استاندارد فیکسچرهای جوشکاری
استاندارد فیکسچرهای جوشکاری<\/h1>
امروزه در دنیای قطعات پرسی، استفاده از ابزار با کیفیت برای تولید قطعات، مرغوبیت خطوط تغذیه تولید محصول را در کارخانه های بزرگ تضمین میکند و اعتبار زیادی برای سازندگان قطعات به ارمغان میآورد. باتوجه به نرخ سریع پیشرفت در تولید محصولات صنعتی، استفاده از ابزار قدرتمند، دقیق و متنوع به عنوان راههایی برای رسیدن به موفقیت در دنیای رقابت جدی در بین تأمین کنندگان قطعات خودرو به خصوص قطعات فلزی به شمار میآید.
واحد قالب و ابزار شرکت ساپکو در ???? با هدف ایجاد هماهنگی میان سازندگان و ساپکو در زمینه های مربوط به قالب ابزار تولیدی، اعم از آنالیز قیمت، چک طرح، نظارت بر ساخت قالب تا مرحله تولید قطعه تأیید شده و بررسی مشکلات مربوط به قالبها و ابزار تولیدی شکل گرفت.
باتوجه به اینکه یکی از مهمترین وظایف این واحد، بررسی و تأیید طرح اولیه سازنده است، به منظور سهولت و یکنواختی عملکرد در بین سازندگان، استانداردهایی متفاوت در سیستم تهیه و جاری شد که یکی از آنها استاندارد جیگ و فیکسچرهای تولیدی است.
استفاده از جیگ و فیکسچرها علاوه بر لزوم وجود آنها در برخی فرایندهای تولیدی، مزایای فراوانی دارد که در ذیل به برخی از آنها اشاره شدهاست:
?) استفاده از جیگ و فیکسچر، نیاز به چک کردن مستمر تک تک قطعات را برطرف ساخته و باعث کاهش زمان تولید و افزایش بازده تولید میشود.
?) جیگ و فیکسچرها یکنواختی کیفیت را در ساخت مجموعه ها تسهیل میکند.
?) با استفاده از جیگ و فیکسچرها، نیاز به مهارت فردی به منظور تنظیم قطعه کار و ابزار برای مونتاژ صحیح، برطرف شده و هر شخص عادی با یادگیری اصول اولیه، میتواند مجموعه ای از قطعات را با هم مونتاژ کند و این امر باعث صرفه جویی هزینه های استخدام کارگر ماهر خواهدشد.
?) در مجموع، استفاده از این نوع ابزار با توجه به مواردی همچون تولید بیشتر، کاهش در میزان ضایعات، مونتاژ آسانتر، صرفه جویی در هزینه های نیروی انسانی، کاهشی اساسی در هزینه های تولید را در پی دارد.
اصولاً جیگ و فیکسچرها وسایل نگهدارندهای هستند که با به کارگیری آنها میتوان قطعاتی مشابه با دقت بالا تولید کرد. ممکن است جیگ و فیکسچرها در ظاهر شبیه یکدیگر باشند، اما تفاوت عمده آنها در نحوه هدایت ابزار برشی به طرف قطعه کار است.
جیگ، وسیله ای است که قطعه کار درون آن قرار میگیرد تا عملیات ماشینکاری بر روی آن انجام گیرد و نهت نه قطعه کار را در جای خود مهار میکند بلکه ابزار را نیز هنگام عملیات هدایت میکند.
فیکسچر، وسیله ای نگهدارنده است که فقط قطعه کار بر روی آن محکم میشود تا عملیات ماشینکاری، جوشکاری و... روی آن انجام شود.
معمولاً جیگها به دو دسته تقسیم میشوند.
?) سوراخکاری
?) سوراختراشی
فیکسچرها در عملیات تولیدی مختلفی نظیر: مونتاژ، جوشکاری، خانکشی، فرزکاری و... استفاده میشوند.
? فیکسچرهای جوشکاری و مونتاژ
جوشکاری و مونتاژ قطعات ورقی، یکی از عملیات همیشگی و روزمره در صنعت تلقی میشود. این عملیات را میتوان با به کارگیری فیکسچرهای مناسب، بهتر و سریعتر انجام داد.
