دانلود تحقیق ورقکاری و برشکاری

بخشی از مقاله

ورقكاري انجام يك سري عمليات روي ورق فلزي و استفاده از آن براي ساخت طرح مورد نظر مي باشد . اهم اين عمليات عبارتند از :
1-    گسترش
2-    برش
3-    فرمكاري
4-     اتصال

قبل از شروع عمليات ورق كاري لازم است با انواع ورق كاربرد و طرز تهيه آنها آشنا شويم .

به طور خلاصه روش تهيه ورق هاي فلزي به اين صورت است كه شمش هاي فلزي را پس از گرم نمودن و عبور دادن از زير غلط ها به ضخامت هاي مختلف به صورت ورق تبديل مي كنند . اگر اين ضخامت بيشتر از 4 ميلمي متر باشد به آن صفحه گويند و اگر كمتر از 4 ميلي متر باشد ورق گفته مي شود .
 
انواع ورق ها عبارتند از :

الف – ورق هاي آهني : اين ورق ها از شمش هاي آهني با آلياژهاي مختلف تهيه مي شوند .

ب – ورق هاي غير آهني (ورق هاي فلزات رنگين) : اين ورق ها از شمش هايي با جنس هاي مختلف در ساختار آنها وجود ندارد ، ساخته مي شوند .

آشنايي با انواع ورق ها

انواع ورق هاي آهني به شرح زير مي باشند :

الف : ورق هاي آهني

1-    ورق آهن سياه : به رنگ تيره مي باشد و در مجاور رطوبت زنگ مي زند .
روش تهيه : پس از عبور ورق از زير غلطك ها ، براي تميز كردن آن را با اسيد شستشو مي دهند و سپس بدون روكش مي تواند مورد استفاده قرار گيرد .
موارد استفاده : ساخت كمد ، ميز ، قفسه ، اطاق اتومبيل و استفاده از ورق هاي به ضخامت 4 ميلي متر براي مخازن تحت فشار.

2-    ورق گالوانيزه : به رنگ تيره روشن بوده و روكش روي و سرب در ان مانع زنگ زندگي مي شود .
روش تهيه : پس از عبور ورق از زير غلطك ها براي تميز كردن آن را با اسيد شسته و سپس از داخل مذاب روي و سرب مي گذرانند .
مورد استفاده : ساخت كانال هاي تهويه ، دود كش ها ، منبع و مخازن

3-    ورق آهن سفيد : به رنگ روشن تر از ورق گالوانيزه مي باشد و دوام اين ورق در مجاور رطوبت كمتر از ورق گالوانيزه مي باشد .
روش تهيه : س از عبورورق از زير غلطك ها ، ان را با اسيد شستشو مي دهند در داخل وان مذاب روي قرار مي دهند .
مواد استفاده : شبيه موراد استفاده ورق گالوانيزه مي باشد .

4-    حلب (ورق قلع اندود ) : كمي روشن تر از ورق آهن سياه مي باشد و ضخامت هاي كم تهيه مي شود . مقاومت آن در برابر پوسيدگي خوب است .
روش تهيه : پس از عبور ورق از زير غلطك ها آن را با اسيد شستشو داده و سپس داخل وان مذاب قلع قرار ميدهند .
موارد مصرف : ساخت قوطي و ظرف هاي نگهداري مواد غذايي مثل ، كنسرو و كمپوت و غيره

ب – ورق هاي غير آهني

1-    ورق مسي : رنگ آن قهوه اي مايل به قرمز است و در مجاور رطوبت زنگ نمي زند .
موارد مصرف : در كارهاي تزئيني ، ظروف آشپزخانه و …

2-    ورق آلومينيوم : سبك و به رنگ سفيد مي باشد .
موراد مصرف : در كارهاي تزئيني ، ساخت ظروف و در صنعت هواپيما سازي .

