ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ, ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΥ, ΠΡΟΟΔΕΥΤΙΚΟΥ ΚΑΛΟΥΠΙΟΥ ΚΟΠΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία αφορά τα βιομηχανικά εργαλεία και πιο συγκεκριμένα ένα προοδευτικό καλούπι κοπής αλλά και διαμόρφωσης. Παρά την μεγάλη ανάπτυξη και ευρεία χρήση των λέιζερ κοπής, τα καλούπια κοπής παραμένουν πιο αποτελεσματικά όσον αφορά τους υψηλούς ρυθμούς παραγωγής. Τα μεγάλα εργοστάσια προτιμούν τα καλούπια κοπής καθώς παρέχουν μεγάλο αριθμό τελικών τεμαχίων, παρά το γεγονός ότι απαιτούν ειδικό σχεδιασμό σε σχέση με την μεγάλη ευελιξία των λέιζερ. Η παρακάτω εργασία περιέχει την μελέτη, τον σχεδιασμό, την ανάλυση και την κατασκευή ενός προοδευτικού καλουπιού κοπής και διαμόρφωσης. Η ανάπτυξη του θέματος γίνεται σε 5 κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά σε όλη την ιστορία της παραγωγής. Από το πρώτο προοδευτικό καλούπι κοπής μέχρι τις σημερινές κατασκευαστικές διαδικασίες και το πως αυτές μπορούν να παράξουν σχεδόν ότι επιθυμεί ο πελάτης. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνονται οι πρώτοι απαραίτητοι υπολογισμοί που αφορούν το υλικό που κατεργαζόμαστε πριν αρχίσει ο σχεδιασμός του καλουπιού όπως η δύναμη κοπής και η ελαστική επαναφορά ενώ δίνονται και πληροφορίες για το υλικό αυτό. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται ο σχεδιασμός των επιμέρους εξαρτημάτων του καλουπιού με δεδομένα από βιβλιογραφική έρευνα και τυποποιημένους πίνακες κατά DIN και ISO . Επίσης γίνεται η επιλογή των κατάλληλων υλικών με βάση την καταπόνηση που θα δεχθούν κατά την διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται η ανάλυση των εξαρτημάτων με λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων και ελέγχεται η παραμόρφωσή τους και η τάση Von-Mises που προκύπτει κατά την εφαρμογή τάσεων σε αυτά. Επίσης, ελέγχεται το αν αυτά θα αστοχήσουν ή όχι. Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται η τελική κατασκευή των εξαρτημάτων με χρήση προγράμματος προσομοίωσης επεξεργασίας (CNC) καθώς επίσης υπολογίζονται μέσω ειδικού λογισμικού τα δεδομένα κοπής. Επίσης, υπολογίζεται το συνολικό κόστος κατασκευής του καλουπιού . Πρόκληση στην παρούσα διπλωματική ήταν το να σχεδιαστεί ένα προοδευτικό καλούπι με όσον το δυνατόν λιγότερους σταθμούς και απλή μορφή με σκοπό να υπάρχει η δυνατότητα κατασκευής του στο μηχανουργείο της σχολής και να μπορεί να εγκατασταθεί στην υπάρχουσα πρέσα του τμήματος. Δυστυχώς αυτό δεν επιτεύχθηκε γιατί οι δυνάμεις που αναπτύσσονταν ήταν πολύ μεγάλες. Ωστόσο το συμπέρασμα που προέκυψε είναι ότι μπορεί να κατασκευαστεί ένα αρκετά απλοποιημένο προοδευτικό καλούπι που μπορεί να κατασκευαστεί εντός του τμήματος μας και να λειτουργήσει σε βιομηχανικούς ρυθμούς.