وبلاگ

دستگاه خم کن ورق چگونه کار می کند؟

خمکاری ورق فلزی فرآیندی تولیدی است که در آن به وسیله دستگاههای برش گیوتین ، برش لیزر ، برش پلاسما و یک ماشین قدرتمند خمکاری cnc می توان اکثر فضاها ، جعبه های الکتریکی ، براکت ها و لوازم صنعتی دیگر را تولید کرد. بدین منظور از دستگاه های پانچ خم کن نیز میتوان استفاده کرد هر چند عملکرد متفاوتی داشته باشند.

وقتی ورق فلزی بین دو ابزار فشار دهنده قرار می گیرد خمکاری ورق اتفاق می افتد که به ابزار فوقانی سمبه و به ابزار پایینی ماتریس گفته می شود. دستگاه های خمکاری ورق کنترل ابزارهای حرکتی و فشار را به وسیله موتورهای هیدرولیک یا موتورهای سروو فراهم می کنند. زاویه خم عمدتا به وسیله عمق نفوذ سمبه به درون ماتریس تعیین می شود.

قدرت خمکاری

حداکثر نیرویی که توسط جک های دستگاه خم کن به ورق وارد می شود می تواند شعاع و طول قطعه خمکاری شده را تعیین کند. نیروی مورد نیاز برای خم شدن ورق فلز با طول خم، زاویه خم خارجی و ضخامت ورق فلزی افزایش می یابد و با افزایش شعاع خمش کاهش می یابد. ماشین آلات برشکاری استقلال دارای قابلیتهای مختلف خمکاری، حداکثر طول دو و نیم متر و حداکثر نیروی ۱۲۰ تن در دسترس هستند. جدول زیر نمونه ای برای خم کردن ورق به زاویه ۹۰ درجه را نشان می دهد:

جدول فشار جک ها
جدول میزان فشار جک ها برای خم کاری ورق

 

طراحی و پیچیدگی قطعات فلزی

طراحی و ساخت قطعات در پیچیدگی با هم متفاوت است. دستگاههای خم کن ورق مدرن با قرارهای قابل تنظیم مجهز به سروو موتورکه در آن اجزا توسط تنظیمات دستی یا تنظیمات رباتیک ارائه می شوند ارائه می شود که ابزار خوبی برای کوتاه کردن زمان خمکاری هستند

در ساخت قطعات پیچیده، قرارها پس از خم شدن ورق به فاصله متناظر مورد نیاز برای خم شدن بعدی تنظیم می شوند. اندازه حرکت قرارها و جکهای فشاری با یک کنترل کننده CNC هماهنگ شده است. برنامه های CNC را می توان به صورت آنلاین در رابط کاربری دستگاه یا بسته نرم افزاری برنامه نویسی آفلاین (یا CADCAM) ایجاد کرد.

ابزارها و سمبه های مختلف خمکاری

انواع مختلفی از سمبه ماتریس ها برای مصارف گوناگون خمکاری مورد استفاده قرار می گیرند. ویژگی سمبه ماتریس ها بسته به نوع خم شدن ورق و همچنین جنس ورق خم شده متفاوت است که در شکل زیر نشان داده شده اند.

ورق ضخیم به طور کلی با شعاع خمشی بزرگتر پردازش می شود و این می تواند با افزایش شعاع سمبه و افزایش دهانه ماتریس حاصل شود.

قطعاتی که نیاز به زاویه خمش تیز دارند نیازمند سمبه ماتریس های متفاوت تری از خمکاری ورق ضخیم هستند. هر دو ابزار بالا و پایین در این مورد زاویه تند تری دارند.

قطعات فلزی که دارای بیش از یک خم می باشند، اغلب نیاز به تیغه های خاصی دارند تا برای این کار آماده شوند. بدون این تغییر تیغه، عملیات خم کردن ورق به مشکل بر می خورد و باعث غر شدن یکی از اضلاع می شوند. این نوع ابزار اغلب به نام تیغه گردن غازی یا نامهای مشابه خوانده می شود.از ابزار زیر بیشتر برای خمکاری ورقهای نازک یعنی با ضخامت کمتر از ۳ میلیمتر می توان استفاده کرد.

ورق فلزی خالص توسعه

هنگام طراحی قطعات فلزی با ورق توجه طراح به الگوی صاف و مقدار فضای خالی ضروری است. بدین معنی که به عنوان مثال با خم شدن ورق ۶ میل به زاویه ۹۰ درجه حدود ۶ حدود ۶ میلیمتر دیگر به طول دو ضلع افزوده می شود که در مثال زیر می توانید این نکته را به خوبی ببنید:

انواع روشهای خم کاری ورق های فلزی

خم کاری ورق های فلزی برای کاربردهای صنعت کارخانه ای و لوله کشی (ازجمله لوله‌های حمل‌موادنفتی، لوله های آب و غیره) به تدریج طی انقلاب صنعتی و نیمه اول قرن بیست و یکم توسعه یافت. طی ۵۰ سال اخیر، دیجیتالی شدن جهان به پیشرفت این روند سرعت بیشتری بخشیده است.

