آرشیو مقالات

آرشیو مقالات

قالب­گیری دمشی: کاهش زمان و بهبود کیفیت قطعات

قالب­گیری دمشی: کاهش زمان و بهبود کیفیت قطعات

دوشنبه, 20 اسفند,1397

رتبه بندی این مطلب:
3/5

بسپار/ ایران پلیمر در این مقاله، یک روش مهندسی هم­زمان (concurrent engineering) برای ساخت یک دمبل پلاستیکی استفاده شد، قطعه ­ای که در حوزه ورزشی (recreational) استفاده می­شود. هدف از طراحی این قطعه، کاهش وزن کلی و بهبود توزیع ضخامت بود. شبیه ­سازی فرایند قالب­گیری دمشی و آزمایش­های تجربی اولیه هم­زمان برای کمک به ساخت قطعه انجام گردید. هنگامی‌که مدل­سازی عددی قطعه انجام شد، بهبود فرایند تولید بر اساس تابع هدف موردنظر انجام شد، به‌عنوان مثال، توزیع یکپارچه ضخامت قطعه و یا به حداقل رساندن وزن قطعه. بهینه­ سازی در دو مرحله متوالی انجام شد، بهینه­ سازی وزن و سپس ضخامت، با دست­کاری سامانه­­ای شرایط عملیاتی از جمله ابعاد روده (parison). شناخت روش­های مدل­سازی فرایندی برای نمایش کاهش زمان ساخت قطعه با استفاده از رویکرد مبتنی بر مدل جدید مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، مدت زمان برای چرخه ساخت قطعه می­تواند حدود 60% کاهش یابد، درحالی‌که ساعت کاری واقعی یک نفر با استفاده از این رویکرد مهندسی تقریبا 30% می­تواند کاهش یابد.

 

مقدمه

فرایند قالب­گیری دمشی-رانشی (اکستروژن) برای تولید قطعه­ های پلاستیکی توخالی، از جمله بطری­ها، ظروف، مخزن سوخت، محصولات ورزشی و ... استفاده می­گردد. فرایند شامل چهار مرحله است: رانشگری روده مذاب، یعنی یک استوانه توخالی از مذاب پلاستیک؛ بسته شدن (clamping) دو نیمه قالب اطراف روده؛ دمش هوا داخل قطعه به‌منظور انبساط آن تا کناره ­های (side) قالب و سرمایش قطعه قبل از پرانش (ejection). توسعه قطعه به صورت زمان لازم برای به نتیجه رسیدن طراحی قطعه و فرایند قالب­گیری دمشی رانشگری در شرایط بهینه تعریف می­شود. عملیات بهینه یا عملکرد قطعه مطلوب می­تواند با دست‌کاری تجربی شرایط عملیاتی، تنظیمات دستگاه و تغییرات ابزار صورت گیرد. این رویکرد زمان­بر و پرهزینه است، زیرا تولید هنگام انجام آزمون­های کنترل کیفیت یا تغییرات ابزار، متوقف می­شود.

برای دست­یابی به زمان و هزینه کمتر برای توسعه قطعه، از مهندسی هم­زمان استفاده شد. مهندسی هم­زمان در ابتدای فرایند توسعه محصول، به‌منظور به حداقل رساندن خطر، کاهش مشکلات فرایند و برای رفع بهتر نیازهای مشتریان، توابع مرتبط را ادغام می­کند.

گروه­های چندوظیفه­ ای (Multi-functional)، هم­زمانی توسعه محصول/ فرایند، ابزارهای ادغام، فناوری­های اطلاعات و هماهنگی فرایند از جمله عناصری هستند که اجازه می­دهند مهندسی هم­زمان موجب بهبود عملکرد فرایند توسعه محصول گردد.

رویکرد مهندسی هم­زمان برای ساخت یک دمبل پلاستیکی، قطعه­ی مصرفی در حوزه ورزشی، استفاده شد. هدف از طراحی قطعه، کاهش وزن کلی و بهبود توزیع ضخامت است. به‌منظور کاهش زمان توسعه محصول، شبیه­سازی فرایند حین مرحله توسعه قطعه برای افزایش هم­زمانی فرایند انجام شد. در این مرحله، ابعاد قطعه به طراحی نهایی آن نزدیک است؛ سپس، ابعاد ریژه (دای) و شرایط عملیاتی برای قالب‌گیری دمشی رانشگری به‌منظور دست­یابی به شرایط فرایندی بهینه دست­کاری شدند. اولین مرحله در بهبود شرایط فرایند، قالب­گیری دمشی اولیه بعضی از قطعات برای تعیین پنجره عملیاتی یک نمونه تولید است. راه­اندازی تولید سنتی به آزمایش­های تجربی ساده برای شناسایی شبیه­سازی­های اجرایی نیاز دارد تا از نتایج شبیه­ سازی از طریق اعتبارسنجی آزمایش‌ها اطمینان یابد. سپس این شرایط به‌عنوان شرایط اولیه برای شبیه­ سازی فرایند استفاده شدند. پارامترهای عملیاتی (قطر ریژه (دای)، فاصله ریژه، آهنگ شارش) سپس به روش شبیه ­سازی بهینه، دست­کاری شدند. هدف از بهینه­ سازی، دست­یابی به وزن بهینه با ضخامت یکنواخت قطعه نهایی است.

 

برگردان: مهندس سیما سیدآقامیری

simaaghamiri@gmail.com

 

 

(ادامه دارد...)

 

متن کامل این مقاله را که در شماره 198ام دوماهنامه پوشرنگ در پایان اسفندماه منتشر می شود بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه ی اصلی همین سایت وجود دارد.

 

 

نوشتن یک نظر

افزودن نظر

x
دی ان ان