایگزینی قطعات وجود دارد. در تصویر زیر ساختمان خان كش را مشاهده می‌كنید.

 

شكل(2-4): ابزار خان كشی

معمولی‌ترین شكلهای ابزارهای خان كشی عبارتند از:

1-گرد 2 – چهارگوش 3- جاخارزنی الف ـ تك خاری ب ـ دوخاری 4- هزار خاری 5- مارپیچ
در تصویر زیر گروهی از شكل ابزارها را مشاهده می‌نمایید:

 

شکل(2-5): شکلهای ابزار خان کشی

ابزار خان­كشی ابزار راست گردی است با مجموعه‌ای از دندانه‌های برنده كه اندازه آنها به تدریج بزرگ می‌شود. ابزار خان­كشی برای براده‌برداری از قطعات فلزی به ویژه برای پرداختكاری سوراخهای مربع شكل، مستطیل شكل یا سوراخهای با شكل‌های نامنظم و نیز برای براده‌برداری جاخار در قرقره‌ها و توربین‌ها به كار می‌رود. در تصویر زیر نمای كوچك شده یك ابزار خان كشی نشان داده شده كه برای خان كشی سطح دندانه دار داخل یك قطعه كار مورد استفاده قرار می گیرد. قسمت راهنمای ابزار، در سوراخی كه قبلا در قطعه كار ایجاد شده قرار می گیرد تا ابزار به درستی به درون قطعه كار هدایت شود. اندازه دندانه های ابزار به تدریج بزرگتر می شود تا اندازه آن مساوی با ابعاد نهایی قطعه كار شود. در هر ابزار خان كشی سه نوع دندانه وجود دارد:خشن كاری، پرداخت اولیه و پرداخت نهایی همانطور كه در شكل مشاهده می كنید هر یك ازدندانه های ابزار خان كشی، مقدار اندكی براده از قطعه كار بر می دارد.

2-6- انواع خان كشی

1-خان‌كشی كشش : ابزار خان كشی از داخل سوراخ كشیده می‌شود. 2- خان‌كشی حفاری : ابزار به داخل سوراخ رانده می‌شود. 3- خانكشی سطحی: ابزار خان كشی به دو سطح كشیده می‌شود.

2-7- سرعت خان کشی

سرعت خان کشی نسبتا پایین است و بندرت از 50 فوت در دقیقه تجاوز می کند. اما از آنجا که معمولا سطح با یک بار حرکت خان کش تراشیده می شود، فرآورش این فرآیند بالا است و غالبا یک دور کامل بین 5 تا 30 ثانیه طول می کشد. بخش عمده زمان دوره تولید صرف مسیر برگشت، جابجا کردن خان کش و باز کردن و بستن کار در ماشین می شود. این شرایط تراشکاری موجب تسهیل در امر سرد کردن و روغن کاری شده و نتیجه آن نرخ فرسایش بسیار پایین ابزار است. این امر یکی از امتیازات خان کشی بعنوان یک فرایند انبوه سازی است، زیرا از این راه نیاز به تیز کردن های متوالی ابزار کاهش یافته و عمر خان کش های گران قیمت بیشتر می شود. برای یک ماده تراشیدنی و سرعت تراش مشخص، نیروی لازم برای کشیدن یا فشار دادن خان کش تابع پهنا، پله و تعداد دندانه های در حال تراش است. در نتیجه هنگام طراحی و انتخاب یک خان کش باید محدودیت های طول مسیر و توان ماشین در نظر گرفته شود.

2-8-جنس خان کش

جنس ابزارهای خان کشی را از بهترین فولادهای قابل ابکاری انتخاب می کنند و نیز امکان دارد برای این منظور از فولادهای تند بر و همچنین کربور های سخت یا الماسه مانند کربور تنگستن استفاده کنند.
معمولا پس از آن که تیغه های خان کشی را ساختند می بایستی با روش مناسب اقدام به ابکاری آنهاکنند به نحوی که تغییر شکل های نا مطلوبی در آن به وجود نیاید و برای افزایش دوامشان با قشر یا فیلم نازکی از فلز کرم که با عمل آب کاری آن را بر روی ابزار می نشانند به این خواسته می رسند. بعلت سرعت های تراش پایین، این مواد برای اغلب شرایط تراشکاری، حتی انبوه سازی مناسب هستند. در خطوط انبوه سازی پیوسته، خصوصا در خان کشی مسطح،می توان از ابزار با دندانه های از جنس کربورتنگستن استفاده کرد، زیرامی توان این خان کش ها را به مدت چندین ماه بدون نیاز به تیز کردن مجدد،مورد استفاده قرار داد.
2-9-تیز کردن خان کش

بیشتر خان کش ها را با سنگ زدن دندانه هایشان تیز می کنند. هنگام تیز کردن خان کش های داخلی، باریکه خان کش نباید سنگ زده شود، زیرا در این صورت اندازه آن تغییر می کند. گاهی اوقات باریکه خان کش های مسطح را سنگ می زنند، که البته برای حفظ رابطه بین دندانه ها باید همه آنهارا به یک اندازه سنگ زد.

2-10-طراحی خان کش

در ابزار خان كش هر دندانه به صورت یک ابزار تراش تک لبه پهن با نظمی شبیه دندانه های اره است، با این تفاوت که اندازه آنها برابر نیست و به اندازه پله با هم تفاوت دارند که تعیین کننده عمق تراش هر دندانه است. عمق تراش از حدود 006/0اینچ در مورد دندانه های خشن تراش برای فولاد خوش تراش، تا حداقل 001/0اینچ برای دندانه های پرداخت است. اندازه دقیق آن تابع چند عامل است. ضخامت بیش از اندازه زیاد موجب ایجاد تنش های ناهنجار در دندانه های خان کش و در قطعه کار می شود. ضخامت خیلی کم باعث عمل مالش بجای تراش می شود. استحکام و شکل پذیری فلز تراشیدنی عوامل اصلی هستند.در مواردی نظیر خان کشی فرآورده های ریخته گری و فرجینگ که سطح تخت و ساینده دارند و لازم است عمق تراشه زیاد باشد، از خان کش های نوع دندانه آرمیچری یا جست دار استفاده می شود در این طرح دو یا سه دندانه متوالی به اندازه همدیگر بوده، ولی هر کدام از دندانه های یک گروه در قسمتی از لبه بریدگی دارند، بطوریکه عامل تراش فقط با قسمتی از محیط دندانه صورت می گیرد . به این ترتیب می توان بدون افزایش نیروی لازم برای هردندانه تراشه های کم عرض تر ولی عمیق تر برداشت با استفاده از دندانه های دو گانه نیز می توان نیروی وارد بر هر دندانه را کاهش داد. در این طرح دو دندانه متوالی هم اندازه وجود دارند که در محیط اولی شیارهای پر عرض تراشه شکن تعبیه شده است و فقط در قسمت هایی از محیط خود فلز را می تراشد، در حالی که دندانه صاف بعدی عمل تراش را کامل می کند. روش دیگر کاهش نیروی وارد بر هر دندانه، استفاده از دندانه اصلی است این روش بیشتر برای خان کشی سطوح تخت عریض مورد استفاده قرار می گیرد. در این قسمت وسط سطح بوسیله چند دندانه اولیه تراشیده می شود و دندانه های بعدی که در دو دسته تدریجا از خط مستقیم انحراف پیدا می کنند بقیه سطح را می تراشندخان کش هایی که دندانه های دوگانه، آرمیچری یا تدریجی دارند، بلندتراز خان کش های با دندانه معمولی هستند و در نتیجه استفاده از آنها مستلزم داشتن ماشین هایی با طول مسیر کافی است درخان کش های مسطح،سطح دندانه ها به موازات جهت حرکت است یا زاویه ای بین 5 تا 20 درجه با آن می سازد. اینگونه خان کش هایی که با برش فلز را می تراشند نرم تر کار می کنند و لرزش آنها کمتراست. اگر چه بیشتر کارهای خان کشی مسطح بر روی سطح تخت انجام می شود،امکان خان کشی سطوح دیگرنیز وجود دارد. در خان کش نیز مانند تیغ اره،گام دندانه ها و فضای خالی بین آنها که بوسیله شعاع تامین می شود، باید برای تراشه کافی باشد. تمام تراشه های ایجاد شده بوسیله یک دندانه در تمام مدت درگیری ابزار با کار باید در فضای بین دو دندانه متوالی جا شود. از طرفی بهتراست گام آنقدر کوچک باشد که در هر لحظه اقلا دو یا سه دندانه مشغول تراشکاری باشند. قلاب زاویه تراشه اولیه را معلوم می کند و تابع ماده تراشیدنی است که برای فولادبین 15 تا 20 درجه و برای چدن بین 6 تا 8 درجه است. زاویه پشت یا زاویه آزاد انتهایی برای جلوگیری از مالیده شدن ابزار به کار است و بین 1 تا 3 درجه می باشد.

قسمت عمده تراشه برداری بوسیله دندانه های خشن تراش صورت می گیرد. دندانه های نیمه پرداخت کن موجب صاف کردن سطح می شوند، در حالی که دندانه های پرداخت کن برای ایجاد اندازه دقیق هستند. در یک خان کش نو همه دندانه های پرداخت کن به یک اندازه هستند. با ساییده شدن دندانه های پرداخت کن اولیه، دندانه های بعدی عمل تصحیح اندازه را انجام می دهند. در پاره ای خان کش ها برای پرداخت بیشتر دندانه های جلاکاری تعبیه شده اند. این دندانه ها لبه تیز ندارند، بلکه به شکل دکمه بوده و معمولا بین 001/0 اینچ بزرگتر از اندازه سوراخ هستند. عمل مالش دندانه ها موجب صاف شدن و تصحیح اندازه سوراخ می شود. از این خان کش ها بیشتر برای قطعات چدنی و فلزات غیرآهنی استفاده می شود. انتهای کشش، فقط در خان کش های کشیدنی وجود دارد و برای اتصال سریع خان کش به مکانیزم کشیدن است.زایده جلوئی برای هم راستا کردن خان کش با سوراخ پیش از شروع تراشکاری است و زائده عقبی ابزار را هنگام خروج از قطعه کار با سوراخ تمام شده هم راستا نگاه می دارد. طول ساقه باید آنقدر باشد که خان کش بتواند از درون کار عبور کرده و پیش از در گیر شدن دندانه های خشن تراش با کار به مکانیزم کشیدن بسته شود. چنانچه خان کش در ماشین قائم که مجهز به مکانیزم جابجا کردن ابزار است، مورد استفاده گیرد وجود دم لازم است. روشن است که هرگز نباید از خان کش برای برداشتن فلز بیش از آن اندازه ای که بخاطر آن طرح شده است،استفاده می شود. بیشترین مقدار فلز قابل برداشتن مجموع تمام پله های دندانه ها است. در طراحی قطعات باید حداقل020/0 اینچ برای خان کشی منظور کرد و بیشترین مقدار عملی حدود 25/0 اینچ است.

2-11-اطلاعات فنی برای طراحی و ساخت ابزارهای خان کشی :

1-نوع و جنس ماده ای که قرار است خان کشی شود.

2-اندازه و شکل مقطعی که لازم است خان کشی شود.

3-کیفیت سطح مورد نظر.

4-تلرانس مجاز

5-تعداد قطعه مورد نیاز

6-سختی ماده ای که قرار است خان کشی شود.

7-نوع ماشینی که ابزار ساخته شده را به کار می برد.

2-12- مکانیزم های کشنده خان کش

هنگامی که از خان کش کشیدنی استفاده می شود، لازم است آنرا با یک وسیله مکانیکی به سر کشش ماشین وصل کرد. اگر لازم نباشد پس از هر دوره کشش خان کش از دستگاه باز شود، می توان از یک اتصال رزوه دار ساده استفاده کرد. در مواردی که خان کش با دست به ماشین بسته می شود، در انتهای کشش آن شیاری وجود دارد که با فرو کردن یک خار در این شیار و شیار نظیر روی دستگاه کشنده آنهارا به هم متصل می کنند. در بسیاری از موارد از ماشین های نیمه خودکار یا خودکار استفاده می کنند که خان کش با وسایل مکانیکی به وضعیت اولیه برگردانده می شود. در اینگونه ماشین ها از دستگاه های خان کش خود کار گرد استفاده می کنند. پس از رسیدن بازوی دستگاه کشنده به انتهای مسیر، غلاف بیرونی به وسیله فشار وارده از یک متوقف کننده به محل اول برگردانده می شود. با این عمل فک دستگاه باز شده و می توان ساقه خان کش را بیرون آورد. دستگاه کشنده در آغاز دوره بعدی به طور خود کار ساقه را در خود می گیرد.

