مخطط بدل الانحناء من 0 درجة إلى 180 درجة لثني الصفائح المعدنية
هل تساءلت يومًا كيف يتم تصميم أجزاء الصفائح المعدنية وتصنيعها بدقة؟ في منشور المدونة هذا، سوف نغوص في عالم بدل الانحناء الرائع - وهو أمر بالغ الأهمية...
هل سبق لك أن واجهت مشاكل في ثني الصفائح المعدنية التي جعلتك في حيرة من أمرك؟ في هذه التدوينة الثاقبة، يشارك مهندس ميكانيكي متمرس خبرته في التعامل مع التحديات الشائعة في عملية ثني الصفائح المعدنية. من منع تكسير الثني إلى ضمان تحديد موضع الثقب بدقة، سوف تكتشف حلولاً عملية ونصائح قيمة لتحسين تقنيات ثني الصفائح المعدنية وتحقيق نتائج خالية من العيوب في كل مرة.
يتم ثني الصفائح المعدنية وتشكيلها باستخدام ماكينة ثني الألواحتُعرف أيضاً باسم مكابح الضغط. يتم وضع قطعة العمل على الماكينة، ويتم استخدام ذراع الرفع لرفع كتلة المكابح، مما يسمح بوضع قطعة العمل بدقة. وبمجرد وضع قطعة العمل في مكانها، يتم إنزال كتلة المكابح عليها، ويتم الضغط على ذراع الثني لثني الصفيحة المعدنية إلى الزاوية المطلوبة.
يعتبر الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء عاملاً حاسمًا في عملية الثني، ويتم تحديده من خلال ليونة وسُمك المعدن الذي يتم تشكيله. بالنسبة لصفائح الألومنيوم المعدنية، يجب أن يكون نصف قطر الانحناء أكبر من سُمك اللوح. وهذا يضمن عدم تشقق المعدن أو انكساره أثناء عملية الثني.
نظرًا لمرونة المادة، غالبًا ما تكون زاوية ثني المعدن أكبر قليلاً من الزاوية المطلوبة. تُعرف هذه الظاهرة باسم سبرينجباكيجب أخذها في الحسبان أثناء عملية الثني لتحقيق الزاوية الدقيقة المطلوبة.
إن الثني هو مجرد تقنية واحدة من التقنيات العديدة المستخدمة في معالجة الصفائح المعدنية، والتي تتم عادةً في ورشة معالجة المعادن. وتشمل التقنيات الأخرى ما يلي:
أثناء عملية الانحناء، قد تظهر العديد من المشكلات الشائعة، بما في ذلك:
أثناء عملية ثني قطع الشغل هذه، يكون عرض الأخدود أكبر من ارتفاع الساق، مما يؤدي إلى تداخل بين أحد طرفي قطعة العمل والقالب العلوي أو المنزلق على مكابح الضغط. وهذا يجعل من المستحيل ضمان أبعاد قطعة العمل، كما هو موضح في الشكل 2.
التنبؤ بالتداخل في ثني الصفائح المعدنية
عند التعامل مع أجزاء الصفائح المعدنية عالية الدقة، فإن تحديد ما إذا كان من الممكن إكمال عملية الثني يتطلب حسابات متعددة، مع توضيح الأبعاد المقابلة في الشكل 3.
إذا كان L-M 1.5x، لا يمكن ثني الشُّغْلَة لأن ذلك قد يسبب تداخلًا.
حلول لمشاكل التداخل
(1) في حالة تعرض قطعة العمل من نوع الأخدود لتداخل الانحناء، يمكن اختيار قالب علوي من نوع الإوزة للثني. يؤدي ذلك إلى تجنب التداخل بين حافة ثني الشُّغْلَة ومكابح الضغط أو القالب العلوي، مما يضمن أبعاد ثني الشُّغْلَة كما هو موضح في الشكل 4.
