مدونات فردية

ثني الصفائح المعدنية: ما هو وكيف يعمل

ثني الصفائح المعدنية: ما هو وكيف يعمل

ثني الصفائح المعدنية عملية تشوه بلاستيكي أساسية تُستخدم في تصنيع عدد لا يُحصى من المكونات المعدنية. يشرح هذا الدليل مبادئ الثني، وأنواع عمليات الثني، واعتبارات الأدوات، وأفضل الممارسات في التصميم والتنفيذ.

1.0ما هو الانحناء في الصفائح المعدنية؟

الانحناء هو عملية التشوه البلاستيكي حيث يتم تشويه المعدن حول المحور الخطي مع تغيير طفيف أو معدوم في مساحة السطح. من أهم خصائص الانحناء:

  • التوتر على الجانب الخارجي سطح من الانحناء
  • الضغط على السطح الداخلي
  • التخفيف بالقرب من المحور المحايد
  • سبرينغباك، أو العودة الجزئية للمادة بعد التشوه

2.0كيف يختلف الانحناء عن عمليات التشكيل الأخرى

  • تشكيل:يتم إنتاج الانحناءات المتعددة باستخدام إعداد قالب واحد.
  • الرسم والتمدد:لا يقتصر التشوه على المحاور الخطية أو قد يشمل محاور متعددة غير مستقلة.
أعلى طبيعة الانحناء في الصفائح المعدنية تظهر الشد على الجانب الخارجي والضغط على الجانب الداخلي. الجزء السفلي من منطقة الانحناء عند النظر إليها من الجانب يوضح كيف أن الجزء الأوسط
(أعلى) طبيعة الانحناء في الصفائح المعدنية تُظهر الشد على الخارج والضغط على الداخل. (أسفل) يُظهر الجزء العلوي من منطقة الانحناء، عند النظر إليه من الجانب، كيف سيصبح الجزء الأوسط أرق من الحواف.

3.0كيفية استخدام مطويات القضبان ومكابح الضغط

مجلدات البار

  • مناسب للصفائح المعدنية الخفيفة
  • يمكن أن تنتج انحناءات تصل إلى 150 درجة
  • مثالي للثني الدقيق على نطاق صغير

مكابس الضغط

  • تُستخدم للمواد الأكثر سمكًا أو الانحناءات الأكثر تعقيدًا
  • قادرة على تشكيل مختلف الزوايا و الخطوط العريضة مع الأدوات الصحيحة
يمكن أن تشكل قوالب مكابح الضغط مجموعة متنوعة من الزوايا والخطوط
يمكن أن تشكل قوالب مكابح الضغط مجموعة متنوعة من الزوايا والخطوط

4.0ما هي ثني الهواء، والقاع، والسك؟

ثني الهواء

  • يستخدم ثلاث نقاط طريقة الانحناء
  • يتم التحكم في زاوية الانحناء بواسطة عمق اختراق اللكمة
  • يتطلب قوة أقل، وأكثر مرونة للمواد المختلفة

القاع

  • تتلامس اللكمة بشكل كامل مع القالب السفلي
  • ال زاوية الانحناء ثابتة بواسطة هندسة القالب
  • يوفر تحكمًا أفضل في قفزة رجعية

سك النقود

  • متغير عالي القوة للقاع
  • المادة هي مضغوط إلى ما بعد نقطة خضوعه
  • ينتج دقيق و قابلة للتكرار ينحني
مقارنة بين قوالب الانحناء الهوائي اليسرى واليمنى السفلية مع قالب الانحناء الهوائي، يتم التحكم في مقدار الانحناء من خلال الموضع السفلي للقالب العلوي
مقارنة بين قوالب ثني الهواء (يسار) وقوالب ثني القاع (يمين). في قالب ثني الهواء، يتم التحكم في مقدار الانحناء بواسطة
الموضع السفلي للقالب العلوي.

5.0كيف تعمل عملية ثني اللفة

ثني اللفة هو شكل مستمر من انحناء ثلاث نقاط حيث تُثنى الألواح أو الصفائح أو العوارض تدريجيًا بين البكرات. وهو مثالي لما يلي:

  • إنتاج انحناءات ذات نصف قطر كبير
  • تشكيل مقاطع أسطوانية أو منحنية
  • معالجة العوارض والأنابيب والمواد الثقيلة
ثني الأنابيب الهيدروليكية بثلاث أسطوانات 2
ماكينات ثني الأنابيب الهيدروليكية ذات الثلاث بكرات

6.0ما هي عمليات السحب والضغط والانحناء بالضغط؟

  • رسم الانحناء:تقوم كتلة الشكل الدوارة بسحب المادة إلى الشكل المطلوب.
  • ثني الضغط:أداة متحركة تضغط المادة على قالب ثابت.
  • ثني الضغط:تدفع مكبس الضغط المثقب إلى قالب التشكيل لإنشاء الانحناء.
نظرة عامة على طرق ثني الأنابيب الشائعة: السحب والضغط والثني بالضغط
 (أ) ثني السحب، حيث تدور كتلة القالب؛ (ب) ثني الضغط، حيث تضغط أداة متحركة قطعة العمل على شكل ثابت؛ (ج) ثني الضغط، حيث يحرك مكبس الضغط شكل الانحناء

7.0كيفية ثني الأنابيب بفعالية

المعايير الرئيسية للنجاح ثني الأنبوب يشمل:

  • القطر الخارجي (OD)من الأنبوب
  • سمك الجدار
  • نصف قطر الانحناء

إن استخدام الأدوات والتقنيات المناسبة يمنع حدوث مشاكل التشوه مثل التسطيح أو التجعد أو ترقق الجدار.

