بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله به تحلیل تلرانس های ابعادی یک دستگاه قالب گیری تزریقی پرداخته شده است که این بخش دارای یک پرس با مکانیزم تاگل است. سیستم تاگل دارای دوقسمت بالایی و پایینی است که از هم جدا شده اند. پایه دستگاه قالب گیری بر روی غلاف در برگیرنده مکانیزم تاگل قراردارد. پایه دستگاه قالب گیری جهت محافظت از بخش پایینی قالب طراحی شده است.
یک صفحه هم برای حمایت از این بخش تعبیه شده که به یک جفت شفت هل دهنده که در میان پایه قالب گیری و محافظ بالایی سیستم تاگل باز می شوند متصل است.کل این عملیات درون فضای در برگیرنده مکانیزم تاگل انجام می شود به صورتی که قسمت های بالایی و پایینی قالب وقتیکه باز و بسته می شوند بوسیله حرکت عمودی شفت های کشنده اتصالات لولایی در بالا و پایین لینک ها صفحه گیرنده فشار را به پایه قالب گیری متصل میکنند.
یک شفت مارپیچ مدور که در بخش مرکزی صفحه دریافت کننده فشار نصب شده است سبب باز و بسته شدن لینک ها می شود. در حالت بسته شدن قالب زاویه لینک ها در بیشترین حالت خود قرار داشته و در زمانی که قالب ها کاملا از هم جدا می باشند لینک ها زاویه شان حداقل خواهد بود. با توجه به کاربرد قطعه، توازی دو سطح پرس کننده در عملکرد مطلوب بسیار تاثیر گذار بوده، لذا فاصله دو صفحه پرس بعنوان بعد هم بندی بحرانی در نظر گرفته شده است.
برای بدست آوردن تلرانس بعد هم بندی بحرانی سه حلقه تعریف شده و با نوشتن تصاویر بردارها در راستاهای x و y ابتدا میانگین ابعاد و سپس با مشتق گیری ماتریسهای ابعاد تولیدی و ابعاد همبندی و نهایتا ماتریس حساسیت را تشکیل داده و تلرانس این بعد محاسبه میشوند. همچنین سهم مشارکت هرکدام از ابعاد تولیدی در تلرانس این بعد نیز محاسبه شده است.
مقدمه
دستگاه تزریق یکی از مهمترین ماشین آلات صنعتی می باشد که از دو بخش اصلی تزریق و قالب گیری تشکیل شده است. در این طرح تحلیل تلرانس های ابعادی یک دستگاه قالب گیری تزریقی مد نظراست. سیستم تاگل دارای دوقسمت بالای و پایینی است که از هم جدا شده اند.پایه دستگاه قالب گیری بر روی غلاف در برگیرنده سیستم تاگل قراردارد. پایه دستگاه قالب گیری جهت محافظت از بخش پایینی قالب طراحی شده است .
یک صفحه هم برای حمایت از این بخش تعبیه شده است که به یک جفت شفت هل دهنده که در میان پایه قالب گیری و محافظ بالایی سیستم تاگل باز می شوند متصل است.کل این عملیات درون فضای در برگیرنده مکانیزم تاگل انجام می شود به صورتی که قسمت های بالایی و پایینی قالب وقتیکه باز و بسته می شوند.
بوسیله حرکت عمودی شفت های کشنده اتصالات لولایی در بالا و پایین لینک ها صفحه گیرنده فشاررا به پایه قالب گیری متصل می کنند.یک شفت مارپیچ مدور در بخش مرکزی صفحه دریافت کننده فشار نصب شده است سبب باز و بسته شدن لینک ها می شود .در حالت بسته شدن قالب زاویه لینک ها در بیشترین حالت خود است و در زمانی که قالب ها کاملا از هم جدا می باشند لینک ها زاویه شان مینیمم خواهد بود.
در این مقاله به تحلیل تلرانسی این مکانیزم پرداخته میشود. تحلیل تلرانسی در واقع مطالعهای است بر تغییرات ساختار حرکتی مکانیزم که ناشی از تغییرات در تولید قطعات - تلرانس قطعات - می باشد. این نتایج به طراح کمک میکند تا با ضمانت عملکرد صحیح هزینههای تولید را کاهش دهد. آنالیز تلرانسی رابطهای بین تلرانس اجزاء و ساختار حرکتی مکانیزم ناشی از شکل، پیکربندی و تعامل اجزاء با یکدیگر را بدست میدهد.
آنالیز تلرانس
با توجه به کاربرد قطعه، توازی دو سطح پرس کننده در عملکرد مطلوب بسیار تاثیر گذار بوده لذا بعنوان فاصله دو
صفحه پرس بعنوان بعد هم بندی بحرانی در نظر گرفته شده است. برای بدست آوردن تلرانس بعد هم بندی بحرانی سه حلقه تعریف شده و با نوشتن تصاویر بردارها در راستاهای x و y ابتدا میانگین این بعد و سپس با مشتق گیری از روابط hx و hy ماتریسهای ابعاد تولیدی و ابعاد همبندی و نهایتا ماتریس حساسیت را تشکیل داده و تلرانس این بعد محاسبه میشود. همچنین سهم مشارکت هرکدام از ابعاد تولیدی در تلرانس این بعد نیز محاسبه شده است.
شکل-1 نمایی از دستگاه قالب گیری تزریفی
حلقه اول
حلقه اول تلرانسی مطابق شکل شماره 2 بین لینکهای a, h و b و بلوک f و پرس بالایی و پایینی و لغزنده سمت چپ تشکیل شده است.
شکل-2 نمایی از حلقه اول تلرانسی
شکل-3 حلقه برداری اول با چرخش 90درجهای پادساعتگرد
با در اختیار داشتن حلقه برداری میتوان بصورتی که در روابط شماره 1 ، 2 و 3 آمده است تدوین نمود.
با مشتق گرفتن از این روابط بر حسب ابعاد تولیدی ماتریس مربوط به ابعاد تولیدی ساخته می شود و اگر بر حسب ابعاد همبندی مشتق گیری شود ماتریس مربوط به ابعاد همبندی بوجود می آید. رابطه شماره 4 ماتریس ابعاد تولیدی و رابطه شماره 5 ماتریس ابعاد همبندی را نشان میدهد.اکنون با استفاده از رابطه شماره 6 می توان ماتریس حساسیت را محاسبه نمود.
حلقه دوم
حلقه دوم تلرانسی مطابق شکل 4 همانند حلقه اول ولی از سمت دیگر مکانیزم پرس تشکیل شده است. همچنین حلقه برداری آن در شکل شماره 5 با چرخش 90 درجهای مشاهده میشود.
در شکل شماره 3 حلقه اول بصورت برداری ترسیم شده است. در این حلقه a, b, c, d, e, f, و h ابعاد تولیدی و g, و ابعاد همبندی میباشند. در این شکل حلقه با چرخش 90 درجهای مشاهده می شود.
شکل-4 نمایی از حلقه اول تلرانسی
شکل-5 حلقه برداری دوم با چرخش 90 درجهای ساعتگرد
در ادامه با استفاده از این حلقه برداری روابط 7، 8 و 9 نوشته شده و با مشتق گرفتن از آنها ماتریس ابعاد تولیدی و ماتریس ابعاد همبندی بدست میآیند که در روابط 10 و 11 مشاهده می-شوند.ماتریس حساسیت مطابق رابطه 6 محاسبه میشود.
حلقه سوم
حلقه سوم همانگونه که در شکل شماره 5 مشاهده میشود رابطهای بین حلقه اول و حلقه دوم ایجاد میکند.
شکل-6 نمایی از حلقه سوم
این حلقه بین لینکهای a و h از هر دو طرف و مقادیر x و z و با در نظر گرفتن زوایای آنها تشکیل شده است. روابط شماره 12 تا 14 معادلات برداری حلقه سوم را نشان میدهند.
نتایج
با فرض مقادیر مناسب برای ابعاد تولیدی می توان ماتریسهای A ، B و حساسیت را محاسبه نمود.
در جدول شماره 1 تلرانس مربوط به ابعاد همبندی g، و با در نظر گرفتن تلرانس 0.1 برای ابعاد تولیدی به دو روش WC و RSS محاسبه شدهاند.
جدول-1 تلرانس ابعاد همبندی به دو روش WC و RSS
شکلهای شماره 6 تا 12 سهم مشارکت ابعاد تولیدی در هریک از ابعاد همبندی را به دو روش WC و RSS نشان میدهند