(2) في حالة تعرض قطعة الشغل من نوع الأخدود لتداخل الانحناء وعدم توفر قوالب علوية مناسبة من نوع الإوزة، يمكن إجراء ثني مسبق عكسي في منتصف الانحناء دون التأثير على متطلبات الاستخدام، كما هو موضح في الشكل 5. من خلال زيادة زاوية الانحناء بشكل مصطنع، يمكن ثني قطعة العمل بشكل طبيعي. بعد ذلك، يمكن استخدام قالب الإطارات المسطحة للضغط الموضعي على منطقة ما قبل الانحناء لضمان تلبية متطلبات جودة المنتج.
(3) عند ثني قطع العمل متعددة الانحناءات، إذا كانت H1>H أو B<V/2، يمكن أن يحدث تداخل بين قطعة العمل وفتحة القالب السفلي ومنضدة العمل. يصبح اختيار القالب السفلي وتسلسل الثني مهمًا للغاية، ويمكن استخدام الطرق التالية:
① اختر قالبًا سفليًا عالي الأبعاد مع H>H1 لضمان الانحناء الطبيعي لقطعة العمل;
② اختر فتحة القالب السفلي مع B>V/2 لضمان الانحناء الطبيعي لقطعة العمل;
③ في حالة عدم وجود قالب سفلي عالي الأبعاد، قم بتغيير تسلسل الانحناء. قم بتشويه الانحناء الأوسط مسبقًا إلى زاوية معينة، ثم قم بالثني في الجانب القصير، وشكل الانحناء الثالث، وأخيرًا قم بكبح الانحناء الأوسط إلى الحجم والزاوية المطلوبين، مما يضمن حجم عملية الشُّغْلة، كما هو موضح في الشكل 6.
تحليل الأسباب:
تشقق الثني هو مشكلة شائعة تحدث على سطح الشد لأجزاء الصفائح المعدنية أثناء عملية الثني. يمكن لهذه الظاهرة أن تلحق ضررًا كبيرًا بالخصائص الميكانيكية لقطعة العمل، مما يجعلها غير صالحة للاستخدام ويؤدي إلى خسائر اقتصادية بسبب التخريد. تشمل الأسباب الرئيسية لتشقق الانحناء ما يلي:
التدابير الوقائية:
لمنع تكسير الانحناء، يمكن تنفيذ عدة استراتيجيات:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
عند استخدام الثني المرن لتحديد موضع الثقب، فإن السطح الخارجي لذراع الثني يتعرض للاحتكاك من كل من سطح القالب المقعر والسطح الخارجي لقطعة الشُّغْلَة. يمكن أن تؤدي قوة الاحتكاك هذه إلى تشوه ثقب التموضع. يحدث التشوه لأن المادة المحيطة بالفتحة غير مدعومة بشكل موحد ويتم سحبها بشكل غير متساوٍ أثناء عملية الثني.
الحلول:
للتخفيف من تشوه الثقب أثناء عملية الثني، ضع في اعتبارك الحلول التالية:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
أثناء عملية الثني، قد يصبح سطح قطعة العمل منتفخًا أو غير مستوٍ بسبب الضغوط التفاضلية التي تتعرض لها المادة. وعلى وجه التحديد، تحت الشد في الاتجاه المحيطي، ينكمش السطح الخارجي للمادة بينما يتمدد السطح الداخلي. يمكن أن يؤدي هذا التشوه التفاضلي إلى انتفاخ في اتجاه الانحناء.
الحلول:
ولمعالجة مشكلة انتفاخ السطح أو عدم استوائه، ضع في اعتبارك الحلول التالية:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
يرجع اختلال محاذاة محاور الثقوب على الجانبين بعد الثني في المقام الأول إلى ارتداد المادة. عند ثني الصفيحة المعدنية، تميل المادة إلى الارتداد قليلاً بعد إزالة قوة الثني. يمكن أن يؤدي تأثير الارتداد هذا إلى تغيير زاوية الانحناء المقصودة، مما يؤدي إلى اختلال محاذاة الخط المركزي وبالتالي محاور الثقوب.