جوشکاری یکی از روشهای مفید و باصرفه در اتصال قطعات فلزی به یکدیگر است. بنابراین، اولین روشی که در صنعت برای اتصالات ورقها مورد توجه قرار میگیرد، جوشکاری است، اما به هنگام جوشکاری، حرارت نسبتاً زیادی تولید میشود که این امر در بسیاری از موارد باعث اعوجاج و تاب برداشتن قطعات میشود. یکی از نقشهای اصلی فیکسچرهای جوشکاری، علاوه بر جانمایی قطعات منفصل، مهار قطعه کار و جلوگیری از بروز عیب یادشده است.
فیکسچر جوشکاری، معمولاٌ ابزاری ثابت است، اما مطابق با شکل قطعه، میتوان آنها را به طوری طراحی کرد که حول محورهای افقی و عمودی چرخاند.
فیکسچرهای جوشکاری عمدتاً برای سه نوع عملیات طراحی میشوند:
?) خال جوش زدن
?) جوشکاری کامل
?) نگهداشتن قطعات جوش خورده
به دلیل اهمیت فیکسچرهای جوشکاری در مونتاژ نسبت به دیگر انواع آن، واحد قالب و ابزار شرکت ساپکو استانداردی را به منظور یکسانسازی در مراحل طراحی و ساخت این تجهیزات در بین سازندگان تهیه و توزیع کردهاست که شرح مختصر بخشهایی از آن عبارت است از:
علاوه بر قرارگیری و محکم کردن قطعه کار در فیکسچر جوشکاری، باید عوامل دیگری نیز قبل از طراحی به شرح ذیل بررسی شوند.
?) کنترل دفع حرارت یکی از مهمترین نکاتی است که در هر فیکسچر باید به آن توجه کرد. یعنی همواره باید از سردشدن سریع یا دیر هنگام منطقه جوشکاری شده، اجتناب کرد.
?) پایه و روبندهای فیکسچر، باید از استحکام کافی برخوردار باشند تا از تابخوردگی و پیچیدگی قطعه کار پیشگیری شود.
?) پینها و پایه های قرارهای جانبی را تا حد ممکن باید در مکانهایی قرار داد که خلاف جهت تاب برداشتن قطعه کار قرار گیرد.
? ساختار بدنه فیکسچرهای جوشکاری
?) بدنه های پیشساخته: شامل بدنهای از یک پایه و بلوکهایی که محل قرارگیری کلمپها و موقعیتدهندههاست.
?) بدنه های چدنی: این نوع فیکسچرها، از فولاد یا آلومینیم ریخته گری ساخته میشوند. یکی از معایب آنها نیاز به ساختن مدل است که باعث تحمیل هزینه اضافی می شود.
?) بدنه های جوشکاری شده: این نوع فیکسچرها از جوشکاری قطعات فلزی دارای جنس فولاد کم کربن به یکدیگر، ساخته میشوند و تقریباً در هر اندازهای قابل تولید هستند.
? اصول قرارگیری قطعه بر روی فیکسچر
? پین قرار: برای کسب دقت مناسب، لازم است قطعهکار در موقعیتی مناسب قرارگیرد. با به کارگیری پینهای قرار علاوه بر قرار گرفتن قطعهکار به صورت مطلوب، بارگذاری و برداشتن آن نیز به سادگی انجام میشود. پینهای قرار تا آنجا که ممکن است باید از هم دور قرار گیرند. با این کار از پینهای کمتری استفاده شده و این اطمینان حاصل میشود که تماس کامل بین سطوح قطعه و پینها برقرار شدهاست.
? تلرانس: به هنگام ساخت ابزار، طراح باید تلرانس ابعادی قطعه کار را مدنظر داشته باشد. به عنوان قاعدهای کلی، تلرانس ساخت ابزار باید ?? تا ?? درصد تلرانس قطعهکار باشد.
? تعیین وضعیت قطعه کار: برای درست قرار گرفتن قطعه کار برروی فیکسچر، میبایستی وضعیت قطعه تعیین شود. معمولاً به وسیله قرار دادن یک پین اضافی، وضعیت صحیح قطعه کار تضمین میشود.
? درجات آزادی: قطعهای که مهار نشود، آزاد است و میتواند در جهات ششگانه حرکت کند (یعنی در راستای سه محور مختصات و گردش حول این سه محور). برای قرار گرفتن دقیق یک قطعه کار در فیکسچرها، باید از حرکت آن جلوگیری کرد. این کار توسط پینها و لبه های قرار و روبند انجام میشود.
