مکانیک برش

فرآیند برشکاری، شامل برش موادی تخت همچون، ورقها و صفحات می باشد


مکانیک برش

فرآیند برشکاری، شامل برش موادی تخت همچون، ورقها و صفحات می باشد. فرآیند برش ممکن است توسط انواع مختلف تیغه ها و لبه های برشی صورت گیرد. این ابزارهای برشی توسط ماشینهای خاص که مجهز به توان مکانیکی، هیدرولیکی یا نیوماتیکی است به حرکت در می آیند. به طور کلی در مجموعه فرآیندهای برش ماده اولیه محکم گرفته شده، تا این که براثر این نیرو تیغه فوقانی و حرکت روبه پایین آن و گذشتن از محل تیغه تحتانی عمل برش صورت گیرد.

در بررسی فرآیند برشکاری، سه مرحله مورد توجه قرار می گیرد، در مرحلهI نیروی برشی اعمال شده به حدی است که تنش پدید آمده کمتر از حد تنش تسلیم است. این فاز همان فاز تغییر شکل الاستیک ماده است. به منظور جلوگیری از حرکت ماده حین فرآیند برش از ورقگیر با اعمال نیروی Fd استفاده  می شود. مرحلهII تنش پدید آمده فراتر از تنش تسلیم و کوچکتر از میزان UTSاست. در این مرحله تغییر شکل پلاستیک ماده را خواهیم داشت. در مرحلهIII، تنش اعمال شده بر روی ماده برابر تنش بری نهایی یا استحکام برشی ماده است. در این شرایط ماده، در لبه های انتهایی بریده نشده بلکه ابتدا با پدید آمدن ترکهایی در مجاورت لبه های برشی فوقانی و تحتانی، شکست در این مرحله رخ می دهد.

؟؟؟

نیروهای برشی

 

شناخت از نیروهایی که در فرآیند برشکار شرکت می کنند، در بررسی مکانیک برش ویافتن درک صحیحی از فرآیندبرشکاری اهمیت ویژه ای دارد. نیروهای اعمال شده در برشکاری براساس انواع لبه های برشی به کار رفته محاسبه می شوند که در این میان سه نوع لبه برشی وجود دارد:

·        لبه برشی تخت

·        لبه برشی شیب دار یا مورب

·        لبه برشی چرخان

 

؟؟؟؟

برشکاری به وسیله لبه های برشی تخت

 

نیروی برشی اعمال شده با لبه های برشی تخت به طور تقریبی به صورت زیر قابل محاسبه است.

: تنش برشی

: سطح برش یافته

سطح برش یافته را می توان به این صورت محاسبه کرد:

 

: عرض ماده

: ضخامت ماده

؟؟؟

برشکاری به وسیله لبه برشی شیب دار

 

این نوع روش برشکاری برای مواردی کاربرد دارد که ضخامت برش در مقابل عرض برش به طور نسبی کوچک باشد. استفاده از لبه های برشی شیب دار موجب کاهش میزان نیروی اعمالی و افزایش محدوه حرکتی مورد نیاز لبه برشی به منظور جداسازی ماده می شود. نفوذ تیغه فوقانی در ماده به صورت تدریجی بوده و باعث استفاده از میزان نیروی برش کمتر می شود.

در این روش نیروی برشی به طور تقریبی از رابطه زیر به دست می آید:

در این رابطه:

: برای اغلب مواد مصرفی 0.75 -0.85

: نسبت  است و 0.7-0.8

: میزان نفوذ نسبی لبه برشی فوقانی در ماده

: زاویه شیب لبه برشی فوقانی

؟؟؟؟

برشکاری به وسیله لبه های برشی چرخان (Shearing with rotary cutters)

این روش برشکاری بسیار شبیه به روش برشکاری با لبه های برشی شیب دار است که می توان آن را در وجود تیغه هایی تخت با شعاع بسیار بزرگ دانست.

نیروی برشکاری در این فرآیند به طور تقریبی به این صورت محاسبه می شود:

؟؟/

میزان لقی بین لبه های برشی چرخان با محورهای موازی شیب دار:

؟؟؟

 

رضاشیرزاد ; ٧:٥٥ ‎ق.ظ ; جمعه ٧ آبان ۱۳۸٩