موضوع مقاله: شکل‌دهی با بالشتک لاستیکی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # شکل‌دهی با بالشتک لاستیکی | مقدمه: شکل دهی با بالشتک لاستیکی از فرایندهای شکل‌دهی است که در آن صفحه فلز در بین ماتریس و بلوکی از لاستیک (از جنس پلی‌اورتان) پرس می شود. | ## بخش 1: شکل‌دهی با بالشتک لاستیکی | لاستیک و صفحه فلزی تحت فشار به سمت ماتریس حرکت می کنند و شکل آن را به خود می گیرند. بالشتک لاستیکی می تواند یک حالت عمومی داشته باشد و یا به عنوان مثال به شکل مکمل ماتریس ماشینکاری یا سنبه شود . شکل دهی بر اساس بالشتک لاستیکی یکی از روش های کشش عمیق است که به‌طور ایده‌آل برای تولید در تعداد کوچک مناسب است و همچنین در تیراژ متوسط این امکان را می دهد تا صفحه فلز را در هر دو جهت تغییر داده و شکل دهیم که این عملکرد ویژگی بسیار مهمی است که باعث کاهش وزن، تمیزی و موارد دیگر می شود. ابزارهای شکل دهی به روش بالشتک لاستیکی در قیمت های متعدد تولید شدند که قیمت آنها پایین است و حالت متداول کشش عمیق را برای تولید در مقیاس انبوه مناسب کرده است. در شکل دهی بر اساس بالشتک لاستیکی تنها به ماتریس پایینی نیاز است که دو صفحه فلز روی آن قرار بگیرد بعد از آن شکل ماتریس کفی پایینی روی صفحه پرس می‌شود که با بالشتک تحت فشار قرار گرفته است. این روش هزینه ها به میزان ۸۵ تا 90 درصد نسبت به روش متداول کشش عمیق کاهش می دهد. این ترکیب پرس بر اساس بالشتک لاستیکی را برای تولید در حجم کم و متوسط مناسب کرده است که این تعداد عددی بین ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ قطعه در سال است وعلاوه بر آن حتی در روش های سنتی برش، جوشکاری،پرداخت و ... در بعضی موارد بسته به کاربرد به جای ماتریس از بالشتک لاستیکی استفاده شده و به ورق شکل سنبه را به خود می گیرد. | ## بخش 2: شکل‌دهی با بالشتک لاستیکی | روش شکل دهی به این روش به طرق مختلف قابل انجام است و این روش به‌طور گسترده ای توسعه یافته به‌طوریکه می توان آن را به راحتی و با صرف هزینه نسبتاً کم انجام داد. به‌طور کلی در روش های مختلف شکل دهی پرسی ، ورق با تحت فشار قرار گرفتن از بالا به وسیله سنبه و از پایین توسط ماتریس ، شکل قالب را به خود می گیرد. در این روش عملاً با جایگزین کردن سنبه بالاییی با لاستیک انعطاف پذیر بخش مهمی از هزینه ها شامل ماده اولیه و تراشکاری سنبه کاهش یافته و موجب اقتصادی تر شدن این روش در مقایسه با روش های مشابه از جمله کشش عمیق می گردد.البته بالشتک لاستیکی در مقایسه با سنبه های صلب که معمولاً از جنس فولاد ساخته می شوند توانایی اعمال نیروهایی کمتری دارد. شکل دهی بر اساس بالشتک برای تولید لوله ها در سالهای متمادی از قبل استفاده می شده است.در صنعت هوافضا بیش از ۶۰ درصد از همه ی قطعاتی که از ورق های فلزی تشکیل شده‌اند توسط این روش تولید شده اند بیشتر کاربرد های این روش مربوط به صنعت هوافضاست و به‌طور مکرر برای نمونه سازی وسایل آشپزخانه نیز استفاده شده است.برای یک دهه پرس به وسیله بالشتک لاستیکی به‌طور وسیعی توسعه پیدا کرد که آن را برای استفاده در صنایع مختلف توسعه داد. ویژگی های کلی روش عبارتند از: فشار از همه جهت سیکل شکل دهی کنترل می شود فشار ماکزیمم تا حدود ۱۰۰ مگا پاسکال می باشد. در این روش توزیع فشار بر سطح نمونه به صورت برابر و یکسان می باشد به‌طوریکه فشار در اطراف وجه بلوک وارد می شود. برای ساخت قطعات نسبتاً پیچیده و مرکب طراحی می شوند و طراحی هایی که احتیاج به المنت های منظم دارند مورد استفاده قرار می گیرد. نیروی پرس برای تامین نیروی مورد نیاز بالشتک ها برای پرس انرژی و نیروی زیادی مورد نیاز است. | ## بخش 3: شکل‌دهی با بالشتک لاستیکی | در میان موارد گزارش شده در سراسر جهان، به عنوان مثال در هلند چندین تعداد از بالشتک های فلزی پرسی وجود دارد که بزرگترین آن نیرویی پرسی کمتر از 8000 تن و حداکثرابعاد 1.10x2.20m استفاده می گردد. در دیگر نقاط جهان نیز از این روش با حداکثر نیروی پرس 14000 تن نیز استفاده می گردد. زمان طراحی به علت ویژگی های زیر در این روش، زمان طراحی و زمان ساخت و پیچیدگی های آن کاهش می یابد: حذف محرک های بادامکی در شکل دهی شیب های منفی بالشتک لاستیکی توانایی گرفتن شکل های مختلف قالب را دارا می باشد هزینه شکل دهی کاهش می یابد زیرا تنها از یک بلوک تشکیل می شود و فرم قالب ریزی مجزا و منفرد می باشد بالشتک لاستیکی توانایی برگشت پذیری شکل اصلی خود را دارد و می تواند حتی بالاتر از چندین بار مورد استفاده قرار گیرد زمان به‌طور قابل توجهی کاهش می یابد چون دیگر لقی - به مانند آنچه در روش متداول بین سنبه و ماتریس - وجود ندارد و نیاز به هم ترازی و تنظیمات لازم برای بررسی آن وجود ندارد. بازگشت فنری یکی از عوامل تاثیر گذار بر خروجی شکل ورق در این روش پدیده بازگشت فنری است. به اختصار، ورق پس از شکل دهی آن میزان از کرنش خود را که در ناحیه الاستیک رخ داده است را جبران می کند و موجب کاهش میزان تغییر شکل می گردد. به‌طور کلی عوامل تاثیر گذار در این پدیده عبارتند از : جنس ورق: هر چقدر ورق تردتر باشد به دلیل اینکه پهنای منطقه الاستیک بیشتر است مقدار با زگشت فنری بیشتر می‌باشد. تنش تسلیم ورق: هر چقدر تنش تسلیم ورق کمتر باشد باند الاستیک کوچکتر است و بنا براین بازگشت فنری کمتر خواهد بود. | ## جمع‌بندی | مزایا و معایب به‌طور خلاصه مزایا و معایب این روش عبارتست از: مزایا زمان مورد نیاز کوتاه برای تولید به واسطه سادگی اجزا قیمت ابزار کم مناسب برای تولید در تیراژ کم و متوسط ایجاد کیفیت سطح مناسب به علت استفاده از لاستیک مناسب برای فولاد، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و ...