? اصول نگهداشتن و محکم کردن قطعه
? روبندها: نگهدارنده یا روبندها در طراحی جیگ و فیکسچر، معانی مشابه و در عین حال متفاوتی دارد. به بیانی کلی، جیگ و فیکسچرها خود به معنای نگهدارنده هستند، اما منظور از روبند، قطعاتی از جیگ و فیکسچر است که قطعه را روی آن نگه میدارد. روبند میبایستی قطعه کار را به گونه ای نگه دارد که در طول عملیات، قطعه دائماً به پایه ها و پینهای قرار تکیه داشتهباشد.
? محل قرارگیری روبندها
بهعنوان یک اصل، روبندها باید در نقطهای به قطعه کار نیرو وارد کنند که بیشترین صلبیت را داشته باشد. به این ترتیب، با محکم کردن روبند، تغییر شکل در قطعه ایجاد نشده و امکان آسیب رسیدن به آن هنگام محکم کردن روبند، به حداقل میرسد.
? انواع روبندها
روشهای نگه داشتن قطعه کار روی جیگ و فیکسچر متفاوت است. نوع روبندی که برای جیگ و فیکسچر انتخاب میشود به شکل و اندازه قطعه کار، نوع جیگ و فیکسچر و نوع عملیات تولیدی بستگی دارد. طراحی روبند میبایستی به سادهترین شکل بوده و کارکردن با آن برای کاربر راحت باشد.
انواع مختلف روبندها عبارتند از:
?) روبندهای انگشتی
?) روبندهای پیچشی
?) روبندهای چرخشی
?) روبندهای ناخنی
?) روبندهای مهرهدستی آزادشونده سریع
?) روبندهای بادامکی
?) روبندهای گوه ای
?) روبندهای زانویی
?) روبندهای مکانیزه
? سیستمهای نگهدارنده مکانیزه
در مواردی که تعداد تولید زیاد مدنظر باشد، استفاده از روش مکانیزه نگهداشتن قطعهکار بهصورت پنوماتیکی و هیدرولیکی، مرسوم است. این سیستم شامل مدارهای هیدرولیکی و یا پنوماتیکی بوده که با اثر بر روی عمل کنندهها میتواند روبندهای یک جیگ یا فیکسچر را باز یا بسته کند.
? مزایای سیستم نگهدارنده مکانیزه
افزایش سرعت و بازدهی تولید در روشهای تولید کارخانههای امروزی، تنها دلیل استفاده از سیستمهای مکانیزه نیست. از دیگر مزایای این سیستم، پایداری و دقت عملکرد در تولید تکراری با دفعات زیاد، اعمال نیروی قابل کنترل برای نگهداشتن قطعات سبک یا سنگین، ایجاد پایه های تکیه گاهی با ارتفاع تنظیم شونده و کنترل عملیات از راه دور و امکان عمل اتوماسیون عملیات تولیدی است.
? مواد مورد استفاده در ساخت جیگ و فیکسچرها
مواد موردنیاز برای ساخت یک نوع ابزار مشخص، با تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی موردنیاز برای ابزار موردنظر مشخص میشود. این خواص، شامل وزن، رنگ، قابلیت هدایت حرارتی و الکتریکی، ضریب انبساط حرارتی، نقطه ذوب، استحکام، سختی، مقاومت فرسایشی، تردی، چقرمگی، چکشخواری و مدول الاسیسیته است. در بسیاری از موارد، استفاده از موادی گوناگون امکانپذیر است، اما در نهایت، قابل دسترس بودن و به صرفه بودن مواد انتخاب آنها را محدود میکند.
در پایان ذکر این نکته لازم است که قسمت قالب و ابزار شرکت ساپکو به منظور ایجاد هماهنگی در امر طراحی و ساخت فیکسچرهای جوشکاری و مونتاژ در بین سازندگان اقدام به تهیه و جمعآوری استانداردی در این زمینه کردهاست.
امید است با تلاش و کوششی مضاعف، گامهای بزرگتری در جهت گسترش استانداردهای موجود برداشته شود.
منابع :
----------------------
aftab.ir
?-طراحی جیگ وفیکسچر گام به گام(ترجمه اکبرشیرخورشیدیان)
?-Hand book of jig and fixture Design(Willaim E.Boys
ماهنامه صنعت خودرو ( www.sanatekhodro.com )
----------------------
کلمات کلیدی :
----------------------
جیگ و فیکسچر-مونتاژ-جوشکاری-ماشینکاری-خانکشی-آلومینیم -ریخته گری-تلرانس-گوه -مدول الاسیسیته
----------------------