روش های مختلف خمکاری ورق فولادی
خمکاری ورق فولادی از عملیات بسیار پرکاربرد در صنعت فولاد است که از آن برای ساخت انواع مقاطع و اشکال فولادی استفاده می شود. خمکاری ورق فلزی عملی مکانیکی است که در آن به روش های گوناگون به یک ورق فشار وارد شده و باعث ایجاد خمش و زاویه در آن می شوند. خم کاری روش های گوناگونی دارد که به کار بردن هر کدام از این روش ها به فاکتورهای مختلفی مانند ضخامت ورق، زاویه خمش، جنس ورق، گرم یا سرد بودن ورق و ... بستگی دارد. چنانچه خم کاری ورق با دقت انجام نشود ممکن است باعث ایجاد ترک در نواحی خمش یا چین خوردگی ورق شود. به همین دلیل لازم است تا پیش از شروع خمکاری محاسبات دقیقی مرتبط با آن انجام شود. در این مقاله ما معرفی انواع پرکاربرد روشهای خمکاری فلزات مانند خم V، خم U، خم سنبه و ماتریس و ... پرداخته ایم. همچنین برخی نکات مربوط به خم کاری نیز ذکر شده است.
ورق‌های فلزی محصولاتی بسیار مفید و همه‌کاره هستند که می‌توانند به روشهای مختلف به اشکال گوناگون تبدیل شوند. این تبدیل با استفاده از فرآیندهای ساده شکل‌دهی ورق می‌تواند انجام شود. تحقیقاتی زیادی بر روی نحوه‌ی خم کردن ورق‌های فلزی انجام شده است. در این مقاله به بررسی روشهای مختلف خم کردن ورق فلز، مزایا و معایب هر روش و اهمیت آن‌ها در فرآیند خمکاری ورق فلزی خواهیم پرداخت. همچنین نکات مفیدی در زمینه خمکاری ورق‌های فولادی ذکر خواهد شد.
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
- خم کردن ورق فولادی
- کاربردهای خمکاری ورق
- روشهای خم کردن ورق فلزی
- نکات مربوط به خمکاری صفحات فولادی
خم کردن ورق فولادی
خم کردن ورق یا به اصطلاح Bending از روشهای بسیار موثری است که برای ساخت محصولات و اشکال مختلف به کار برده می‌شود. خم کردن ورق عملیاتی است که در آن برای رسیدن به شکل مورد نظر به اشکال مختلف به ورق نیرو اعمال می‌شود. نیرویی که به ورق اعمال می‌شود فقط ویژگی‌های خارجی ورق را تغییر می‌دهد و سایر پارامترهای ورق مانند طول و ضخامت می‌تواند ثابت باقی بماند. در حقیقت این فرآیند چکش‌خواری ورق فلزی است که به آن این اجازه را می‌دهد تا تحت فرآیندهای شکل‌دهی مختلف قرار بگیرد و به راحتی خم شود. هرچند ورق‌های گوناگون ممکن است از نظر قابلیت چکش‌خواری و فرم‌پذیری مشابه هم نباشند.
کاربردهای خمکاری ورق
خمکاری ورق‌های فلزی یکی از فرآیندهای ضروری در صنعت فلزات برای ساخت محصولات مختلف به شمار می‌آید. برای مثال، صنعت اتومبیل‌سازی را در نظر بگیرید. قسمت‌های مختلف اتومبیل از ورق با اشکال مختلف تشکیل شده است. مهم‌ترین و بزرگ‌ترین قسمت نیز بدنه خودرو است. همچنین از خمکاری می‌توان برای ساخت قطعات بزرگ یا کوچک موتور نیز استفاده نمود.
روشهای خم کردن ورق فلزی
روشهای مختلف خم کردن فلزات از نظر هدف همه با هم مشترک هستند. در همه‌ی این روش‌ها به دنبال این هستیم که یک ورق فلزی را به شکل مورد نظر خود درآوریم. با این حال در عملکرد این روش‌ها تفاوت‌هایی وجود دارد. عواملی مانند ضخامت ورق، شعاع خم شدن، هدف مورد نظر و ... از جمله مواردی هستند که نوع استفاده از روش خمکاری را مشخص می‌کنند.