الحلول:
لمعالجة مشكلة محاور الثقب المنحرفة بعد الانحناء، ضع في اعتبارك الحلول التالية:
يعد ضمان التموضع الدقيق للفتحات بعد عملية الثني في تصنيع الصفائح المعدنية أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة المنتج النهائي ووظائفه. هناك عوامل مختلفة يمكن أن تؤدي إلى عدم الدقة في مواضع الثقوب، وفهم هذه الأسباب أمر ضروري لتنفيذ حلول فعالة.
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
عندما يكون ارتفاع الانحناء أقل من الحد الأدنى لارتفاع الانحناء، يميل جزء الانحناء إلى التمدد. يمكن أن يؤدي هذا التمدد إلى اختلال المحاذاة، مما يتسبب في عدم توازي خط الانحناء مع مركز الثقوب.
الحلول:
تحليل الأسباب:
يمكن أن يؤثر التشوه من حيث العرض بعد الانحناء، والذي غالبًا ما يظهر على شكل انحراف في القوس، تأثيرًا كبيرًا على جودة ودقة الشُّغْلَة النهائية. تنشأ هذه المشكلة عادةً بسبب عدم اتساق العمق والانكماش عبر عرض قطعة العمل، مما يؤدي إلى الالتواء والانحراف. تشمل العوامل الرئيسية التي تساهم في هذه المشكلة ما يلي:
الحلول:
لتخفيف التشوه في العرض بعد الانحناء، يمكن تنفيذ عدة استراتيجيات:
توصيات إضافية:
تحليل الأسباب:
عندما تتم معالجة قطعة عمل ذات شقّ، تميل المادة الموجودة عند الشقّ إلى الانفتاح، مما يتسبب في تحرك الحافتين المستقيمتين إلى الخارج إلى اليسار واليمين. ينتج عن هذه الحركة انحراف لأسفل في الجزء السفلي من الشُّغْلَة. وغالبًا ما تُلاحظ هذه الظاهرة في معالجة الصفائح المعدنية، حيث تتعرض سلامة المادة للخطر بسبب القطع أو الشقوق، مما يؤدي إلى التشوه.
الحلول:
اعتبارات إضافية:
تحليل الأسباب:
في عملية اختيار قالب الثني، من الممارسات الشائعة اختيار عرض الأخدود على شكل حرف V يساوي 4 إلى 6 أضعاف سُمك المادة (T). ومع ذلك، يمكن أن يحدث انزلاق إذا كان حجم الثني أقل من نصف عرض الأخدود على شكل حرف V المحدد. تنشأ هذه الحالة لأن المادة تفتقر إلى الدعم الكافي داخل الأخدود الزائد على شكل حرف V، مما يؤدي إلى عدم الاستقرار أثناء عملية الثني.
المشكلة:
تكمن المشكلة الأساسية هنا في أن الأخدود على شكل حرف V المحدد كبير جدًا بالنسبة للمادة التي يتم ثنيها، مما يتسبب في انزلاق المادة أثناء المعالجة.
الحلول:
1. طريقة انحراف خط الوسط (التصنيع اللامركزي)
عندما يكون حجم المادة المراد ثنيها أقل من نصف 4 إلى 6 أضعاف T، فمن الضروري تعويض المساحة الزائدة في الأخدود على شكل حرف V. يمكن تحقيق ذلك من خلال التصنيع الآلي غير المركزي، حيث يتم وضع المادة بعيدًا عن المركز لضمان تلامس ودعم أفضل داخل الأخدود على شكل حرف V.
2. معالجة الحشو
الحل الفعال الآخر هو استخدام الحشو لملء المساحة الزائدة في الأخدود على شكل حرف V. توفر هذه الحشوة دعماً إضافياً للمادة، مما يمنع الانزلاق أثناء عملية الثني.
3. الثني بأخدود صغير على شكل حرف V والضغط بأخدود كبير على شكل حرف V
في الحالات التي يكون فيها الأخدود الصغير على شكل حرف V ضروريًا للثني الأولي، ولكن هناك حاجة إلى أخدود أكبر على شكل حرف V للضغط النهائي، يمكن استخدام نهج مركب. ابدأ بثني المادة بأخدود صغير على شكل حرف V لضمان الثبات ثم اضغط بأخدود أكبر على شكل حرف V لتحقيق نصف قطر الانحناء المطلوب.