تمثيل تخطيطي لعملية تشكيل اللفة الباردة المستخدمة لتحويل الصفيحة أو اللوحة إلى أنبوب ب بعض الأشكال النموذجية التي تنتجها عملية تشكيل اللفة
 (أ) تمثيل تخطيطي لعملية التشكيل بالدرفلة الباردة المستخدمة لتحويل الصفيحة أو اللوحة إلى أنبوب. (ب) بعض الأشكال النموذجية
تم إنتاجها عن طريق تشكيل اللفة
آلة ثني الأنابيب المربعة المستديرة
آلة ثني الأنابيب المربعة والمستديرة

8.0ما هو تشكيل اللفة؟

تشكيل اللفة هو عملية الانحناء التدريجي حيث يمر شريط معدني عبر عدة بكرات، كل منها تُحدث انحناءات تدريجية. الخصائص الرئيسية:

  • فقط الانحناء لا يوجد قطع أو تثقيب
  • جميع الانحناءات هي موازي
  • مثالية للإنتاج ملفات تعريف طويلة ومعقدة
  • الإعداد و التغيير قد يستغرق وقتا طويلا
تسلسل ثماني لفات لتشكيل قناة صندوقية باللفة
تسلسل ثماني لفات لتشكيل قناة صندوقية

9.0كيفية عمل اللحامات والتشكيل

  • الخياطة يتم استخدامه لربط حواف الصفائح ميكانيكيًا - وهو أمر شائع في العلب والحاويات والبراميل
  • التشفيه يتضمن ثني حافة الورقة لإنشاء حافة أو تقوية
  • تعتمد كلتا العمليتين على الانحناء المتحكم به على طول حافة الورقة
أنواع مختلفة من اللحامات المستخدمة على الصفائح المعدنية
أنواع مختلفة من اللحامات المستخدمة على الصفائح المعدنية

10.0كيفية تقويم أو تسوية المعدن

غالبا ما يكون التقويم مطلوبا قبل التشكيل الإضافي عمليات لضمان استواء السطح. تشمل الطرق الشائعة ما يلي:

  • تسوية الأسطوانة:تمر المادة عبر مجموعات أسطوانات متناوبة لإزالة الانحناء تدريجيًا
  • تسوية النقالة:يتم تثبيت المادة وتمديدها لتحقيق التسطيح المطلوب
طريقة تقويم القضيب أو الصفيحة عن طريق تمريرها عبر مجموعة من بكرات التقويم للقضبان، حيث يتم استخدام مجموعة أخرى من البكرات لتوفير التقويم في الاتجاه العرضي
طريقة تقويم القضيب أو الصفيحة عن طريق تمريرها عبر مجموعة من
بكرات تقويم. بالنسبة للقضبان، تُستخدم مجموعة أخرى من البكرات لتوفير التقويم في الاتجاه العرضي.

11.0كيفية التصميم لتحقيق انحناء أفضل

عند التصميم للانحناء، يجب مراعاة العديد من العوامل الحاسمة:

ما هو الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء؟

  • يعتمد الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء على ليونة المواد و سماكة
  • قد تتسبب الانحناءات الحادة جدًا في حدوث الشقوق

كيف يؤثر Springback على الانحناء؟

  • غالبًا ما تؤدي أقطار اللكمة الكبيرة والزوايا الضحلة إلى حدوث أضرار كبيرة قفزة رجعية
  • تؤدي الانحناءات الضيقة إلى تقليل الارتداد ولكنها تزيد من الضغط الداخلي
يجب إجراء الانحناءات مع محور الانحناء عموديًا على اتجاه التدحرج، وعند إجراء الانحناءات المتقاطعة يجب أن يكون كلاهما بزاوية على اتجاه التدحرج
يجب أن تكون الانحناءات عمودية على اتجاه الدوران. عند عمل انحناءات متقاطعة، يجب أن يكون كلاهما بزاوية مع اتجاه الدوران، كما هو موضح.

لماذا يعد اتجاه المواد مهمًا

  • ثني عمودي على اتجاه التدحرج هو المفضل
  • بالنسبة للانحناءات المتقاطعة، قم بمحاذاة كليهما عند زاوية في اتجاه التدحرج لمنع التشقق

12.0كيفية حساب حجم الفراغ المسطح

عند التخطيط لجزء منحني، من الضروري تحديد الجزء الصحيح طول الفراغ المسطح (لتر). تشمل الاعتبارات ما يلي:

  • ترقيق المواد في منطقة الانحناء
  • نصف قطر الانحناء (R)و السمك (ت)
  • استخدم الصيغ أو جداول بدل الانحناء لحساب سلوك المواد والتغيرات الأبعادية أثناء التشكيل
العلاقة بين الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء بالنسبة للسمك ومرونة المعدن المراد ثنيه كما تم قياسها من خلال انخفاض المساحة في اختبار الشد أحادي المحور
العلاقة بين الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء (بالنسبة للسمك) ومرونة المعدن المراد ثنيه (كما تم قياسها من خلال انخفاض المساحة في اختبار الشد أحادي المحور).

13.0ملخص

ثني الصفائح المعدنية تقنية تشكيل متعددة الاستخدامات وأساسية تُستخدم في مختلف الصناعات. من خلال فهم مبادئ العملية والتخطيط الدقيق للتصميم والأدوات، يمكن للمصنعين ضمان جودة عالية ودقة في القطع مع الحد الأدنى من الهدر. سواءً باستخدام مكابس الضغط، أو التشكيل بالدلفنة، أو قوالب الثني المتقدمة، فإن مفتاح النجاح يكمن في الدقة وفهم المواد.

منشورات ذات صلة