خمکاری ورق های فلزی به سازندگان، کارخانه داران و حتی مخترعان کمک می کند تا محصول شان را با طراحی مختص خود (مثل وی شکل، یو شکل، و حتی شکل های حلقوی) با استفاده از ابزارهایی مانند ماشین پرس برک (ماشین پرس خمکاری) بسازند. این ماشین ها در طیف وسیعی از اندازه (معمولا ۲۰-۲۰۰ تن) طراحی شده اند که برای طیف گسترده ای از ضخامت ها و همچنین برای مجموعه ای از کاربردهای صنعتی مناسب می باشد. ماشین پرس خمشی دارای یک پانچ (منگنه) و قالب منگنه است که ورق فلزی بین این دو قرار می گیرد. بسته به مقدار نیروی مورد نیاز برای ایجاد اشکال متفاوت و همینطور عوامل دیگر، نسخه های مختلف پرس خمکاری (پرس برک) مورد استفاده قرار می گیرد: مکانیکی، پنوماتیک، هیدرولیک و سروو-الکتریکی (الکتریکی خودتنظیم). تا سال های ۱۹۵۰،ماشین پرس خمشی مکانیکی در بازار جهانی رایج شد. امروزه ادغام سیستم هیدرولیک و کنترل کامپیوتری، ماشین های هیدرولیکی را محبوبتر و رایج تر ساخته است. دستگاه های پنوماتیک و سروو-الکتریکی به طور معمول برای ورق های فلزی با تناژ کم کاربرد دارد.

بیایید نگاهی به انواع خمکاری بیندازیم. برای نمونه به سه نوع خم کاری اصلی اشاره خواهیم کرد: از جمله:

خم کاری هوایی (Air Bending)

خم کاری منگنه ای  (Coining)

استفاده از کوبش در محل شعاع خم و یا ایجاد تنش های فشاری موضعی (Bottoming)

خمکاری ورق با پرس برک
ذستگاه پرس برک ۳ متری

خمکاری هوایی (خم آزاد) Air Bending

این نوع خمکاری بخاطر انعطاف پذیری بسیاری که دارد متداولترین روش خمش فلزات است که بیشترین کاربرد آن برای ورقه های فلزی با تناژ کم در صنعت می باشد.  در این متد با فشار پانچ بر روی ورقه ی فلزی که بین  قالب وی شکل  و منگنه (پانچ) قرار گرفته میتوان فرم دهی کرد. با بکارگیری این ابزار (پانچ فوقانی و قالب وی شکل تحتانی ) طیف گسترده ای از زاویه ها را بر روی ورقه های فلزی مختلف می توان  طراحی کرد. دراین نوع خم کاری روش کار بدین صورت است که زاویه خم با حرکت پانچ بر روی ورقه فلزی در یک زاویه خاص از قالب وی شکل تشکیل می شود .

ضخامت صفحات و جنس ورقه تعیین کننده ی زاویه ی بدست آمده توسط محل پانچ  است. در واقع مقاومت کششی فلز اثر زیادی بر روی پروسه خم کاری دارد.

این یک ویژگیست که در آن ماده مورد نظر وقتی ” خم کاری عمدتا تحت تأثیر “کرنش سختی” دفرمه می شود، سخت تر می گردد. با توجه به خم کاری موادی که کرنش سختی کمتری دارند؛ ورقکار به این نتیجه میرسد که افزایش سختی و تنش سیلان

تقریبا حتی تا زمان دفرمه شدن بدون تغییر باقی می ماند. شعاع منگنه با شعاع ورقه خم شده برابر خواهد بود.

پانچ خم کن
پانچ خم کن

بطور کلی از مزایای خم آزاد(خمکاری هوایی) میتوان به این چند مورد اشاره کرد:

کوبش در محل شعاع خم و یا ایجاد تنش های فشاری موضعی استفاده از (Bottoming)

در این نوع خم کاری ورقه های فلزی قالب های یو شکل برای فرم دهی استفاده نمی شوند و فقط قالب های وی شکل مدنظر هستند. ازمزایای این تکنیک به دقت بیشتر و اسپیرینگ بک کمتر میتوان اشاره کرد. از معایب این مورد نیز میتوان به استفاده از ابزارآلات مختلف برای هر زاویه خمشی، ضخامت ورق و جنس فلز متفاوت اشاره کرد.

