تکنیک‌ها و نکات کلیدی برای خم‌کاری دقیق ورق فلزی

از محفظه‌های الکترونیکی دقیق گرفته تا اجزای بادوام خودرو و لوازم خانگی روزمره، خم‌کاری ورق فلز در تولید مدرن امری رایج است. اما چگونه تولیدکنندگان می‌توانند به خم‌های دقیق و کارآمد دست یابند و در عین حال از مشکلات رایج اجتناب کنند؟ این بررسی عمیق، روش‌های خم‌کاری را بررسی می‌کند، به چالش‌های برگشت فنری می‌پردازد و محاسبات ضریب K را رمزگشایی می‌کند تا به مهندسان در تسلط بر این فرآیند ضروری ساخت کمک کند.

همچنین به عنوان ترمز پرس، تا کردن یا خم‌کاری لبه شناخته می‌شود، این فرآیند شامل اعمال نیرویی است که از استحکام تسلیم ماده فراتر می‌رود تا تغییر شکل زاویه‌ای دائمی ایجاد شود. تطبیق‌پذیری این تکنیک آن را در سراسر صنایع ضروری می‌کند، اگرچه پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز مستلزم درک چندین جنبه کلیدی است:

• روش‌های خم‌کاری اصلی و کاربردهای آن‌ها
• مدیریت اثرات برگشت فنری
• محاسبه میزان خم با استفاده از ضریب K

تکنیک‌های خم‌کاری مختلفی وجود دارد که هر کدام مزایای متمایزی را ارائه می‌دهند. انتخاب معمولاً شامل متعادل کردن الزامات دقت با سادگی عملیاتی است، با روش‌های انعطاف‌پذیرتر که عموماً به دلیل کارایی ابزار ترجیح داده می‌شوند.

متداول‌ترین رویکرد از مجموعه‌های پانچ و قالب در سه پیکربندی اصلی استفاده می‌کند:

توصیه می‌شود که دهانه‌های قالب بر اساس ضخامت مواد (t) متفاوت باشد:

• ته‌نشینی: 6-12t بسته به محدوده ضخامت
• خم‌کاری هوا: 12-15t
• سکه زنی: 5t

خم‌کاری U:مشابه خم‌کاری V اما پروفیل‌های U شکل را با استفاده از ابزارهای تخصصی تولید می‌کند.

خم‌کاری پله‌ای:خم‌های V متوالی، شعاع‌های بزرگ را به صورت اقتصادی ایجاد می‌کنند، که برای اشکال مخروطی ایده‌آل است.

خم‌کاری رولی:سیستم‌های سه غلتکی لوله‌ها یا منحنی‌های با شعاع بزرگ را تشکیل می‌دهند، اگرچه ممکن است صاف کردن لبه لازم باشد.

خم‌کاری پاک‌کن:مناسب برای مواد نازک که در آن یک قالب پاک‌کن خم‌ها را بدون ابزار اختصاصی شکل می‌دهد.

خم‌کاری چرخشی:سیستم‌های مبتنی بر غلتک از آسیب دیدن سطح جلوگیری می‌کنند و می‌توانند به زوایای تیز دست یابند.

تمام مواد خم شده پس از باربرداری، بازیابی الاستیک را نشان می‌دهند که نیاز به جبران خم شدن عمدی دارد. این اثر ناشی از تنش‌های دیفرانسیل در سراسر محور خنثی خم است:

• فشردگی در شعاع داخلی
• کشش در شعاع بیرونی
• برگشت فنری بیشتر با شعاع‌های خم بزرگتر

توسعه دقیق الگوی مسطح مستلزم محاسبه میزان خم است - طول قوس در امتداد محور خنثی. ضریب K این صفحه خنثی متحرک را مشخص می‌کند:

فرمول ضریب K:k = (t - MT)/t که در آن MT فاصله از سطح داخلی تا محور خنثی است.

فرمول‌های میزان خم:

• خم‌های 0-90 درجه: BA = π*(ir + k*t)*(θ/180)
• خم‌های 90-165 درجه: BA = (π/2)*(ir + k*t)*(θ/90)

مقادیر ضریب K معمولی از 0.3 تا 0.5 بسته به خواص مواد و شرایط خم شدن متغیر است.

• حداقل طول‌های فلنج را بر اساس ضخامت مواد حفظ کنید
• پخ‌ها را قبل از مناطق خم شدن خاتمه دهید
• سوراخ‌ها را فراتر از حداقل فواصل خم قرار دهید
• در صورت امکان، ویژگی‌های متقارن را طراحی کنید

• خم‌های متعدد را در امتداد محورهای مشترک تراز کنید
• بریدگی‌های تسکین خم را که از ضخامت مواد بیشتر است، شامل کنید
• فاصله بین خم‌های مجاور را حفظ کنید
• خم‌ها را عمود بر جهت دانه‌بندی مواد جهت دهید

فولادهای نرم استاندارد (1-3 میلی‌متر) اکثر عملیات خم‌کاری را در خود جای می‌دهند، در حالی که آلیاژهای تخصصی نیاز به جابجایی خاصی دارند:

• آلومینیوم: از خم شدن موازی با جهت نورد خودداری کنید
• Hardox: به جهت‌گیری دقیق دانه نیاز دارد
• فولادهای ضد زنگ: برگشت فنری بالاتر را در نظر بگیرید