سنتحدث اليوم عن أساسيات تشكيل مكابس الضغط. حسنًا، دعونا نتعمق في عالم مكابح الضغط الغامض ونختبر سحر أداة الماكينة.
I. مقدمة في تشكيل مكابس الضغط
ما هي مكابح الضغط؟
إن مكابح الضغطتسمى أيضاً مكبس الفرامل، وهي أداة آلية تستخدم لثني الصفائح المعدنية.
يقوم بتشكيل الانحناء المحدد مسبقًا عن طريق تثبيت قطعة العمل بين المثقاب والقالب.
عادةً ما يكون الإطاران على شكل حرف C يشكلان جانب مكابح الكبس ويتم توصيلهما بأسفل طاولة العمل وأعلى العارضة المتحركة.
تتكون المكابح من سطح أملس لوضع المواد وقضبان التثبيت. تنزل القضبان وتثبت المواد بإحكام أثناء عملية الثني.
يمكن تشغيل حركة التشبيك بواسطة اليدين أو الأتمتة أو دواسات القدم.
إن لوحة الباب الأمامية للماكينة مفصلية ويمكن رفعها، مما يجبر المادة على الانحناء على الحافة المستقيمة لتتبع اللوحة.
يتمثل مبدأ عمل مكابح الضغط في استخدام المثقاب والقوالب بزوايا متوقعة لثني المعادن إلى أشكال وأشكال مختلفة.
ما هو تشكيل مكابح الضغط؟
يُعد تشكيل مكابح الضغط واحدة من أقدم عمليات التشوه الميكانيكية. وتستخدم المثقاب والقوالب المتطابقة المتخصصة لتحقيق ذلك.
عادة ما يتم تصميم القالب على شكل حرف v و u، والذي يمكن استخدامه لإنتاج زوايا انحناء وراديوم محددة.
تتم مطابقة المثقاب مع القوالب لضمان ثني الصفائح المعدنية بشكل متساوٍ ودقيق.
في عملية التشكيل، يتم وضع قطعة العمل على القالب، ويتم دفع المثقاب إلى أسفل للعمل مع القوالب، مما يجبر قطعة العمل على الانحناء.
يتم تحديد هذا الشكل والعمق من خلال تصميم المثقاب والقالب والضغط المبذول.
على الرغم من أن تشكيل مكابح الضغط يبدو مفهومًا بسيطًا، إلا أن الحفاظ على الدقة أمر مزعج للغاية.
يحتاج تشكيل مكابح الكبس إلى المزيد من فراغات الاختبار والنفايات.
إذا كان المكوّن يتطلب قطعًا معقدًا ودقيقًا، فسيكون من الصعب ثنيه أو إنتاجه على مكابح الضغط.
يتم تحديد زاوية الانحناء لتشكيل مكابح الضغط من خلال تغير المواد، وخصائص الارتداد، والاحتكاك بين القالب والفراغات في عملية الثني.
يرتبط الثني الدقيق بمكبح المكابس والأدوات ومواد الشُّغْلَة.
سيتأثر مقدار ارتداد المادة بقوة الخضوع والليونة والصلابة ووضع المادة وما إلى ذلك.
يعتمد مبدأ العمل في تشكيل مكابح الضغط على الضغط، والذي يُطلق عليه أيضًا الحمولة، ويحدد الضغط الكلي الناتج عن الثقب في عملية الثني.
كلما زادت الحمولة، زادت سماكة مادة الثني والعكس صحيح.
مع زيادة الحمولة، يمكن أن يكون طول الانحناء أطول طول ثني للصفائح المعدنية.
وفقًا للاستخدام وسُمك/حجم المادة، لا يتم إنتاجها بشكل صحيح إلا بواسطة ماكينات مختلفة ذات حمولات وأطوال ثني مختلفة.
في الواقع، تعد هذه العوامل مهمة لأنه من المفيد التحقق من قيود التحميل الخاصة بمكابح الضغط--- الحدود بالطن لكل بوصة.
من المهم جدًا معرفة قيود التحميل وقوة مكابح الضغط.
يمكن أن تتلف المعدات بسبب الاستخدام الخاطئ للحمولة والطول.
مع تطور التكنولوجيا، اعتمدت مكابح الكبس الحديثة أنظمة هيدروليكية أو هوائية أو مؤازرة لتشغيل المثقاب، مما يوفر قوة أكبر ودقة أعلى.
إلى جانب ذلك، فإن مدخلات تقنية التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي تجعل تشكيل مكابح الضغط أكثر تلقائية، مما يحقق أشكال ثني معقدة وتحكم دقيق في الحجم.
السياق التاريخي
يعود تاريخ تشكيل مكابح الكبس إلى أكثر من 100 عام، حيث يعود تاريخها إلى أوائل القرن التاسع عشر.
في ذلك الوقت، كانت مكابح الضغط تختلف كثيرًا عن المعدات الحديثة.
يُطلق على مكابح الكبس الأولية اسم "مكابح الكورنيش"، وهي مصنوعة بشكل أساسي من قطع الحديد الزهر والبلوط المخصصة وتستخدم لثني المعادن.
في عام 1882، حصلت أول مكابح ضغط على حماية براءة اختراع. استخدمت هذه الماكينة شرائح يتم تشغيلها يدويًا لإجبار الصفائح المعدنية المشدودة على الثني.
ولا شك أن هذا العمل يتطلب عمالة كثيفة. وعلى الرغم من ذلك، فإنه يخلق إمكانية جديدة لتصنيع السلع المعدنية ويوفر قطعًا معدنية أكثر دقة واتساقًا في التطبيقات الصناعية.
مع مرور الوقت، أدى تقدم التكنولوجيا إلى تطور مكابح الضغط بسرعة؛ بدءًا من التشغيل اليدوي إلى الأنظمة الهيدروليكية وأنظمة التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب الحديثة، وتحسنت دقة مكابح الضغط وكفاءتها ووظيفتها بشكل كبير.
لا يمكن لمكابح الضغط الحديثة التعامل مع مختلف المواد فحسب، بل يمكنها أيضًا تحقيق أشكال الانحناء المعقدة واحتياجات الصناعة المختلفة.
II. عملية تشكيل المكابح بالضغط وخصائص التنوع
عملية التشكيل بالضغط على المكابس
إن عملية التشكيل باستخدام مكابح الضغط هي طريقة مرنة للغاية ومتعددة الاستخدامات لتصنيع المعادن يمكنها إنتاج أشكال مختلفة من الأجزاء المعدنية.
ويُعزى تنوع العملية بشكل أساسي إلى التصميمات المتنوعة للثقب والقوالب.
انحناء الهواء 0-90 درجة:: هذه هي طريقة الثني الأكثر شيوعًا، والتي يمكنها التعامل مع الصفائح المعدنية من 18ga إلى 3/8 بوصة من الصفائح المعدنية.
الانحناء الحاد:: تُستخدم لتوليد زاوية ثني حادة وعادةً ما تُستخدم للمواد الرقيقة 14ga أو أكثر.
قناة ومعقوفة معقوفة:: يتم استخدامها لإنتاج أجزاء محددة من الخطوط العريضة، مثل الأخاديد على شكل حرف U وشكل حرف V.
التسطيح والتهذيب:: يتم استخدامها لتوليد أجزاء التسطيح والتهذيب.
قناة القبعة وقناة القبعة المفتوحة:: يتم استخدامها لإنتاج الأجزاء ذات المقاطع العرضية المحددة.
الإزاحة والإزاحة M.T. (لألواح الفرن):: مصممة خصيصاً للتطبيقات مثل ألواح الأفران، إلخ.
ثقوب نصف القطر حتى قطر 3 بوصة:: يمكنها إنتاج شكل قوس يصل قطره إلى 3 بوصات.
غشاء يوريتان عند الحاجة:: يمكن استخدامها عند الحاجة لحماية سطح قطعة العمل.
مسح القالب:: يتم استخدامه لإنتاج الأجزاء ذات المنحنيات المعقدة.
