خلاصه اختراع

روش معمول جهت به دست آوردن نمودار حد شكل دهي استفاده از تست ناكازيما است. جهت بالا بردن حد شكل پذيري مي توان فرايند را در دماي بالا انجام داد از اينرو وجود سيستم گرمادهي جهت بالا بردن دماي ورق حين فرايند ضروري است. در پژوهش هاي پيشين كه نمودار حد شكل دهي را در دماي بالا به دست آورده اند اكثرا به اين روش عمل كرده اند كه قالب درون كوره قرار مي گيرد سپس عمليات شكل دهي درون كوره انجام مي گيرد كه نيازمند صرف هزينه مالي و زماني نسبتا قابل توجهي است. در اين سيستم ساخته شده ورق بين ماتريس و ورقگير قرار مي گيرد سپس توسط المنت هاي حرارتي سراميكي كه به شكل پوسته استوانه اي درون يك قاب فلزي مونتاژ شده اند و با ماتريس و ورقگير در تماس است، عمل حرارت دهي انجام مي شود تا سيستم به دماي مورد نظر برسد و آزمايش شكل پذيري انجام شود. جهت كنترل دماي سيستم از يك ترموستات گازي بهره گرفته شده است كه ميزان دماي قالب و در نتيجه دماي ورق را كنترل كند. لازم به ذكر است كه سوراخي با فاصله 53 ميلي متر از محور قالب بر ماتريس و ورقگير ماشين كاري شده است كه كپسول گاز ترموستات درون آن به صورت مماس بر ورق مورد آزمايش جاي مي گيرد. با توجه به بخش هاي مختلف و كاربرد كاملا مكانيكي سيستم فوق، اين اختراع را مي توان جز بخش هاي مكانيكي بشمار آورد.

حوزه کاربرد (زمینه فنی)

این اختراع جهت آزمایش شکل پذیری ورق های فلزی در دمای بالا ساخته شده است. با توجه به وجود قسمتهای مکانیکی و الکتریکی در این دستگاه، و کاربرد کاملا مکانیکی آن، می توان این اختراع را جزو بخش های مکانیکی بشمار آورد.

مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:

با توجه به نکات ذکر شده، حجیم نبودن مجموعه قالب و سیستم حرارتی، یکی از مسایل مهم و قابل اهمیت است چرا که برای هر یک از آزمایشات، کل این مجموعه می بایست بر روی رم پرس قرار گرفته و عملیات شکل دهی انجام گیرد. از اینرو کم بودن وزن و حجم مجموعه یک پارامتر اساسی و مهم در طراحی این مجموعه می باشد. از طرفی یکی از اهداف طراحی مجموعه فوق، کاهش چشمگیر هزینه مصرفی برای آزمایش های تجربی است چرا که طراحی و ساخت کوره ای سیار که قابل اتصال به رم پرس باشد امری دشوار و مستلزم زمان و هزینه است.

ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع

با توجه به موارد ذکر شده، سیستم شامل ماتریس، ورقگیر، سنبه، مجموعه المنت های حرارتی سرامیکی و ترموستات طراحی گردیده و سعی شد تا وزن و حجم کلی آن کمینه گردد.ابتدا ورق بین ماتریس و ورقگیر قرار می گیرد سپس با بسته شدن شش عدد پیچ استاندارد با قطر 14 میلیمتر ورق بین این دو عضو فشرده شده و تغییر شکلی در اطراف ورق به وجود آمده و ورق شکل نر و ماده گی ماتریس و ورقگیر را به خود می گیرد در اثر این تغییرشکل و همچنین نیروی اصطکاک ناشی از فشار توسط پیچ ها، در حین عملیات شکل دهی سنبه، از لغزش ورق بین ماتریس و ورقگیر جلوگیری می شود. لازم به ذکر است که قبل از انجام فرایند شکل دهی توسط سنبه، مجموعه المنت های حرارتی در اطراف قالب قرار گرفته و باعث افزایش دمای مجموعه قالب و ورق می شود که مقدار این دما توسط ترموستات دارای محفظه گازی کنترل می شود. استفاده از این سیستم باعث انجام راحتتر و مقرون به صرفه تر آزمایش تعیین حد شکل دهی گرم ورق فلزی می شود.