تصميم مكبس الثقب اليدوي

? نظرة عامة على المشروع

يُعد مكبس الثقب اليدوي (Hand Punch Press) من المعدات الأساسية في الورش، ويُستخدم في عمليات تشكيل المعادن مثل الثقب، والثني، وعمليات التجميع. وبفضل بساطته ومتانته، يُستخدم على نطاق واسع في صناعات متعددة مثل السيارات، والطيران، والتصنيع.

كان هدفي هو تصميم مكبس قوي، وآمن، وفعّال مع تطبيق مبادئ التصميم الهندسي واستخدام تقنيات التحليل العددي المتقدم (FEA).

?️ التصميم والنمذجة

باستخدام SolidWorks، قمت بتطوير تصميم تفصيلي قابل للتصنيع وذو طابع معياري، يتضمن:

? هيكل وقاعدة من الحديد الزهر لزيادة الصلابة وتخميد الاهتزازات

? آلية لولبية دقيقة لضمان نقل فعّال للقوة

? عجلة تشغيل يدوية مريحة (Ergonomic Handwheel) لتحسين تجربة المستخدم

? أعمدة توجيه لضمان حركة سلسة ودقيقة

? اختيار المواد

✅ تم اختيار الحديد الزهر (Cast Iron) لما يتميز به من:

? مقاومة عالية لإجهادات الضغط

? مقاومة جيدة للتآكل

? قدرة ممتازة على تخميد الاهتزازات

? تحليل العناصر المحدودة (Finite Element Analysis)

تم استخدام ANSYS FEA للتحقق من سلامة المكبس إنشائيًا تحت ظروف التشغيل الفعلية:

? استخدام شبكة Tetrahedral محسّنة من خلال دراسة استقلالية الشبكة

? تطبيق أحمال وشروط حدية واقعية تمثل ظروف التشغيل الحقيقية

? إجراء Mesh Independence Test للتحقق من دقة واعتمادية النموذج

? تقييم توزيع الإجهادات، والتشوهات، ومعامل الأمان

? الأهمية الصناعية

تُستخدم مكابس الثقب مثل هذا التصميم على نطاق واسع في التصنيع صغير الحجم، والورش الدقيقة، وغرف العدد (Tool Rooms)، حيث تمثل حلقة وصل بين التشغيل اليدوي والإنتاج الصناعي واسع النطاق.

يوضح هذا المشروع كيف يمكن للتصميم المعتمد على المحاكاة أن يُحسّن أداء المنتج، ومستوى الأمان، وقابلية التصنيع.

? المهارات المكتسبة

✔️ النمذجة ثلاثية الأبعاد المتقدمة وتصميم التجميعات باستخدام SolidWorks

✔️ اختيار المواد لتحقيق أفضل أداء ميكانيكي

✔️ تحليل العناصر المحدودة والتحقق من النتائج باستخدام ANSYS

✔️ تحسين وتنقيح الشبكة لرفع دقة المحاكاة

✔️ اتخاذ قرارات هندسية مبنية على ظروف تشغيل واقعية