بررسي تجربي تاثير شعاع ماتريس بر روي كيفيت سطح حاصل از فرايند برش دقيق

Experimental study of die radius effects on the surface quality of fine_blanking process

فرايند برش دقيق، يكي از بهترين روش‌هاي شكل‌دهي در توليد قطعات با اندازه نهايي است. در اين روش، براي دستيابي به كيفيت سطح مناسب، از مشخصه‌هايي مانند كليرنس اندك، شعاع ماتريس بهينه و همچنين رينگ زبانه‌دار استفاده مي‌شود تا در توليد قطعه موردنظر، ديگر نيازي به فرايندهاي تكميلي مانند اتوكاري نباشد. در اين تحقيق، با متغير قرار دادن شعاع لبه ماتريس، عمليات برش دقيق بر روي ورق فولادي AISI 304 انجام گرفت و تاثير آن بر روي اندازه منطقه برش و اندازه منطقه پارگي مورد بررسي قرار گرفت. در قالب برش دقيق ساخته شده، از سه نوع ماتريس با شعاع لبه mm 05/0، 1/0 و 2/0 استفاده شد. بر‌طبق نتايج، مشاهده شد كه هرچه اندازه شعاع لبه ماتريس بزرگ‌تر باشد (mm 1/0)، سيلان فلز آسان‌تر رخ داده و اندازه منطقه پارگي كاهش مي‌يابد. در اين حالت، بيش از %80 ضخامت ورق را منطقه برش تشكيل مي‌دهد كه بزرگي منطقه برش، سبب بهبود كيفيت سطح و دقت ابعادي قطعه‌كار نهايي مي‌گردد. ولي افزايش بيش از حد شعاع ماتريس (mm 2/0)، سبب مي‌شود كه مقطع برش‌خورده زاويه‌دار شود و اندازه منطقه برش كاهش يابد. در صورتي‌كه شعاع لبه ماتريس خيلي كوچك باشد (mm 05/0)، اندازه منطقه پارگي به 81% ضخامت ورق مي‌رسد كه اين اندازه منطقه پارگي در ضخامت قطعه‌كار، موجب بي‌كيفيتي در سطح برش‌يافته مي‌شود. همچنين در اين تحقيق، سطح برش دقيق‌شده از نظر مقدار سختي بررسي شد و مشخص گرديد كه سختي در سطح برش دقيق شده، با توجه به جنس قطعه‌كار تا 40% افزايش مي‌يابد و ضخامت اين سطح سخت شده در اثر پديده كرنش‌سختي، حدود mm 11/0 است.

Fine-blanking is one of the best sheet metal forming process in the production of parts with the final size. to achieve an high quality in this method, uses characteristics such as low clearance and vee_ring. in this research, fine_blanking operation was performed on the steel sheet AISI 304 and its effect on the burnish zone and fracture zone was investigated. in this process, three types of dies with edge radius 0.05, 0.1, 0.2 mm was used. according to the results, it was observed that the die with larger edge radius (0.1 mm) reduces fracture zone and lead to better surface quality. excessive die radius (0.2 mm), causes angular error in the cutting surface of parts. if the die radius was very small (0.05 mm), fracture zone reach to 81% from part thickness. also after fine_blanking process, cutting surface was evaluated in terms of hardness values and it was found that hardness of cutting surface increases to more 40% and depth of that layer is 0.11 mm.