روش خم منگنه ای  (Coining)

این روش نیروی قویتری نسبت به خم کاری هوایی (خم آزاد) فراهم می کند و باعث تغییر شکل دائمی در ورق می شود. اسپرینگ بک (Spring back) کمتری در این روش مشاهده می شود و دقت بسیاربالایی دارد. ولی بخاطر هزینه بالای این روش کمتر مورد استقبال واقع شده است.

با اینحال بغیر از این سه روش اصلی به روش های فرعی دیگری نیز در این مقاله می پردازیم:

خمش سه نقطه‌ای(Three point bending)

این روش نسبتا تکنیک جدیدیست که یک ابزار تحتانی دارای ارتفاع تنظیم دارد که به عنوان یک قالب مورد استفاده قرار می گیرد. این ابزار توسط یک موتور خود تنظیم یا موتور سروو حرکت می کند و با آن زاویه خمشی با دقت ۰٫۲۵ درجه  میتوان بدست اورد. لازم بذکر است این روش نیز هزینه بالایی در بر دارد و بیشتر برای بازارهای با جایگاه ویژه پرسود مورد استفاده قرار می گیرد.

خم تاشو و له کردن (Folding and Hemming)

ورقه های بزرگ فلزی را می توان با این فرآیند براحتی فرم داد، و عملیات روی آنها بطور اتوماتیک انجام گیرد. پیچ های گیره ای قسمت طولانی ورق فلزی را برای فرم دهی یکجا ثابت نگه میدارند که این به ساخت قسمت هایی از ورق با زاویه های خمشی مثبت و منفی کمک می کند. ریسک آسیب و خراش سطحی در این نوع خمکاری خیلی کم است.

خمکاری با قالب های اطوکننده (Wiping)

در این تکنیک، قسمت طویل ورق فلزی با گیره ثابت نگه داشته می شود و سپس ابزار خمش با بالا و پایین شدن ورقه را اطراف مقطع عرضی خمشی فرم می دهد. اگرچه کار با این متد می تواند زمان کمتری صرف کند و نسبت به خم تاشو سریع تر است اما ریسک ایجاد خراش برروی ورقه در این روش بیشتر است.

خم کاری دوار (Rotary Bending)

این تکنیک نیز تقریبا” شبیه به متد قبلی است با این تفاوت که در اینجا قالب فوقانی دستگاه از یک سیلندر چرخان (که بصورت مستقل حرکت می کند) تشکیل شده است و قالب تحتانی نیز منطبق با سیلندر چرخان انتخاب می شود که با قرار دادن قطعه کار فلزی بین این دو (سیلندر چرخان و قالب تحتانی متناظر) فرم غلتانک چرخشی را بخود می گیرد.

این روش می تواند زوایایی بیشتر از ۹۰ درجه نیز تولید کند. عمدتا” برای سطوحی حساس که خیلی زود خراش برمی دارند و همچنین برای سطوح رنگ آمیزی شده مناسب می باشد. همچنین این روش دارای دقت بالایی است و در صنعت به آن “خم کننده ی آماده” نیز می گویند و نسبت به روش های معمولی مثل خمکاری با قالب های اطوکننده (Wiping) مزایای زیادی دارد.

خم کننده های هیدرولیکی با قالب چرخان (غلتکی)  و محصولات دیگر مانند ماشین های شیارسازی(Beading Machine)،رول فرمینگ، یا ماشین های سی ان سی (cnc) جروفنج فلز (notcher machine) به اندازه کافی همه کاره و تطبیق پذیر هستند تا کارهای مختلف خمکاری با حجم زیاد را انجام دهند.

امروزه طراحان ورق فلزی بر روی ایجاد اشکال ساده تمرکز نمی کنند، بلکه بیشتر به سبک شگفت انگیز، دوام، وزن کم و رضایت مشتری تمرکز دارند. میدانیم که هرزگاهی باید خلاقیت به خرج دهید و تکنیک های مختلفی را برای ایجاد فرم موردنظرتان امتحان کنید.

شما چطور با فرآیند فابریکاسیون برای خلق اشکال مدنظر پروژه هایتان ابتکار به خرج می دهید و راه های تازه ای رو امتحان می کنید؟ میتوانید در قسمت کامنت با ما در میان بذارید!

تیم خبره و باتجربه برشکاری استقلال سالهاست که خدمات خمکاری ورق را به  سازمان ها و صاحبان صنایع حوزه های مختلف  ارائه می دهد. برشکاری استقلال با در دست داشتن تکنولوژی های روز دنیا برای شکل دهی انواع ورق های فلزی، می تواند با دانستن انتظارات و معیارهای شما مشتریان عزیز برای پروژه هایتان، بهترین خدمات را به شما ارائه دهد.

با ما تماس بگیرید: ۰۹۰۳۱۲۴۱۱۴۴ – ۰۲۱۶۶۳۱۲۸۶۴

مطالعه بیشتر: نمونه کارهای برشکاری و خمکاری

بازدید: 128

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *