সংক্ষেপে

সঠিকভাবে অটোমোটিভ পার্টসের জন্য প্রেস টোনেজ গণনা করা ধাতব স্ট্যাম্পিং এবং ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের জন্য আলাদা পদ্ধতির প্রয়োজন, আধুনিক উপকরণের ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ সতর্কতা সহ। ধাতব স্ট্যাম্পিংয়ের ক্ষেত্রে বেসলাইন সূত্রটি হল টনেজ = পরিধি × পুরুত্ব × স্থিতিস্থাপক শক্তি । তবে অ্যাডভান্সড হাই-স্ট্রেনথ স্টিল (AHSS)-এর ক্ষেত্রে স্ট্যান্ডার্ড গণনা ব্যর্থ হয়, যেখানে উচ্চ টেনসাইল শক্তি এবং কাজের কঠোরতা মৃদু ইস্পাতের তুলনায় প্রয়োজনীয় বলকে 3–5 গুণ পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে পারে।

ইনজেকশন মোল্ডিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, প্রাথমিক সূত্রটি হল Clamp Force = Projected Area × Clamp Factor (সাধারণত 2–5 tons/in², প্রাচীরের পুরুত্বের উপর নির্ভর করে)। ইঞ্জিনিয়ারিং দলগুলির কেবল সর্বোচ্চ টোনেজ নয়, গভীর আকর্ষণ অপারেশনের সময় স্টল হওয়া প্রতিরোধের জন্য প্রেসের শক্তি ধারণক্ষমতা (ফ্লাইহুইল শক্তি) যাচাই করা উচিত। ডাই ডিজাইন চূড়ান্ত করার আগে সর্বদা Finite Element Analysis (FEA) দিয়ে গণনাগুলি যাচাই করুন।

AHSS প্যারাডাইম শিফট: পুরানো সূত্রগুলি ব্যর্থ হওয়ার কারণ

অটোমোটিভ খাতে, মাইল্ড স্টিল থেকে এডভান্সড হাই-স্ট্রেন্থ স্টিল (AHSS)-এ রূপান্তর করা 1980-এর দশকের "আঙুলের নিয়ম" গুলি অপ্রচলিত করে দিয়েছে। ঐতিহ্যগত নিয়ম (যেমন দৈর্ঘ্য × পুরুত্ব × ধ্রুবক) সাধারণ ব্র্যাকেটের জন্য কাজ করলেও, B-পিলার বা চেসিস রেইনফোর্সমেন্টের মতো আধুনিক অটোমোটিভ কাঠামোগত উপাদানগুলির জন্য গুরুতর নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে।

ডুয়াল ফেজ (DP) এবং 3য় প্রজন্মের ইস্পাতের মতো AHSS গ্রেডগুলি এখন নিয়মিতভাবে 1180 MPa এর বেশি টেনসাইল স্ট্রেন্থ ছাড়িয়ে যায়। এটি একটি "গুণক প্রভাব" তৈরি করে যেখানে উপাদানটি কাটা বা গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় বল রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় না। AHSS Guidelines সতর্ক করে যে ঐতিহ্যগত ভাবে পূর্বাভাস প্রায়শই প্রয়োজনীয় টনেজ কম অনুমান করে, যা প্রেস স্টল বা ক্যাটাস্ট্রফিক ফ্রেম ক্ষতির দিকে নিয়ে যায়।

এছাড়াও, প্রকৌশলীদের বিবেচনা করতে হবে কার্যকরী শক্ততা . মাইল্ড স্টিলের বিপরীতে, যা আপেক্ষিকভাবে স্থির আচরণ বজায় রাখে, AHSS এটি বিকৃত হওয়ার সময় উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তিশালী হয়। 980 MPa প্রারম্ভিক প্রসার্য শক্তি সহ একটি উপাদান গঠন প্রক্রিয়ার সময় 100 MPa এর বেশি বৃদ্ধি পেতে পারে। ফলস্বরূপ, শুধুমাত্র উপাদানের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে নির্বাচিত একটি প্রেস প্রায়ই স্ট্রোকটি সম্পূর্ণ করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি বক্ররেখা থেকে বঞ্চিত হবে, এমনকি যদি এর নির্ধারিত সর্বোচ্চ টনেজ যথেষ্ট মনে হয়।

অংশ 1: ধাতব স্ট্যাম্পিং টনেজ গণনা

গাড়ির কাঠামোগত অংশের জন্য, সঠিক টনেজ গণনা অপসারণ এবং তান্য ব্যবধানের পদার্থবিজ্ঞান দিয়ে শুরু হয়। কাটা (ব্ল্যাঙ্কিং/পিয়ার্সিং) না গঠন (ড্রয়িং/বেন্ডিং) এই অপারেশন কি তার উপর নির্ভর করে গণনা ভিন্ন হয়।

