دانلود تحقیق ورقکاری و برشکاری

مقدمه

ورقکاری انجام یک سری عملیات روی ورق فلزی و استفاده از آن برای ساخت طرح مورد نظر می باشد . اهم این عملیات عبارتند از :

گسترش

برش

فرمکاری

 اتصال

قبل از شروع عملیات ورق کاری لازم است با انواع ورق کاربرد و طرز تهیه آنها آشنا شویم .

به طور خلاصه روش تهیه ورق های فلزی به این صورت است که شمش های فلزی را پس از گرم نمودن و عبور دادن از زیر غلط ها به ضخامت های مختلف به صورت ورق تبدیل می کنند . اگر این ضخامت بیشتر از 4 میلمی متر باشد به آن صفحه گویند و اگر کمتر از 4 میلی متر باشد ورق گفته می شود .

انواع ورق ها عبارتند از :

الف – ورق های آهنی : این ورق ها از شمش های آهنی با آلیاژهای مختلف تهیه        می شوند .

ب – ورق های غیر آهنی (ورق های فلزات رنگین) : این ورق ها از شمش هایی با جنس های مختلف در ساختار آنها وجود ندارد ، ساخته می شوند .

آشنایی با انواع ورق ها

انواع ورق های آهنی به شرح زیر می باشند :

الف : ورق های آهنی

ورق آهن سیاه : به رنگ تیره می باشد و در مجاور رطوبت زنگ می زند .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها ، برای تمیز کردن آن را با اسید شستشو می دهند و سپس بدون روکش می تواند مورد استفاده قرار گیرد .

موارد استفاده : ساخت کمد ، میز ، قفسه ، اطاق اتومبیل و استفاده از ورق های به ضخامت 4 میلی متر برای مخازن تحت فشار.

ورق گالوانیزه : به رنگ تیره روشن بوده و روکش روی و سرب در ان مانع زنگ زندگی می شود .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها برای تمیز کردن آن را با اسید شسته و سپس از داخل مذاب روی و سرب می گذرانند .

مورد استفاده : ساخت کانال های تهویه ، دود کش ها ، منبع و مخازن

ورق آهن سفید : به رنگ روشن تر از ورق گالوانیزه می باشد و دوام این ورق در مجاور رطوبت کمتر از ورق گالوانیزه می باشد .

روش تهیه : س از عبورورق از زیر غلطک ها ، ان را با اسید شستشو می دهند در داخل وان مذاب روی قرار می دهند .

مواد استفاده : شبیه موراد استفاده ورق گالوانیزه می باشد .

حلب (ورق قلع اندود ) : کمی روشن تر از ورق آهن سیاه می باشد و ضخامت های کم تهیه می شود . مقاومت آن در برابر پوسیدگی خوب است .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها آن را با اسید شستشو داده و سپس داخل وان مذاب قلع قرار میدهند .

موارد مصرف : ساخت قوطی و ظرف های نگهداری مواد غذایی مثل ، کنسرو و کمپوت و غیره

ب – ورق های غیر آهنی

ورق مسی : رنگ آن قهوه ای مایل به قرمز است و در مجاور رطوبت زنگ نمی زند .

موارد مصرف : در کارهای تزئینی ، ظروف آشپزخانه و …

ورق آلومینیوم : سبک و به رنگ سفید می باشد .

موراد مصرف : در کارهای تزئینی ، ساخت ظروف و در صنعت هواپیما سازی .

ورق برنج : به رنگ زرد شفاف بوده و آلیاژی از مس و روی می باشد . در کارهای تزئینی و در ساخت بعضی از وسایل خانه استفاده می شود .

ورق روی : شکننده و به رنگ خاکستری می باشد و به عنوان روکش فلزات آهنی استفاده می شود .

ورق برنز : آلیاژی از مس و قلع و به رنگ نارنجی می باشد و در ساخت لوله و بعضی از وسایل مثل سماور استفاده می شود .

ورق فولاد زنگ نزن : آلیاژی از نیکل ، آهن ، کروم ،… و به رنگ سفید و براق می باشد و در ساخت قطعات با کاربرد خاص بالا استفاده می شود .

اصول ورقکاری

گسترش : گسترش قطعه را باید به صورت نقشه آماده کرده و آن را روی ورق به طور دقیق ترسیم نمایید .

وسایل خط کشی و اندازه گیری در ورقکاری که برای ترسیم طرح سترش بر روی ورق استفاده می شود عبارتند از :

خط کش فلزی : از جنس فولاد ، درجه بندی بر حسب اینچ و میلی متر به طول های 30و 50 و 100 سانتی متر .

سوزن خط کش دارد : از جنس فولاد

 گونیای فلزی : گونیای 90  درجه جهت اندازه گیری و رسم خطوط عمود بر هم ، گونیای متحرک ، گونیای مرکب .

پرگاز فلزی شامل پرگار معمولی ، پرگار کشویی ، پرگار انتقال

نقاله فلزی شامل نقاله ساده و نقاله با خط کش .

تجهیزات برش

بریدن ورق (اصول قیچی کاری)

برشکاری ورق های فلزی به روش مختلف انجام می شود که در جدول این روش ها و ابزار مربوط به آنها مشخص شده اند .

بریدن نام عمل قطع کردن مکانیکی ورقه ها و تسمه های فلزی بدون سوزاندن ، ذوب کردن و یا ایجاد تراشه است . هنگامی که دو تیغه برنده مستقیم باشد ، نام بریدن است و اگر تیغه ها منحنی و سنبه و قالب استفاده شود نامهای خاص دیگر از قبیل بریدن ، سوراخ کردن و … دارد .

مکانیزمهای برش

تغییر شکل : وقتی ک پانچ پایین می آید روی سطح جسم قرار می گیرد و ماده کمی تغییر شکل پیدا می کند و ماده در اثر این تغییر شکل اولیه دچار انحنا در لبه پانچ  ماتریس می شود .

 کار سختی : کار سختی و تمرکز تنش در لبه ها به وجود می آید که این مقادیر به اندازه تنش شکست است و در نتیجه شکست در قطعه بوجود می آید .

روش

ابزار

روشهای مکانیکی

                                   قلم کاری

قیچی کاری             قیچی های دستی

                         قیچی های اهرمی (بازوئی)

                            قیچی های مکانیکی

  سوراخکاری

سوراخکاری با مته

اره کاری

قلم تخت

قلم ناخنی

اونیورسال

فرمبر

گیره ای

میزی

اهرمی

گرد چین

قیچی های تیغه  صاف –تیغه بلند  تیغه کوتاه و خیلی کوتاه و قیچی های گرد بر

سنبه ماتریس

برش فرمی

ماشین پرس

ماشین مته

اره نواری

اره متناوب

روشهای حرارتی

برشکاری با گاز و قوس الکتریک

ذوبی

مشعل برش

ماشین برش اتوماتیک

ماشین جوش برق

مشعل برش با گار پلاسما

قیچی ها از نظر قدرت برش و نوع کاربردشان در صنعت به قیچی های دستی ، قیچی های اهرمی و قیچی های مکانیکی و برقی تقسیم بندی می شوند .

نکات ایمنی :

هیچ گاه دست خود را بین تیغه های قیچی اهرمی نگذارید .

دست های خود را به تیغه های ماشین (قیچی )مکانیکی که در حال کار کردن است نزدیک نکرده و بین آنها قرار ندهید .

برای حفظ تعادل ورق در موقع برش با قیچی های مکانیکی از ضامن نگهدارنده ورق استقاده کنید .

برای پیشگیری از آسیب دیدن دست و لباس از دستکش و پیشبند چرمی استفاده کنید .

صاف و مسطح کردن ورق

صافکاری عبارتست از عملیاتی که به منظور استحکام بخشیدن و یکنواخت کردن سطوح قطعات ساخته شده ، قبل از آبکاری و رنگ کاری انجام می شود . مسطح نمودن عبارتست از عملی که در نتیجه آن ورق در حد امکان صاف و مستوی             می شود.

فرم دادن :

در این قسمت منظور فرم دادن  ورق های فلزی به طریق سرد می باشد که به وسیله دست (چکش ها و وسایل مربوط) و ماشین های نکانیکی صورت می گیرد .

خمکاری ورق های فلزی

خم کردن ، روشی است که فقط در یک جهت می توان شکل ایجاد کرد . در واقع عمل خمکاری یک نوع شکل دادن در امتداد خط مستقیم است که پیرامون یک محور خم می شود و به حالتهای U, V شکل است .

خط خم : مرز ناحیه ای که شدیداً تغییر شکل داده و با قسمتی که تغییر شکل نداده است را خط خم نامیده اند .

محور خمش : محوری است که به موازات خط خم است در واقع پیرامون آن عمل خمکاری انجام شده است . شدت خمکاری به پارامترهای چون ضخامت ورق ، جنس ورق ، شعاع خمکاری و زاویه خم بستگی دارد .

تجهیزات خم کاری

برای خمکاری ورق ها معمولاً ماشین های زیر استفاده می شود .

ماشین خم کاری ورق موسوم به خمکن

 پرس خم کاری از نوع مکانیکی مخصوص خم کار یورق

 پرس هیدرولیکی یا مکانیکی با کاربرد های متعدد .

گاه اوقات می توان به وسیله چکش فلزی یا چوبی به کمک شمش فولادی ، نبشی ، گیره ، قید و بندهای مخصوص و یا سندان های گوناگون عمل خمکاری را انجام داد .

تعریف پروژه و تشریح ساخت :

پروژه تعریف شده در این جا ساختن یک چهار پایه است و ساخت این وسیله باید مراحل اندازه گیری ، بریدن ، خم کاری و مونتاژ را طی کرد .

چهار پایه وسیله ای است که م یتوان از آن برای مطالعه یا قرار دادن اشیاء رویی آن به منظور بالا آمدن ارتفاع زا آن استفاده کرد .

برای ساخت این وسیله ورق گالوانیزه با ضخامت 75/ تا 5/0 میلیمتر و اندازه 40 * 50 مورد نیاز است .

این وسیله از یک صفحه و چهار پایه به شکل نبشی شکل تشکیل شده است اندازه و زوایای خش آن طبق نقشه می باشد (در مرحله مونتاژ توضیح داده می شود ) پس از ساختن تک تک اجزاء وسیله مورد نظرآنها را به وسیله نقطه جوش در محل خود اتصال می دهیم و نحوه اتصال به گونه ای است که صفحه را روی زمین و پایه ها را روی صفحه قرار می دهیم و بعد جوشکاری می کنیم .

مراحل برشکاری و خم کاری :

در این مرحله طبق نقشه ها ، که نقشه های اجزاء چهار پایه هستند اندازه آنها را روی ورق علامت گذاری کرده و به وسیله ابزارهای برش که در کارگاه موجود است می بریم . و باید از بریدن ورقها نکات ایمنی را مد نظر قرار داد و بعد از مرحله برشکاری مرحله خم کاری را با استفاده از دستگاه موجود در کارگاه و طبق نقشه انجام داد .

جوشکاری با گاز

جوشکاری گازی فرایند اتصال فلزات است که در ان با استفاده از گرمای حاصل از احتراق مخلوط اکسیژن با یک گاز سوتنی عمل جوش انجام می گیرد .

حرارتc2H2+ O2                  2CO+H2+     : مرحله اول

حرارت 2CO + O2                      2CO2+   : مرحله دوم

حرارتH2+ ½ O2                H2O +       : مرحله دوم

در این روش لبه های دو قطعه ای که باید به هم متصل شوند ، ذوب شده و پس از انجماد لبه های آنها به هم جوش می خورند . اغلب برای اتصال فلزات از کی فلز پر کننده نیز استفاده می شود . انتخاب گاز سوختنی برای جوشکاری و اتصال فلزات به عوامل بستگی دارد که در ادامه بخش ذکر خواهد شد .

لازم به توضیح است که در مورد استفاده از گاز اکسیژن می توان از اکسیژن کپسول و یا از اکسیژن هوا استفاده نمود که در این روش اکسیژن به سه طریق با گاز سوختنی می تواند ترکیب شود . هر کدام از این سه روش دارای ویژگی های مخصوص به خود می باشد که در ادامه ضمن بیان این سه روش به ویژگی ها و خواص هر یک نیز اشاره می شود .

استفاده از هوای اطراف کهدارای ویژگی های زیر می باشد :

الف – درجه حرارت در این روش پایین است

ب- سطح جوش و کار تمیز است

ج – مقدار حرارت تولید شده در این روش کم است .

هوا از سوراخ های مشعل وارد آن می شود و دارای ویژگی های زیر است :

الف : درجه حرارت بالاتری ایجاد می شود .

ب- سطح جوش و کار نسبت به روش اول تمیز تر است .

ج- مقدار حرارت تولید شده نیز بیشتر است .

اکسیژن کپسول از احتراق با فشار به گاز اضافه می شود که دارای ویژگی های زیر است :

الف : درجه حرارت بسیار بالاتر از دو حالت فوق می باشد .

ب- سطح جوش و کار خیلی تمیز تر است .

ج- مقدار حرارت تولید شده نیز بیشتر از دو روش فوق است .

مزایا و معایب جوشکاری گازی

در این فرایند درجه حرارت فلز در منطقه جوش قابل کنترل می باشد . هنگامی که سرعت پیشرفت جوشکاری با حرارت ایجاد شده متناسب باشد ، سیالیت ، کشش سطحی و اندازه حوضچه جوش ، قابل کنترل است . همچنین فشار شعله نیز می تواند در سرعت و کیفیت جوشکاری موثر باشد .

جوشکاری با گاز برای اتصالات ورق ها ، لوله های نازک و ظریف و یا برای صاف کردن جوش های ایجاد شده با فرایند های قوس الکتریکی کاربرد دارد .

وسایل و تجهیزات این فرایند نسبتاً ارزان و اغلب قابل حمل است . از این روش با تغییرات جزئی  در مشعل می توان برای برشکاری ، پیش گرم کردن و عملیات لحیم کاری سخت نیز استفاده کرد .

از محدودیت های این روش اقتصادی نبودن آن برای جوشکاری قطعات و ورق های سنگین است . در این جوشکاری هر دو دست جوشکاری فعال است که در نتیجه آن مشکلاتی در حین کار به وجود می آید .

کاربردهای جوشکاری گاز

کاربدهای این جوشکاری بیشتر در صنایع وسایل خانگی ، هواپیمایی ، کابینت سازی و موارد مشابه می باشد .

تجهیزات جوشکاری گاز

مجموعه های مختلفی برای جوشکاری گاز به کار می روند که متداول ترین مجموعه مورد استفاده در جوشکاری گاز شامل تجهیزات و وسایل زیر است :

1- کپسول استیلن                                               2- کپسول اکسیژن

3- رگولاتور استیلن                                            4- شیلنگ اکسیژن

5- شیلنگ قرمز استیلن                               6- شیلنگ آبی اکسیژن

7- مشعل جوشکاری و مجموعه نازل ها           8- گاری برای حمل کپسول

9- کلیدها و آچارها                         10- عینک ، دستکش ، فرچه سیمی فندک

11-محافظ های شیلنگ

کپسول استیلن : رنگ بدنه این کپسول سبز یا قهوه ای بوده و بلندی آن کمتر از کپسول اکسیژن می باشد . شیرهای آن رزوه چپ گرد دارند و شیلنگ های متصل به آن قرمز رنگ می باشند . به منظور تسهیل در تشخیص کپسول های اکسیژن و استیلن ، اتصالات کپسول استیلن را پخ دارد یا شیار دار می سازند .

اندازه معمول این کپسول ها 2800 لیتر و 5400 لیتر است که فشار آن در حدود 15 بار می باشد باید توجه داشت که کپسول استیلن را به طور ایستاده قرار می دهند ، زیرا اگر استون موجود در سیلندر وارد رگولاتور مشعل شود امکان انفجار گاز استون وجود خواهد داشت . مقدار گاز موجود در داخل کپسول گاز استیلن را از فشار سنج رگولاتور نمی توان مشخص کرد ، بلکه از مقایسه وزن کپسول خالی و کپسول حاوی گاز مقدار گاز تعیین می شود .

کپسول گاز اکسیژن : رنگ بدنه این سیلندر مشکی بوده و اندازه های معمول آن 3400 و 5200 و 6800 لیتر است . حداکثر فشار اکسیژن داخل آن 170 بار می باشد و دارای اتصالات خروجی با رزوه راستگرد است . رنگ شیلنگ های آن آبی یا سبز می باشد . برای تعیین مقدار اکسیژن موجحود در داخل کپسول می توان از فشار سنج بالا که روی رگولاتور نصب گردیده است ، استفاده کرد یا می توان وسیله خاصی را به همین منظور روی کپسول نصب کرد تا مقدار گاز داخل را مشخص نماید .

رگولاتور یا مونومتر : کار اصلی این وسیله تنظیم فشار گاز خروجی می باشد . رگولاتور از یک طرف به کپسول وصل شده و از طرف دیگر آن گاز مصرفی با فشار مشخص خارج می شود . رگولاتور دارای دو عقربه فشار سنج می باشد ، یکی فشار گاز داخل کپسول و دیگری فشار گاز خروجی را نشان می دهد ، که معمولاً اندازه گیری بر حسب بار (bar) است البته هر گاز رگولاتور مخصوص به خود را دارد و رگولاتورهای گازی اکسیژن و استیلن تفاوت هایی به شرح زیر دارند :

رنگ نوار روی رگولاتور گاز اکسیژن آبی یا سیاه است در حالی که برای رگولاتور استیلن به رنگ سبز با قرمز است .

روزه های اتصالات کپسول و شیلنگ در رگولاتور استیلن چپ گرد هستند .

فشار سنج فشار پایین یا خروجی رگولاتور اکسیژن تا 8/4 بار و فشار سنج فشار پایین رگولاتور استیلن تا یک بار را نشان می دهد .

ورودی رگولاتور اکسیپن تا 8/4 بار و ورودی رگولاتور استیلن تا 8 بار را نشان می دهد .

یاد آوری : شیلنگ های اکسیژن آبی و شیلنگ های گاز استیلن قرمز رنگ هستند . است البته هر گاز رگولاتور مخصوص به خود را دارد و رگولاتورهای گازی اکسیژن و استیلن تفاوت هایی به شرح زیر دارند :

رنگ نوار روی رگولاتور گاز اکسیژن آبی یا سیاه است در حالی که برای رگولاتور استیلن به رنگ سبز با قرمز است .