ما هو الرسم في تشكيل الصفائح المعدنية؟

يلعب تشكيل الصفائح المعدنية دورًا محوريًا في مختلف الصناعات التحويلية، وخاصةً في صناعات السيارات والفضاء والتعبئة والتغليف والإلكترونيات. ومن بين أكثر التقنيات استخدامًا: رسم و تمدد، التي تحوّل المواد المسطحة إلى أشكال معقدة ثلاثية الأبعاد. يستكشف هذا الدليل هذه العمليات، وكيفية عملها، وتطبيقاتها.

1.0ما هو رسم الصفائح المعدنية؟

رسم هي عملية تشكيل المعادن حيث يحدث تدفق البلاستيك على محور منحني، مما يسمح بتشكيل الصفائح المسطحة إلى أجزاء ثلاثية الأبعاد عميقة أو ضحلة.

كيف يعمل الرسم العميق

يتم استخدام الرسم العميق عادة لتشكيل حاويات أسطوانية أو مستطيلة ذات قاع صلب من صفائح معدنية. توضع الصفيحة (الفارغة) فوق تجويف القالب، وتُدفع للداخل بواسطة مثقب، مما يُجبر المادة على التشوه البلاستيكي واتخاذ شكل القالب.

المعلمات الرئيسية التي تؤثر على الرسم:

• قطر الفراغ واللكمة
• نصف قطر زوايا اللكمة والقالب
• الخلوص بين اللكمة والقالب
• سمك الورقة
• جودة التشحيم
• قوة التثبيت (حامل الفراغ)

2.0ما هي المشاكل الشائعة مع الرسم العميق؟

حدود الرسم العميق:

• التجاعيد بسبب المواد الزائدة
• تمزيق أو التكسير بسبب التمدد الزائد

كيفية منع العيوب في الرسم:

• استخدام ارسم الخرز للتحكم في تدفق المواد
• دمج الإسقاطات الرأسية والأخاديد المتطابقة في القوالب وحاملات الفراغات
• التشذيب لتحقيق أبعاد الجزء النهائي

3.0ما هو الغزل المعدني وكيف يعمل؟

الغزل هي عملية تشكيل على البارد، حيث تُدار قطعة معدنية فارغة بسرعات عالية وتُشكل فوق عمود باستخدام بكرة أو أداة. تُستخدم لإنتاج الأشكال المتناظرة دورانيًا مثل:

• الكرات
• نصفي الكرة الأرضية
• الأسطوانات
• أجراس
• الأشكال المكافئة

4.0ما هو تشكيل القص؟

تشكيل القص هو نوع من الغزل، حيث تُثبّت صفيحة ثم تُشكّل باستخدام بكرة تُشكّل القطعة مع ترقيق وتشكيل متزامنين. يسمح هذا بدقة أعلى ورسم أعمق للأجزاء المحورية المتماثلة.

5.0كيف تعمل عملية تشكيل التمدد؟

في تشكيل التمددتُثبَّت الصفيحة المعدنية وتُمَدَّ فوق قالب تشكيل. تُفيد هذه التقنية بشكل خاص في تشكيل أجزاء كبيرة ذات أسطح ناعمة ومزدوجة الانحناء، مثل ألواح الطائرات.

6.0ما هو التشكيل باستخدام المطاط أو ضغط السائل؟

تقليديًا، تستخدم عمليات التشكيل قوالب تزاوج ذكور وإناث. ومع ذلك، توجد طرق بديلة باستخدام ضغط المطاط أو السائل يستطيع:

• تقليل تكاليف الأدوات
• تقليل وقت الإعداد
• السماح بتشوه أكبر باستخدام مجموعة أدوات واحدة

7.0ما هي الطرق البديلة لتشكيل الصفائح؟

طرق تشكيل الأدوات المطاطية:

• عملية غورين:تستخدم وسادة مطاطية لتحل محل قالب واحد في عمليات الرسم أو التنظيف.
• انتفاخ:يقوم بتوسيع المعدن باستخدام ضغط السوائل أو المطاط، وهو مثالي لتشكيل الأنابيب والألواح المنحنية.