4. اختر أخدود V أصغر
الحل الأكثر وضوحًا هو اختيار أخدود على شكل حرف V أصغر حجمًا وأكثر ملاءمة لسُمك المادة وحجم الثني. يضمن ذلك دعم المادة بشكل كافٍ طوال عملية الثني، مما يقلل من خطر الانزلاق.
تحليل الأسباب:
في سياق عمليات الثني باستخدام مكابح الضغط، غالبًا ما يجب أن يكون عرض الثني الداخلي أضيق من عرض القالب القياسي. فيما يلي العوامل والاعتبارات الرئيسية:
الحلول:
لمعالجة مشكلة أن يكون عرض الانحناء الداخلي أضيق من عرض القالب القياسي، ضع في اعتبارك الحلول التالية:
تحليل الأسباب:
عندما يتم وضع ثقب قريب جدًا من خط الثني في جزء الصفيحة المعدنية، يمكن أن تتسبب عملية الثني في سحب المادة حول الثقب وتشويهها. وتظهر هذه المشكلة بشكل خاص عندما تكون المسافة من الثقب إلى خط الانحناء، والتي يُشار إليها بـ 𝐿Lأقل من القيمة الحرجة. تتراوح هذه القيمة الحرجة عادةً بين 4 إلى 6 أمثال سُمك الصفيحة 𝑇T مقسومًا على 2. رياضيًّا، يمكن التعبير عن ذلك رياضيًّا على الصورة
𝐿 <𝑇/4/2 إلى 6𝑇/2
أثناء عملية الانحناء، تؤثر قوى الشد على المادة، مما قد يؤدي إلى السحب والتشويه إذا كان 𝐿L غير كافية. ويرجع ذلك إلى أن المادة المحيطة بالثقب تتعرض لإجهاد كبير، مما يتسبب في تشوهها.
الحد الأدنى للمسافة لL لسماكات الألواح المختلفة
المسافة الصغرى 𝐿L لمختلف سماكات الألواح يمكن تحديدها بناءً على عرض أخدود القالب القياسي. وهذا يضمن عدم تعرض المادة لإجهاد مفرط أثناء الثني، مما يمنع السحب والتشويه.
الحلول:
للتخفيف من مشكلة الثقوب القريبة جدًا من خط الانحناء، يمكن تنفيذ العديد من الحلول:
في سياق معالجة الصفائح المعدنية، وخاصة أثناء عمليات الثني، فإن المسافة 𝐿L تلعب المسافة بين الحافة المرسومة وخط الانحناء دورًا حاسمًا في تحديد جودة الانحناء. عندما تكون هذه المسافة صغيرة جداً، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تشوهات غير مرغوب فيها. دعنا نتعمق أكثر في السبب والحلول المحتملة لهذه المشكلة.
تحليل الأسباب:
عندما تكون المسافة 𝐿L بين الحافة المرسومة وخط الانحناء أقل من 4𝑇/2 إلى 6𝑇/2 (حيثT هو سمك الصفيحة)، تكون المادة عرضة للتشوه. يحدث هذا التشوه لأن المادة تتلامس مع القالب السفلي أثناء عملية الثني. لا تسمح المسافة غير الكافية للمادة بالانحناء بحرية، مما يؤدي إلى تركيزات إجهاد وتشوه لاحق.
الحلول:
للتخفيف من حدة هذه المشكلة، يمكن استخدام عدة استراتيجيات:
1. استخدام المعالجة بالقطع أو العقص
يمكن أن تساعد المعالجة بالقطع أو العقص في إدارة تدفق المواد وتقليل تركيزات الإجهاد التي تسبب التشوه. تتضمن هذه الطرق إنشاء نمط تشوه متحكم به يوزع الضغوط بشكل متساوٍ عبر المادة.