خم V
خم کردن V رایج‌ترین روشی است که برای خم کردن ورق‌های فلزی به کار برده می‌شود و در اکثر پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش از ابزاری به نام پانچ یا V-die برای خم کردن ورق با زوایای دلخواه استفاده می‌شود. در طول این فرآیند پانچ خمشی بر روی ورق فلز و V-die قرار می‌گیرد و فشار وارد می‌کند. زاویه تشکیل شده توسط ورق نیز به نقطه‌ی فشار پانچ بستگی دارد. همین مسئله باعث می‌شود تا این روش ساده و کارآمد باشد زیرا می‌توان از آن برای خم کردن صفحات فولادی بدون تغییر موقعیت آن‌ها استفاده کرد.
خم کاری کفی یا Bottoming
در این روش ورق فلزی به یک قالب از پیش تعبیه شده فشرده می‌شود تا زاویه و شکل مورد نظر را به خود بگیرد. در این روش موقعیت و شکل قالب تعیین‌کننده خم خروجی است. همچنین امکان برگشت ورق خم شده نیز وجود دارد.
خم کاری حلقه‌زنی یا Coining
این روش به دلیل دقتی که دارد بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند امکان برگشت ورق نیز وجود ندارد.
خم کاری هوایی یا Air Bending
خم کاری هوایی یا خم کاری نسبی روشی است که دقت کافی ندارد، اما به دلیل سادگی و راحتی کاربرد و اینکه ابزار خاصی لازم ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
خم رول یا Roll Bending
خم رول برای ایجاد یک خم به صورت رول یا منحنی در ورق فلزی به کار برده می‌شود. در این روش از یک پرس هیدرولیک، پرس دستی و سه غلتک برای ایجاد خم‌های گرد استفاده می‌شود. از این روش می‌توان برای تولید تیوب، شکل‌های توخالی و مخروط‌ها بهره برد.
خم U
اصول ایجاد خم U بر روی ورق مانند خم V است با این تفاوت که به‌جای ایجاد شکل V، شکل U ایجاد می‌شود. استفاده از خم U بسیار محبوب است.
خمکاری با سنبه و ماتریس (Wipe Bending)
خمکاری با سنبه و ماتریس از دیگر روش‌هایی است که برای ایجاد خم بر روی ورق‌های فلزی به کار برده می‌شود. ایجاد خم در این فرآیند به ماتریس (قطعه سبز رنگ) بستگی دارد. ورق روی ماتریس قرار می‌گیرد، سپس قطعه‌ای دیگر از بالا به آن فشار وارد می‌کند تا ورق در جای خود ثابت باقی بماند. در این شرایط سنبه به لبه‌ی ورق که خارج از ماتریس قرار دارد فشار وارد کرده و آن را خم می‌کند.
خمکاری چرخشی
از مزایای استفاده از خمکاری چرخشی نسبت به خم V یا سنبه و ماتریس می‌توان به این مورد اشاره کرد که سطح ورق خراشیده نمی‌شود. این روش برای ایجاد گوشه‌های تیز بسیار ایده‌آل است.
نکات مربوط به خمکاری صفحات فولادی
خمکاری صفحات فلزی در عین سادگی می‌تواند پیچیده باشد. با این حال رعایت برخی نکات باعث می‌شود فرآیند خمکاری آسان‌تر و بی‌عیب‌تر انجام شود. در ادامه به برخی از این نکات اشاره خواهد شد:
مراقب بازگشت ورق به حالت قبل باشید
هنگام خم کردن ورق باید به این نکته توجه داشت که امکان بازگشت ورق به حالت اولیه وجود دارد. به همین دلیل لازم است تا ورق کمی بیشتر از زاویه مورد نظر خم شود.
آیا ورق فلزی به اندازه کافی چکش‌خوار است؟
در برخی موارد خمکاری یک ورق فلزی باعث می‌شود تا در گوشه‌ها دچار ترک شود. همه ورق‌های فولادی را نمی‌توان به هر میزان دلخواه تحت خمکاری قرار داد. در هنگام فرآیند خمکاری باید به حد خمش ورق توجه داشت.
همیشه از پرس برک استفاده کنید
دستگاه پرس برک باعث ایجاد یک خم تمیزتر روی ورق می‌شود.