মৌলিক সূত্র: ব্ল্যাঙ্কিং এবং পিয়ার্সিং

শীট ধাতু কাটার জন্য প্রয়োজনীয় বল গণনার মৌলিক সূত্রটি হল:

T = L × t × Ss

• টি = টনেজ (প্রয়োজনীয় বল)
• L = কাটার মোট দৈর্ঘ্য (পরিধি)
• টি = উপাদানের পুরুত্ব
• Ss = উপাদানের অপসারণ শক্তি

গুরুত্বপূর্ণ উপাদান সমন্বয়: স্ট্যান্ডার্ড মাইল্ড স্টিলের ক্ষেত্রে, স্হিতিজ পীড়ন প্রায়শই আংশিক পীড়নের 80% হিসাবে অনুমান করা হয়। তবে, উচ্চ-প্রখরতা সম্পন্ন অটোমোটিভ খাদগুলির জন্য, আপনাকে মিলের সার্টিফিকেশন দেখতে হবে। এখানে একটি সাধারণ ধ্রুবক ব্যবহার করা প্রেসগুলি ছোট আকারের করার সবচেয়ে সাধারণ কারণ।

অপসারণ ও নিরাপত্তার জন্য সংশোধন

কাটার শক্তি শুধুমাত্র সমীকরণের একটি অংশ। আপনাকে যোগ করতে হবে অপসারণ শক্তি —উপাদান থেকে পাঞ্চ প্রত্যাহার করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি, যা প্রত্যাস্থতার কারণে দৃঢ়ভাবে আটকে থাকে। AHSS-এর ক্ষেত্রে, অপসারণ শক্তি কাটার শক্তির 20% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। অতএব, মোট প্রয়োজনীয় টনেজ ($T_{total}$) সাধারণত এভাবে গণনা করা উচিত:

$T_{total} = T_{cutting} \times 1.20$ (নিরাপত্তা এবং অপসারণ ফ্যাক্টর)

উৎপাদনে ব্যবহারিক প্রয়োগ

তাত্ত্বিক গণনা থেকে শারীরিক উৎপাদনে যাওয়ার সময়, সরঞ্জামের ক্ষমতা সীমাবদ্ধতা হয়ে দাঁড়ায়। দ্রুত প্রোটোটাইপিং থেকে ভর উৎপাদনে যাওয়া উৎপাদকদের জন্য, বিভিন্ন প্রেস ক্ষমতা সহ একটি অংশীদার নির্বাচন অপরিহার্য। এমন কোম্পানিগুলির মতো শাওয়াই মেটাল টেকনোলজি আইএটিএফ 16949-প্রত্যয়িত নির্বাহনের সাথে তাত্ত্বিক গণনা মেলানোর জন্য অটোমোটিভ কন্ট্রোল আর্ম এবং সাবফ্রেমগুলির উচ্চ-বলের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য 600 টন পর্যন্ত প্রেস ব্যবহার করুন।

অংশ 2: ইনজেকশন মোল্ডিং ক্ল্যাম্প টনেজ

ধাতব স্ট্যাম্পিং চ্যাসিস আলোচনাকে প্রভাবিত করলেও, "অটোমোটিভ পার্টস"-এর একটি উল্লেখযোগ্য অংশ ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের মাধ্যমে উৎপাদিত অভ্যন্তরীণ এবং সৌন্দর্যমূলক উপাদানগুলিকে বোঝায়। এখানে, গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক হল ক্ল্যাম্প টনেজ—মোল্ডটিকে ইনজেকশন চাপের বিরুদ্ধে বন্ধ রাখার জন্য প্রয়োজনীয় বল।

প্রক্ষিপ্ত ক্ষেত্র সূত্র

ক্ল্যাম্প ফোর্স আনুমানিক করার জন্য শিল্প-আদর্শ সূত্রটি হল:

F = A × CF

• এ = ক্ল্যাম্প ফোর্স (টন)
• এ = মোট প্রক্ষিপ্ত ক্ষেত্র (রানারসহ)
• CF = ক্ল্যাম্প ফ্যাক্টর (প্রতি বর্গ ইঞ্চি/সেমি টন)

অটোমোটিভের বিশেষত্ব: পাতলা প্রাচীর এবং উচ্চ প্রবাহ

স্ট্যান্ডার্ড ভোক্তা প্লাস্টিকের জন্য ক্ল্যাম্প ফ্যাক্টর 2-3 টন প্রতি বর্গ ইঞ্চি হতে পারে। তবে বাম্পার বা পাতলুন দেয়ালের যন্ত্রপাটির মতো অটোমোটিভ অংশগুলি উপাদান জমাট বাঁধার আগে খালি জায়গাটি পূরণ করার জন্য সাধারণত উচ্চতর ইনজেকশন চাপের প্রয়োজন হয়। RJG Inc. এই ধরনের চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ক্ল্যাম্প ফ্যাক্টর বাড়িয়ে 3–5 টন প্রতি বর্গ ইঞ্চি এ নিয়ে আসা উচিত বলে মন্তব্য করে। এছাড়াও, ফ্ল্যাশ রোধ করার জন্য 10% নিরাপত্তা মার্জিন যোগ করা উচিত, যাতে চাপ তার পরম সীমার চেয়ে বরং একটি স্থিতিশীল সীমার মধ্যে কাজ করে।

অ্যাডভান্সড সাইজিং: শক্তি বনাম পীক টনেজ

অটোমোটিভ প্রেস নির্বাচনে একটি সাধারণ ভুল হল টনেজ রেটিং সঙ্গে শক্তি ধারণক্ষমতা এর সাথে বিভ্রান্ত হওয়া। 500 টনের প্রেস স্ট্রোকের খুব নীচের দিকে (বটম ডেড সেন্টার) সর্বোচ্চ 500 টন বল প্রয়োগ করতে পারে। যদি আপনার অটোমোটিভ অংশটির জন্য গভীর আকর্ষণের প্রয়োজন হয় (যেমন, 4 ইঞ্চি গভীর অয়েল প্যান), তবে গঠনটি নীচের দিক থেকে কয়েক ইঞ্চি উপরে শুরু হয়।

এই উচ্চতায়, প্রেসের যান্ত্রিক সুবিধা কম হয়, এবং প্রাপ্য টনেজ পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে "কমিয়ে দেওয়া হয়"। আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, ডিপ ড্রয়িং ফ্লাইহুইল থেকে প্রচুর পরিমাণ শক্তি খরচ করে। যদি ধাতু স্থানান্তরিত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি ফ্লাইহুইলের সঞ্চিত গতিশক্তির চেয়ে বেশি হয়, তবে চাপ স্টল হয়ে যাবে, এর টনেজ রেটিং যাই হোক না কেন। ফ্যাব্রিকেটর উল্লেখ করে যে অটোমোটিভ স্ট্যাম্পিং-এ মোটর বার্নআউট এবং ক্লাচ ব্যর্থতার প্রধান কারণ হলো "টনেজ কার্ভ" উপেক্ষা করা।

রিভার্স টনেজের ঝুঁকি

উচ্চ-প্রসারণ ব্ল্যাঙ্কিং অপারেশনগুলি উপাদান ভাঙার সাথে সাথে বিপুল পরিমাণ শক্তি মুক্ত করে। এটি "রিভার্স টনেজ" (অথবা স্ন্যাপ-থ্রু) তৈরি করে, যা প্রেস কাঠামোর মধ্যে দিয়ে শক তরঙ্গ পাঠায়। যদিও স্ট্যান্ডার্ড প্রেসগুলি প্রায় 10% ক্ষমতার বিপরীত লোড সহ্য করতে পারে, AHSS কাটার সময় 20% এর বেশি বিপরীত লোড তৈরি হতে পারে। এই পুনরাবৃত্ত শক থেকে প্রেস ফ্রেমে ফাটল ধরে এবং সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক্স নষ্ট হয়ে যায়। এই ঝুঁকি কমাতে প্রায়শই হাইড্রোলিক ড্যাম্পার বা বিশেষ সার্ভো প্রেসের প্রয়োজন হয়।

সিমুলেশনের ভূমিকা (অটোফর্ম/এফইএ)

কাজের শক্তিবৃদ্ধি, ঘর্ষণ সহগ এবং জটিল জ্যামিতির চলকগুলি বিবেচনায় নেওয়া হলে, হাতে করা গণনাগুলিকে চূড়ান্ত স্পেসিফিকেশন হিসাবে না দেখে অনুমান হিসাবে দেখা উচিত। শীর্ষস্থানীয় অটোমোটিভ সরবরাহকারীরা এখন চূড়ান্ত প্রেস নির্বাচনের জন্য অটোফর্মের মতো ফাইনাইট এলিমেন্ট এনালাইসিস (এফইএ) সফটওয়্যার ব্যবহার বাধ্যতামূলক করছেন।

সূত্রগুলি যে অন্তর্দৃষ্টি হারায়, সেগুলি সিমুলেশন প্রদান করে, যেমন:

• সক্রিয় বাইন্ডার বল: আঁকার সময় শীটটিকে জায়গায় ধরে রাখার জন্য প্রয়োজনীয় চলক বল।
• স্থানীয় শক্তিবৃদ্ধি মানচিত্র: উপাদানের উৎপাদন শক্তি ফরমিংয়ের সময় কোথায় ঠিক বৃদ্ধি পায় তা দৃশ্যায়িত করা।
• ঘর্ষণ বিবর্তন: মাঝের স্ট্রোকে লুব্রিক্যান্ট ভাঙন টোনেজ প্রয়োজনীয়তাকে কীভাবে প্রভাবিত করে।

অনুযায়ী স্ট্যাম্পিং সিমুলেশন , ডিজিটালভাবে প্রক্রিয়াটি যাচাই করলে শারীরিক ট্রাই-আউটের সময় "ডাই ক্র্যাশ"-এর অত্যধিক খরচ এড়ানো যায়। উদ্ধৃতির উদ্দেশ্যে, উপাদান ব্যাচ পরিবর্তনশীলতা খাতিয়ে দেখার জন্য সর্বদা অনুকরণ ফলাফলের ঊর্ধ্বসীমা ব্যবহার করুন।

টনেজ গণনায় প্রকৌশলগত অখণ্ডতা

গাড়ির অংশগুলির জন্য প্রেস টনেজ গণনায় ভুলের মার্জিন আর নেই। উচ্চ-শক্তির খাদগুলির প্রবর্তনের ফলে প্রেসের আকার কম ধরা আর একটি ছোট দক্ষতা সমস্যা নয়—এটি যন্ত্রপাতি এবং নিরাপত্তার জন্য একটি ভয়াবহ ঝুঁকি। উপাদানের আচরণ, শক্তি বক্ররেখা এবং অনুকরণ তথ্য সম্পর্কে গতিশীল বোঝার দিকে যাওয়ার জন্য প্রকৌশলীদের স্থিতিশীল সূত্রগুলির বাইরে যেতে হবে।

শীর্ষ লোড এবং শক্তি ক্ষমতার মধ্যে কঠোরভাবে পার্থক্য করে এবং FEA দিয়ে ফলাফল যাচাই করে, উৎপাদকরা তাদের সম্পদ রক্ষা করতে পারেন এবং ত্রুটিহীন উপাদানগুলি সরবরাহ নিশ্চিত করতে পারেন। এই উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ পরিবেশে, নির্ভুলতা কেবল একটি লক্ষ্য নয়; এটি একমাত্র কার্যকরী মান।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

হাইড্রোলিক এবং মেকানিক্যাল প্রেস টনেজের মধ্যে পার্থক্য কী?

হাইড্রোলিক প্রেসগুলি স্ট্রোকের যেকোনো অবস্থানে সম্পূর্ণ রেটযুক্ত টনেজ প্রদান করতে পারে, যা গভীর আকর্ষণের জন্য আদর্শ যেখানে প্রাথমিকভাবেই বলের প্রয়োজন হয়। মেকানিক্যাল প্রেসগুলি শুধুমাত্র স্ট্রোকের নীচের দিকে (বটম ডেড সেন্টার) সম্পূর্ণ টনেজ প্রদান করতে পারে এবং উচ্চতর অবস্থানে ফ্লাইহুইল শক্তি দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে।

উপাদানের পুরুত্ব কীভাবে টনেজ গণনাকে প্রভাবিত করে?

ব্ল্যাঙ্কিং অপারেশনে উপাদানের পুরুত্বের সাথে টনেজ সরাসরি সমানুপাতিক। পুরুত্ব দ্বিগুণ হলে প্রয়োজনীয় বলও দ্বিগুণ হয়। তবে বেঁকে যাওয়া এবং আকৃতি গঠনের ক্ষেত্রে, পুরুত্ব বলকে সূচকীয়ভাবে বৃদ্ধি করে, যা লোড নিয়ন্ত্রণের জন্য ডাই খোলার প্রস্থে সমন্বয় করার প্রয়োজন হয়।

প্রেস টনেজের জন্য কেন নিরাপত্তা মার্জিন প্রয়োজন?

উৎপাদন কারখানা থেকে বেশি পুরুত্বের ব্যাচ, টুলের ক্ষয় (নিষ্ক্রিয় পাঞ্চগুলির জন্য বেশি বল প্রয়োজন) এবং প্রেসকে সর্বোচ্চ ক্ষমতায় পরিচালনা করা থেকে বিরত রাখতে, যা ফ্রেম এবং ড্রাইভ সিস্টেমের ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে—এই বিষয়গুলি মাথায় রেখে 20% নিরাপত্তা মার্জিন অনুশীলন করা হয়।