2. تعديل حجم المادة
يمكن أن يساعد ضبط أبعاد المادة في ضمان أن المسافة 𝐿L ضمن النطاق المقبول. قد يتضمن ذلك زيادة حجم الفراغ أو تغيير التصميم لتوفير مساحة أكبر بين الحافة المرسومة وخط الانحناء.
3. استخدام معالجة القوالب الخاصة
يمكن تصميم القوالب المتخصصة لاستيعاب المتطلبات المحددة لعملية الثني. يمكن أن تساعد هذه القوالب في التحكم في تدفق المواد وتقليل احتمالية حدوث تشوه من خلال توفير دعم أفضل وتقليل نقاط التلامس التي تسبب تركيزات إجهاد.
4. معالجة القالب بشكل غير مركزي
تنطوي المعالجة اللامركزية للقالب على تصميم القالب بطريقة تعوض المسافة الصغيرة 𝐿L. قد يتضمن ذلك ميزات خارج المركز أو تعديلات تسمح للمادة بالانحناء دون التلامس المباشر مع القالب السفلي، وبالتالي تقليل خطر التشوه.
تحليل الأسباب:
قد لا تلتصق حافة التسطيح الطويلة بإحكام أثناء عملية التسطيح، مما يؤدي إلى ارتفاعها عند الأطراف. وتعتمد هذه المشكلة إلى حد كبير على وضع التسطيح، لذا من الضروري الانتباه جيدًا إلى الوضع أثناء عملية التسطيح.
الحلول:
الاحتياطات:
تحليل الأسباب:
إن السبب الرئيسي للكسور في جسور السحب ذات الارتفاع الكبير هو التمدد والتكسر الشديد للمادة. ويمكن أن يحدث ذلك بسبب عدة عوامل:
الحلول:
لمعالجة هذه المشكلات ومنع حدوث كسور في جسور السحب ذات الارتفاعات الكبيرة، يمكن تنفيذ الحلول التالية:
تحليل الأسباب:
أثناء معالجة القالب الخاص، يمكن أن يتغير حجم المعالجة بسبب عدة عوامل. أحد الأسباب الرئيسية هو إزاحة قطعة العمل. وغالبًا ما تكون هذه الإزاحة نتيجة لقوة الضغط الأمامية التي تمارس أثناء المعالجة. ونتيجة لذلك، فإن الزاوية الصغيرة 𝐿L من الجزء الأمامي من الشُّغْلَة. يمكن أن يؤدي هذا التغيير إلى عدم الدقة في الأبعاد النهائية لقطعة الشغل المعالجة.
الحلول:
للتخفيف من مشكلة تغيرات الحجم أثناء معالجة القالب الخاص، يمكن تنفيذ الحلول التالية:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
الحلول:
توصيات إضافية:
تحليل الأسباب:
الحلول:
نصائح إضافية:
تحليل الأسباب:
الحلول:
تحليل الأسباب:
يمكن أن يُعزى التشوه بالقرب من الانحناء بعد عملية الثني إلى تشغيل الماكينة بسرعة عالية للغاية. عندما تتجاوز سرعة الانحناء التصاعدي للماكينة السرعة التي يمكن للمشغل أن يمسك ويدعم الشُّغْلَة يدويًا، ينتج عن ذلك توزيع غير متساوٍ للقوة وتشوه لاحق. يمكن أن يؤدي هذا التباين في السرعات إلى عدم محاذاة الشُّغْلَة أو دعمها بشكل صحيح أثناء عملية الثني، مما يتسبب في حدوث تشوه غير مرغوب فيه بالقرب من منطقة الانحناء.
الحلول:
لمعالجة هذه المشكلة، يمكن تنفيذ الحلول التالية:
توصيات إضافية:
تكون أجزاء الألومنيوم (AL) عرضة للتشقق عند ثنيها بسبب البنية البلورية الفريدة للمادة. هذه البنية تجعل الألومنيوم عرضة للكسر على طول الخطوط المتوازية أثناء عملية الثني.
حلول لمنع التشقق:
اعتبارات إضافية:
قراءة ذات صلة: 12 حلاً لمشاكل ثني الصفائح المعدنية
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR