دانلود پروژه کارآموزی مطالعه و بررسی مراحل تولید قطعات صنعتی

مدیریت صنعتی

مقدمه

1- قالب‌ های برش

1-1- اصطلاحات

به کمک قالب‌های برش، قطعات از نوار، تسمه‌ های فلزی، صفحات یا پروفیل‌های از مواد مصنوعی، کاغذ، چرم، پارچه و مواد آب‌بندی ساخته می‌شود. قالب‌های دوتکه غالباً در پرس بسته شده و در نتیجه حرکت مستقیم‌الخط ماشین به هم نزدیک و دور می‌شوند. از روش‌های ساخت و تولید طبق DIN 8580 غالباً فرآیندهای شکل دادن، قطع کردن و اتصال به کار می‌رود. مطابق با روش تولید قالب‌های به کار رفته با عنوان قالب‌های شکل دادن، قالب‌های برش و قالب‌های اتصال مشخص می‌شود. قالب‌هایی که عملیات برش و شکل دادن و گاهی اتصال را انجام می‌دهند

1-1-1- قطع کردن

طبق DIN 8588 منظور از قطع کردن برش مکانیکی قطعات بدون ایجاد مواد زاید بی‌شکل و نیز بدون براده است. بنابراین روش برش یک فرآیند ساخت بدون براده‌برداری است و غالباً برای تولید قطعات نازک و با سطح مشخص به کار می‌رود.

روش‌های اصلی کاربردی قطع کردن برش قیچی و برش گوه‌ای است. قالب‌های برش به قالب‌های برش گوه‌ای و مخصوص تقسیم می‌شوند.

1-1-2- شکل دادن

طبق DIN 8582 منظور از شکل دادن، یک فرآیند تولید است که باعث می‌شود روی قطعه جامدی تغییر شکل ماندگاری ایجاد شود.

نام‌گذاری دقیق قالب غالباً با بیان دقیق فرآیند ساخت و تولید و بسته به نحوه گرفته شدن قطعه خام و بیرون انداخته شدن آن از قالب، مثلاً قالب‌های کشش عمیق، قالب‌های خم‌کاری رولینگ و غیره می‌باشد.

1-1-3- متصل کردن

طبق DIN 8593 منظور از متصل کردن، کنار هم قرار دادن دو یا چند قطعه کار به شکل ثابت و مشخص می‌باشد. در قالب‌های برش این نوع اتصال غالباً با در هم پرس کردن، سجاف یا پرچ‌کاری ایجاد می‌شود. بدین ترتیب به قالب‌های پرس‌کاری، سجاف یا پرچ‌کاری موسوم هستند.

1-1-4- قالب‌های مرکب

به کمک قالب‌های مرکب از فرآیندهای ساخت قطع کردن، شکل دادن و متصل کردن دو یا بیش از دو فرآیند اجرا می‌شود، مثلاً برش مازاد خارج و کشش عمیق.

هرگاه تولید قطعه‌ای، کورس‌های متعدد پرس انجام گیرد، قالب مربوطه قالب مرکب سری نامیده می‌شود. قالب مرکب یک مرحله‌ای قالبی است که با یک کورس پرس فرآیندهای مختلف ساخت انجام می‌شود.

1-2- برش قیچی

برش قیچی قطع کردن قطعه کار بین دو لبه برش می‌باشد که از کنار هم می‌گذرند.

خط لبه برش روی قالب و روی قطعه کار ممکن است باز و یا بسته باشد.

1-2-1- واژه‌های پایه

اصطلاحاتی که مربوط به قالب می‌باشد با پسوند «قالب» مانند سنبه قالب، ماتریس قالب و غیره مشخص می‌شود.

اصطلاحاتی که مربوط به قطعه کار می‌باشد با پسوند «قطعه» مانند سطح برش قطعه، گوشه قطعه و غیره مشخص می‌شود.

1-2-2- مراحل برش

برش قیچی با قالب‌های برش مانند عمل قیچی می‌باشد، که قطع شدن قطعه کار با سنبه و ماتریس انجام می‌گیرد.

عمل برش طی مراحل زیر صورت می‌گیرد:

مرحله 1:

مواد در نتیجه نفوذ سنبه ابتدا به صورت الاستیک تغییر شکل می‌دهد.

مرحله 2:

با ادامه نفوذ سنبه در قطعه کار، الیاف مواد باز هم کشیده می‌شود، به طوری که از حد الاستیک تجاوز و تغییر شکل ماندگار ایجاد می‌شود. مواد از خارج به داخل لبه برش کشیده می‌شود و در این منطقه قوس توکشیدگی روی می‌دهد.

مرحله 3:

با نفوذ عمیق سنبه، الیاف مواد باز هم کشیده شده، به طوری که در نهایت بر استحکام برشی (قیچی) غلبه می‌شود. مواد در لبه برش قیچی می‌شود. ترک‌های ایجاد شده از گوشه لبه‌های سنبه و ماتریس به طرف هم حرکت می‌کنند.

مرحله 4:

استحکام سطح باقی‌مانده اکنون آنقدر کوک است که با ادامه نفوذ سنبه، ترک ادامه و شکست مواد روی می‌دهد. سطوح شکست عمودی نیست بلکه نسبت به سطح نوار و سطح بالای قطعه کار مایل است.

مرحله 5:

هنگام نفوذ سنبه در مواد نیروی الاستیک Fe ظاهر می‌شود که به صورت تغییر شکل برگشت فنری مواد عمل می‌کند. بدین جهت سنبه تحت فشار زیاد قرار می‌گیرد. نوار روی سنبه که در حال برگشت به وضعیت اولیه است چسبیده و برای جدا کردن آن باید بیرون‌انداز قرار داده شود.

مرحله 6:

بعد از برگشت کامل سنبه، مواد به خاطر خاصیت برگشت فنری دچار تغییر شکل می‌شود. برگشت فنری منجر به این می‌شود که سوراخ‌ها کمی کوچکتر و قطعات برش خورده کمی بزرگتر از قطر سنبه یا محفظه خالی ماتریس گردد.

1-3- قالب‌های برش

طبق DIN 8588 قالب‌های برش قیچی به طور اختصار قالب‌های برش نامیده می‌شود. برای نام‌گذاری این قالب‌ها می‌توان آنها را با توجه به نقطه نظرات زیر تقسیم‌بندی کرد:

* برش مازاد خارج (blanking)    * برش دقیق                    * برش بدون مازاد

* برش گوشه‌زنی                      * برش فاق                      * برش فرم پانچی

* سوراخ‌کاری (punching)         * دوره‌بری قطعات کشش  * دوره‌بری تکمیلی

* برش موضعی                         * دوره‌بری قطعات فورج

بنابراین قالب‌ها با توجه به موارد فوق قالب‌های برش مازاد خارج، قالب‌های برش گوشه‌زنی، قالب‌های سوراخ‌کاری و غیره نامیده می‌شوند.

برش مازاد خارج (blanking)

برش مواد در امتداد یک خط برش بسته جهت ایجاد شکل خارجی قطعه کار می‌باشد.

برش گوشه‌زنی

برش مواد در امتداد یک خط برش باز می‌باشد که طی آن قطعه نهایی یا نیمه تمام تهیه می‌شود.

سوراخ‌کاری (برش مازاد داخل) (punching)

برش در طول یک خط برش بسته جهت ایجاد شکل داخلی مطلوب است.

برش فاق

جدا کردن و برش موضعی در قطعه کار در امتداد یک خط برش آزاد است.

دوره‌بری

برش مواد در حاشیه قطعه کار و یا برش اضافات ماشین‌کاری در طول خط برش بسته یا باز می‌باشد. برای برش پلیسه یا مازاد یک قطعه ریختگی، آهنگری یا پرس شده از قالب دوره‌بری استفاده می‌شود.

برش موضعی

برای برش موضعی داخل یا حاشیه قطعه کار و در امتداد خط برش بار به کار می‌رود.

دوره‌بری تکمیلی

برای جدا کردن حاشیه باریک در امتداد خط باز یا بسته روی قطعه کار برش‌کاری اولیه شده برای به دست آوردن سطح برش براق و عمودی به کار می‌رود.

در این فرآیند مازاد به شکل براده است. بدین جهت جزو فرآیندهای براده‌برداری می‌باشد. به خاطر این که ابزار لازم همان قالب برش می‌باشد در اینجا مطرح شده است.

برش دقیق

برش مواد جهت ایجاد شکل داخلی یا خارجی با سطح برش عمود بر سطح قطعه کار می‌باشد، ضمناً سطح برش آن زبری کمتری دارد. در برش دقیق باید قطعه کار به طور خاصی گرفته شود، این روش دیگر نیازی به قالب برش تکمیلی ندارد.

برش فرم پانچی

برای جدا کردن تکه تکه ذرات مواد در امتداد خط برش باز با مسیر دلخواه به کار می‌رود.

برش بدون مازاد

برای برش مواد در امتداد خط برش باز و بسته به کار می‌رود، به طوری که هیچ‌گونه مازادی در آن به وجود نمی‌آید. بنابراین از یک قطعه خام یا نیمه تمام چندین قطعه کار به دست می‌آید.

1-3-2- تقسیم‌بندی طبق جریان تولید

در این تقسیم‌بندی، قالب‌های برش از نظر تعداد فرآیندهای به کار رفته و نیز ترتیب آنها بررسی می‌شود.

1-3-2-1- قالب‌های ساده

در قالب‌های ساده همواره فقط یک فرآیند مثلاً برش گوشه‌زنی، سوراخ‌کاری یا دوره‌بری و غیره به کار می‌رود.

برای تولید قطعه کار نشان داده شده با قالب یک مرحله‌ای باید ابتدا با قالب برش مازاد خارج قطعه خام تهیه شود. سپس قطعه تهیه شده با قالب مثلاً به طور دستی در قالب سوراخ‌‌کاری قرار داده می‌شود.

در اینجا برای هر مرحله کاری یک ضربه و یک قالب لازم است. دقت فرم داخل به فرم خارج بستگی به کیفیت گرفتن قطعه کار و نیز راهنمای سنبه دارد. وقتی یک فرآیند به کار می‌رود، دقت فقط بستگی به راهنمای سنبه دارد.

ملاحظات ویژه در قالب‌های ساده

برای تعیین دقیق وضعیت قطعه خام میانی نیاز به قطعه‌گیر است که به عنوان قطعه لایی نیز عمل می‌کند. این قطعه ضمناً فاصله لازم بین بیرون‌انداز و ماتریس را ایجاد می‌کند.

هرگاه مثلاً فقط برش مازاد خارج انجام می‌گیرد، بهتر است که ماتریس در یک صفحه گیرنده چدنی نصب شود. ضمناً ماتریس دارای مخروط خارج و حلقه گیرنده دارای مخروط داخل است. حلقه گیرنده با رزوه ظریف و یا توسط 4 تا 6 پیچ به طرف صفحه گیرنده بسته می‌شود. به واسطه دو سطح مخروط، ماتریس در مرکز قرار می‌گیرد. در این طرح می‌توان ماتریس را به راحتی تعویض و صفحه گیرنده را برای قالب‌های با اندازه تقریباً یکسان به کار برد.

برای این که قالب به راحتی و به خوبی روی میز پرس بسته شود، منطقی است از یک صفحه پایه استفاده شود. وقتی تعداد قطعات کمتر و دقت مطلوب پایین باشد، بدون نیاز به طراحی ویژه می‌توان سنبه را به سینه پرس بست. اگر برخلاف خواسته قبل تعداد قطعات و نیز دقت مطلوب بالا باشد، باید سنبه مجهز به تجهیزات راهنمای خاصی باشد.

برای جدا کردن قطعه کار سوراخ شده از روی سنبه بیرون‌انداز و نیز برای بیرون انداختن قطعه کار از قالب پران استفاده می‌شود. هرگاه چنین راه‌حلی ممکن نباشد پنس، انبر و غیره و یا هوای فشرده به کار می‌رود. بیرون‌انداز می‌تواند روی قالب بوده و یا به طور قابل تنظیم روی پرس بسته شود.

هرگاه به دلایل معینی خواسته شود که پلیسه ایجاد شده در یک سمت قرار گیرد، می‌توان در ادامه کار، سمت پلیسه‌دار قطعه خام میانی را به طرف بالا یا به طرف پایین قرار داد.

قالب‌های ساده غالباً برای تولید قطعات ساده در تیراژ بالا به کار می‌رود.

1-3-2-2- قالب‌های مرکب

در قالب‌های مرکب، بیش از یک فرآیند برش به کار می‌رود، مثلاً سوراخ‌کاری و برش مازاد خارج. این قالب‌ها با توجه به ترتیب در نظر گرفته شده به قالب‌های برش مرکب سری و قالب‌های برش مرکب یک مرحله‌ای تقسیم‌بندی می‌شود.

قالب‌های برش مرکب سری

در قالب برش مرکب سری فرآیندهای مختلف برش پشت سر هم انجام می‌گیرد.

برای ساخت قطعه کار نشان داده شده، در یک کورس پرس نوار سوراخ‌کاری شده و نیز قسمت سوراخ شده قبلی برش مازاد خارج می‌شود. سپس نوار دقیقاً به اندازه پیشروی V به جلو رفته، به طوری که وضعیت سوراخ نسبت به حفره ماتریس سنبه مازاد خارج در موقعیت تعیین شده قرار گیرد. هر قدر نوار به دقت پیشروی کند به همان میزان قطعه کار دقیق می‌باشد.

برای ساخت یک قطعه کار با این روش چندین کورس لازم است. تعداد آن بستگی به مراحل کار تعیین شده است. حداقل تعداد کورس درست برابر با تعداد فرآیندهای برش است. برای قطعه کار دو کورس لازم است: یک کورس برای سوراخ‌کاری و یک کورس برای برش مازاد خارج. تقسیم تولید به مراحل زیاد هم ممکن است، این کار در قطعات پیچیده که دقت ابعادی بالا است به کار می‌رود. با این همه هزینه بالای تولید فقط در تیراژ بالا مقرون به صرفه است. مزیت دیگر در این است که فرآیندهای مختلف در یک قالب قابل اجرا است.

علی‌رغم موارد فوق توجه شود که قطعات برش خورده در هر دو سمت پلیسه دارد. این پلیسه‌ها را می‌توان در بشکه‌های پرداخت یا به روش‌های الکتروشیمیایی برطرف نمود.

ملاحظات ویژه در قالب‌های برش مرکب سری

تقسیم‌بندی تولید به مراحل زیاد عملاً منجر به لاغر شدن سنبه می‌شود که باید با قطعات اضافی آن را تقویت کرد. خود این قطعات از پایه یا صفحاتی عبور کرده و حمایت می‌شود. این کار دقت لازم وضعی و پایداری سنبه را تعیین می‌کند. با افزایش تعداد سنبه تعداد حفره در ماتریس هم افزایش می‌یابد، که در نتیجه قالب برش مرکب سری از نظر طول بزرگتر می‌شود. هرگاه سوراخ‌های چهارگوش در قطعه کار لازم باشد، این خطر وجود خواهد داشت که فاصله بین لبه‌های برش در نقاط “a”  کوچک و به هنگام سخت‌کاری ماتریس، در این محدوده ترک ایجاد می‌شود. هرگاه حفره دو مرحله پشت سر هم تنگ هم قرار گیرند، می‌توان یک ایستگاه خالی (هرز) در نظر گرفت.

دیواره کانال به همراه صفحه راهنما و ماتریس کانالی را درست می‌کنند که نوار به هنگام پیشروی تا حداکثر امکان وضعیت ثابت و یکنواختی نسبت به سنبه داشته باشد. این تجهیزات به همراه پین استوپ (محدودکننده پیشروی) دقت اندازه وضعیت فرم داخل به خارج را تعیین می‌کنند. برای محدود کردن پیشروی مثلاً پین نصب شده است. بدین ترتیب که بعد از آزاد شدن نوار از سنبه، ابتدا نوار را بلند کرده و از طریق پین نوار به اولین کانال بعدی منتقل می‌شود. این نحوه انتقال در مورد ورق‌های نازک این خطر را دارد که لبه‌های ورق پیچیده و وضعیت آن در قالب درست نباشد. به علاوه هنگام برش هم ورق توسط نیروهای عرضی دچار تغییر شکل اضافی می‌شود. در این موارد باید از تجهیزات پیشروی دیگر و یا از ورق‌گیرهای مطمئن در هنگام برش استفاده شود.

قالب‌های برش مرکب سری برای قطعات کوچک و پیچیده در تیراژ بالا به کار می‌رود.

قالب‌ های برش مرکب یک مرحله‌ای

در قالب برش مرکب چند فرآیند برش مختلف به طور همزمان انجام می‌گیرد.

در قالب برش مرکب یک مرحله‌ای، سنبه مازاد خارج در قسمت پایین قالب بسته می‌شود، ضمناً به عنوان ماتریس فرم داخل هم عمل می‌کند. وقتی سنبه سوراخ‌کاری و ماتریس مازاد خارج در نتیجه نیروی پرس به طرف پایین حرکت می‌کند، ابتدا با نوار تغذیه درگیر می‌شود. سپس سنبه سوارخ‌کاری وارد حفره ماتریس خود شده و بعد از برش، مازاد سوراخ‌کاری را به طرف پایین می‌راند. همزمان ماتریس مازاد خارج نوار و بیرون‌انداز فنری را به پایین فشار می‌دهد. 

در قالب برش مرکب يک مرحله‌اي، سنبه مازاد خارج در قسمت پايين قالب بسته مي‌شود، ضمناً به عنوان ماتريس فرم داخل هم عمل مي‌کند. وقتي سنبه سوراخ‌کاري و ماتريس مازاد خارج در نتيجه نيروي پرس به طرف پايين حرکت مي‌کند، ابتدا با نوار تغذيه درگير مي‌شود. سپس سنبه سوارخ‌کاري وارد حفره ماتريس خود شده و بعد از برش، مازاد سوراخ‌کاري را به طرف پايين مي‌راند. همزمان ماتريس مازاد خارج نوار و بيرون‌انداز فنري را به پايين فشار مي‌دهد. نوار تغذيه سنبه مازاد خارج را احاطه مي‌کند. قطعه کار وارد ماتريس مازاد خارج شده و پران فنري به طرف بالا رانده مي‌شود.

وقتي ماتريس مازاد خارج و سنبه سوراخ‌کاري به طرف بالا برمي‌گردد فنرهاي 1، بيرون‌انداز و نوار تغذيه را به طرف بالا مي‌راند. همزمان فنرهاي 2 و پران، قطعه کار را به طرف پايين و داخل نوار برمي‌گرداند.

1-3-3- تقسيم‌بندي بر اساس ساختمان طراحي

وقتي قالب‌هاي برش بر اساس ساختمان طراحي تقسيم‌بندي مي‌شوند، نوع راهنماي سنبه جهت مشخصه قالب در نظر گرفته مي‌شود.

1-3-3-1- قالب‌هاي برش بدون راهنما (برش آزاد)

در قالب‌هاي برش بدون راهنما سنبه برش نسبت به قسمت پايين قالب توسط اجزاي قالب راهنمايي و هدايت نمي‌شود. هدايت سنبه فقط به وسيله سينه پرس انجام مي‌گيرد.

قالب‌هاي برش بدون راهنما، قالب‌هاي ساده و ارزان هستند. اين قالب‌ها غالباً به عنوان قالب‌هاي يک مرحله‌اي براي برش واشرهاي گرد و ديگر فرم‌هاي ساده به کار مي‌رود. ضمناً تلرانس قابل دستيابي دقت پاييني دارد، مثلاً سري تلرانس‌هاي ISO رديف‌هاي 11 تا 13، همچنين در تيراژ پايين قطعات، که ساخت قالب‌هاي برش با راهنما اقتصادي نيست اين قالب‌ها به صرفه است.

از آنجا که هدايت سنبه فقط توسط سينه پرس انجام مي‌گيرد، بايستي کشويي‌هاي پرس لقي کمتري داشته باشد. در غير اين صورت سنبه و ماتريس با هم تصادف کرده و هر دو اسقاط مي‌شوند. بدين جهت تنظيم و بستن قالب روي پرس بايد با دقت خاصي انجام گيرد. ابتدا سنبه در سينه پرس بسته شده، سپس بسته به اندازه ماتريس، بين سنبه و ماتريس فيلرهاي مصرفي يا تسمه‌هاي نازک قرار داده و سنبه و ماتريس را در وضعيت درستي داخل هم قرار مي‌دهند. در نهايت ماتريس روي ميز پرس محکم بسته شده و سپس فيلرها را از قالب بيرون مي‌آورند.

قالب‌هاي برش بدون راهنما غالباً براي قطعات ساده‌‌اي که تيراژ درخواستي پايين باشد مناسب است.

1-3-3-2- قالب‌هاي برش با راهنما

در قالب‌هاي برش با راهنما، سنبه در داخل قالب‌هاي برش با راهنمايي توسط اجزاي قالب هدايت مي‌شود و بدين جهت نسبت به قالب‌هاي برش بدون راهنما عمر طولاني‌تري دارد.

در اين قالب‌هاي راهنمايي سنبه توسط سينه پرس انجام نمي‌گيرد بلکه توسط صفحه راهنما، ميله راهنما يا توسط خود ماتريس صورت مي‌گيرد. بدين وسيله سنبه همواره دقيقاً در ماتريس هدايت و بدين جهت تصادف يا سايس يک طرفي قالب روي نمي‌دهد. قالب‌هاي برش با راهنما به ويژه براي قطعاتي مناسب هستند که تيراژ لازم زياد باشد، قالب‌هاي برش با راهنما به قالب‌هاي برش صفحه‌اي، ميله‌اي و ماتريسي تقسيم‌بندي مي‌شوند.

قالب‌هاي برش با راهنماي صفحه‌اي

در قالب‌ها برش با راهنماي صفحه‌اي هر کدام از سنبه‌ها توسط صفحه راهنماي بسته شده به قسمت پايين قالب، در داخل ماتريس راهنمايي و هدايت مي‌شود.

براي ساخت يک قطعه کار همواره يک ضربه و يک کورس پرس لازم است، زيرا سوراخ‌کاري و برش همزمان انجام مي‌گيرد. در برش مرکب مي‌توان فرم داخل قطعات را با وضعيت دقيق ثابتي نسبت به فرم خارج آن درست کرد. اين کار در قالب‌هاي يک مرحله يا قالب‌هاي برش مرکب سري همواره ممکن نيست، زيرا به واسطه قرار دادن قطعه کار از قبل برش خورده يا پيشروي نوار خطاهايي پيش مي‌آيد. شرط لازم براي تلرانس تنگ ثابت وضعي (0.01-0.02 mm) راهنماي خيلي دقيق قالب برش مرکب است. هزينه توليد وقتي اقتصادي است که قطعات خواسته شده نه فقط خيلي دقيق باشند، بلکه در توليد انبوه موردنياز باشد. ساير مزيت اين روش در اين است که پليسه‌هاي ايجاد شده همواره فقط در يک طرف قرار مي‌گيرد.

ملاحظات ويژه در قالب‌هاي برش مرکب يک مرحله‌اي

سنبه مازاد خارج به قسمت پايين قالب توسط پين و پيچ محکم مي‌شود. ماتريس و سنبه سوراخ‌کاري به قسمت بالاي قالب بسته مي‌شود. اين ترتيب سنبه و ماتريس لازم است تا مازاد از داخل سنبه مازاد خارج، خارج شود. پران علاوه بر بيرون انداختن قطعه کار وظيفه هدايت سنبه سوراخ‌کاري را به عهده دارد. بدين جهت بايد لقي آن در ماتريس مازاد خارج (متحرک) خيلي کمتر باشد. بدين ترتيب ماتريس مازاد خارج سنبه سوراخ‌کاري را تا لحظه نفوذ در نوار هدايت مي‌کند.

هرگاه سنبه‌هاي سوراخ‌کاري در فاصله‌هاي خيلي کم کنار همديگر و يا در فاصله خيلي نزديک از فرم خارجي قرار گيرند اين خطر وجود خواهد داشت که پهناي لبه ماتريس خيلي کوچک شود. در اين نقاط ممکن است هنگام عمليات حرارتي ترک‌هاي ناشي از سخت‌کاري روي دهد.

قالب‌هاي برش مرکب يک مرحله‌اي براي ساخت قطعاتي به کار مي‌رود که موقعيت فرم داخل نسبت به خارج خيلي دقيق‌ بوده و تيراژ لازم بالا باشد.

هر دو صفحه و نيز ديواره کانال و صفحه پايه با پين‌هاي استوانه‌‌اي در وضعيت دقيق نسبت به هم قرار گرفته و به همديگر بسته مي‌شود. بدين ترتيب سنبه نمي‌تواند به طور يک طرفه منحرف شده و به ماتريس صدمه بزند. ديواره کانال بين صفحه راهنما و صفحه برش (ماتريس) که همزمان به صورت راهنماي نواز تغذيه نيز عمل مي‌کند بايد فقط داراي ارتفاع mm 8 ـ mm 5 باشد. بدين وسيله سنبه تا فاصله خيلي نزديکي تا ماتريس هدايت شده و در نتيجه دقت اندازه قطعه کار برشي نسبت به قالب برش آزاد خيلي بالا مي‌رود. به علاوه انگشتان نيز به طور ناخواسته نمي‌تواند بين سنبه و ماتريس قرار گيرد.

ساختمان بسته قالب مراقبت از مراحل برش و انتقال نوار تغذيه را مشکل مي‌سازد. عيب ديگر راهنماي صفحه‌اي در هدايت نسبتاً کوتاه لغزشي و نبودن هميشگي مواد لغزشي مناسب است. در صورت بزرگ بودن نيرو، خاصه در حالت يک طرفه بودن آن، تمايل به سايش زودهنگام وجود دارد.

در قالب برش با راهنماي صفحه‌اي دقت قطعات توليدي بالا بوده و عمر قالب نيز از قالب‌هاي برش بدون راهنما بيشتر است.

قالب‌هاي برش با ميل راهنما‌

در يک قالب برش با ميل راهنما هدايت و راهنماي سنبه توسط دو و در قالب‌هاي بزرگ با چهار ميل راهنماي سنگ خورده و لپينگ شده انجام مي‌گيرد.

اصولاً ميل راهنماها با انطباق پرسي در کفشک پايين قالب مي‌نشيند. برخلاف صفحه راهنما، در روش ميل راهنما نه فقط هر کدام از سنبه‌ها بلکه کل قسمت بالاي قالب راهنمايي مي‌شود، به خاطر فاصله زياد ميل راهنماها هدايت سنبه بهتر از روش صفحه راهنما است. به علاوه عمر آن نيز خيلي بيشتر است، زيرا سطح لغزشي طولاني‌تر و جنس مناسب‌تري داشته و در صورت اعمال نسبت نامناسب نيروها فقط سايش کمتري روي مي‌دهد.

براي سنبه‌هاي لاغر و به ويژه براي سنبه‌هاي سوراخ‌کاري، با قطر کوچک بايد از صفحه راهنما نيز استفاده کرد. قالب‌هاي سوراخ‌کاري با ميل راهنما غالباً صفحه راهنماي متحرکي داشته که ميل راهنما روي آن لغزيده و با فنر به قسمت بالاي قالب (طرف سنبه) بسته مي‌شود. بدين وسيله سنبه سوراخ‌کاري تا نفوذ در قالب، هدايت و از خطر شکست جلوگيري مي‌شود.

قالب‌هاي برش با ميل راهنما در مواردي به کار مي‌رود که ضمن وجود نسبت نامناسب نيروها تيراژ قطعات خيلي بالا و سرعت لغزشي بالا باشد.

قالب‌هاي برش ماتريس راهنما

در قالب‌هاي برش با راهنماي ماتريس هدايت و راهنمايي سنبه توسط ماتريس انجام مي‌گيرد.

قسمت غيربرشي سنبه به اندازه‌اي بلند در نظر گرفته مي‌شود که در داخل حفره ماتريس قرار گيرد. ضمناً طول آن به اندازه‌اي باشد که در وضعيت نقطه مرگ بالاي سينه پرس، سنبه در داخل ماتريس باشد.

اين قالب‌ها براي برش شکل‌هاي ساده در امتداد خط باز مانند گوشه‌زني، برش موضعي و برش فرم پانچي به کار مي‌رود.

کاربرد روش ماتريس راهنما در سنبه‌هاي برش يک طرفه باعث مي‌شود که نيروهاي به وجود آمده يک طرفه نمي‌توانند باعث کج شدن سنبه شود.

قالب‌هاي برش فرم پانچي

با قالب‌هاي برش فرم پانچي قطعات ورق (مانند پره پروانه و گلگير) در کناره نوار تغذيه برش مي‌خورند. قطعات بزرگ دست و پاگير که براي ساخت آن تهيه قالب برش مازاد خارج به صرفه نيست، توسط اين قالب‌ها طبق شابلون برش مي‌خورد. از آنجا که سنبه قالب‌هاي برش فرم پانچي يک طرفه عمل برش را انجام مي‌دهد، بايد به صورت ماتريس راهنما طراحي شود. اين قالب‌ها روي پرس‌هاي سريع يا روي ماشين‌هاي ويژه بسته مي‌شود.

قالب‌هاي برش موضعي

اين قالب‌ها براي برش فرم در کناره قطعه کار به کار مي‌رود. نيروي جانبي ايجاد شده توسط راهنماي ماتريس گرفته مي‌شود. اين قالب‌ها در کنار تجهيزات ديگر براي برش کناره قطعات روتور و استاتور و نيز برش کناره اره‌هاي دندانه درشت به کار مي‌رود.

1-3-4- قالب‌هاي برش ويژه

1-3-4-1- قالب‌هاي دوره‌بري قطعات کششي

با قالب‌هاي دوره‌بري حاشيه قطعات توخالي کشيده شده يا از قبل کار شده بريده مي‌شود. بدين وسيله غالباً لبه‌هاي تميز و دقيق حاصل مي‌شود.

وقتي قطعه‌اي براي قالب دوره‌بري در نظر گرفته مي‌شود بايد دقت شود که قطعه کار همواره وضعيت معين قبلي را پيدا کند. اين وضعيت با قسمت گيرنده قالب تعيين مي‌شود. بسته به قطعه کار حاشيه قطعات فرم، حفره‌ها يا ترکيبي از آنها براي گرفتن قطعه کار در نظر گرفته مي‌شود. گرفته شدن محکم قطعات با ورق‌گير انجام مي‌گيرد.

در دوره‌بري مازاد قطعات کششي، بيرون‌اندازي جهت آزاد کردن مازاد خارج، از دور سنبه لازم است.

بسته به دقت خواسته شده، تعداد قطعه کار و امکان گرفتن آن از قالب‌هاي دوره‌بري با سيستم تکيه‌گاهي يا محرکه گوه‌اي يا قالب دوره‌بري افقي استفاده مي‌شود.

در قالب‌هاي دوره‌بري با محرکه گوه‌اي قطعه کار روي درن عمودي گيرنده قرار داده مي‌شود. شکل درن گيرنده مانند شکل داخلي قطعه کشيده شده نهايي است. در ارتفاعي برابر طول نهايي قطعه کار تيغه‌هاي برش قرار دارد. تيغه برش روي کشويي بسته شده که توسط سنبه گوه‌اي به طرف داخل حرکت و توسط فنرهاي کششي و يا به طور اجباري توسط سنبه‌هاي گوه‌اي به عقب کشيده مي‌شود. تعداد تيغه‌ها و نيز کشويي و سنبه گوه‌اي بستگي به شکل قطعه کار دارد. غالباً تعداد آن سه يا چهار تا است، بدين وسيله راستاي مناسب برش ايجاد و مسير کوتاهي از تيغه برش حاصل مي‌شود. براي اين که سطح برش براقي به دست آيد بايد هر تيغه برش تا محدوده برش تيغه کناري عمل کند. بدين دليل بايد حرکت برشي تيغه‌ها پشت سر هم انجام گيرد. اين کار با پله‌دار شدن سطوح کنترل سنبه گوه‌اي و کورس زياد پرس عملي است. شيب سطوح سنبه گوه‌اي اصولاً برابر 30 نسبت به راستاي حرکت سنبه است.

قالب دوره‌‌بري در پانچ تکيه‌گاهي قالب ساده و چندمنظوره است. با اين قالب لبه اضافه قطعه کشيده شده با تعداد زياد ضربه‌هاي سينه پرس برش مي‌خورد. قطعات گرد بعد از هر ضربه پرس، روي درن گيرنده چرخانده مي‌شود. قطعات چهارگوش بايد بعد از برش اوليه از درن بيرون آورده شده و براي برش دوم به اندازه 90 چرخانده شده و روي درن قرار داده مي‌شود. براي اين که لبه برش خورده به هنگام بيرون کشيدن و قرار دادن دوباره آن مزاحم نباشد، از بيرون‌انداز استفاده مي‌کنند. غالباً درن گيرنده به صورت چرخشي طراحي مي‌شود طوري که قطعه کار جهت دوره‌بري فقط يک بار روي آن قرار داده مي‌شود.

از آنجا که لبه قطعه کار با تعداد زياد ضربه‌هاي پرس برش مي‌خورد، وجود پليسه در نقاط برش غير قابل پرهيز است.

با قالب دوره‌بر افقي قطعه کار تميزتر و دقيق‌تر از قالب‌هاي دوره‌بري سيستم گوه‌اي برش مي‌خورند، با اين همه بايد لبه‌هاي برش قالب مرتباً سنگ‌زني شود.

قطعه کار کششي جهت دوره‌بري، دهانه به طرف بالا در ماتريس قرار داده مي‌شود. کف قطعه کار روي پران فنري نرم، مي‌نشيند. سنبه بسته به کفشک بالايي به هنگام پايين آمدن سينه پرس، ابتدا فقط تا عمقي نفوذ مي‌کند که لبه‌هاي برش آن با لبه‌هاي برش ماتريس، در يک صفحه دقيقاً روبه‌روي هم قرار مي‌گيرد. سپس پين‌هاي فاصله، ماتريس قرار گرفته روي پين‌هاي فنري را به همراه خود پايين مي‌برد. روي ديواره خارجي ماتريس زوارهاي قوسي قرار دارد که بر روي زوار گوه‌اي ثابت قالب مي‌لغزد. زوار قوسي شکل طوري قرار دارد که قسمت خالي قوس همواره روي برآمدگي گوه ثابت مي‌نشيند. بدين وسيله ماتريس با قطعه کار کششي به طور افقي از تمام جهت به طرف لبه‌هاي برش سنبه جابه‌جا مي‌شود. لبه مازاد قطعه کار کششي از لبه‌هاي برش سنبه، که حرکت افقي ندارد جدا مي‌شود.

از آنجا که هم در قالب‌هاي دوره‌بري سيستم گوه‌اي و هم در قالب‌هاي دوره‌بري افقي قطعات متحرک تحت سايش قرار دارند بيشتر از ساير قالب‌هاي دوره‌بري نياز به کارهاي تعمير و سرويس دارند.

1-3-4-2- قالب‌هاي دوره‌بري قطعات فورج

اين قالب‌ها براي دوره‌بري مازاد و فلاش‌هاي قطعات آهنگري و پرس‌کاري به کار مي‌رود.

حفره ماتريس در اين قالب‌ها با شکل خارجي قطعات مطابقت مي‌کند. سر سنبه فقط وقتي مي‌تواند تخت باشد که قطعه کار آهنگري سطح تخت نسبتاً کافي داشته باشد. اگر چنين نباشد بايد فرم سر سنبه مطابق با شکل قطعه کار باشد. قطعه کار بعد از دوره‌بري پايين افتاده و يا توسط پران به طرف بالا مي‌آيد.

1-3-4-3- قالب‌هاي دوره‌بري تکميلي

با قالب‌هاي دوره‌بري تکميلي سطوح برش يک قطعه پانچ شده، نسبت به سطح قطعه کار کاملاً عمود شده، کيفيت سطح برش و دقت اندازه آن بالا رفته و گوشه‌هاي قطعه کار تيز مي‌شود.

بسته به نياز و خواسته تمام محيط قطعه کار يا فقط قسمتي از آن دوره‌بري تکميلي مي‌شود. قطعه کار ابتدا با قالب‌هاي برش معمولي طوري برش مي‌شود که اندازه‌هاي خارجي بزرگتر و اندازه‌هاي داخلي آن کوچکتر از اندازه‌هاي نهايي خواسته شده باشد.

اندازه اضافه دوره‌بري هر طرف حدود %10 ضخامت ورق است. براي ورق‌هاي با ضخامت بالاي mm 4 دقت شود که تحت شرايطي دو بار دوره‌بري مي‌شود و بدين جهت بايد اضافه دوره‌بري دو برابر مقدار فوق باشد. بدين ترتيب با قالب‌هاي دوره‌بري تکميلي قطعات با ابعاد دقيق برشکاري مي‌شوند.

در قالب‌هاي دوره‌بري تکميلي سنبه برش حدود mm 3/0 در هر طرف بزرگتر از حفره ماتريس طراحي مي‌شود، زيرا سنبه اين قالب‌ها وارد ماتريس نشده بلکه حدود mm 5/0 ... mm 3/0 بالاي ماتريس قرار مي‌گيرد. ارتفاع قسمت استوانه‌اي و پرداخت شده ماتريس حدود 2 تا 4 برابر بزرگتر از ضخامت قطعه کار است. قطعات برش خورده تکميلي توسط قطعه کار بدون برش تکميلي از ماتريس پايين رفته يا توسط پران به طرف بالا رانده مي‌شود در برش تکميلي داخلي بايد سنبه وارد ماتريس شود. به همين ترتيب اگر سنبه در قسمت پايين قالب طراحي شده باشد بايد سنبه وارد ماتريس شود. اين نحوه طراحي اين برتري را دارد که براده‌هاي مازاد بين قطعه کار و ماتريس وارد نمي‌شود. شکاف برش در اين حالت mm 02/0 ... 01/0 يا %8/0 ضخامت ورق است.

اگر لبه‌هاي ماتريس خيلي تيز باشد، سطوح برش قطعه کار قائم‌الزاويه شده و لبه‌هاي آن تيز مي‌شود. اگر لبه‌هاي برش گرد باشد لبه‌هاي قطعه کار نيز تيز نبوده و به علاوه به واسطه نيروي برش بالا مواد در سطوح برش متراکم و سخت مي‌شود. قطعه‌گير سخت‌کاري شده طوري روي ماتريس پين مي‌شود يا به طور «بذار و وردار» روي پين قرار مي‌گيرد که قطعه کار از تمام جهات به طور يکنواخت برش مي‌شود. به هنگام قرار دادن قطعه کار برش خورده، توجه شود که پليسه قطعه کار به طرف پايين باشد.

قطعات برش خورده تکميلي علاوه بر صافي سطح بالاي سطح برش (Ra حدود m 1) دقت اندازه بالايي دارد. قطر سوراخ با دقت m 1 ساخته مي‌شود. دقت فاصله سوراخ‌ها در برش تکميلي همزمان سوراخ‌ها m 3 است.

دوره‌بري تکميلي روي پرس معمولي يا ترجيحاً با پرس‌هاي ويژه دوره‌بري تکميلي انجام مي‌گيرد. بهترين قالب دوره‌بري با کفشک‌هاي ميل راهنمادار ساچمه‌اي است. قطعات دوره‌بري شده غالباً داراي پليسه جزئي مي‌باشند. پليسه قطعات در درون بشکه‌هاي تميزکاري به روش مافوق صوت يا به روش الکتروشيميايي حذف مي‌شود، البته اين عمليات روي قطعات نهايي آماده به ندرت مجاز است.

1-3-4-4- قالب‌هاي برش دقيق

با قالب‌هاي برش دقيق، قطعات با اندازه دقيق و تخت با سطوح برشي پرداخت و قائم‌الزاويه و آن هم در يک مرحله کاري به دست مي‌آيد. اين کار با برجستگي‌هاي حلقوي که تا حد امکان به موازات خطوط برش مي‌باشد انجام مي‌گيرد. پرس به کار رفته بايد سه کاره باشد.

قبل از شروع عمل برش اصلي نوار تغذيه توسط ورق‌گير متحرک روي سطح ماتريس فشار داده مي‌شود. يک برجستگي حلقوي گوه‌اي شکل که زير ورق‌گير و در فاصله a از فرم قطعه کار قرار دارد روي نوار تغذيه به تدريج اثر مي‌اندازد. در کنار فشار دادن سطحي نوار تغذيه که قبل از برش اصلي اعمال مي‌شود، به هنگام برش توسط اثرات جانبي برجستگي‌هاي حلقوي يک جا به جايي اضافي مواد در راستاي سنبه و روي لبه‌هاي برش ماتريس عمل مي‌کند. سيلان مواد، مانند آنچه هنگام ايجاد ترک لازم است، اتفاق نمي‌افتد، طوري که تشکيل منطقه شکست غيرممکن است. موادي که مخصوص برش دقيق مي‌باشند، بايد قابليت تغيير شکل سرد خوب داشته باشد.

به هنگام برش دقيق در نتيجه عملکرد توأم قالب برش دقيق و پرس برش دقيق، مواد کاملاً بريده مي‌شود، در محدوده منطقه برش هيچ سطح زبري به وجود نمي‌آيد. در ورق‌هاي با ضخامت زير mm 4 مقدار زبري ميانگين سطح برش m 7/0-3/0 و در ضخامت‌هاي بيشتر m 2/1-5/0 نيز تلرانس اندازه کيفيت ISO 6-8 به دست مي‌آيد. به واسطه کيفيت سطحي بالا هرگونه عمليات بعدي با قالب‌هاي دوره‌بري تکميلي يا براده‌برداري منتفي است.

قالب‌هاي برش دقيق به عنوان قالب‌هاي برش مازاد خارج و غالباً به عنوان قالب‌هاي مرکب با طرح قوي و محکم ساخته مي‌شوند. شکاف برش فقط %5/0 ضخامت ورق است، در ورق‌هاي نازک با ضخامت زير mm 1 چون اين اندازه حدود mm 005/0 و تقريباً صفر مي‌شود، استفاده از کفشک ميل راهنما جهت هدايت سنبه ضروري است. سايش زودهنگام که معمولاً در قالب‌هاي با شکاف برش کمتر، روي مي‌دهد، در اينجا مشکل‌ساز نيست، زيرا سنبه وارد ماتريس نمي‌شود.

براي برش دقيق نياز به پرس دقيق چندکاره است که به طور مکانيکي يا هيدروليکي عمل مي‌کند. پرس يک کاره مناسب نيست.

بسته به کيفيت سطحي مواد نوار تغذيه ارتفاع h برجستگي حلقوي تا ضخامت نوار تغذيه است. برجستگي کوتاه در فاصله نزديک خط برش همان اثر برجستگي بلند در فاصله دورتر از خط برش را دارد. هر قدر ارتفاع برجستگي حلقوي بيشتر مي‌شود به همان ميزان شعاع توکشيدگي کوچکتر مي‌شود. وقتي ضخامت نوار تغذيه از mm 4 بيشتر مي‌شود برجستگي حلقوي روي ماتريس هم ضروري است.

اصولاً لازم نيست که اين برجستگي شکل بسته‌اي داشته باشد. براي شکل‌هاي داخلي برجستگي حلقوي لازم نيست، زيرا در نتيجه عمل پران (که نقش ورق‌گير را دارد) سطح برش بدون عيبي حاصل مي‌شود.