فصل سوم

ماشین های خان کشی

 

 

3-1- مقدمه

دستگاه شیار زنی یا ماشین خانکشی از بسیاری از جهات گونه ای صفحع تراش عمودی پر قدرت است . فرق عمدۀ ماشین خانکشی و صفحه تراش این است که کوبه ماشین شیار تراشی در جهت عمودی حرکت می کند . ماشین خانکشی برای کارهای دیگری به جزء شیار زنی هم بکار می رود ولی با وجود اینکه که کارکرد اصلی آن تغییر داده شده است هنوز هم بعنوان ماشین شیار زنی شناخته می شود . علاوه بر شیار زدن انواع دیگری از کارهای ماشینکاری را نیز می توان سودمندانه تر با ابزار برشی که در جهت عمودی حرکت کند انجام داد سطوح منظم و نامنظم درونی وبیرون با ماشین خانکشی قابل ماشینکاری هستند و این ماشین بویژه برای ماشینکاری قطعات بزرگ وسنگینی که جابه جایی آنها بروی ماشینهای دیگر به آسانی امکانپذیر نباشد مناسبتر است .

3-2-اجزای اصلی

شمای نوعی ماشین خانکشی با محرک میل لنگی در شکل 3-1 نشان داده شده است .

 

شکل:(3-1):شمای کلی ماشین خان کشی با محرک میل لنگی

کوبۀ این دستگاه ابزار برشی را حرکت می دهد و خود دارای حرکت رفت وبرگشتی است . این کوبه همانند کوبۀ صفحه تراش عمل می کند ولی حجیم تر است و در ابتدا عمود بر میز کار حرکت می کند نه در امتداد افقی . میلۀ رابط یا شاتون کوبه را به میل لنگ متصل و حرکت دورانی میل لنگ را به حرکت رفت و برگشتی که سبب بالا وپایین رفتن کوبه می شود تبدیل می کند . پیچ تنظیم برد برای جلو و عقب بردن میل لنگ نسبت به مرکز قرص میل لنگ و در نتیجه کوتاه یا بلند کردن برد کوبه به کار می رود .

میز ماشین خانکشی را می توان در امتداد عرضی یا طولی حرکت داد و یا گرد محور آن به دوران در آورد. سازوکار باردهی دستی سه میله دندانه ای را دربرمی گیرد و هریک از این میله ها با دستگیرۀ لنگی که بر سر چهارگوش آن متصل می شود به حرکت در می آید . جایگاه دستگیره لنگ با حروف C,B,A, در شکل 3-1- به ترتیب برای باردهی عرضی، طولی و دورانی نشان داده شده است. سازوکار باردهی موتوری قدر مسلم پیچیده تر از سازوکار باردهی دستی است . این سازوکار ازیک واحد نوسان کنندۀ رفت و برگشتی و یک واحد انتقال قدرت دنده ای تشکیل می شود. جزییات سازوکار باردهی ماشینهای مختلف با آنچه در شکل 1-3 نشان داده شده است تفاوت دذارد ولی اصول اساسی عملکرد همه آنها یکسان است .

3-3-عملیات ماشین خانکشی

اگر قرار باشد قظعه ای تا سطح زیرینش ماشینکاری شود نمی توان آن را یکراست بروی ماشین خانکشی بست بلکه باید آن را بروی پایه سوارهای دقیق سوار کرد تا درمیان سطح زیرین آن با میز مجال کافی رای کار ابزار فراهم شود . (شکل 3-2) . ارتفاع پایه سوار (A) باید به اندازه ای باشد که مجال کافی برای براده برداری تا سطح زیرین قطعه کار و نیز برای ایمنی سطح میز نسبت به برد ابزار برش (C) فراهم سازد . اگر ارتفاع A تا حد کافی نباشد ممکن است آسیبهای جدی به ابزار برش و نیز به میز دستگاه وارد شود .

 

شکل (3-2):مجال مناسب برای ابزار برش، قطعه کار و میز کار

3-4-بستن قطعه كار

براي بستن قطعه كار برروي دستگاه خانكشي روشهايي مشابه با دستگاه صفحه تراش معمولي و دروازه اي به كار مي رود . هر چند برخلاف صفحه تراش معمولي يا دروازه اي برد حركت كوبه در ماشينهاي خانكشي عمودي است ولي عملكرد ابزار در اين ماشين نيز بر قطعه كار فشار جانبي وارد مي كند. اين فشار جانبي  را مي توان با تثبيت درست قطعه كار در ميان گيره هاي نگهدارنده و از ميان بردن هرگونه احتمال حركت آن خنثي كرد . قطعات گرد بايد به گونه اي برروي ميز بسته شوند كه محور آنها منطبق بر محور ميز باشد .

3-5- تنظيم موقعيت كوبه و طول برد

قطعه كار را برروي پايه سوارهاي دقيق و در موقعيت تقريباً درست به گونه اي قرار دهيد كه با لبۀ برنده ابزار تماس آزاد پيدا كند و پيش از گذراندن ابزار برش در ابزار گير كوبه ، كوبه را در موقعيت نقطۀ مرگ پايين قرار دهيد و ابزار برش را به گونه اي تنظيم كنيد كه به اندازۀ پنج ميليمتر تا زير سطح زيرين قطعه كار پيش رود. ابزار برش بايد در بالاي سطح قطعه كار هم به اندازه كافي بالا برود  تا نيروي محرك پيشروي بتواند پيش از شروع برش بعدي عمل كند . در بعضي از ماشينها دسترسي به پيچ تنظيم برد هنگامي كه لنگ در مركز قرار دارد دشوار است. اگر چنين باشد، بايد قرص لنگ را به اندازه ¼ دور چرخاند تا پيچ تنظيم در دسترس قرار گيرد  و به آساني چرخانده شود. در اين صورت مي توان برد را با چشم تخمين زد وآن را دوباره تا جايي تنظيم كرد كه طول مناسبي براي آن بدست آيد . در بعضي از ماشينها نيز عقربه و خط كش مدرج وجود دارد كه به ياري آنها مي­توان طول مناسب برد را با يك بار تنظيم به دست  آورد و كاربرد روش سعي و خطا ضرورتي ندارد .

3-6- تنظيم محوري قطعه كار

پس از نقش اندازي دقيق قطعه كار براساس نقشۀ ماشينكاري با خطوط روشن و نمايان سوزن خط كش سوزن را در ابزار گير كوبه قرار دهيد به گونه اي كه نوك آن با قطعه كار تماس آزاد پيدا كند . موقعيت ميز را با دستگيره باردهي عرضي (A در شكل 3-1) به گونه اي تنظيم كنيد كه سوزن خط كش با يك سر خط رسم شده برروي قطعه كار رودرو شود. سپس با چرخاندن دستگيره باردهي طولي (B) خط رسم شده برروي قطعه كار را درست در زيرسوزن قراردهيد. با دستگيرۀ ‌باردهي عرضي درست بودن حالت تنظيم قطعه كار را وارسي كنيد. اگر قطعه كار به درستي تنظيم شده باشد همراه با قطعه كار خط رسم شده برروي آن، مسير نوك سوزن نصب شده در ابزار گير كوبه را طي مي كند. 

3-7- خانکشی راست یا تخت

قطعه قوطی شکل مستطیلی میان تهی مانند قطعه شکل 3-4 را می­توان برای نشان دادن چگونگی ماشینکاری راست یا تخت با ماشین خانکشی به کار برد. چهار طرف بیرونی قوطی باید برروی خطوط رسم شده ماشینکاری شود . پایه سوارها را انتخاب کنید، قطعه کار را روی پایه سوار بگذارید و آن را محکم برروی میز ببندید . اگر موقعیت کوبه و طول برد به درستی تنظیم شده باشد ابزار برش باید در هنگامی که کوبه در نقطه مرگ پایین قرار دارد در موقعیت نشان داده شده در شکل 3-3 قرارا گیرد. هنگام فرود ابزار به نقطه مرگ پایین تنظیم موقعیت کوبه و طول برد باید بسیار دقت کرد که مجال کافی برای قطعه کار و میز تأمین شود . براده برداری یا برش باید از یک سر پهلو AB (به شکل 4-4 نگاه کنید ) برای ماشینکاری سطح DC در دو موقعیت 4 قرار گیرد ( به شکل 4-4 نگاه کنید) برای ماشینکاری سطح DC باید ابزار برش را با پیچ باردهی طولی به موقعیت درست انتقال داد و سپس سطح را با باردهی عرضی بابرداری کرد .

 

شکل(3-3): ابزار کوبه وقتی در نقطه مرگ پایین قرار دارد نشان داده شده است

برای براده­برداری دو سطح دیگر (AD-BC) میز کار را با دستگیره باردهی دورانی (C درشکل) به اندازه 90 درجه بچرخانید و سطوح BCوAD را مانند حلت قبل ماشینکاری کنید. در بعضی از ماشینهای خانکشی ابزارگیر کوبه را که با ابزار برش به یاری آن حمل می شود و می توان در هر موقعیت زاویه ای دلخواه روی محور آن چرخاند. در این ماشینها چهار زاویه مدرج ( با فاصله کمانی90 درجه ) پیش بینی شده است از این رو هر چهارطرف قطعه کار را می توان با چرخاندن ابزار ماشینکاری کرد و این موجب مش یود که دیگر نیازی به گرداندن ابزار برش یا تغییر تنظیم میز کار نباشد. با یک ماشینکاری دقیق از خطوط رسم شده تنها به عنوان راهنما استفاده می شود و پرداخت نهایی قطعه باید با اندازه گیری قطعه به یاری کولیس دقیق انجام شود .

3-8- ماشینکاری قطعات گرد با ماشین خانکشی

ماشین خانکشی برای ماشینکاری سطو.ح استوانه ای بسیار مناسب است (شکل 3-5) . قطعه کار باید به درستی با میز کار هم محور شود، یعنی محور آن باید بر محور میز منطبق­ شود . به عبارت دیگر قطعه کار باید به گونه ای برروی میز کار مستقر شود . پیچ باردهی حرکت دورانی (C در شکل 3-1) میز کار را پس از هر برد ابزار برش به اندازه کمان کوچکی می چرخاند .

 

شکل (3-4): نمای جلو (طرف چپ) و نمای بالای (طرف راست) قطعه­ی ریختگی لبه دار برای نمایش ماشینکاری قطعات گرد با ماشین خان کشی

سوراخ مرکزی میز کار به عنوان راهنمای هم محور کردن قطعات کوچک با میز به کار رود . میز کار بعضی از ماشینها نیز دارای سوراخهای متحدالمرکزی است که برای هم محور کردن قطعات بزرگ با میز به کار می روند . شکل 3-6 چگونگی تنظیم یک قطعه استوانه ای لبه دار ساده را برروی میز ماشین خانکشی نشان می دهد .

 

شکل( 3-5): تنظیم قطعه ریختگی استوانه­ای لبه دار برای ماشین کاری، به محور میز که محور قطعه کار باید بر روی ان منطبق شود

قطعه کار باید به دقت با میز هم محور شود . اگر میز دارای سوراخ مرکزی نباشد باید سوراخی در مرکز آن ایجاد کرد و سپس انگشتانه مرکز نشان چسبانی برای آن تراشید ( شکل 3-7). انگشتانه مرکز نشان باید همچون یکی از اجزای ضروری ماشینهای خانکشی انگاشته شود. این انگشتانه باید به دقت ماشینکاری و باهمان دقتی نگهداری شود که معمولاً برای کولیسها و دیگر ابزارهای اندازه گیری ظریف به کار می رود . برای هم محور کردن قطعه کار با میز، سوزن خط کش را در ابزار گیر کوبه ببندید به گونه ای که نوک آن با رویه انگشتانه تماس آزاد بیابد . موقعیت میز کار را به یاری دستگیره ای باردهی عرضی و طولی به اندازه ای تغییر دهید که نوک سوزن خط کش درست در بالای انگشتانه قرار گیرد . پس از هم محور کردن سوزن خط کش و میز تنظیم طولی میز را برهم نزنید .

 

شکل (3-6): شمای انگشتانه­ی مرکز نشان (تصویر چپ) و کاربرد ان به عنوان یکی از اجزای ضروری ماشین خان کشی

کوبه را برای بیرون بردن سوزن خط کش از مسیر دست به نقطه مرگ بالا ببرید . قطعه کار را برروی میز روی پایه سوارها بگذارید و سعی کنید موقعیت آن « به طور چشمی» با میز هم محور باشد و انگاه موقعیت آن را با پرگار مرکزیاب تصحیح کنید ( شکل 3-8) . دهانه کولیس را به اندازه نصف قطر سوراخ تنظیم کنید و در هنگام تنظیم آن ضخامت لایه ای از فلز را که باید ماشینکاری شود در نظر بگیرید . در هنگام تصحیح موقعیت قطعه به یاری پرگار مرکز یاب دو نقطه واقع بریک قطر قطعه را می توان تنطیم کرد ون سپس همین عمل را در امتدادی که با قطر قبلی زاویه ( به طور چشمی) 90 درجه بسازد تکرار کنید . برای تنظیم دونقطه واقع بریک قطر ، قطعه را به اندازه ای جابه جا کنید که فاصله آن دو نقطه از مرکز با هم برابر شود . قطعه کار ا به آرامی برروی میز ببندید و به یاد داشته باشید که تنظیم طولی میز نباید برهم بخورد . میز کار را به یاری دستگیره باردهی جابه جا کنید. کوبه را تا جایی پایین بیاورید که نوک سوزن خط کش که از قبل در ابزار گیر کوبه بسته شده است درست روی نقطه A ( در شکل 3-8) که یکی از نقاط دایره رسم شده برروی قطعه است قرار گیرد و باآن تماس آزاد پیدا کند.

 

شکل (3-7): کاربرد انگشتانه مرکز نشان و پرگاز مرکزیاب برای هم محور کردن قطعه کار استوانه ای با میز کار

 

 

شکل (3-8): موقعیتهای درست و نادرست ابزار برش ماشین خانکشی

سوزن خط کش را باز کنید و ابزار خشن تراشی را به جای آن ( به شکل 3-2 نگاه کنید) ببندید . کوبه را بالا ببرید تا ابزار برش اندکی بالاتر از سطح روی قطعه کار قرار گیرد . میز کار را بادستگیره باردهی عرضی جابه جا کنید تا ابزار در موقعیت محوری مناسب ( A در شکل 3-9) قرار گیرد . میز متحرک ماشین را محکم به زین ببندید تا دیگر هیچ حرکت در عرض نکند سپس ماشین را روشن کنید بعد از 2یا 3 بار رفت و برگشت ابزار برش برای اطمینان یافتن از اینکه برد و چگونگی تنظیم ابزار برش درست است تنطیم آنها را وارسی کنید . سپس به یاری دستگیره باردهی طولی ابزار برش زا به اندازه عمق مناسب خشن تراشی به درون گوشت قطعه کار فرو ببرید و برای پیشگیری از به هم خوردن تنظیم دستگاه باردهی دورانی (C) قطعه را براده برداری کنید ، براده برداری خشن را تا نزدیکی دایره رسم شده ادامه دهید و تنها اندکی از ضخامت گوشت قطعه را برای براده برداری ظریف با پرداخت کاری باقی بگذارید .

3-9-ابزارهای برش ماشین خانکشی

همانگونه که حرکت برش ماشین خانکشی عمودی است و نه افقی ، خود این ابزار هم با ابزار برش ماشینهای صفحه تراش و صفحه تراش دروازه ای فرق دارد . لبه برنده ابزار در انتهای آن به گونه ای شکل داده شده است که هرگاه این لبه برنده بربدنه قطعه کار فشرده شود و ابزار به طرف پایین رانده شود و عمل براده برداری انجام می شود . سطح برنده که تراشه ها را فیتیله می کند در انتهای ابزار قرار دارد ( شکل 3-10). محورافقی AB با سطح میزکار موازی و بر محور قائم CD عمود است. زاویه آزاد COG باید 4 یا 5 درجه و زاویه براده BOF باید 10 یا 12 درجه باشد . اندازه گیری زوایای آزاد و براده در صورتی که ابزار به صورت افقی بر انتهای کوبه بسته شده باشد همانند ماشینهای صفحه تراش است . هر مجموعه ابزار برش ماشین خانکشی دارای اجزای زیر است : 1- خشن کاری، 2- پرداختکاری، 3- راستگرد، 4- چپگرد، 5- جاخار و 6- سوزن خط کش؛ سوزن خط کش نوک تیز ابزار بسیار رایجی برای تنظیم قطعه کارهای استوانه ای است. علاوه بر ابزارهای یاد شده، در عمل بسته به نوع کار ، ابزارهای ویژه بسیار طراحی می شود. برای مثال میله خانکشی سنگین با تیغه برنده باز شو (تیغچه) برای براده برداریهای بیرئنی بهتر از ابزارهای آهنگری شده یکپارچه است. تیغچه بازشو را می توان در هر زاویه دلخواه برروی کوبه تنظیم کرد به شرط آنکه بتوان آن را به درستی برروی میلگرد نگهدارنده­ای که توانایی گردش در گیره میلگرد را داشته باشد بست(شکل 3- 11) . این امر امکان استفاده از تیغچه های دماغه دار با پهنا و شکل دلخواه را برای ماشینکاری شیارها یا جا خارها فراهم می سازد. برای تراشکاری سوراخهای چهارگوش می­توان میله را به گونه ای چرخاند که به گوشه ها دسترسی پیدا کند. زاویه براده تیغچه ای که درمیله جازده می­شود نباید زیاد باشد زیرا در آن صورت ابزار در هنگام حرکت به طرف بالا به زور برروی قطعه کار کشیده می شود .

 

شکل (3-9) شمای گیره میلیگر برای نگهداری میله تیغچه گیر (طرف چپ) و میله تیغچه گیر (طرف راست)

3-10- باردهی و سرعت برش

در ماشینهای خانکشی سازوکارهای باردهی طولی و عرضی و دورانی به هر دو صورت دستی و موتوری وجود دارند . در بیشتر ماشینهای خانکشی به ویژه ، ماشینهای خانکشی بزرگ امکاناتی برای حرکت سریع موتوری نیز فراهم می شود . این ماشینها به گونه ای ساخته می شوند که سازوکار باردهی و سازوکار حرکت رفت و برگشت سریع موتوری آنها با هم مرتبط و همبند باشند و بنابراین درگیر کردن همزمان آنها ناممکن است . سرعتهای تقریبی برش برای فلزات گوناگون در جدول 3-1 آمده است .

                                                                                                                                                                                                                                               

جدول 3-1: سرعت برش ماشین خان کشی

 

از آنجا که کلیه عوامل تعیین کننده شکل سطح تراشیدنی وشرایط تراشکاری، بجزسرعت، درخان کش منظور شده است، ماشین های خان کشی نسبتا ساده هستند. کار اساسی این ماشین ها ایجاد حرکت رفت وآمدی ساده در خان کش و وسیله­ای برای جابجا کردن خودکار آن است. درخان كشی، یك ابزار با دندانه های برشی متعدد، از مقابل یك قطعه كار ثابت، عبور می كند و از آن براده برداری می كند. عملیات خان كشی را می توان در حالت افقی یا عمودی انجام داده و توسط آن می توان سطوح داخلی یا خارجی قطعه كار را براده برداری می­كند. بیشتر ماشین­های خان­کشی با نیروی هیدرولیک کار می­کنند، البته درچند نوع ویژه از نیروی محرکه مکانیکی استفاده می شود. خان كشی در مقایسه با دیگر روش های براده برداری، پرداخت تر می باشد. با اضافه كردن دندانه های صیقل كاری در انتهای ابزار خان كشی می توان كیفیت پرداخت سطح را باز هم بهتر كرد. دندانه های صیقل كاری فقط بر روی سطح سایئده می شودو از آن براده برداری نمی كنند.

 

شکل(3-10): ماشین خان کشی

3-11- انواع ماشین های خان کشی

1-   ماشین های خان کشی عمودی

2-   ماشین های خان کشی افقی

3-   ماشین های کشیدنی بطرف پایین

انتخاب بین ماشین افقی وقائم در درجه اول تابع طول مسیرومساحت موجود در کارگاه است. بخاطر محدودیتهای ارتفاع، طول مسیر ماشین های قائم بندرت از 60 اینچ تجاوز می کند. تقریبا هراندازه مسیر برروی ماشین­های افقی امکان پذیراست، ولی نیاز به مساحت وسیع کارگاه دارد.

3-11-1- ماشین های کشیدنی بطرف پایین

اجزاء عمده این ماشین ها میز کار (که غالبا به کارگیر نصب شده بر روی پایه کروی مجهز است)، دستگاه بالابرخان کش در بالای میز و مکانیزم کشیدن آن در زیر میز واقع شده است. این ماشین ها ممکن است یک یا دو مجموعه بالابر و مکانیزم کشنده داشته باشند. هنگامی که بالابر خان کش را از سطح میز بالاتر می برد می توان قطعه کار را در محل خود قرار داد. پس از آن بالابر زائده انتهای خان کش را پایین آورده و از درون سوراخ قطعه کار رد می کند که از انجا به مکانیزم کشیدنی متصل می شود. بالابر، انتهای بالائی خان کش را آزاد کرده و خان کش از درون قطعه کار کشیده می شود، سپس قطعه کا را از روی میز برمی دارند و خان کش را بالا می آورند تا به مکانیزم بالابر وصل شود. در پاره ای از موارد که ماشین دو پیستون داشته باشد، پیستون ها را طوری تنظیم می کنند که هنگام پایین کشیدن یک خان کش در ایستگاه دیگر کار از میز باز می شود و خان کش بطرف بالا کشیده می شود.

 

شکل (3-11): ماشین کشیدنی بطرف پایین

3-11-2- ماشین های کشیدنی بطرف بالا

پیستون کشیدنی خان کش بالای میز و مکانیزم جابجا کننده خان کش در زیر آن قرار دارد. هنگامی که خان کش(یا خان کش ها)بطرف پایین می آیند،کار بر روی زائده آن گذاشته می شود. سپس مکانیزم جابجا کننده، خان کش را بالا می آورد تا به سر کشنده وصل شود. در حالی که خان کش بطرف بالاکشیده می شود قطعه کار در سطح زیرین میز متوقف شده و تا خان کش کاملا از درون آن عبور نکرده است، همانجا متوقف می ماند. پس از آن قطعه کار آزاد می شود و معمولا از طریق یک کانال به داخل ظرف قطعات تمام شده می­افتد. ماشین­ها کشیدنی به طرف بالا ممکن است تا 8 پیستون داشته باشند. از آنجا که فقط لازم است قطعه کار را در ماشین قرار داد،و عمل جابجا کردن خان کش و باز کردن قطعه کار بطور خودکار صورت می گیرد،فرآورش این ماشین ها بسیار بالا است. در مورد برخی از انوع قطعات می توان از وسائل تغذیه خودکار استفاده کرد.

 

شکل(3-12): ماشین های کشیدنی بطرف بالا

3-11-3-ماشین های خان­کشی قائم مسطح

خان کش های ماشین های خان کشی قائم مسطح در کشو حرکت می کنند تا تکیه کافی برای مقابله با نیروهای عرضی داشته باشند. از آنجا که در این ماشین ها نیاز به جابجا کردن خان کش وجود ندارد،از ماشین های کشیدنی ساده تر ولی بزرگتر و سنگین ترهستند. بسیاری از این ماشین ها دو یا بیش از دو کشو دارند،بطوری که هنگام ماشین شدن یک قطعه می توان قطعه دیگری را در ماشین بست،چون مسئله جابجا کردن خان کش مطرح نیست دوره تولید بسیار کوتاه است. غالبا برای بستن کار از کارگیرهای کشویی یا چرخان شاخص دار استفاده کرده و با کاهش زمان جابجا کردن کار،زمان دوره تولید را به حداقل می رسانند.

3-11-4-ماشین های خان کشی افقی

دلیل اساسی استفاده از ماشین خان کشی افقی کشیدنی یا مسطح ایجاد مسیرهای طولانی و استفاده خان کش های بلندتر است که به طور متعارف در ماشین های قائم براحتی قابل استفاده نیستند. ماشین های خان کشی افقی کشیدنی اساسا همان ماشین های کشیدنی قائم هستند که به پهلو خوابانده شده اند. البته نسبت بین قطر وطول خان کش های مورد مصرف در این ماشین ها باید طوری باشد که بتوانند خود را نگهداشته و در اثر وزن خود خیز قابل توجهی پیدا نکنند. در نتیجه از ماشین های افقی به ندرت برای خان کشی سوراخ های کوچک استفاده می شود و به این دلیل معمولا ماشین های بزرگی هستند. کارهای خان کشی که مستلزم دو حرکت همزمان باشند (نظیر ایجاد خان درلوله تفنگ یا خارخورمارپیچ) معمولا بوسیله ماشین های افقی انجام می شود. ماشین های خان کشی افقی مسطح در انواع شکل واندازه ساخته می شوند. در این ماشین ها نیز مانند نوع قائم خان کش ها بر روی کشوهای محکم نصب شده اند که بوسیله پیستون حرکت می کنند. برخی از خان کش ها فقط در یک جهت مسیر حرکت می تراشند در حالی که برخی انواع دیگر به دو سری خان کش مجهز هستند ودر هر دو جهت حرکت پیستون عمل تراشکاری را انجام می دهند. اگر این گونه ماشین ها به وسایل مناسب برای جا بجا کردن کار مجهز می شوند، به منظور قرار دادن در خط تولید بسیار مناسب هستند.

3-11-5-ماشین های خان کشی مسطح پیوسته

این نوع ماشین ها در کارهای انبوه سازی استفاده روز افزون یافته اند. در بیشتر موارد خان کش ها ثابت هستند وکار که بر روی خط نقاله بدون انتها قرار گرفته است،از مقابل آنها کشیده می شود. معمولا چند کارگیر برروی خط نقاله نصب می کنند تا در یک انتها قطعات کار را در آنها بسته و پس از ماشین کاری،در انتهای دیگر آنها را باز می کنند. گاهی اوقات بستن وبازکردن قطعات بطور خودکار انجام می شود.
3-11-6- ماشین­های خان­کشی گردان

در این ماشین ها که گاهی اوقات در انبوه سازی مورد استفاده قرار می گیرند، خان کش ها ثابت هستند و کار که در کار گیرهای نصب شده بر روی یک میز گردان بسته شده است، از میان یا از زیر آنها عبور می کند. امتیاز این ماشین ها در از بین بردن زمان غیر مولد در اثر حرکت رفت وآمدی است.

3-11-7 پرس­های خان­کشی

اساسا این ماشین ها پرس های هیدرولیکی با پیستون متحرک در مسیر هدایت شده هستند، شکل ظرفیت آنها معمولا بین 5 تا 50 تن است و برای خان کش های فشار دادنی داخلی مورد استفاده قرار می گیرند.
هنگام خان کشی داخلی زائده جلوئی خان کش را داخل سوراخ تعبیه شده در قطعه کار که در کارگیر روی میز ماشین بسته شده است، فرومی کنند. با پایین آمدن پیستون، پرس به سطح بالای خان کش فشارآورده و آنرا با کار درگیر می سازد.در مقایسه با ماشین های دیگر خان کشی، پرس های خان کشی نسبتا کند هستند، ولی می توان از آنها برای کارهای دیگر نظیر خمکاری و استیکینگ نیز استفاده کرد که در ضمن ماشین هائی انعطاف پذیر و ارزان هستند.

 

 

فصل چهارم

خان کشی اسلحه با روش فلوفرمنیگ

 

 

4-1-آشنایی با فلو فرمینگ :

فلوفرمینگ یكی از روش­های شكل دهی سرد و بدون براده برداری است. و برای ساخت قطعات لوله مانند بدون درز با دقت ابعادی بالا به كار می رود. در فلوفرمینگ یك پیش فرم كه شكل لوله مانند و متقارنی دارد در یك محور (ماندرل) جاسازی می شود. پیش فرم و محور آماده چرخش میشوند.سپس توسط غلتك هایی كه با نیروی هیدرولیكی یا مكانیكی و كنترل كامپیوتری كار می كنند، نیرویی فشاری بر سطح خارجی پیش فرم   اعمال می شود. در این فرآیند معمولا از سه غلتك استفاده می شود. مقدار كاهش ضخامت دیواره از قبل محاسبه می شود و با توجه به آن با یك یا چند بار عبور  غلتك­ها، ماده بالاتر از استحكام تسلیم فشرده شده و به صورت پلاستیك تغییر شكل می دهد و به جلو رانده می شود. شكل نهایی قطعه كار وقتی به دست می­آید كه قطر خارجی و ضخامت دیواره ی یش فرم كاهش یافته و مقدار ماده موجود به صورت طولی روی ماندرل جریان پیدا كند در بیشتر موارد سطح مقطع دیواره تا بیش از 90% ضخامت اولیه­ی دیواره كاهش می­یابد.معمولا پیش فرم  بدون احتیاج به عملیات باز پختتا شش بار می تواند به این روش شكل دهی شود. كیفیت سطح قسمت داخلی قطعه­ی نهایی تقریبا برابر با كیفیت سطح قسمت خارجی ماندرل است. فرآیند فلوفرمینگ دو روش عمده دارد كه با توجه به نحوه­ی ثابت كردن پیش فرم روی ماندرل به یكی از این دو روش عملیات انجام می شود.

 

شکل (4-1): فلوفرمینگ مستقیم

 

شکل (4-2): فلوفرمینگ وارونه

4-2- انواع فلوفرمینگ

4-2-1 فلوفرمینگ مستقیم

نوع اول، فلو فرمینگ مستقیم( Forward Flow Forming )  است. و برای شكل دهی به پیش فرم هایی كه یك طرف آن به صورت كامل یا ناقص بسته باشد،كاربرد دارد. در فلو فرمینگ مستقیم یك زبانه­ی اضافی روی ماندرل وجود دارد كه برای ثابت نگه داشتن پیش فرم است.در فرآیند فلوفرمینگ مستقیم،امتداد ازدیاد طول قطعه كار در جهت حركت محوری غلتك هاست.

4-2-2- فلوفرمنیگ وارونه

نوع دیگر فلو فرمینگ، فلو فرمینگ وارونه( Backward Flow Forming ) است. و برای شكل دهی قطعات با سوراخ راه به در استفاده می شود. در فلو فرمینگ وارونه ، برای ثابت نگه داشتن پیش فرم به ماندرل از یك حلقه ی دندانه دار استفاده می شود. كاربرد دیگر این حلقه برای بارگذاری مجدد قطعه تمام شده است. امتداد ازدیاد طول قطعه كار در فرآیند فلو فرمینگ وارونه، خلاف جههت حركت محوری غلتك هاست. در عملیات­های فلوفرمینگ طویل، برای افزایش دقت معمولا از سه غلتك با زاویه 120 استفاده می شود.فاصله شعاعی و محوری این سه غلتك از قبل محاسبه می­شوند تا شرایط شكل دهی لازم به دست آید.

 

شکل (4-3): فاصله غلتک ها از هم

 

شکل(4-4 (: طراحی مدل سه غلتکی

4-3-مهم­ترین مزایای روش فلو فرمینگ :

-          تولید بدون براده ،بدون درز و سرد

-          بهبود خواص ماده مثل استحكام تسلیم ، عمر خستگی و ...

-          قابلیت تولید قطعات طویل تو خالی با دقت بالا.

-          عدم نیاز به عملیات های همچون ماشین كاری ، سنگ زنی و ...

-          بالا بودن سرعت تولید و اقتصادی بودن آن در مقایسه با سایر روش ها.

یكی از نتایج كار سرد، كرنش سختی است كه در طول چرخه­ی فرآیند اتفاق می افتد. قطعه­ی فلو فرم شده به طور قابل ملاحظه­ای خواص مكانیكی بهتری از ماده اولیه دارد. معمولا ماده پیش فرم به صورت پلاستیك تغییر شكل داده و ضخامت دیواره ی اولیه تا بیش از 90% كاهش داده می شود. این باعث پالایش قابل توج ساختار دانه ای و هم خط سازی ریز ساختار دانه ها در یك جهت محوری یكسان می شود. هرچه كاهش ضخامت دیواره بیشتر باشد، ریز ساختار دانه­ها در قطعه نهایی بهتر خواهد بود. در صورت نیاز، ساختار دانه­ای می­تواند با یك عملیات ثانویه­ی آنیلینگ، دوباره شبكه بندی شود. روش فلو فرمینگ قابلیتی منحصر به فرد در شكل دهی دارد كه می توان با آن قطعه پیش سخت شده را هم، اندازه كرد. بنابراین مشكلات و افزایش هزینه ناشی از ماشینكاری نهایی، سنگ زنی و هونینگ یك قطعه­ی تو خالی شكل داده شده و سخت شده را حذف می كند. روش فلو فرمینگ در عین حالی كه امكان ساخت قطعات با دقت ابعادی بالا را فراهم می نماید، تطابق با خواص مكانیكی لازم را نیز تضمین می كند.

 

شكل (4-5): ریز ساختار دانه­ها در پیش فرم تا بخش فلوفرم شده

 

شكل (4-6 ):نموداری از بهبود خواص مكانیكی ماده برای یك قطعه AISI 316  

4-4- ساخت خان درون لوله­ی تفنگ به روش فلو فرمینگ

فلو فرمینگ لوله­ی تفنگ می تواند به عنوان كاربردی خاص از فلوفرمینگ مستقیم مطرح شود كه برای شكل دهی شیارها و برجستگی­های داخلی خان لوله استفاده می شود هم زمان قسمت خارجی لوله را نیز شكل می دهد. در ساخت لوله­ی تفنگ به روش فلو فرمینگ، پیش فرم لوله تفنگ روی یك ماندرل خاص كه معكوس شیارها و برجستگی های مطلوب روی آن وجود دارد، توسط غلتك ها شكل داده می شود .

 

شکل  (4-7):پایان فر آیند در حین فرآیند آغاز فرآیند

 

شکل(4-8): فرآیند خانکشی

 

شکل (4-8): سیالیت ماده شکل

 

شکل (4-9): عملیات ازدیاد طول و شیار زنی

همچنین این قابلیت وجود دارد كه بدون توقف شكل دهی قسمت داخلی خان لوله­ی تفنگ، قطرهای خارجی با اندازه های متفاوت را در طول فرایند شكل داد .البته واضح است كه قطر نهایی سطح خارجی لوله در هر قسمت از ناحیه شیار دار باید از قطر خارجی اولیه ی پیش فرم بیشتر باشد. در آینده ساخت خان لوله­ی تفنگ به روش فلو فرمینگ، پركاربردترین روش برای ساخت لوله­ی تفنگ خواهد بود. این روش مزایای زیادی در مقایسه با روشهای مرسوم مثل مته كاری، فورجینگ، شكل دهی الكترو شیمیایی و.... دارد

4-5- مزایای ساخت لوله­ی تفنگ به روش فلوفرمینگ :

 صحت و دقت بالاتر با استاندارد های دقت تكنولوژی فلوفرمینگ

لوله های تفنگ محكم تر و یا سبك تر با افزایش انعطاف پزیری و كرنش سختی

 افزایش عمر خستگی با ساختار دانه ای فلوفرم شده

 عدم نیاز و یا كاهش نیاز به انجام عملیات های ثانویه مثل ماشین كاری ، سنگ زنی و...

نرخ تولید سریع تر و به صرفه تر

 مناسب برای انواع سبك و سنگین لوله های تفنگ از تپانچه تا تانك

 كاهش هزینه سرمایه گذاری در تولید انبوه با تكنولوژی بالا تر عكس های زیر قطعات آلمینیومی فلوفرم شده و شیار زنی شده را نشان می دهد كه به صورت آزمایشی در كمتر از 30 ثانیه با سه برابر ازدیاد طول، به این روش ساخته شده اند . شیارها و بر جستگی ها تقریبا 8 مرتبه كلفت تر از كاربرد واقعی شكل داده شده اند.

4-6- فلوفورمينگ لوله

فلوفورمينگ لوله از طريق اكسترود فلز و با روش نقطه دوار انجام مي‌پذيرد. اساس اين روش مشابه فلوفورمينگ مخروطي است. به جز اين نكته كه در آن رابطه سينوسي برقرار نيست. چرا كه اندازه نصف زاويه راس يك استوانه صفر خواهد شد به جاي رابطه سينوسي فلوفورمينگ لوله از رابطه حجم ثابت مواد در طول فرايند پيروي مي‌كند. محدوديت اصلي در اجراي اين فرايند به ميزان تحمل فلز در مقابل تغيير شكل پلاستيك در يك گذر بستگي دارد. البته با انجام عمليات آنيلينگ ميان مرحله اي مي‌توان در يك مرحله اين محدوديت را تا حدي بهبود داد و يكي ديگر از محدوديت‌هاي اين روش درصد مجاز كاهش ضخامت در هر مرحله مي‌باشد كه اگر اين درصد مجاز رعايت گردد صحت عمليات فلوفورمينگ بدون آسيب رساندن به قطعه كار تضمين شده است. درصد مجاز كاهش ضخامت بسته به جنس فلز قطعه كار و ضخامت پريفرم بين 15 تا 25 درصد در هر مرحله متغير خواهد بود.

4-6-1-زمينه‌هاي كاربرد

يكي از روش‌هاي كاهش ضخامت ديواره ي قطعاتي به شكل استوانه همراه با افزايش مقاومت و استحكام آن روش فلوفورمينگ لوله اي مي‌باشد. اين روش در شاخه‌هاي هواپيمايي و هوا فضايي يكي از پر كاربردترين فرآيندهاي شكل دهي لوله‌ها مي‌باشد. توليد قطعاتي با اشكال ويژه از لوله‌ها با اين روش امكان پذير است. براي مثال توليد لوله‌هايي كه يك يا چند فلنج در سطوح خارجي يا داخلي خود دارند و يا داراي خان داخلي مي‌باشد با اين روش امكان پذير است. اين روش در مقايسه اقتصادي با ديگر فرآيندها از قبيل ماشينكاري از جهت مصرف مواد اوليه و نيروي كار مقرون به صرفه تر مي‌باشد. از فلوفورمينگ لوله ميانی به جاي آهنگري حلقوي نيز استفاده میشود. بين اين دو فرايند ارتباط نزديكي از جهت كاهش ضخامت ديواره وجود دارد. با اين تفاوت كه در آهنگري حلقوي امكان به دست آوردن طول دلخواه و مورد نظر لوله قابل كنترل وجود ندارد كه اين امكان در فلوفورمينگ لوله وجود دارد. عمليات فلوفورمينگ را بر روي تمام فلزات نرم  و غير شكننده مي‌توان انجام داد. محدوديت‌هاي عملياتي از قبيل جنس و تركيب مواد و مقاومت و غيره چنان كه فلوفورمينگ مخروطي ذكر شد در فلوفورمينگ لوله‌ها نيز مشابه است. اين فرآيند بر روي فلزاتي با سختي 32 راكول  به خوبي قابل اجرا مي‌باشد. در اكثر فلزات عمليات فلوفورمينگ لوله‌ها بدون گرم كردن قطعه كار انجام مي‌پذيرد. يكي ديگر از ويژگي‌هاي اين فرآيند اين است كه اندازه مجاز كاهش ضخامت براي فلزات مشابه بيشتر از روش‌هاي فلوفورمينگ مخروطي و يا نيم كره‌ها مي‌باشد. مخصوصا اين كه عمليات فلوفورمينگ لوله از نوع معكوس باشد. اولين محدوديت ابعادي در توليد لوله‌ها در اين روش به محدوديت تجهيزات و دستگاه‌هاي در دسترس بر مي‌گردد. در همين زمينه‌ها محدوده قطر داخلي پريفرم‌هاي لوله اي شكل كه تحت عمليات فلوفورمينگ قرار گرفته اند در بازه 3 تا 75/4 میلیمتر  گزارش شده است. معمولا ضخامت ديواره پريفرم‌هاي لوله اي شكل كه در مورد فلوفورمينگ لوله قرار مي‌گيرند اغلب 4/25 میلیمتر در مورد فولاد و   8/31 میلیمتر در مورد آلومينيم مي‌باشد. در حالت‌هاي خاص و مورد نياز ضخامت ديواره پريفرم‌ها تا اندازه  3/41  میلیمتر براي فولاد و 5/63  میلیمتر  براي آلومينيم قابل افزايش است. محدوديت‌ها و فاكتور‌هاي كه حداقل ابعاد ممكن در توليد لوله‌ها را در روش فلوفورمينگ تعيين مي‌كنند همان‌هايي هستند كه حد اكثر ابعاد ممكن در توليد لوله را تعريف مي‌نمودند. براي مثال: يك ماشين بزرگ فلوفورمينگ براي شكل دهي لوله‌هاي كوچك مناسب نيست. چون معمولا سرعت فلوفورمينگدل آن كافي نخواهد بود. ارتباط بين سرعت فلوفورمينگدل و اندازه قطر لوله بايد چنان باشد كه بتواند حداقل سرعت خطي 120 متر بر دقیقه را تأمين نمايد. براي فلوفورمينگ لوله‌هايي با قطر كوچك (كوچكتر از 5/9  میلیمتر) معمولا از ماشين‌هايي استفاده مي‌شود كه قطعه كار و ماندرل و نگهدارنده لوله ثابت بوده و مجموعه ابزار حلقوي به دور آن مي‌چرخد.

4-6-2 پريفرم

پريفرم در فلوفورمينگ لوله‌ها اغلب به قطعه اي لوله اي شكل و يا شبيه لوله گفته مي‌شود كه قبل از عمليات فلوفورمينگ وجود دارد. يك پريفرم مي‌تواند به شكل يك لوله متقارن و راست باشد و يا اين كه به منظور سهولت گيره بندي داراي لبه يا فلنج داخلي باشد. پريفرم‌هاي مورد استفاده در فلوفورمينگ لوله‌ها معمولا از روش‌هاي آهنگري يا ريخته گري سانتريفيوژ يا لوله‌هايي با درز جوشكاري شده و يا حتي لوله‌هاي بدون درز و يا لوله‌هاي اكسترود شده به دست مي‌آيد البته در مورد پريفرم‌هاي آهنگري و ريخته گري شده قبل از انجام فلوفورمينگ نياز به يك مرحله ماشين كاري نيز خواهد بود. براي فلوفورمينگ لوله‌هايي با قطر داخلي مشخص محدوده‌هاي تغيير مجاز در قطر داخلي پريفرم‌ها به قرار جدول 2-2 است.

جدول4-1- تلورانس مجاز قطر داخلي پريفرم در فلوفرمينگ لوله

محدوده قطر داخلي پريفرم (ميليمتر)

تا 76

75 تا 510

635 تا 1270

بزرگتر از 1270

تلرانس مجاز قطر داخلي (ميليمتر)

051/0±

152/.0±

0.0- ، 0.5+

0/0- ، 75/0 +

تلرانس هندسي گردي و ضخامت ديواره پريفرم هم از عواملي هستند كه در تعيين تلرانس‌ها نقش دارند. حداكثر اندازه تلرانس ضخامت ديواره پريفرم بايد بين075/0 ± باشد و در مورد پريفرم‌هايي كه ماشين كاري شده اند محدوده تلرانس ضخامت ديواره بين025/0 ± خواهد بود. بيضي گوني پريفرم‌ها براي قطر‌هاي كوچك 5% و براي قطر‌هاي بزرگ 30/0 ميليمتر پيش بيني مي‌شود.

4-6-3-روش‌هاي فلوفورمينگ لوله

دو نوع شناخته شده و رايج در فلوفورمينگ لوله‌ها با نام‌هاي مستقيم و معكوس وجود دارند. اين اصطلاحات بيان گر ارتباط ميان جهت جريان فلز با جهت حركت ابزار در طول عمليات مي‌باشند. در هر دو حالت قطعه كار از يك طرف ثابت شده و طرف ديگر قطعه كار آزاد گذاشته شده است تا بتواند بر روي ماندرل بلغزد (شكل 4-10).

 

شکل(4-10): جهت جریان مواد و حرکت غلتک در فلورمینگ b )، مستقیم و a ) معکوس‌، لوله

 

4-6-3-1-فلوفورمينگ معكوس

در فلوفورمينگ معكوس قطعه كار در مقابل يك فيكسچر كه روي كلگي دستگاه نصب شده است نگه داشته مي‌شود و غلطك به سمت طرف ثابت شده قطعه كار پيشروي مي‌كند. در اين حالت فلز قطعه كار در جهت مخالف پيشروي غلطك‌ها جريان پيدا مي‌كند شكل(4-11).

 

شکل (4-11): در فلوفرمینگ معکوس لوله جهت جریان مواد و حرکت غلتک عکس یکدیگر است

در روش فلوفورمينگ معكوس دو مزيت نسبت به روش مستقيم وجود دارد كه عبارتند از:

الف) شكل پريفرم مورد مصرف ساده و لوله اي شكل است چون ديگر براي ثابت نگهداشتن نيازي به فلنج و لبه نيست.

ب) اگر ما بخواهيم در ضخامت ديواره قطعه كار كاهش ايجاد كنيم تنها كافي است غلطك‌ها به اندازه 50% طول نهايي قطعه كار جا به جا شوند. يعني اينكه اگر غلطك‌ها به اندازه a حركت كنند قطعه كاري با طول 2a توليد مي‌گردد.

مزيت دوم باعث مي‌شود كه نه تنها نرخ توليد افزايش يابد بلكه بتوان قطعه كارهايي با طول بيشتر از ظرفيت دستگاه توليد نمود. براي مثال طول كار گير ماشيني كه حداكثر به اندازه 27/1 متر است مي‌تواند قطعه كاري با طول نهايي 54/2 متر را توليد نمايد. ( با نرخ كاهش 50%). روش فلوفورمينگ معكوس از اين بابت كه توزيع نيروي اصلي در آن فشاري است يك روش فوق العاده خوب است. در نتيجه فلزاتي كه نرمي‌و شكل پذيري نسبتاً پاييني دارند با اين روش كاهش ضخامت قابل قبولي را از خود نشان مي‌دهند. مهمترين ضعف فلوفورمينگ لوله از روش معكوس مربوط به اين نكته است كه قسمت سر لوله كه ابتدا مورد فلوفورمينگ قرار مي‌گيرد بيشترين فاصله را از موضع اوليه خودش طي مي‌كند. در نتيجه آن قسمت از لوله بيشترين استعداد را در پذيرش انحراف و پيچش خواهد داشت (شكل 2-16). اگر ضخامت ديواره لوله ثابت باشد اين عيب كمتر به صورت بحراني ظهور مي‌كند. به هر حال اگر پريفرم از نوع لوله درز دار باشد كه جوشكاري شده باشد و ناحيه جوش از ضخامت اصلي لوله برجسته تر باشد شكل فوق الذكر مي‌تواند مسئله ساز باشد. به عنوان مثال در فلوفورمينگ لوله به روش معكوس كه در شكل نمايش داده شده است. اگر چه پريفرم اوليه بي عيب و نقص بوده و دقت ابعادي ماندرل براساس اندازه گيري در طول كل حدود  38%  مبلي متر بوده است. يك طرف لوله يك اينچ بلندتر از طرف ديگر است.

 

شکل(4-12 ):  مثالی از عیب پیچش در فلوفرمینگ معکوس لوله

4-6-3-2-فلوفورمينگ مستقيم

در فلوفورمينگ مستقيم حركت غلطك به صورت دور شونده از سر ثابت شده قطعه كار مي‌باشد و جهت جريان فلزي در قطعه كار با جهت غلطك هم سو و غالبا به طرف كلگي دستگاه مي‌باشد (شكل 2-24). مزيت اصلي فلوفورمينگ مستقيم نسبت به فلوفورمينگ معكوس اين است كه مشكل پيچش در قطعه كار نهايي وجود نخواهد داشت. در فلوفورمينگ مستقيم نظارت و كنترل بر طول قطعه كار سهل تر و با دقت بيشتري همراه است. فلز قطعه كار پس از اين كه در زير غلطك شكل يافت ديگر نيازي به جابجايي ندارد و هر انحراف يا تغيير كه در قطعه كار به وجود آيد همراه با بخش ضخيم تر پريفرم مدام با فشار توسط غلطك‌ها به جلو رانده مي‌شود. البته با اين روش لازم است قسمت مازاد انتهايي قطعه كار را در جهت طول پس از پايان فلوفورمينگ برش داده و اصلاح نمود. از معايب اين روش مي‌توان به اين موارد اشاره كرد كه در اين روش لازم است. پريفرم داراي يك لبه يا فلنج باشد تا بتواند به خوبي بر روي ماندرل جاي گرفته و توسط سنبه مرغك محكم نگه داشته شود. نرخ توليد در اين روش كند تر از روش پسرو است چون غلطكها بايد تمام طول قطعه كار را طي نمايد.

4-6-4 - ماشينهاي فلوفورمينگ لوله

اساس ماشين‌هاي مورد استفاده در فلوفورمينگ لوله مشابه ماشين‌هاي مورد استفاده در فلوفورمينگ مخروطي است. تنها در جزئيات ماشين تفاوتهاي اندكي وجود دارد. اگر برخي از تجهيزات خاص در ماشين فلوفورمينگ مخروطي تغيير كند به راحتي به ماشين فلوفورمينگ لوله تبديل مي‌شود. اين ماشين‌ها از جهت ظرفيت و اندازه‌هاي كاري نيز مشابه هم هستند. ماشين فلوفورمينگ لوله به ابعاد 9/1 در 5/2 متر ماشيني است كه قادر است يك لوله به قطر 9/1 متر و طول 5/2 متر را فلوفورمينگ نمايد. ماشين‌هاي فلوفورمينگ لوله موجود و در دسترس قادرند لوله‌هايي تا قطر 457 ميليمتر و طول 8/3 متر را توليد نمايد. حداكثر طول لوله قابل توليد در ماشين‌هاي فلوفورمينگ به اندازه فاصله اي بستگي دارد كه غلطك‌ها و يا حامل‌هاي ابزار و غلطك‌ها قابليت جابجا شدن دارند. اگر از روش فلوفورمينگ معكوس استفاده شود طول لوله قابل توليد بيشتر از اين اندازه خواهد بود. در فلوفورمينگ لوله به روش معكوس حداكثر طول لوله قابل توليد با دو محدوديت روبرو خواهد شد.

الف) حداكثر اندازه درصد كاهش ضخامت مجاز براي فلز قطعه كار (كاهش ضخامت 50% مي‌تواند حاصل دو بار قدكشي لوله باشد). ظرفيت ماشين در اعمال فشار و خواص ذاتي فلز قطعه كار پارامتر‌هايي هستند كه اندازه كاهش ضخامت را تعيين مي‌كند.

 ب) براي برداشتن و بيرون كشيدن لوله از روي ماندرل بايد يك لقي و آزادي مناسب در نظر گرفته شود. براي مثال ماشيني كه ظرفيت توليد لوله اي به طول 27/1 متر را دارد مجموعه تيل استوك (مرغك) آن دستگاه طوري است كه امكان جابجايي و بيرون آوردن قطعه اي به طول 27/1 متر را دارد. در بسياري از ماشين‌هاي فلوفورمينگ مجموعه تيل استوك چنان ساخته مي‌شود كه بتوان از مزيت توليد قطعات با روش فلوفورمينگ معكوس سود جسته و بتوان لوله‌هايي كه بلندتر از ظرفيت اسمي‌ماشين توليد مي‌شوند را از ماندرل بيرون كشيد. اصطلاح ظرفيت براساس نيرو آن چنانچه در ماشين‌هاي فلوفورمينگ مخروطي عنوان شد در فلوفورمينگ لوله‌ها كاربرد ندارد. به عنوان مثال ماشيني كه بتواند يك مخروط با ضخامت ورق اوليه 25 ميليمتر را به ميزان 50% در يك مرحله فلوفورمينگ كاهش ضخامت داده نمي‌تواند يك لوله با ضخامت اوليه ديواره 25 ميليمتر را در يك مرحله فلوفورمينگ كاهش ضخامت دهد و توليد نمايد. يعني در بيشتر فرآيندهاي فلوفورمينگ لوله كاهش ضخامت در هر مرحله از آنچه در فلوفورمينگ مخروطي اتفاق مي‌افتد كمتر است.

اساس فرايند فلوفورمينگ مخروطي از نوع عمليات برشي است اما آنچه در فلوفورمينگ لوله‌ها اتفاق مي‌افتد به عمليات اكسترود بسيار شبيه تر است نتيجه اين كه در فلوفورمينگ لوله نسبت به مخروط براي يك كاهش ضخامت مشابه به نيروي فشاري بيشتري نياز خواهد بود. براي تحقق اين موضوع بر روي بلنك اوليه قبل از فلوفورمينگ مخروطي و بر روي پريفرم لوله قبل از فلوفورمينگ لوله شبكه‌هاي مربع شكلي حك شده و سپس آنها را مورد عمليات فلوفورمينگ قرار مي‌دهند. در آخر كار مشاهده مي‌شود كه مربعات اوليه در مخروط به متوازي الاضلاع تبديل مي‌شوند. اين موضوع نشان مي‌دهد كه مواد در جهت صفحات برشي جابجا شده اند يعني نيروي وارد بر قطعه كار از نوع برشي مي‌باشد. همچنين مربعات اوليه در لوله هم جهت با محور لوله كشيده شده و به مستطيل تبديل مي‌شوند كه اين نتيجه اعمال نيروي فشاري در جهت شعاعي به قطعه كار مي‌باشد. در مواقعي كه نسبت طول به قطر قطعه كار يا ماندرل زياد باشد در بيشتر ماشين‌هاي فلوفورمينگ لوله به جاي استفاده از يك غلطك از دو مجموعه غلطك متقابل استفاده مي‌شود با اين روش اثرات خيز ماندرل ناشي از نيروهاي وارده از سوي غلطك‌ها خنثي مي‌شود. از آنجا كه اثر خيز در ماندرل باعث انحراف قطعه كار و ماندرل از محور اصلي ماشين مي‌شود.  براي غلبه حتمي‌بر اين مشكل ماشين‌ها را به مجموعه غلطك سه تايي مجهز مي‌كنند. امتداد محور‌هاي اعمال نيروي اين غلطك‌ها هم مركز بوده و با يكديگر زاويه 120 درجه مي‌سازند و همواره دو غلطك نقش پايدار كننده و تكيه گاه را ايفا مي‌كنند. امروزه اكثر ماشين‌هاي فلوفورمينگ لوله براي نظارت بر عمليات فلوفورمينگ به سيستم‌هاي كنترل عددي مجهز شده اند. در فلوفورمينگ استوپ‌هاي مكانيكي براي محدود كردن حركت مجموعه كشويي‌هاي متقاطع به كار مي‌روند. بدين صورت قطر قطعه كار قابل كنترل مي‌شود. در ماشين‌هاي با كنترل عددي به جاي استوپ‌هاي مكانيكي از مزيت انعطاف پذيري كنترل رايانه اي استفاده مي‌شود. با اين روش به راحتي مي‌توان جبران خيز و جلوگيري از مخروطي شدن لوله را امكان پذير كرد. يك نمونه از اين ماشين‌ها در شكل 4-13 نشان داده شده است.

 

شکل (4-13): ماشین فلورمینگ  مجهز به ابزارهای کنترل عددی

بالاخره جديدترين ابزاري كه براي كنترل و جبران خيز‌ها در ماشين‌هاي فلوفورمينگ  استفاده شده است آشكار كننده‌هاي ليزري هستند كه به صورت خودكار عمليات اندازه گيري و جبران انحرافات را بر عهده دارند دقت اين سيستم‌هاي كنترلي براي لوله اي با طول 54/2 متر و ضخامت ديواره به اندازه اسمي‌54/2 ميليمتر حدود 38% ميليمتر در ضخامت ديواره مي‌باشد.

4-6-5- ابزارهاي فلوفورمينگ لوله

ابزارهاي مورد استفاده در فلوفورمينگ عبارتند از:

ماندرل

غلطك (معمولا دو عدد)

حلقه كششي (جهت بيرون كشيدن قطعه كار از ماندرل)

حلقه رانش (كه مي‌تواند به عنوان حلقه كشنده نيز به كار رود)

سيستم كنترلي (از قبيل سيستم رايانه اي، كنترل عددي و يا سيستم تعقيب كننده مكانيكي)

4-6-4-1- ماندرل‌ها

در شكل 4-15نوعي ماندرل به نمايش در آمده است. بسياري از ماندرل‌ها را به صورت تو پر مي‌سازند. اگر چه اين كار زياده روي در استفاده از مواد بوده و وزن ماندرل سنگين خواهد شد. البته در عمل گاهي ماندرل‌هايي را كه به روش ريخته گري ساخته مي‌شوند را با ماهيچه گذاري تو خالي مي‌كنند. و يا اگر ماندرل به روش آهنگري ساخته شده باشد داخل آن را با ماشين كاري خالي مي‌كنند. موردي هم پيش مي‌آيد كه لازم مي‌شود ماندرل را به صورت چند تكه و از اجزاي مختلف ساخته و سپس به هم متصل نمايند.

 

شکل (4-15): یک نمونه از ماندرل‌هايي که در فلوفورمينگ لوله کاربرد دارد.

 

يكي از مهمترين مشكلاتي كه در ماندرل‌ها بروز مي‌كنند مسئله فرسايش است. علت اين امر بار‌هاي شديدي است كه ماندرل‌ها بايد تحمل كنند. كاهش ضخامت ديواره قطعه كار و افزايش استحكام فلز مواد اوليه عواملي هستند كه ميزان فرسايش ماندرل را افزايش   مي‌دهند. تنها راه حد اقل كردن ميزان فرسايش يا خرابي ماندرل اين است كه مقاومت به سايش ماندرل را تا حد امكان افزايش داد. آلياژهاي چدني كه معمولاً تا 58 راكول سي سخت مي‌شوند از موادي هستند كه در ساخت ماندرل‌ها كاربرد دارند. ماندرل‌هايي كه اين نوع جنس ساخته مي‌شوند در توليد تعداد محدود و متوسط قطعاتي كه جداره ديواره آنها نازك نيست نتايج قابل قبولي از خود ارائه مي‌دهند. بايد دانست وقتي اين نوع ماندرل‌ها تحت شرايط كاري شديد و سخت قرار مي‌گيرند به دليل خرد شدن سطح و چاله دار شدن ماندرل قطعه كار حاصل از فلوفورمينگ معيوب خواهد شد. ماندرل‌هاي فولادي از قبيل 4150 و 5210 كه تا حد 60 راكول سي سخت مي‌شوند براي اغلب كاربردهاي فلوفورمينگ مخصوصاً وقتي نيروهاي وارده به ماندرل خيلي زياد باشد نتايج موفقيت آميزي از خود ارائه مي‌دهد. در برخي شرايط مجبور خواهيم شد از مقاومت سايشي براي به دست آوردن سختي بيشتر صرف نظر كنيم در چنين شرايطي از فولاد‌هاي گرم كار از قبيل اچ 12 سخت شده تا 25 الي 55 راكول سي استفاده نماييم. فولاد‌هاي ابزاري سخت شده تا حدود 60 الي 62 راكول سي  شرايط خوبي را براي يك ماندرل فراهم مي‌كنند خصوصا اين كه شرايط كاري شديد و سخت بوده و حجم توليد زياد باشد.