خصائص العملية
القدرة على تشكيل مادة ليونة: مكابح الكبس مناسبة جدًا للتعامل مع المعادن ذات الازدواجية الجيدة، مثل الألومنيوم والبرونز والفولاذ اللين.
تحتاج إلى بعض الأدوات:: بالمقارنة مع تقنيات تشكيل المعادن الأخرى، يتطلب تشكيل مكابح الضغط عادةً مجموعة من اللكمات والقوالب.
مناسبة لإنتاج الأجزاء الصغيرة:: هذه التقنية مثالية لصنع قطع صغيرة إلى متوسطة الحجم.
الإخراج لقطعة العمل الطويلة:: يمكن أن تنتج مكابح الكبس قطعة عمل أطول من خلال مثقاب وقوالب محددة، وهو ما قد يكون أكثر صعوبة بالنسبة لطرق التشكيل الأخرى.
أتمتة عالية: عادةً ما تكون مكابح الضغط الحديثة مجهزة بأنظمة التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي، مما يحقق إنتاجًا آليًا عاليًا.
سريعة وفعالة: مكابح الكبس اقتصادية وفعالة بسبب اختصار وقت الإعداد واستبدال الأدوات.
قدرة قوية على التكيف:: سواء للإنتاج الفردي أو بكميات كبيرة، يمكن التعامل مع تشكيل مكابح الضغط بسهولة.
ثالثًا. المواد المناسبة للتشكيل بالضغط على المكابس
سبائك الألومنيوم أخف وزنًا وأكثر ملاءمة مقارنةً بالمعادن الأخرى، والتي تُستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والسيارات. وبفضل مرونته، يمكن تشكيله في أشكال معقدة ثلاثية الأبعاد من خلال مكابح الضغط. حافة المنتج ناعمة وحادة. كما أن الصناعات الزخرفية مناسبة لمواد سبائك الألومنيوم.
فولاذ خفيف عادةً ما تستخدم على نطاق واسع في مجال الهياكل الإنشائية وهي منخفضة التكلفة. أداء الانحناء المتميز يجعله أحد المواد الرئيسية في تصنيع الانحناء. يمكن تشكيل منتجات الصلب الخفيف في نماذج مختلفة بسرعة عن طريق الثني.
الفولاذ المقاوم للصدأ هي إحدى المواد الشائعة في تشكيل مكابح الضغط. نظرًا لقوتها اللطيفة واللدونة ومقاومتها للتآكل، فهي مناسبة لتصنيعها وتشكيلها بواسطة مكابح الضغط. شكل الانحناء من الفولاذ المقاوم للصدأ ليس مؤثرًا بشكل متبادل، والحافة ناعمة، مما يجعله لا غنى عنه للآلات والأجهزة المنزلية وغيرها من المنتجات.
بالإضافة إلى ذلك، هناك نحاس، فولاذ كربوني مدلفن على البارد، فولاذ كربوني مدلفن على الساخنإلخ.
رابعًا. أنواع تشكيل مكابح الضغط
أكثر أنواع تشكيل الختم شيوعًا في تشكيل المعادن هي الثني الهوائي، والثني السفلي، وثني القاع، وصك المعادن.
ثني الهواء
الثني الهوائي هو أكثر عمليات تشكيل المكابس الصناعية شيوعًا. ويعتمد الثني الهوائي على الثني ثلاثي النقاط؛ أي أن الصفيحة المعدنية يتم لمسها فقط بأدوات من أعلى وأسفل على النقاط الثلاث أثناء عملية الثني. وهذا هو سبب تسميتها "الثني الجزئي".
يتم تحديد زاوية الانحناء من خلال عمق الثقب الذي يخترق التجويف على شكل حرف V. كلما زاد اختراق المثقاب، زاد الارتفاع المتحقق.
المزايا
- استخدم طاقة أقل لتحقيق انحناء بزاوية 90 درجة، وهو ما يعزى إلى تأثير الرافعة المالية.
- المعدن أقل اتصالاً بالقوالب، فقط على المثقاب والطرف وكتف القالب.
- تحدد المسافة بين اللكمة الهابطة لأسفل إلى القوالب زاوية الانحناء.
- يحدد عمق الضربة زاوية الانحناء، لذا فإن استخدام مجموعة من الأدوات يمكن أن يحصل على المزيد من زوايا الانحناء.
- يمكن أن يحقق الانحناء الهوائي أي زاوية خارجية تتراوح من 30 درجة إلى 180 درجة.
- بالمقارنة مع الطرق الأخرى، تكون سرعة ثني الهواء أسرع.
- ادفع طرف المثقاب في القالب على شكل حرف V للتحكم في الزنبرك الخلفي، بدلاً من الاعتماد على زيادة قوة الثني واستعداد الماكينة.
- تكون القوة المطلوبة أقل مقارنةً بقوى الانحناء الأخرى لأنها يمكن أن تختار قالبًا أوسع على شكل حرف V.
- يكون الاحتكاك بين الصفائح المعدنية والأدوات أقل نسبيًا، مما يقلل من كشط الأدوات.
- يسمح الثني الهوائي باستخدام مكابح ضغط منخفضة الحمولة.
- يعد ثني الهواء أكثر اقتصادًا نظرًا لانخفاض تكلفته.
العيوب
- دقة الانحناء الهوائي أقل من الأنواع الأخرى. التفاوت المسموح به هو ¾ من الدرجة (45').
- زاوية الانحناء ليست دقيقة. في الواقع، النتيجة على الطرف هي قطع ناقص.
- نظرًا لعدم خضوع الصفيحة المعدنية، يكون الارتداد الزنبركي أعلى من الأنواع الأخرى.
- إذا كانت هناك ثقوب في خط الانحناء، فسيتم تشويهها.
الانحناء السفلي
في عملية القاع، سيصل المثقاب إلى أسفل القالب على شكل حرف V ويدفع الصفيحة المعدنية مقابل القالب على شكل حرف V.
هذا النوع من الانحناء مناسب للمواد الدقيقة لأن دقته أعلى من الانحناء الهوائي.
يتم ضغط الصفيحة المعدنية السفلية بين القالبين العلوي والسفلي. وبالتالي يكون الراديوم الداخلي أكثر دقة، ويمكن أن تصل الصفيحة المعدنية إلى نقطة الخضوع وترتد إلى الأسفل.
إذا كنت ترغب في الحصول على زاوية، فأنت بحاجة إلى استخدام أداة بزاوية أكثر حدة قليلاً. في حالة تحرير الصفيحة المعدنية، ستعود إلى الخلف بشكل طبيعي.
يمكن أن ينتج عن اختلاف السُمك والمواد المختلفة كميات مختلفة من الارتداد النابض. يجب أن يكون للثقب والقالب نفس الزاوية للحصول على تأثيرات ثني سليمة.
ويكمن الفرق بين الثني السفلي وصك العملات المعدنية في الاتصال غير المتقطع بين المثقاب والقالب والمعادن.
وعلاوة على ذلك، لا يتم استخدام حمولة كافية لدمغ وتخفيف المعدن.
المزايا
- دقة عالية، حمولة منخفضة.
- لديها قابلية ممتازة لتكرار الانحناء في ظل ظروف الإنتاج الضخم.
- انبعاث منخفض.
- في حالة وجود ثقوب في خط الثني، سيتم ضغط الصفائح المعدنية بين الأدوات لأنها لن تتشوه مثل الثني بالهواء.
- تبلغ درجة التحمل حوالي نصف درجة.
العيوب
- لأن اللكمة موجودة بالفعل في القاع v، سيكون من المستحيل تصحيح الزاوية بدفع اللكمة لأسفل.
- يمكن استخدام القاع للانحناءات 88 درجة و90 درجة فقط.
- مجموعات الأدوات مخصصة لملف تعريف محدد.
- جماليات الملف الشخصي ليست ممتازة.
صك العملة
تعني سك العملة المعدنية "صنع عملات معدنية". أي أن كل عملة متطابقة في الشكل والحجم.
وبالتالي فإن الصياغة تشير إلى طريقة للحصول على نتائج متماثلة ودقيقة في عملية الثني.
تتطلب عملية الثني أربعة إلى خمسة أضعاف الحمولة اللازمة للثني بالهواء. وبالتالي، هناك حاجة إلى مكابح وأدوات للخدمة الشاقة.
في عملية التثقيب، يجب أن يكون للثقب والقوالب نفس الزاوية التي يتطلبها المخطط. وبالتالي، بالنسبة لعملية التثقيب بزاوية 90 درجة، يجب استخدام المثقاب والقوالب بزاوية 90 درجة ونسيان الزنبرك الخلفي.
القالب v أصغر في الصك من القاع والثني الهوائي ويبلغ سمك الصفيحة المعدنية خمسة أضعاف سمك الصفيحة المعدنية.
أثناء عملية صك العملة، لا ينحني المعدن فقط. بل يصبح أرق بسبب تأثير المثقاب والقالب.
النظرية الكامنة وراء الطباعة هي: باستخدام القوة الكافية، يمكن ثني المعدن الخاص بك إلى الزاوية الدقيقة المطلوبة. وبالتالي، يجب أن تكون الأدوات بنفس مستوى مستواك المطلوب.
المزايا
- نتيجة متسقة.
- تفاوت ضيق للغاية في الزاوية (1/4 درجة).
- إمكانية ثني الصفائح المعدنية بتفاوت كبير في السُمك.
- يخترق طرف المثقاب المواد بقوة حمولة عالية ويزيل رجوع الصفيحة المعدنية إلى الخلف.
- إمكانية الحصول على أنصاف أقطار ضيقة للغاية (نصف سمك الصفيحة المعدنية).
العيوب
- اضغط على المكابح، وتتآكل الأدوات بسرعة.
- لا تبدو الصفائح المعدنية جيدة بعد ثنيها.
- لأي زاوية ونصف قطر داخلي لملف جانبي، تحتاج إلى المثقاب والقالب ذي الصلة.
- لا يمكنك عمل عمل عملة معدنية بسماكة 2 مم.
V. مزايا وعيوب تشكيل المكابح بالضغط
الإيجابيات
- مكابح الكبس بنظام التحكم الرقمي سهلة البرمجة والتشغيل.
- يمكن إعداد مكابح الضغط باستخدام الحاسب الآلي بسرعة من مهمة إلى أخرى.
- هذه عملية مثالية للعمل الجماعي.
- باستخدام الأدوات القياسية يمكن تحقيق أشكال ومخططات معقدة.
- بالمقارنة مع المكبس الكهربائي، فهو منخفض التكلفة وسهل الاستبدال وإضافة الأدوات.
- أصبحت أدوات مكابح الكبس الحديثة أخف وزنًا وسهلة التركيب للغاية لتسريع سرعة التصنيع.
- يمكن للماكينة الحالية إنتاج المزيد من المكونات الفريدة من نوعها من خلال أنظمة التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي لتشغيل تصميمات البرامج المختلفة.
- يسمح الرسم ثلاثي الأبعاد في عملية ثني المعادن للعمال بتصور العملية وإعادة ترتيب تسلسل الماكينة عند الضرورة بدلاً من تغيير جميع الأدوات يدويًا. في الماضي، كان العمال يقومون بذلك بتقنية عالية.
السلبيات
- يمكن إنشاء نموذج واحد فقط في كل مرة.
- على الرغم من أن التكنولوجيا الحالية التي تستخدمها مكابح الضغط الحديثة يمكن أن تنتج ثنيًا أفضل، إلا أنها ليست اقتصادية في حالة العمل الجماعي والمنتظم.
- كانت هناك بعض المتطلبات الخاصة بقدرة المشغلين على التشغيل وتصحيح البرامج.
- عندما تكون كمية قطعة العمل كبيرة والشكل معقد، يكون الاستثمار في القوالب أعلى.
- يقتصر عمق الانحناء وطوله على نموذج الماكينة ومعلمات العملية.
- تتأثر الدقة بالمعالجة الساخنة، ومن الصعب تحقيق دقة عالية بعد التصنيع.
على الرغم من أن التشكيل باستخدام مكابس الكبس له بعض العيوب، إلا أن مزاياه تفوق سلبياته.
سادسًا. الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين الكبح بالضغط والتشكيل؟
كل من الكبس بالكبس والتشكيل هما عمليتان لتصنيع المعادن تُستخدمان لثني بعض الصفائح والمواد المعدنية الأخرى إلى الأشكال والإعدادات المطلوبة. ومع ذلك، لا يزال هناك بعض الاختلافات بينهما:
المبدأ والتشغيل
كبس المكابح: تضع هذه العملية الصفيحة المعدنية بين القالب السفلي الثابت والقالب العلوي وتضغط بواسطة المثقاب العلوي، مما يجعل الصفيحة تنحني. يمكن أن تحقق مكابح الكبس العديد من زوايا وأشكال الثني وفقًا لشكل المثقاب والقالب.
التشكيل: هذا مصطلح واسع النطاق يغطي سلسلة من عمليات تشكيل المعادن، بما في ذلك الثني واللكم والتهذيب والتهذيب والمط وما إلى ذلك. وبالتالي، فإن الكبس بالكبس هو جزء من عملية التشكيل. يتم استخدام العديد من الأدوات والتقنيات في التشكيل، مثل القوالب واللكمات والبكرات وما إلى ذلك، المصممة لتحقيق الأشكال والإعدادات المطلوبة.
الاستخدامات والتطبيقات
الكبح بالكبس: يُستخدم بشكل أساسي لإنتاج مكونات معدنية ذات انحناءات مفردة أو متعددة، مثل الإطارات المعدنية والخزائن والرفوف وغيرها.
التشكيل: على نطاق أوسع، مثل قطع غيار السيارات، والحاويات المعدنية، والمكونات الهيكلية، وما إلى ذلك.
التعقيد
الكبح بالضغط: يستخدم عادةً في التطبيقات البسيطة نسبياً مثل الانحناء الخطي.
التشكيل: يمكنه التعامل مع أشكال مختلفة تتراوح بين البسيط والمعقد، مثل الأشكال المعقدة ثلاثية الأبعاد.
الجهاز
الكبح بالكبس: استخدم مكابح كبس متخصصة.
التشكيل: يمكن أن تستخدم ماكينات متعددة، مثل ماكينات الختم، ومكابح الضغط، وماكينات التشكيل بالأسطوانة، إلخ.
الكبس بالكبس هو تقنية محددة لثني المعادن بينما التشكيل هو مصطلح عام يغطي العديد من تقنيات تشكيل المعادن.
ما الفرق بين الدرفلة والتشكيل؟
الدرفلة هي عملية تشكيل المعادن التي تنطوي على تقليل سُمك المخزون المعدني أو جعل السُمك متساويًا أو إضفاء خاصية ميكانيكية مرغوبة من خلال زوج أو أكثر من اللفائف.
التشكيل هو مصطلح أوسع، يشمل عمليات تصنيع المعادن المختلفة، مثل الدرفلة. مبدأ عملها هو جعل المادة تنحني في ظل ظروف عدم إزالة أي مواد أولية.
سابعاً. الخاتمة
من التطور التاريخي إلى التطبيقات الحديثة، تلعب عملية تشكيل مكابح الضغط دورًا حيويًا في العديد من الصناعات، بدءًا من التجميع البسيط (مثل الأقواس) إلى المكونات المعقدة (مثل الهيكل المعدني والهيكل).
هل تريد معرفة المزيد عن تشكيل مكابس الضغط أو تبحث عن خدمات تشكيل المعادن الاحترافية؟ لا تتردد في تواصل معنا. فريقنا هنا لمساعدتك وإرشادك.
أو يمكنك تصفح موقعنا الإلكتروني الرسمي للاطلاع على التفاصيل.