8.0ما هو تشكيل الصفائح الهيدروليكية؟

في تشكيل الصفائح الهيدروليكية، مثانة مطاطية مدعومة بضغط السائل تحل محل المثقب أو القالب الصلب. تسمح هذه المثانة بتشكيل أجزاء أعمق بجودة سطح ممتازة ودقة أبعاد.

مزايا تشكيل الصفائح الهيدروليكية:

• انخفاض تكاليف الأدوات
• القدرة على تشكيل أجزاء أعمق
• تحسين تشطيب السطح
• أبعاد الأجزاء الدقيقة

9.0ما هو تشكيل الأنابيب الهيدروليكي؟

تشكيل الأنابيب الهيدروليكي يُستخدم لإنتاج مكونات أنبوبية قوية وخفيفة الوزن، خاصةً في صناعة السيارات. يُوضع أنبوب معدني في قالب، ويُوسّع باستخدام ضغط السائل الداخلي.

المميزات:

• مكونات خفيفة الوزن وعالية القوة
• الأشكال الهندسية المعقدة ذات المقاطع العرضية المتنوعة
• يمكن استبدال التجمعات الملحومة متعددة الأجزاء

العيوب:

• أوقات الدورة الطويلة
• ارتفاع تكاليف الأدوات والإعداد

10.0ما هي بعض تقنيات الرسم الإضافية؟

الرسم الساخن

تُجرى في درجات حرارة مرتفعة لتحسين قابلية التشكيل، خاصةً للأجزاء ذات التشوه الكبير. تبرد الصفائح المعدنية بسرعة، لذا يلزم التحكم الحراري الدقيق.

تشكيل بمعدلات طاقة عالية

ويتضمن ذلك عمليات مثل:

• الانفجارات تحت الماء
• تفريغ شرارة تحت الماء
• نبضات الاحتراق الهوائية أو الداخلية
• تشكيل النبضات المغناطيسية

تطبق هذه الطرق كميات كبيرة من الطاقة خلال فترة زمنية قصيرة، مما يسمح بالتشكيل السريع.

كي الملابس

يؤدي الكي إلى تقليل سمك جدار الجزء المرسوم مسبقًا (على سبيل المثال، علب الألومنيوم) عن طريق تمريره بين المثقب والقالب.

11.0ما هو النقش والتشكيل الفائق البلاستيك؟

النقش

عملية تشكيل بالضغط يتم فيها طباعة حروف أو أنماط بارزة على أسطح الصفائح المعدنية، غالبًا لأغراض زخرفية أو تعريفية.

تشكيل البلاستيك الفائق

يستخدم مواد ذات خصائص استطالة استثنائية (2000–3000%) لإنشاء أشكال كبيرة ومعقدة، مشابهة لتقنيات التشكيل الحراري البلاستيكي.

12.0كيف تؤثر خصائص المواد على تشكيل الصفائح؟

• الشد قوة يؤثر على اختيار طريقة التشكيل
• غالبًا ما تظهر الصفائح المعدنية تباين الخواصحيث تختلف الخصائص حسب الاتجاه
• عادة ما تنتج الأعطال عن مُبَالَغ فيه رقيق أو كسر

تحليل السلالة يمكن أن يساعد في تحديد اتجاه الورقة الأمثل ومعلمات العملية.

13.0ما هي الطرق البديلة لإنتاج المنتجات الورقية؟

التشكيل الكهربائي

• ترسب المعدن مباشرة على شكل أو عمود
• المعادن المناسبة: النيكل، النحاس، الحديد، الفضة
• مثالية لإنتاج أشكال عالية الدقة ومعقدة

تشكيل الرش

• يستخدم شعلة البلازما لرش المعدن المنصهر أو المسحوق
• يمكن أن تشكل بسرعة أشكالًا قريبة من الشبكة

14.0ما هو لحام الأنابيب في تصنيع الصفائح المعدنية؟

سكيلب هو الشريط الفولاذي المسطح المستخدم لتشكيل الأنابيب الملحومة.

أنواع لحام الأنابيب:

• أنبوب ملحوم بعقب:يتم تسخين الهيكل العظمي، وتدويره، ولحامه عند اللحامات.
• أنبوب ملحوم:يتم تشطيب الحواف وتداخلها قبل اللحام.

15.0ما هي أنواع آلات الضغط الشائعة المستخدمة في تشكيل الصفائح المعدنية؟

يعتمد تشكيل الصفائح المعدنية بشكل كبير على آلات الضغط، التي تُطبّق قوةً باستخدام المثاقب والقوالب لتشكيل الأجزاء المعدنية. يعتمد اختيار المكبس على تعقيد القطعة، والقوة المطلوبة، وحجم الإنتاج.

أنواع آلات الطباعة:

مكبس الإطار الفجوة (مكبس الإطار C)

• يتميز بإطار مفتوح من الأمام على شكل حرف "C" لسهولة الوصول.
• مثالي لعمليات مثل التقطيع أو اللكم أو الرسم على نطاق صغير.
• من السهل إعداد الأدوات والتبديل بينها.

الضغط على الجانب المستقيم

• معروف بصلابته العالية وقدرته على التعامل عمليات التشكيل الثقيلة.
• يتم استخدامها في السحب العميق أو تشكيل الألواح الكبيرة للسيارات.
• شائع في التطبيقات عالية الدقة والحمولة.

مكبس النقل

• مجهزة بشريحة متحركة وآليات نقل.
• يسمح بعمليات تشكيل متعددة في جهاز واحد.
• مشترك ل الإنتاج الآلي بكميات كبيرةمن الأجزاء المعقدة.

آلة ذات أربع شرائح أو متعددة الشرائح

• مصممة للإنتاج المستمر أجزاء صغيرة ومعقدة.
• يعمل مع مادة الأسلاك أو الشرائط ويمكن تشكيله أو ثنيه أو قطعه باستخدام شرائح متعددة في وقت واحد.
• تُستخدم بشكل متكرر في الإلكترونيات ومشابك السيارات والينابيع.

16.0ما هي آلات التشكيل ذات الأغراض الخاصة؟

تتطلب بعض عمليات التشكيل آلات مصممة لتطبيقات محددة للغاية أو طرق تشكيل بديلة.

مكابس التشكيل الهيدروليكي

• يستخدم في تشكيل الأنابيب والصفائح الهيدروليكية.
• استخدم مثانة هيدروليكية وضغط السوائل بدلاً من اللكمة التقليدية.
• مثالية لإنشاء أجزاء خفيفة الوزن وغير ملحومة مع مقاطع عرضية مختلفة.

مخرطات الغزل (آلات الغزل المعدنية)

• مستخدمة في الغزل التقليدي و تشكيل القص
• يمكن أن يكون يدويًا، أو يتم التحكم فيه بواسطة CNC، أو يعتمد على محرك سيرفو للحصول على دقة أعلى.
• تدوير قطعة العمل أثناء تشكيل الأدوات والضغط عليها ضد عمود.

مكابس تشكيل البلاستيك الفائق

• تُستخدم لتشكيل مواد قادرة على الاستطالة الشديدة في درجات الحرارة المرتفعة.
• شائع في مجال الفضاء الجوي مكونات خفيفة الوزن ومعقدة الشكل.

آلات التشكيل عالية الطاقة

• استخدم طرق النبض المغناطيسي أو الانفجار أو تفريغ الشرر.
• غالبًا ما تشمل مولدات الطاقة النبضية أو غرف تشكيل المتفجرات.

17.0ملخص: كيفية اختيار عملية تشكيل الصفائح المناسبة

يمكن تقسيم عمليات تشكيل الصفائح إلى:

• قص
• ثني
• رسم
• تشكيل

اختيار الطريقة الصحيحة يعتمد على:

• خصائص المواد
• هندسة البداية
• متطلبات المنتج النهائي
• حجم الإنتاج
• قيود التكلفة

ومن خلال فهم نقاط القوة والقيود لكل تقنية، يمكن للمصنعين تحقيق نتائج مثالية في جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.