خلاصه اين كه بهترين و سازگار ترين جنس ماندرل بر اساس شرايط كاري تعيين مي‌گردد مي‌توان با صرف نظر از بقيه پارامتر‌ها گفت: اگر 10 تا 20 قطعه با يك ماندرل توليد شود و پس از آن در صافي سطح ماندرل تغييري ايجاد نشود و در ديواره داخلي قطعه كار خش مشاهده نگردد آنگاه جنس ماندرل با شرايط كاري تطابق داشته است.

4-6-4-2-غلطك‌ها

در فلوفورمينگ لوله غلطك‌ها در شرايط شديد و سخت كاري قرار دارند. در شکل (4-16) غلطك‌هاي فلوفورمينگ نمايش داده شده است. صافي سطح غلطك‌ها 25/0 ميكرومتر يا بهتر از آن بايد باشد. عموما جنس اغلب اين غلطك‌ها از فولاد‌هاي ابزاري كه حدود 60راكول سي سخت شده است.

 

شکل (4-16): جزئیات ابعادی نوعی غلتک در فلوفورمينگ

فولاد ابزاري با سختي 62 راكول سي نتايج خوبي به عنوان غلطك فلوفورمينگ لوله از هود نشان داده است. اگر فولاد را با انجام عمليات حرارتي حدود 64 تا 65 راكول سي سخت كرده و سپس تمپر چهار مرحله اي شود در برابر سايش از خود مقاومت نشان خواهد داد. غلطك‌هايي كه با اين شرايط ساخته مي‌شوند مي‌توانند به مدت 4000 الي 5000 ساعت كار فلوفورمينگ داغ لوله‌هايي از جنس فولاد 1020 تا 1025 را به خوبي انجام دهند.

در فلوفورمينگ مستقيم از غلطك‌هاي مرحله بندي شده براي شكل دهي قطعات نظير پوسته مخازن تحت فشار به خوبي استفاده مي‌شود. در شكل 4-17 اين نوع غلطك‌ها نشان داده شده اند. در عمل فرآيند كار اين گونه است كه غلطك پيشتاز (راهنما) به اندازه 30% كل تغيير ضخامت قطعه را گاز مي‌گيرد و 70% مابقي را غلطك دوم گاز مي‌گيرد. تنها عيب اين روش اين است كه به نيرو و توان بيشتري براي كار نياز مي‌باشد. چون در هر بار فلز بيشتري جا به جا مي‌شود.

 

شکل 4-17 در این جا نشان داده شده که چگونه غلتک‌های مرحله بندی شده برای فلوفورمينگ مستقیم لوله هر کدام بخشی از لوله را گاز می گیرند- اندازه ای که غلتک پیش آهنگ گاز می گیرد Y و اندازه ی کل کاهش ضخامت برابر X در شکل سمت راست و Z در شکل سمت چپ می باشد.

4-6-4-3- ابزار كمكي

ابزارهاي كمكي فلوفورمينگ لوله‌ها عبارتند از حلقه‌هاي كشنده و حلقه‌هاي رانش كه معمولا از فولاد كم كربن مثل 1020 ساخته مي‌شوند.

4-6-5-محدوديت‌هاي ضخامت در ديواره لوله

عواملي كه ضخامت ديواره پريفرم لوله را در فرايند فلوفورمينگ لوله محدود مي‌كند عبارتند از :

الف) خصوصيات ذاتي فلز در زمينه شكل پذيري

ب) قدرت و توان قابل دسترس ماشين آلات

با توجه به خصوصياتي كه به جنس فلز قطعه كار بر مي‌گردد كاهش ضخامت در اولين مرحله (پاس) فلوفورمينگ لوله براي اغلب فلزات حداقل حدود 15% يا بيشتر از آن است. كاهش ضخامت هميشه به صورت درصدي از ضخامت ديواره بيان مي‌شود و توان مصرفي براي كاهش ضخامت با افزايش ضخامت رابطه مستقيم دارد. آلياژهايي كه به عنوان مواد اوليه قطعه كار‌هاي در فلوفورمينگ لوله با موفقيت به كار برده مي‌شوند و در اولين مرحله عمليات مي‌توانند حداقل 15% كاهش ضخامت در ديواره از خود نشان دهند عبارتند از: فولاد‌هاي كم كربن و يا كربن متوسط ‌، فولادهاي آلياژي با استحكام بالا و تمامي‌فولاد‌هاي ضد زنگ كم كربن.

ماشين‌هاي بزرگ در دسترس فلوفورمينگ لوله توان كار بر روي پريفرم‌هايي با ضخامت ديواره حد اكثر 6/28 ميليمتر از جنس فولاد را دارند. البته در شرايط خاص مي‌توان ضخامت بيشتر را هم فلوفورمينگ كرد. براي نمونه قطعه كاري به قطر 3 متر و از آْلياژي با تركيب آهن و نيكل و كرم با استحكام بالا كه ضخامت ديواره پريفرم آن به اندازه 3/41 ميليمتر مي‌باشد توسط همين ماشين‌ها قابل توليد مي‌باشد. با توجه به اين كه بين قطر بلنك و ضخامت اوليه آن رابطه مستقيمي‌وجود دارد تا آنجا كه توان ماشين‌ها اجازه مي‌دهد مي‌توان با افزايش قطر پريفرم ضخامت‌هاي بيشتري را فلوفورمينگ كرد. در مورد فلزات نرم تر از قبيل آلياژهاي آلومينيم درصد مجاز كاهش ضخامت ديواره در پريفرم بيشتر بوده و در هر مرحله مي‌توان چيزي حدود 30% يا بيشتر كاهش ضخامت ايجاد نمود. البته اين اندازه محدود مي‌شود چون احتمال دارد نا صافي‌ها و اعوجاج ناشي از اثر گوشه‌هاي غلطك روي قطعه كار مشكل ايجاد كند. به عنوان مثال در فلوفورمينگ آلومينيم‌هاي 2014 و 2024 اگر ماشين‌هاي بزرگ هم در دسترس باشند هر چند كه با توجه به استحكام فلز مي‌توان درصد كاهش ضخامت بزرگي را از آنها انتظار داشت اما ضخامت ديواره پريفرم‌ها حدود 6/28 ميليمتر در نظر گرفته مي‌شود. در فلوفورمينگ فلزات فوق العاده نرمي‌همچون آلومينيم 3يا3% كاهش ضخامت در هر پاس افزايش مي‌يابد. ضخامت ديواره پريفرم اين دست از فلزات با سختي‌هاي مشابه حداكثر 7/12 ميليمتر است. در غير اينصورت اگر ضخامت ديواره پريفرم بيشتر از اندازه گفته شده باشد. پس از اتمام عمليات فلوفورمينگ براي به دست آوردن صافي سطح مناسب در قطعه كار نياز خواهد بود كه عمليات تكميلي ماشين كاري انجام مي‌پذيرد.

4-6-5-1-حداقل ضخامت ديواره

تا كنون حداقل ضخامت ديواره پريفرم كه مي‌تواند براي فلوفورمينگ قابل قبول باشد به روشنی گزارش نشده است. هر چند كه فلوفورمينگ به روي پريفرم‌هاي كوچك كه ضخامت ديواره آنها 1 ميليمتر بوده است انجام پذيرفته اما به ندرت عمليات فلوفورمينگ براي ضخامت‌هاي فوق العاده كم استفاده مي‌شود.

4-6-5-2-صحت و دقت ابعادي

ضخامت پريفرم تأثير محسوسي بر روي دقت نهايي قطعه كار پس از عمليات فلوفورمينگ ندارد. حد اكثر كاهش ضخامت كل از پريفرم تا قطعه كار نهايي با رعايت انجام عمليات حرارتي آنيلينگ ميان مرحله اي از 80% تجاوز نمي‌كند.

4-6-6- اثر پارامتر‌هاي ماشين بر فلوفورمينگ لوله

دو متغير اصلي ماشين كه در دقت قطعه كار نهايي تأثير دارند عبارتند از :

   اندازه پيشروي به ازاي هر دور چرخش قطعه كار

   خيز ماشين

•    اندازه پيشروي به ازاي هر دور چرخش قطعه كار

پيشروي در هر دور مرحله نمونه سازي فلوفورمينگ لوله مشخص مي‌شود. چون اندازه پرداخت سطح كار و ضخامت ديواره و قطر قطعه كار با اندازه پيشروي در هر دور ارتباط دارد. اگر پيشروي در هر دور افزايش يابد در نتيجه ضخامت ديواره قطعه كار بيشتر از اندازه‌هايي خواهد شد كه انتظار مي‌رفت و همچنين قطر داخلي قطعه كار كوچكتر از اندازه مورد انتظار خواهد شد و علاوه بر اين زبري سطح نهايي افزايش مي‌يابد. چون پيشروي در هر دور به عواملي چون شعاع غلطك و اندازه گازگرفتن قطعه كار توسط غلطك بستگي دارد.

اثرات ناشي از تغييرات پيشروي در هر دور بر روي قطعه كار مي‌تواند با تغييرات ابعادي در غلطك خنثي و اصلاح شود. به عنوان مثال: كمي‌افزايش در شعاع غلطك باعث خواهد شد تا ديواره قطعه كار ضخيم تر و قطر داخلي بزرگتر و پرداخت سطح بهتر شود. افزايش شعاع غلطك موجب افزايش سطح تماس غلطك و قطعه كار شده كه اثر اين حالت مشابه كاهش پيشروي در هر دور مي‌باشد. به طور همزمان افزايش پيشروي از 76% به 27/1 ميليمتر بر دور و افزايش شعاع غلطك از 35/6 به 7/12 ميليمتر مي‌تواند يك افزايش جزيي در ضخامت ديواره ايجاد كند بدون اين كه تاثيري در قطر داخلي و پرداخت سطح قطعه كار بگذارد. براي حفظ يك نواختي ضخامت ديواره قطعه كار و به منظور جبران افزايش خيز غلطك‌ها ناشي از افزايش پيشروي در هر دور و يا ناشي از افزايش سطح تماس غلطك و قطعه كار (در شعاع بزرگ) ضروري است تا فاصله بين غلطك و ماندرل كاهش يابد. بازه پيشروي‌هايي كه در عمل در فرايند فلوفورمينگ لوله به كار مي‌رود در محدوده وسيع 38 تا 380 ميليمتر بر دقيقه هستند. و هرگاه در فلوفورمينگ لوله به اصطلاح چند ميليمتر در هر دور اشاره شود منظور پيشروي به ميزان تقريبي 076/0 تا 2/0 ميليمتر در دور است. البته در اغلب فرآيندهاي فلوفورمينگ از نرخهاي پيشروي پاييني استفاده مي‌شود. چون نرخ‌هاي پيشروي بالا باعث به وجود آمدن ناصافي در سطح قطعه كار مي‌شوند. پيشروي پارامتري است كه با تنظيم آن مي‌توان به ابعاد خاص و دقيق دست يافت.

•    خيز ماشين

به صورت تجربي خيز ماشين در شرايط تنظيمي‌مختلف قابل اندازه گيري مي‌باشد. اما در حالت خيلي بهتر خيز را براي اجزاي مختلف ماشين اندازه گيري و ثبت مي‌كنند. براي مثال اندازه خيز متوسط براي اسلايدرهايي با ابعاد 27/1 × 07/1ميليمتر حدودا 64/0 ميليمتر برآورده شده است. عواملي همچون شكل غلطك نحوه تنظيم غلطك و پيشروي در هر دور خيزي در محدوده 25% تا27/1 ميليمتر به وجود مي‌آيد.

غلطكهاي مرحله اي در شكل  اثر زيادي بر ميزان خيز ماشين‌ها دارند. ديگر عواملي هم كه در ميزان خيز ماشين تاثير دارند عبارتند از مدل و نحوه ساخت ماشين، شرايط مكانيكي اسلايدرها، سيستمهاي هم زماني غلطك‌ها هيدروليك ماشين و جعبه دنده‌ها و غيره. نتيجه تغيير اين متغير‌ها و عوامل عدم يكنواختي در ضخامت ديواره لوله خواهد بود. يكي از روش‌هاي جبران خيز ماشين به منظور تحت كنترل قرار گرفتن قطر قطعه كار تنظيم ميزان پيشروي در هر دور مي‌باشد. بيشترين مشكلي كه در نمونه سازي و يا توليد محدود در فرايند فلوفورمينگ به وجود مي‌آيد مربوط به متغير‌هاي ماشين مي‌باشد. اما همين كه تنظيم‌هاي لازم در ماشين انجام شد نوبت به تنظيم‌هاي مربوط به شكل غلطك و سايش غلطك و نرخ پيشروي مي‌شود. اگر اين تنظيم‌ها كامل شود ديگر متغير‌هاي ماشيني تأثير محسوسي در دقت ابعادي قطعه كار نخواهند داشت.

 

شکل (4-18): نمونه ای از لوله‌های تولید شده به روش فلوفرمینگ و تجهیزات مربوط به آن

4-6-7-پرداخت سطح قطعات حاصل از فلوفورمينگ

عوامل مؤثر بر پرداخت سطح در فرايند فلوفورمينگ عبارتند از:

   شعاع‌هاي غلطك

   پيشروي در هر دور

   جنس و مواد اوليه

   روان كاري

•    شعاع‌هاي غلطك

غلطك‌هاي استانداردي وجود دارند كه آنها را مي‌توان با انجام برخي اصلاحات براي به دست آوردن قطعات با صافي سطح محدود حدود 1 الي 2 ميكرومتر استفاده نموده با توجه به جنس فلز و كاهش ضخامت در هر گذر (پاس) مي‌توان پرداخت سطح بهينه اي با اصلاح زاويه خلاصي و زاويه جلو بر و پهناي غلطك به دست آورد. وقتي كه پرداخت سطح در اولويت دوم باشد بدون دست كاري در غلطك‌هاي استاندار مي‌توان از آنها استفاده نمود. مزيت اين غلطك‌ها در زاويه تماس كم آنها نهفته است. بنابراين حد اقل توان و انرژي را براي عمليات فلوفورمينگ نياز دارند. عيب اين نوع غلطك‌ها اين است كه براي هر شكلي ميزان گاز گرفتگي مواد يكسان است. در نتيجه اثرات ناشي از غلطك‌ها روي سطح قطعه كار در هر پاس تغيير كرده و پرداخت و كيفيت سطح بالايي ارائه نمي‌دهند. براي رفع اين عيب ضروري است براي هر گذر از غلطك مناسب و اصلاح شده اي استفاده نمود. در فلوفورمينگ لوله‌ها صافي سطح بهينه وقتي به دست مي‌آيد كه از غلطك‌هاي مرحله بندي شده با شعاع‌هاي بزرگ و افست مناسب استفاده شود. شكل4-19تحت اين شرايط حصول به صافي سطح 1 تا 5/0 ميكرومتر آسان خواهد بود. استفاده از غلطك‌هايي با شعاع بزرگ به جاي غلطك‌هاي استاندارد موجود مي‌شود از انحرافات زياد در كاهش ضخامت حاصل از هر پاس جلوگيري به عمل آيد و پرداخت سطحي بهتر ارائه گردد. هر چند اين موضوع سبب مي‌شود كه توان بيشتري از ماشين صرف گرد.

 

شکل(4-19): استفاده از غلتک‌های سه مرحله ای با زوایای استقرار 120 درجه میزان خیز تجهیزات را کاهش می دهد.

•    پيشروي در هر دور

ميزان پيشروي در هر دور بر اندازه پرداخت سطح در عمليات فلوفورمينگ لوله تأثير گذار است. با فرض ثابت بودن ديگر شرايط و عوامل مؤثر در پرداخت سطح اگر نرخ پيشروي افزايش يابد در اين صورت سطح قطعه كار زبر تر خواهد شد. معمولا دقت ابعادي از پرداخت و كيفيت سطح ار اهميت بيشتري برخوردار است و ضروري است نخست به تنظيم پيشروي براي به دست آوردن دقت ابعادي توجه نمود.

•    متغير‌هاي وابسته به جنس قطعه كار

جنس و تركيبات قطعه كار بر پرداخت سطح حاصل از عمليات فلوفورمينگ لوله تأثير گذار است. چون برخي از مواد فلزي تحت عمليات فلوفورمينگ براي پاره شدن و يا دندانه دار شدن بي نهايت مستعد هستند. براي مثال آلياژ آلومينيم 6061 را در هر بار فلوفورمينگ به مقدار كمي‌مي‌توان كاهش ضخامت داد چون براي دندانه اي شدن مستعد است. البته اگر بخواهيم در هر پاس چيزي حدود 25% الي 30% كاهش ضخامت در اين فلز ايجاد كنيم و پرداخت سطح خوبي هم به دست آوريم مجبور خواهيم بود كه بر روي عمليات حرارتي انحلال انجام دهيم. هرگاه بخواهيم در عمليات فلوفورمينگ سنگين (مثلا 30% در يك پاس) همزمان به پرداخت سطحي بهينه نيز دست پيدا كنيم براي اين هدف يك تكنيك وجود دارد كه در مورد پريفرم‌هاي ريخته گري از جنس فولاد ضد زنگ و فولاد‌هاي مارايجينگ به خوبي جواب مي‌دهد. در اين تكنيك وقتي پرداخت سطح حاصل از فلوفورمينگ مورد قبول نباشد بدون در نظر گرفتن ديگر شرايط قبل از شروع عمليات فلوفورمينگ مرحله بعدي بر روي قطعه كار يك رو تراش مختصر انجام مي‌دهيم تا پارگي‌ها و دندانه‌ها حذف شوند.

•    روان كاري

اثر روان ساز بر پرداخت سطح نهايي در عمليات فلوفورمينگ لوله از بقيه عوامل كم رنگ تر است. اگر چه رعايت و توجه به روان ساز مناسب براي به دست آوردن پرداخت سطح بهينه توصيه شده است. معمولا بيشترين و مهمترين اثري كه از روان ساز در اين عمليات انتظار مي‌رود سهولت درآوردن قطعه كار از روي ماندرل است. براي اين منظور يك لايه نازك از روان ساز كافي خواهد بود. بايد دانست نقاط خشك و عاري از روان ساز باعث ضعف كار شده و در طي فرايند شكل دهي باعث شكست مي‌شوند. در چنين شرايطي در ديواره داخلي قطعه كار خراشي ايجاد شده و در نهايت موجب خرابي زود رس ماندرل خواهد شد.

4-6-8-سرعت

فنوني كه براي كنترل سرعت در فرايند فلوفورمينگ لوله به كار مي‌روند نسبت به فرايند فلوفورمينگ مخروطي از پيچيدگي كمتري برخوردار است. چون در طول فرايند فلوفورمينگ لوله با تغييرات مداوم قطر قطعه كار رو به رو نخواهيم بود. اگر سرعت مورد استفاده در فلوفورمينگ لوله به ميزان قابل توجهي بيش از سرعت مورد نياز براي عمليات برش كاري فلز باشد آنگاه مي‌توان به نتايج خوبي دست يافت.

بازه سرعت‌هاي مورد استفاده در فلوفورمينگ لوله گسترده بوده و تابع ظرفيت ماشين مي‌باشد. هر چند كه سرعت‌هاي بالا ارجحيت دارند حداقل سرعتي كه مي‌توان به ازاي آن در هر نوع فلوفورمينگ لوله به نتيجه قابل قبولي دست يافت سرعت 120 متر بر دقيقه مي‌باشد. به دليل محدوديت در سرعت فلوفورمينگيدل ماشين‌ها مي‌توان گفت: پارامتري كه در يك ماشين حداقل قطر قطعه كار قابل فلوفورمينگ را تعيين مي‌كند امكان دست يافتن به سرعت حداقل 120 متر در دقيقه است.

بر اساس اندازه‌هاي متعارف قطعاتي كه تحت عمليات فلوفورمينگ لوله قرار مي‌گيرند سرعت‌هاي فلوفورمينگيدل ماشين‌ها طوري سازگار شده اند كه بتوانند محدوده سرعت 180 تا 360 متر بر دقيقه را تامين نمايند. در فلوفورمينگ لوله‌ها تا زماني كه عمليات خنكاري كافي باشد و روان ساز بتواند به ميزان كافي محل‌هاي تماس غلطك و قطعه كار را خنك نمايد محدوديتي در حد اكثر سرعت نخواهيم داشت. همچنين بايد اضافه كرد بين جنس فلز و سرعت فلوفورمينگ ارتباط چنداني وجود ندارد.

4-6-8-1-قابلیت فلوفورمينگ پذيري (قابليت پذيرش فلوفورمينگ لوله)

فلوفورمينگ پذيري يك فلز را اينگونه تعريف مي‌كنند: حداكثر تحمل كاهش ضخامت در يك مرحله عمليات فلوفورمينگ بدون بروز پارگي و آسيب در فلز. روش آزموني كه براي اندازه گيري ميزان فلوفورمينگ پذيري فلزات استفاده مي‌شود در شكل 4-20 به نمايش در آمده است.

روش فلوفورمينگ از نوع مستقيم بوده و زاويه امتداد مسير حركت و نفوذ غلطك در قطعه كار ( ) 2 الي 4 درجه است. ضخامت لوله به تدريج از T0 تا Tf كاهش مي‌يابد تا آنجايي كه لوله دچار آسيب ديدگي و پارگي شود.

 

 

شکل 4-20- نحوه ی تنظیم تست قابلیت فلوفورمينگ پذیری لوله

در اين آزمون انواع مقاطع و حالاتي كه قطعه كار دچار پارگي مي‌شود در شكل 4-20 نشان داده شده است. نوع بروز آسيب و خرابي در آلياژهاي آلومينيوم 2024 ( (T4 از نوع شكننده و ترد مي‌باشد و آلياژهاي آلومينيم 2024 (T6) و مس آنيل شده و فولاد كم كربن همگي به صورت نرم و كشسان دچار پارگي مي‌شوند. بين فلوفورمينگ لوله و حداكثر كاهش ضخامت فلز ارتباط قابل توجهي وجود دارد. در فلوفورمينگ برشي مي‌توان حداكثر كاهش ضخامت ديواره را از روي كاهش سطح مقطع در آزمايش كششي ساده تخمين زد. از تأثير پارامتر‌هاي پيشروي شعاع گوشه غلطك و زاويه غلطك بر حداكثر كاهش ضخامت پيشروي اثر معكوس دارد و بقيه متغير‌ها تأثير قابل توجه ندارند.

 

شکل 4-21- چهار نوع شكست رایج در تست قابلیت فلوفورمينگ پذیری لوله برای فلزات مختلف

3 معرفي كاربردها و محصولات فرآيند فلوفورمينگ

تنوع محصولات فلزي قابل توليد به روش‌هاي فلوفورمينگ  بسيار زياد بوده به نحوي كه در طيف وسيعي در صنايع مختلف به كار مي‌روند. وجه مشترك تمامي‌اين محصولات دارا بودن محور تقارن ‌، مقطع دوار، تو خالي و بدون درز بودن آنها مي‌باشد. در صفحه بعد به برخي از اين محصولات اشاره مي‌شود .

 

شکل 4-22 انواع محصولات این فرآیند

•    قطعات صنعتي

انواع كپسول‌هاي گاز مايع، عدسي‌هاي مخازن و رزوناتورها و جبرا كننده‌ها، ديش‌هاي آنتن ماهواره

 

شکل 4-25- انواع قطعات صنعتی

•    صنايع هواپيمايي

ساخت برخي قطعات هواپيمايي از قبيل ورودي هواي توربوجت به روش فلوفورمينگ انجام مي‌شود (شكل 3-4).

 

شکل 4-26 ورودی هوای توربوجت

•    صنايع خودرويي

انواع پولي‌ها و رينگ و تايرها و هوزينگ كلاچ.

•    فرآيند‌هاي مونتاژي

مونتاژ و اتصال قطعات با يكديگر به كمك سجاف از قبيل كفي‌هاي بشكه صنايع نظامي: محفظه‌هاي احتراق موتور انواع موشك‌ها، شكل دهنده‌هاي موج انفجار انواع سرجنگي‌هاي خرج گود، كلاهك آيروديناميكي برخي راكت‌ها، بدنه ي نازل‌ها بلست تيوب‌ها و غيره.

 

شکل4-27 انواع قطعات نظامی

 صنعت کیمیا سازنده انواع ماشین خانکشی لوله

 

ارسال نظر

عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :