ماشین های تک ضربه ای،دوضربه ای

ماشین های تک ضربه ای،دوضربه ای
اغلب ماشین های کله زنی یک ضربه ای ویا دوضربه ای هستند.در سیستم های تک ضربه ای،چکش کله زن تنهایک ضربه می زند ودر ماشین های دوضربه ای و سه ضربه ای این عمل دو ویا سه بارصورت می گیرد و هرکدام ازضربه ها توسط چکش خاصی زده می شود.
ماشین های کله زنی مختلط
این ماشین ها اختصاصا” برای چند قالب بسته که هرکدام دارای چکش ضربه زن مستقل هستند طراحی
شده اند.اینها نسبت به ماشین های دوضربه ای استاندارد،کار بیشتری روی قطعه انجام می دهند.یکی ازانواع این ماشین ها طی مراحل مختلفی به ترتیب شکل سر،شش گوش سر، رزوه خور و رزوه راشکل می دهد.

قالبهای کله زنی سرد
درصد بزرگی ازقالبهای کله زنی سرد را می توان ازجنس فولادهای کربنی سخت شونده درآب،باکرم و وانادیم ویا بدون این عناصرانتخاب نمود.فولادهای w1وw2 ،w3 ،w4 وw5 با درصد کربن ۸۵ /۰ تا ۱۰/۱ ازاین جمله هستند.
سختی سطح دراین قالب ها در حدود ۶۰ راکول c بوده درحالی که سختی آن در داخل ۴۰ تا ۵۰ می باشد. درصورتی که تنش های سطحی کم باشند،می توان ازفولاد نوع M2 نیزاستفاده کرد زیرااین فولاد تا مغزسخت می شود ودرنتیجه قابلیت ضربه پذیری آن کاهش می یابد.این فولاد درحین عملیات حرارتی تاب برنمی دارد و مقاومت به سایش بهتری نسبت به فولادهای سخت شونده درآب دارد .هزینه اولیه آن نیزبیشترمی باشد. درهنگام تولید زیاد باید از قالب های پرسی استفاده کرد که این قالب ها دریک پوسته فولادی دیگرپرس
می شوند.این پوسته می تواند ازجنس فولادH11 و یا H12 باشد که سختی آن حدود ۴۰ راکول است.
مناسب ترین و بهترین ماده برای قالب های کله زنی کاربید تنگستن است که پودرآن با استفاده از چسب کبالت بهم متصل شده اند.سطح داخلی قالب های کله زنی باید کاملا”پرداخت باشند و وجود اکسید ویا روغنکاری غلط باعث ساییدگی آنها می شود.درصورت جوش خوردن سطح کار با سطح داخلی قالب که براثرعدم روغنکاری صحیح حاصل می شود،پرداخت سطحی قالب ازمیان می رود. این پدیده ساییدگی نام دارد و از عوامل مهم فرسودگی قالب های کله زنی است.
قالب های یک تکه
این نوع قالب ها بصورت استوانه ای شکل ویک تکه می باشندکه درمیان آن سوراخی با شکل واندازه معین وجود دارد.یک پین بیرون انداز در داخل سوراخ و از قسمت پشت آن حرکت می کند.مفتول بریده شده توسط انگشت مکانیکی به داخل سوراخ هدایت شده و بوسیله بیرون انداز ازسمت دیگرنگه داشته می شود.قسمتی ازقطعه که بیرون مانده توسط چکش هایی باشکل مناسب یک ویا دوبارضربه خورده وسپس پین بیرون انداز درداخل سوراخ حرکت کرده و قطعه ساخته شده را با فشاربیرون می اندازد.

قالب های دوتکه
این نوع قالب ها شامل دوتکه هستندکه هرکدام یک تکه قالب نام دارند.روی آنها شیارهایی نیم دایره ایجاد شده و روی هم قرارگرفته و سوراخی گرد ایجاد می کنند.یکی ازاین تکه ها ثابت ودیگری درفاصله محدودی ازقسمت ثابت حرکت می کند.درعمل قسمت متحرک ازقسمت ثابت جدا شده و مفتول ازپشت داخل قالب
می شود.موقعی که طول مناسبی ازماده خام ازقسمت جلو خارج گردید قسمت متحرک بطرف قسمت ثابت حرکت کرده ومفتول محکم بین این دو قسمت قرارمی گیرد و سپس با هم حرکت کرده ومفتول را قطع
می کند. چکش های کله زنی با شکل مناسب وتعیین شده یک یادو ضربه به قسمت بیرون مانده مفتول
می زنند،سپس قالب ها از یکدیگرجدا شده وقطعه را آزاد می کند که از ماشین خارج شده و سیکل دو باره تکرار می شود.

اکستروژن :
واژه ی اکستروژن همان طوری که در صنعت کله زنی استعمال می شود به معنی تبدیل قطر مفتول به قطری کوچکتر توسط فشردن آن به داخل قالبی کوچکتر میباشد.این مرحله رامی توان بلافاصله بعد ازکله زنی نهایی ویا بعنوان یک عمل ثانوی درماشین دیگری انجام داد .عمل اکستروژن با استفاده از قالبی انجام می گیرد که دروسط، سوراخی قراردارد که قسمت جلوی این سوراخ برای ورود پیچ به اندازه کافی بزرگ است ولی بعد کوچکتر می شود.قطعه، وارد قالب شده اما موقعی که به سوراخ کوچکتر می رسد باید تحت فشار قرارگیرد تا به داخل آن اکسترود شود.عمل اکستروژن رامی توان برای یک ویا دو سرقطعه انجام داد.مهمترین هدف عمل اکستروژن کاهش دادن قطرقطعه برای آماده کردن مرحله رزوه زنی می باشد
قطر قسمتی ازقطعه که اکسترود شده و بعدا” رزوه می شود می بایستی مطابق شکل به اندازه قطر بدنه “قسمتی که رزوه نشده” باشد. گاهی اوقات لازم می شود که توسط این روش قسمت پایین بدنه قطعه را برای منظورهای بخصوصی به قطر کوچکتر رسانید.در مقایسه با روشهای دیگر مثل سنگ زدن ،فرزکاری و ماشین کاری ، روش اکستروژن بسیار سریعتر بوده وباعث صرفه جویی نیز می شود.

شیار زدن

شیارها روی بدنه از زیر سر به طرف پایین کشیده می شوند. این شیارها اغلب در مجموعه قطعات متصل شده به یکدیگر قبل از پرچ کاری ویا بستن مهره دائمی برای محکم شدن پیچ ها در محل خود ، بکار می روند. شیارهای ساخته شده توسط روش کله زنی باعث تسریع کار وجلوگیری از کاهش قطر بدنه توسط عملیات ثانوی می شوند.
علامت گذاری
برای شناسایی بیشتر قطعات درمرحله کله زنی یک یا چند حرف ویا عددکه نشان دهنده نام سازنده ، شماره فنی ، مواد خام وغیره می باشند بکار می روند. این علامتها بصورت برجسته ویا فرو رفته در روی سر زده
می شوند.زدن علامتهای فرو رفته درروی سر از نظرابزار مورد نیاز مشکل تر وگران تر می باشد.

شکاف زدن
اغلب اوقات می توان شکافی در روی سر ویا درجای دیگر روی قطعه قرار داد.شکاف مخصوص پیچ گوشتی ، حفره پیچ های شش گوش وشکاف های دیگررا در مرحله کله زنی می توان ساخت همچنین بیشتر شکاف های آچار خور در مرحله ثانویه را می توان بوسیله ماشین های تراش اتوماتیک تراشید.

آرایش سر
این مرحله از کار در روی ماشین های کله زنی و یا در مراحل ثانویه انجام می گردد. شکل مورد نیاز به وسیله قالب با ضربه زده شده و پلیسه اضافی دور سر برداشته می شود. اشکال متناوب استاندارد ویا مخصوص را
می توان به وسیله ماشین های شش گوش زن بدست آورد.

غلطک کاری
برای اطمینان ازعکس العمل مناسب پیچ هایی که تحت نیروهای کششی زیاد هستند،لازم است تا توسط روش فیلت رول کریستالهای فلزی رابط بین سر و بدنه پیچ فشرده شوند تا حداکثر چسبندگی بین این دو قسمت حاصل گردد. عمل فیلت رول توسط غلطک ها ، باعث بوجود آمدن قوسی مناسب شده که در نتیجه از تمرکز نیروها در یک نقطه ممانعت بعمل می آورد.

قالب های رزوه زنی
قالب های رزوه ای باید بحدکافی سخت باشند تا بتوانند درمقابل نیروهایی که باعث ایجاد رزوه
می شوند،مقاومت کافی داشته باشند.ازدیگرخصوصیات این قالب ها،مقاومت به سایش و چقرمگی کافی برای تنظیم نیروهای وارده می باشد.تنش حاصله درحین کار،این قالب ها راخسته می کنند و درنتیجه رزوه های آن ترک خورده و می شکنند،ولی درصورتیکه ماشین به خوبی تنظیم شود وسرعت ومقدارقطعات نیز بدرستی انتخاب شوند،ماکزیمم کارایی را دارند.سطح کار باید عاری ازهرگونه اکسید وپوسته باشند زیرا این عوامل مستقیما”روی عمرقالب اثرمی گذارند.با توجه به نکات ذکرشده مناسب ترین فولادها برای این امر M2 ، D2 ،A2 می باشند که دارای کربن وکرم زیاد هستند.
قبل ازسخت کردن باید این قالب ها را تاباند تا کاربیدهای موجود بطور یکنواخت توزیع شوندکه درنتیجه، درحین عملیات حرارتی،دقت ابعادی و ترکیبی آن حفظ شود.عمرقالب های ازجنس A2 ، ۱۰ درصدکمتراز M2 و D2 است. عواملی که روی عمرقالب های رزوه زنی تاثیرمی گذارند عبارتند از: سختی کار،گام پیچ، اندازه ودقت کار، دقت درتنظیم اولیه دستگاه ، تمیز نبودن سطح کار، سرعت رزوه زنی.

روش‌های تولید پیچ

آشنایی با روش‌های تولید پیچ
روش‌های نورد و ساخت پیچ: پیچ‌ها به طور کلی به دو روش «فورج سرد» و «فورج گرم» تولید می‌شوند. روش فورج سرد دارای عیوب کمتر و کیفیت بهتری نسبت به فورج گرم می‌باشد. همچنین باید دانست که در حال حاضر در کشور ما، تنها تا سایز M24 به روش فورج سرد تولید می‌شود که به این نکته در طراحی باید توجه نمود .روش‌های پوشش‌دهی پیچ بر اساس ASTMممکن است پس از ساخت، پیچ‌ها برای جلوگیری از خوردگی پوشش‌دهی شوند. روش‌های پوشش‌دهی عبارتند از: الف- پوشش گالوانیزه‌ی سرد یا الکترولیز، ب- پوشش گالوانیزه‌ی مکانیکی(که در ایران کمتر تکنولوژی آن وجود دارد)، پ- پوشش گالوانیزه‌ی گرم یا غوطه‌وری گرم، ت- پوشش غیرگالوانیزه یا رنگی
آیین‌نامه‌ی ASTM به طور اکید توصیه می‌کند که برای پیچ‌های رده‌ی 10.9 از هیچ پوشش فلزی استفاده نشود، چراکه امکان به وجود آمدن ترک‌های هیدروژنی در پیچ وجود خواهد داشت. درنتیجه باید توجه داشت که در محیط-های خورنده از پوشش‌های غیرگالوانیزه یا رنگی استفاده نمود. تفاوت روش غیرگالوانیزه با گالوانیزه در مرحله‌ی اسیدشویی‌ست که باعث فعال شدن یون هیدروژن در فولاد پیچ می‌شود؛ در حالی‌که در روش غیرگالوانیزه، از روش شات‌بلاست یا پاشش ریزدانه‌ی فولادی به جای اسیدشویی استفاده می‌شود
آزمایش‌های پیچ، مهره و واشر
به طور کلی آزمایش‌های زیر برای ست پیچ و مهره و واشر انجام می‌شود
آزمایش‌های ابعادی
آزمایش‌های متالورژیکی
آزمایش‌های مکانیکی
آزمایش‌های پوشش مقاوم خوردگی
آزمایش‌های ابعادی و نیز متالورژیکی در هنگام تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه‌ی سازنده انجام می‌شود. آزمایش‌های مکانیکی پس از تولید پیچ و مهره و واشر، در کارخانه‌ی سازنده یا آزمایشگاه‌های مقاومت مصالح انجام می‌گیرند. آزمایش‌های مکانیکی برای مهندسان طراح و بازرسان سازه دارای اهمیت می-باشد. به‌طورکلی آزمایش‌های مکانیکی شامل آزمایش‌های کشش، سختی‌سنجی و ضربه می‌شود. آزمایش کشش خود شامل سه نوع آزمایش می‌شود که عبارتند از: آزمایش بار گواه، آزمایش کشش گوه‌ای بر روی نمونه‌ی کامل و آزمایش کشش بر روی نمونه‌ی ماشین‌کاری شده .
آزمایش ضربه: در آزمایش ضربه که به آن «تاب نمونه‌ی زخم‌دار» نیز می-گویند، یک نمونه از مصالح مورد استفاده را برداشته، به کمک دستگاه پاندول‌دار و سقوط آزاد پاندول، قطعه شکسته شده و میزان انرژی جذب شده‌ی آن را اندازه‌گیری می‌کنند. آزمایش ضربه برای پیچ اجباری نیست اما در صورت امکان باید آن را انجام داد .
آزمایش کشش: این آزمایش از آزمایش‌های بسیار معمول برای پیچ می-باشد. در آزمایش کشش، پس از بستن کامل پیچ با یک مهره از رده‌ی مقاومتی بالاتر بر روی دستگاه کشش، با سرعتی مناسب پیچ تا حد تنش تسلیم زیر کشش قرار گرفته و سپس به مدت ده ثانیه در همین حالت باقی می‌ماند؛ سپس بار کششی از روی پیچ برداشته می‌شود. در این آزمایش هیچ‌گونه شکست یا افزایش طول همیشگی در پیچ نباید وجود داشته باشد .
آزمایش کشش گوه‌ای: پس از آزمون کشش این آزمایش بر روی پیچ انجام می‌شود. الزام آیین‌نامه برای انجام آزمایش کشش بر روی نمونه‌ی کامل و واقعی پیچ و مهره‌ی استفاده شده در پروژه است، مگر در مواردی که محدودیت ظرفیت دستگاه آزمایش وجود دارد و یا طول پیچ خیلی کوتاه است که در این حالت از نمونه‌ی ماشین‌کاری شده استفاده می‌شود. در این آزمایش باید دست-کم به مقدار چهار رزوه‌ی کامل از پیچ بین فک‌های دستگاه قرار بگیرد. حداکثر سرعت دستگاه نباید از 25 mm/min بیشتر باشد. شکست به‌وجود آمده تنها باید در بدنه‌ی پیچ باشد و در صورت بروز شکست در محل اتصال سرپیچ به بدنه، حتا اگر به مقاومت مورد نیاز نیز رسیده باشد، نمونه مورد پذیرش نیست. این شکست در پیچ‌های ساخته شده به روش فورج گرم بیشتر مشاهده می‌شود و بر همین اساس تا حد امکان باید از پیچ‌های ساخته شده به روش فورج سرد استفاده شود. از آن‌جایی که در ایران و در حال حاضر تنها تا قطر M24 به روش فورج سرد تولید می‌شود، در طراحی باید تلاش نمود تا از قطرهای بالاتر استفاده نشود .
آزمایش سختی‌سنجی: این آزمایش در رده‌ی آزمایش‌های غیرمخرب پیچ بوده و برای آگاهی از میزان سختی قطعه و برابری آن با مقدار استاندارد انجام می‌شود. سختی‌سنجی برای بخش انتهایی، سطح صاف بدنه و سطح صاف سرپیچ انجام می‌شود. به‌طورکلی از سه روش برای آزمون سختی‌سنجی استفاده می‌شود که عبارتند از : روش برینل، روش راکول و روش ویکرز .
برای مهره از آزمایش کشش استفاده نمی‌شود و تنها آزمایش‌های بار گواه و سختی‌سنجی بر روی مهره‌ها انجام می‌گیرد. برای واشر نیز آزمایش سختی‌سنجی انجام می‌شود.
جهت انجام آزمایش‌های لازم برای پیچ و مهره و واشر، باید تعداد نمونه‌ی لازم بر اساس جدول موجود در نشریه‌ی 264 آیین‌نامه‌ی اتصالات استفاده شود. باید دانست که از این جدول تنها می‌توان تعداد نمونه را برای پیچ با پوشش غیرگالوانیزه به‌دست آورد. اما آیین‌نامه‌ی ASTM تعداد نمونه جهت انجام آزمایش برای پیچ‌های پوشش‌دهی شده به هر دو روش گالوانیزه و غیرگالوانیزه را ارایه داده است .
تعریف محموله‌ی تولیدی: به محصولاتی که از نظر ابعادی دارای مشخصات یکسان بوده و همه‌ی آن‌ها از یک شماره‌ی ذوب تولیدی مواد اولیه ساخته شده باشند یک محموله‌ی تولیدی یا یک «بَچ» می‌گویند. در نتیجه، برای انجام آزمایش‌های لازم پیچ، مهره و واشر، تعداد نمونه بر اساس هر «بچ» تعریف می‌شود.