پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

 
  • language
  • language
  • ورود/عضویت

ایجاد مقاومت سایشی در قالب کشش

ایجاد مقاومت سایشی در قالب کشش

  • شماره درخواست: RFP329903136
  • تاریخ اعلام: 1399/03/19
  • تاریخ انقضا: 1399/04/31

فرصت ها:

براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

میزان سرمایه گذاری:

براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

برنامه زمان بندی:

تماس جهت اطلاعات بیشتر:

۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳

پست الکترونیک:

Proposal@boomerangtt.com

پیشینه مساله:

شکل‌دهی ورق فلزی از یک قرن پیش به‌عنوان یک فرایند صنعتی مرسوم بوده است و امروزه توانایی ساخت قطعات با روش شکل‌دهی ورق از نمودهای قدرت صنعتی یک کشور محسوب می‌شود. شکل‌دهی ورق به روش‌های مختلفی ازجمله کشش عمیق (deep draw) و ریخته‌گری تزریقی با قالب یا فورج صورت می‌گیرد. روش کشش عمیق با توجه به انعطاف‌پذیری، وزن کم، قابلیت شکل‌پذیری زیاد، پرداخت سطح خوب و هزینه پایین محصولات نهایی توسعه یافته است. از ریخته‌گری تزریقی با قالب یا فورج برای تولید قطعات پیچیده استفاده می‌شود که البته جزء روش‌های مشکل و پرهزینه‌ای محسوب می‌شود. روش کشش عمیق، نوعی فرایند فلزکاری است که کاربرد زیادی در صنعت به‌خصوص برای ساخت قطعات فلزی دارای برآمدگی و فرورفتگی مانند بدنه و گلگیر خودرو، مخازن فولادی تحت‌فشار، سینک ظرف‌شویی، پوسته فشنگ گلوله، مخزن سوخت، قوطی نوشیدنی، قابلمه، ماهیتابه و ... دارد. در فرایند کشش عمیق، یک ورق فلزی طی عملیات مکانیکی به شکل قالب در می‌آید، دلیل این نامگذاری این است که عمق کشیدگی ورق بیشتر از ضخامت آن است. منظور از کشش فلزات، عملياتي است که در آن قسمتي از فلز براي گرفتن شکل مطلوب به‌طور هم‌زمان تحت کشش و فشاری قرار مي‌گيرد که می‌توان ورق تخت را به‌صورت محصولات فنجانی، شکل داد. در جریان فرایند کشش، فلز تحت نیرویی برای جابجایی در جهات مختلف قرار می‌گیرد. این عمل با قرار دادن لقمه‌ای مناسب روی قالب شکل دار و فشار دادن فلز به داخل قالب با یک سنبه انجام می‌شود. فشاری که سنبه وارد می‌کند در راستای پاره شدن فلز است، در برخی از موارد، فلز تا نزدیکی پارگی (از مرحله الاستیسیته به پلاستیسیته) پیش می‌رود.

تصویر 1: انواع محصولات تولیدی با روش کشش عمیق

فرآیند کشش عمیق با استفاده از دستگاه‌هایی ازجمله سنبه فشار، یک قالب مدور و نگهدارنده ورق انجام می‌شود. نیروی لازم برای این تغییر شکل از طریق پرس ضربه‌‎ای یا هیدرولیکی تأمین می‌شود. دستگاه‌های پرس در صنایع مختلف فلزی و غیرفلزی بسیار مورد استفاده هستند و به دو دسته پرس ضربه‌ای (مکانیکی) و هیدرولیک تقسیم می‌شوند. دستگاه پرس کاربردهای مختلفی ازجمله کشش عمیق، فرم‌دهی، برشکاری و پانچ‌کاری دارد. با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی در ماشین‌آلات پرسکاری و همچنین ظهور نسل جدید دستگاه پرس ضربه‌ای، امروزه استهلاک، هزینه تعمیر و نگهداری و صدای غیرمتعارف این دستگاه به شکل قابل‌توجهی کاهش یافته و سرعت و کیفیت محصولات افزایش یافته است. پرس ضربه‌ای دارای سرعت زیاد، کورس کم و قابلیت تنظیم کورس (میزان جابجایی فک پرس) می‌باشد. در پرس هیدرولیک امکان تنظیم سرعت کم، کورس زیاد، قابلیت تنظیم نیروی یکنواخت در کل کورس وجود دارد. پارامترهایی برای انتخاب پرس وجود دارد که مهم‌ترین آن‌ها نوع پرس، توناژ پرس، کورس پرس، قابلیت تنظیم کورس و میزان خم و فرم هستند. در نسل جدید پرس ضربه‌ای، تیراژ تولید بالاتر، استهلاک و هزینه تعمیر و نگهداری پایین‌تر، ایمنی اپراتور بیشتر و امکان رقابت در قطعات پرسی بیشتر است. عملیات پرس ضربه‌ای را با پرس هیدرولیکی هم می‌‌‌توان انجام داد ولی تا آنجا که امکان دارد از پرس ضربه‌ای استفاده می‌شود که قیمت کمتر و سرعت آن بالاتر است. هرچند برای قطعاتی که پیچیدگی بیشتر یا حساسیت بالاتری دارند، پرس هیدرولیک (با توجه به قابلیت کنترل‌پذیری) اولویت دارد. از مشکلات رایج تولید به روش کشش عمیق، ساییدگی، چسبندگی و خوردگی قالب است که راه‌حل رایج استفاده از پوشش‌هایی مانند TiN،  TiCN،  TiAlN و AlCrN است که موجب کاهش ضریب اصطکاک قطعه و قالب می‌شوند.  

تصویر 2: انواع دستگاه پرس، هیدرولیک و ضربه‌ای (مکانیکی)

شرح مساله:

شرکت متقاضی، تولیدکننده انواع قطعات خودرویی به روش کشش عمیق است. قالب کششِ ورق، طی عملیات پرسکاری، مطابق با فرم قالب شکل می‌گیرد و حین تولید ورق، دچار ساییدگی می‌شود. قالب شرکت‌های تولیدکننده ابعاد مختلفی دارد، البته هرچه استحکام ورق/قطعه بیشتر باشد، میزان ساییدگی بیشتر است. برخی شرکت‌ها از قالب با جنس چدن آلیاژی استفاده می‌کنند که قابلیت سخت شدن تا 40-50 راکول دارند. عملیات سخت شدن به کمک روش سر شعله و مقاوم‌سازی نقاط متحرک قالب (تا 60 راکول) صورت می‌گیرد. قالب مورد استفاده در شرکت متقاضی چدن داکتیل GGG60 است که قابلیت سخت‌کاری دارد. البته لازم به ذکر است در این شرکت عمدتاً از روش کشش عمیق استفاده می‌شود و کشش متوسط برای قطعات با عمق نفوذ کمتر مورد استفاده است. برای قطعاتی با استحکام بالاتر مثل استیل، قالب جنس متفاوتی دارد.

تصویر 3: آنالیز قالب چدنی

همچنین با اِعمال پوشش سخت روی سطوح قالب می‌توان به کاهش ساییدگی کمک نمود، هرچند به این منظور باید از الکترولیز و آبکاری تیتانیم و کروم بهره برد که روش‌های گران‌قیمتی هستند. در این شرکت برای شکل دادن به ورق‌ها، در مرحله اول، ورق با طول و عرض مشخص بریده می‌شود و زیر قالبِ فرم یا کشش قرار می‌گیرد. سپس قطعه، تحت کشش دستگاه پرس قرار می‌گیرد که می‌تواند مکانیکی یا هیدرولیکی باشد. در مرحله دوم برش قطعه صورت می‌گیرد البته می‌توان چندین مرحله برش داشته باشد تا به قطعه نهایی برسد. سپس زوایا و گوشه‌های قطعه تحت خمش قرار می‌‌گیرند.

تصویر 4: دستگاه پرس مورد استفاده در شرکت متقاضی

پرس ضربه‌ای با توجه به سرعت بالاتر در این شرکت متداول‌تر است، هرچند در مواردی که قطعات بزرگ و حساس باشند، پرس هیدرولیک نیز مورد استفاده خواهد بود. زمان هر سیکل می‌تواند بین 20 تا 50 ثانیه متغیر باشد. توناژ پرس ضربه‌ای بسته به پیچیدگی قطعه، از 100 تا 1000 تن را شامل می‎‌شود. در پرس قطعات به روش ضربه‌ای (مکانیکی) با یک بار پرس، قطعه فرم قالب را می‌گیرد. در مورد تأثیر دما بر ساییدگی قالب باید گفت، در مواردی شکل‌گیری قطعه بدون افزایش دما نیز رخ می‌دهد و حتی در چنین مواردی نیز سایش مشاهده می‌شود. باید اشاره داشت که در کارخانه‌ای که تأمین‌کننده صفحات ورق این شرکت می‌باشد، بر روی ورق‌ها روغن اسپری می‌شود و درواقع ورق‌های مورد استفاده شرکت متقاضی روغنی هستند. با توجه به شرایط تحویل محصول نهایی، مطلوب نیست از روغن روان‌ساز بیشتری استفاده شود زیرا یک مرحله اسیدشویی به فرایند تولید بعدی اضافه می‌کند. همچنین در فرایند تولید شرکت متقاضی وقفه ایجاد می‌شود که با توجه به خطای اپراتور، ممکن است روغن را با یک ضخامت یکنواخت روی سطح پوشش ندهد. در حال حاضر شرکت متقاضی بعد از عملیات کشش برای هر ده هزار قطعه، قالب را پولیش می‌کند که افزایش فاصله پولیش قالب مدنظر است. لازم به ذکر است تنوع محصولات این شرکت می‌تواند تا بیست مدل را شامل شود. ضخامت قطعات تحت کشش بین 0.7 تا 2 میلی‌متر است. برای قطعاتی با ضخامت ورق بیشتر، گاها از ورق‌های آلیاژی استفاده می‌شود که چقرمه هستند و مقاومت به سایش بیشتری دارند، یکی از محصولات پر چالش، درب خودرو است. شرکت متقاضی در مورد کشش عمیق این قطعات با مشکل مواجه است.

تصویر 5: دو نمونه ساییدگی قطعات در اثر کشش عمیق و مقیاس ابعادی پیچیده‌ترین قطعه همراه با بیشترین خوردگی قالب

تصویر 6: نقشه مهندسی قطعه پیچیده مذکور در تصویر 5 (در صورت نیاز، نقشه با کیفیت ارسال خواهد شد)

با توجه به موارد ذکر شده، این شرکت در نظر دارد از روش‌های پوشش‌دهی یا پوشش‌کاری برای رفع مشکل ساییدگی و خوردگی قالب کشش استفاده نماید. تصویر زیر فرآیند تولید شرکت متقاضی را مشاهده می‌کنید:  

راهکار های پیشنهادی:

  • استفاده از پوشش روی قالب‌های کشش برای جلوگیری از ساییدگی قطعات
 

راه حل ها و پیشنهاد های غیر جذاب:

  • آبکاری/ الکترولیز قالب کشش برای اعمال روکش کروم و تیتانیوم
  • پولیش مداوم قالب کشش (در حال حاضر قالب برای هر 10 هزار قطعه پولیش می‌شود که مطلوب نیست)
  • استفاده از روغن روان‌ساز و لوبریکنت و چرب شدن قالب و قطعه

راه‌حل‌ها و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند:

  • مناسب برای زیرلایه چدنی (پوشش مورد استفاده قابل اعمال بر چدن GGG60 و GM246 باشد.)
  • با توجه به پیچیدگی قطعه تمامی فرورفتگی و برآمدگی‌های قالب را پوشش دهد.
  • دوام پوشش قالب برای انجام عملیات کشش عمیق بین 50 تا 100 هزار قطعه
  • افزایش عمر قالب با دستیابی به سختی تا 60 راکول

نوع همکاری مطلوب:

بر اساس پیشنهادها قابل‌مذاکره می‌باشد.

ارسال پاسخ:

تمامی پروپوزال‌ها باید تا تاریخ 1399/04/31 از طریق ایمیل Proposal@boomerangtt.com ارسال گردند. ارسال اسناد پشتیبان نظیر تصاویر محصول، نتایج تست، گواهی ثبت اختراع، مجوزها و تأییدیه‌های احتمالی، رزومه فرد یا شرکت پیشنهاددهنده و... در ارزیابی بهتر طرح شما مؤثر خواهد بود.    

شرح مساله

چارچوب ارائه راه حل