تحليل نيرو و تنش دستگاه پرس دومرحله در كاربرد با قالب متعلق به پرس يك‌مرحله

Force and Tensile Analysis of Double-Press Machine in use with Single-Action Die Press

دستگاه‌هاي پرس صنعتي از نظر مكانيزم به دو گروه اصلي تك‌عمله (تك‌مرحله) و دوعمله (دومرحله) تقسيم مي‌شوند. دستگاه پرس تك‌عمله، يك مكانيزم اصلي دارد كه سنبه را هدايت مي‌كند. پرس دوعمله، علاوه بر مكانيزم ذكر شده، داراي مكانيزم ورق‌گير نيز هست. قالب دستگاه دوعمله، وزن و در نتيجه هزينه بالاتري نسبت به قالب دستگاه تك‌عمله دارد. در برخي از موارد، قالب كوچك پرس تك‌عمله را براي پرس دوعمله به كار مي‌گيرند، در اين صورت، مكانيزم ورق‌گير بي‌استفاده شده و پرس عملاً تك‌عمله مي‌شود. هدف اين پژوهش، بررسي ديناميكي و تحليل سازه‌اي حالت اخير است. در اين مقاله، ابتدا براي بررسي سينماتيك مكانيزم، مدل‌سازي رياضي آن انجام مي‌شود. در ادامه، تحليل نيرويي مكانيزم دوعمله با قالب استاندارد و قالب كوچك حالت تك‌عمله انجام مي‌شود. اين پژوهش با تحليل تنش اين دو حالت پايان مي‌يابد. در انتهاي اين بررسي، مشخص شد كه به كار بردن قالب پرس تك‌عمله براي پرس دوعمله، نيروها و تنش‌هاي وارد به مفاصل مكانيزم سنبه‌زن پرس را نسبت به حالت معمول، افزايش چشم‌گيري مي‌دهد؛ بنابراين، به كار بردن قالب‌هاي تك‌عمله علي‌رغم كاهش هزينه‌هاي ساخت قالب، امكان خرابي و شكست رابط‌بندي پرس را بالا برده، در نتيجه، به هزينه‌هاي تعمير و نگه‌داري دستگاه پرس خواهد افزود.

Industrial press units are divided into two primary groups, single-action and double-action. A single-action press unit has a mechanism that guides drawing slide. A double-action press unit has a blank holder mechanism as well. A double-action press die has more weight and is more expensive than a single-action one. For the following reasons, single action die, uses for double action press that blank holder mechanism is not in use in this situation and unit changes to single action. The conclusion of this work is the dynamics and stress analysis of of the later state. In this work, for a kinematics analysis, a mathematical model of the mechanism is presented. Later, a dynamics analysis of the double-action mechanism with a standard die and with a small die of a single-action state is provided. This work is concluded by the stress analysis of the two states. Conclusions yield that the use of a single-action die for a double-action press increases the force and stress in the ram mechanism joints. Thus this usage in the double-action press increases the failure chance in the press mechanism.