3-    ورق برنج : به رنگ زرد شفاف بوده و آلياژي از مس و روي مي باشد . در كارهاي تزئيني و در ساخت بعضي از وسايل خانه استفاده مي شود .

4-    ورق روي : شكننده و به رنگ خاكستري مي باشد و به عنوان روكش فلزات آهني استفاده مي شود .

5-    ورق برنز : آلياژي از مس و قلع و به رنگ نارنجي مي باشد و در ساخت لوله و بعضي از وسايل مثل سماور استفاده مي شود .

6-    ورق فولاد زنگ نزن : آلياژي از نيكل ، آهن ، كروم ،… و به رنگ سفيد و براق مي باشد و در ساخت قطعات با كاربرد خاص بالا استفاده مي شود .

اصول ورقكاري

1-    گسترش : گسترش قطعه را بايد به صورت نقشه آماده كرده و آن را روي ورق به طور دقيق ترسيم نماييد .
وسايل خط كشي و اندازه گيري در ورقكاري كه براي ترسيم طرح سترش بر روي ورق استفاده مي شود عبارتند از :

1-    خط كش فلزي : از جنس فولاد ، درجه بندي بر حسب اينچ و ميلي متر به طول هاي 30و 50 و 100 سانتي متر .
2-    سوزن خط كش دارد : از جنس فولاد
3-     گونياي فلزي : گونياي 90  درجه جهت اندازه گيري و رسم خطوط عمود بر هم ، گونياي متحرك ، گونياي مركب .
4-    پرگاز فلزي شامل پرگار معمولي ، پرگار كشويي ، پرگار انتقال
5-    نقاله فلزي شامل نقاله ساده و نقاله با خط كش .

تجهيزات برش

بريدن ورق (اصول قيچي كاري)
برشكاري ورق هاي فلزي به روش مختلف انجام مي شود كه در جدول اين روش ها و ابزار مربوط به آنها مشخص شده اند .
بريدن نام عمل قطع كردن مكانيكي ورقه ها و تسمه هاي فلزي بدون سوزاندن ، ذوب كردن و يا ايجاد تراشه است . هنگامي كه دو تيغه برنده مستقيم باشد ، نام بريدن است و اگر تيغه ها منحني و سنبه و قالب استفاده شود نامهاي خاص ديگر از قبيل بريدن ، سوراخ كردن و … دارد .

مكانيزمهاي برش
1-    تغيير شكل : وقتي ك پانچ پايين مي آيد روي سطح جسم قرار مي گيرد و ماده كمي تغيير شكل پيدا مي كند و ماده در اثر اين تغيير شكل اوليه دچار انحنا در لبه پانچ  ماتريس مي شود .
2-     كار سختي : كار سختي و تمركز تنش در لبه ها به وجود مي آيد كه اين مقادير به اندازه تنش شكست است و در نتيجه شكست در قطعه بوجود مي آيد .

روش     ابزار
روشهاي مكانيكي   قلم كاري
قيچي كاري   قيچي هاي دستي                    
    قيچي هاي اهرمي (بازوئي)                
   قيچي هاي مكانيكي                 
  سوراخكاري
سوراخكاري با مته
اره كاري     قلم تخت
قلم ناخني
اونيورسال
فرمبر
گيره اي
ميزي
اهرمي
گرد چين
قيچي هاي تيغه  صاف –تيغه بلند  تيغه كوتاه و خيلي كوتاه و قيچي هاي گرد بر
سنبه ماتريس
برش فرمي
ماشين پرس
ماشين مته
اره نواري
اره متناوب
روشهاي حرارتي    برشكاري با گاز و قوس الكتريك
ذوبي    مشعل برش
ماشين برش اتوماتيك
ماشين جوش برق
مشعل برش با گار پلاسما

قيچي ها از نظر قدرت برش و نوع كاربردشان در صنعت به قيچي هاي دستي ، قيچي هاي اهرمي و قيچي هاي مكانيكي و برقي تقسيم بندي مي شوند .
نكات ايمني :

1-    هيچ گاه دست خود را بين تيغه هاي قيچي اهرمي نگذاريد .
2-    دست هاي خود را به تيغه هاي ماشين (قيچي )مكانيكي كه در حال كار كردن است نزديك نكرده و بين آنها قرار ندهيد .
3-    براي حفظ تعادل ورق در موقع برش با قيچي هاي مكانيكي از ضامن نگهدارنده ورق استقاده كنيد .
4-    براي پيشگيري از آسيب ديدن دست و لباس از دستكش و پيشبند چرمي استفاده كنيد .

صاف و مسطح كردن ورق

صافكاري عبارتست از عملياتي كه به منظور استحكام بخشيدن و يكنواخت كردن سطوح قطعات ساخته شده ، قبل از آبكاري و رنگ كاري انجام مي شود . مسطح نمودن عبارتست از عملي كه در نتيجه آن ورق در حد امكان صاف و مستوي مي شود.

فرم دادن :
در اين قسمت منظور فرم دادن  ورق هاي فلزي به طريق سرد مي باشد كه به وسيله دست (چكش ها و وسايل مربوط) و ماشين هاي نكانيكي صورت مي گيرد .

خمكاري ورق هاي فلزي
خم كردن ، روشي است كه فقط در يك جهت مي توان شكل ايجاد كرد . در واقع عمل خمكاري يك نوع شكل دادن در امتداد خط مستقيم است كه پيرامون يك محور خم مي شود و به حالتهاي U, V شكل است .
خط خم : مرز ناحيه اي كه شديداً تغيير شكل داده و با قسمتي كه تغيير شكل نداده است را خط خم ناميده اند .
محور خمش : محوري است كه به موازات خط خم است در واقع پيرامون آن عمل خمكاري انجام شده است . شدت خمكاري به پارامترهاي چون ضخامت ورق ، جنس ورق ، شعاع خمكاري و زاويه خم بستگي دارد .

تجهيزات خم كاري
براي خمكاري ورق ها معمولاً ماشين هاي زير استفاده مي شود .
-    ماشين خم كاري ورق موسوم به خمكن
-     پرس خم كاري از نوع مكانيكي مخصوص خم كار يورق
-     پرس هيدروليكي يا مكانيكي با كاربرد هاي متعدد

گاه اوقات مي توان به وسيله چكش فلزي يا چوبي به كمك شمش فولادي ، نبشي ، گيره ، قيد و بندهاي مخصوص و يا سندان هاي گوناگون عمل خمكاري را انجام داد .

تعريف پروژه و تشريح ساخت :
پروژه تعريف شده در اين جا ساختن يك چهار پايه است و ساخت اين وسيله بايد مراحل اندازه گيري ، بريدن ، خم كاري و مونتاژ را طي كرد .
چهار پايه وسيله اي است كه م يتوان از آن براي مطالعه يا قرار دادن اشياء رويي آن به منظور بالا آمدن ارتفاع زا آن استفاده كرد .
براي ساخت اين وسيله ورق گالوانيزه با ضخامت 75/ تا 5/0 ميليمتر و اندازه 40 * 50 مورد نياز است .

اين وسيله از يك صفحه و چهار پايه به شكل نبشي شكل تشكيل شده است اندازه و زواياي خش آن طبق نقشه مي باشد (در مرحله مونتاژ توضيح داده مي شود ) پس از ساختن تك تك اجزاء وسيله مورد نظرآنها را به وسيله نقطه جوش در محل خود اتصال مي دهيم و نحوه اتصال به گونه اي است كه صفحه را روي زمين و پايه ها را روي صفحه قرار مي دهيم و بعد جوشكاري مي كنيم .

مراحل برشكاري و خم كاري :
در اين مرحله طبق نقشه ها ، كه نقشه هاي اجزاء چهار پايه هستند اندازه آنها را روي ورق علامت گذاري كرده و به وسيله ابزارهاي برش كه در كارگاه موجود است مي بريم . و بايد از بريدن ورقها نكات ايمني را مد نظر قرار داد و بعد از مرحله برشكاري مرحله خم كاري را با استفاده از دستگاه موجود در كارگاه و طبق نقشه انجام داد .

جوشكاري با گاز
جوشكاري گازي فرايند اتصال فلزات است كه در ان با استفاده از گرماي حاصل از احتراق مخلوط اكسيژن با يك گاز سوتني عمل جوش انجام مي گيرد .
حرارتc2H2+ O2                  2CO+H2+     : مرحله اول
حرارت 2CO + O2                      2CO2+   : مرحله دوم
حرارتH2+ ½ O2                H2O +       : مرحله دوم

در اين روش لبه هاي دو قطعه اي كه بايد به هم متصل شوند ، ذوب شده و پس از انجماد لبه هاي آنها به هم جوش مي خورند . اغلب براي اتصال فلزات از كي فلز پر كننده نيز استفاده مي شود . انتخاب گاز سوختني براي جوشكاري و اتصال فلزات به عوامل بستگي دارد كه در ادامه بخش ذكر خواهد شد .

لازم به توضيح است كه در مورد استفاده از گاز اكسيژن مي توان از اكسيژن كپسول و يا از اكسيژن هوا استفاده نمود كه در اين روش اكسيژن به سه طريق با گاز سوختني مي تواند تركيب شود . هر كدام از اين سه روش داراي ويژگي هاي مخصوص به خود مي باشد كه در ادامه ضمن بيان اين سه روش به ويژگي ها و خواص هر يك نيز اشاره مي شود .

1-    استفاده از هواي اطراف كهداراي ويژگي هاي زير مي باشد :
الف – درجه حرارت در اين روش پايين است
ب- سطح جوش و كار تميز است
ج – مقدار حرارت توليد شده در اين روش كم است .

2-    هوا از سوراخ هاي مشعل وارد آن مي شود و داراي ويژگي هاي زير است :
الف : درجه حرارت بالاتري ايجاد مي شود .
ب- سطح جوش و كار نسبت به روش اول تميز تر است .
ج- مقدار حرارت توليد شده نيز بيشتر است .

3-    اكسيژن كپسول از احتراق با فشار به گاز اضافه مي شود كه داراي ويژگي هاي زير است :
الف : درجه حرارت بسيار بالاتر از دو حالت فوق مي باشد .
ب- سطح جوش و كار خيلي تميز تر است .
ج- مقدار حرارت توليد شده نيز بيشتر از دو روش فوق است .

مزايا و معايب جوشكاري گازي
در اين فرايند درجه حرارت فلز در منطقه جوش قابل كنترل مي باشد . هنگامي كه سرعت پيشرفت جوشكاري با حرارت ايجاد شده متناسب باشد ، سياليت ، كشش سطحي و اندازه حوضچه جوش ، قابل كنترل است . همچنين فشار شعله نيز مي تواند در سرعت و كيفيت جوشكاري موثر باشد .
جوشكاري با گاز براي اتصالات ورق ها ، لوله هاي نازك و ظريف و يا براي صاف كردن جوش هاي ايجاد شده با فرايند هاي قوس الكتريكي كاربرد دارد .
وسايل و تجهيزات اين فرايند نسبتاً ارزان و اغلب قابل حمل است . از اين روش با تغييرات جزئي  در مشعل مي توان براي برشكاري ، پيش گرم كردن و عمليات لحيم كاري سخت نيز استفاده كرد .
از محدوديت هاي اين روش اقتصادي نبودن آن براي جوشكاري قطعات و ورق هاي سنگين است . در اين جوشكاري هر دو دست جوشكاري فعال است كه در نتيجه آن مشكلاتي در حين كار به وجود مي آيد .