لماذا تفشل الانحناءات المعدنية المخططة بشكل مثالي في بعض الأحيان؟ يمكن للعيوب مثل التشققات والالتواء والالتواء أن تصيب الأجزاء المثنية مما يؤثر على جودتها ووظائفها. تتعمق هذه المقالة في الأسباب الكامنة وراء هذه المشكلات، بدءًا من إجهاد الشد إلى مشاكل صلابة القالب، وتوفر حلولاً قابلة للتنفيذ لضمان أن الأجزاء المثنية لديك تلبي أعلى المعايير. تعرّف على كيفية استكشاف هذه العيوب الشائعة وإصلاحها والوقاية منها، مما يعزز موثوقية ودقة مشروعاتك في مجال تشغيل المعادن.
وغالبًا ما تتكون هذه الشقوق على الحواف الخارجية لمنطقة تشوه الانحناء بسبب إجهاد الشد. ولمكافحة تشققات الانحناء، يمكن اعتماد التدابير التالية:
1) زيادة نصف قطر الانحناء النسبي (1r/t)، أي استخدام نصف قطر انحناء أكبر أثناء عملية التشكيل، وإضافة إجراءات إعادة التشكيل، وأخيرًا جعل حجم r يفي بمتطلبات الرسم.
2) تحسين جودة الصفائح المعدنية الطمس لتقليل تركيز الضغط الناجم عن النتوءات.
3) تقليل عوامل مقاومة التشوه مثل تآكل شريحة الأداة، والخلوص الصغير للغاية، والتشحيم الضعيف، والتفاوتات الخطيرة في السُمك، وسوء جودة سطح اللوحة.
4) انتبه إلى اتجاه الانحناء واتجاه ألياف المادة.
5) زيادة شقوق المعالجة وثقوب المعالجة. إذا كانت الزوايا الداخلية الحادة موجودة على المخطط الفارغ وتحتاج إلى الثني عند هذه النقطة، فقد يؤدي تركيز الضغط إلى التمزق. لذلك، من الضروري إضافة شقوق المعالجة أو ثقوب المعالجة في الزاوية الانتقالية، أو جعل منطقة تشوه الانحناء بعيدة عن الزاوية الانتقالية.
وهذا أمر شائع في ثني الألواح ويرتبط بالارتداد الزنبركي. إذا كان المقطع العرضي للعرض على شكل مروحة بسبب التشوه، فإن ثني الصفيحة العريضة يختلف لأن بُعد العرض الكبير يزيد من مقاومة التشوه.
بعد الانحناء، بالكاد يتشوه المقطع العرضي للعرض، ولكن يظهر إجهاد إضافي داخل المادة على طول اتجاه العرض. بعد إزالة قوة الانحناء، يختفي هذا الإجهاد الإضافي، مما يسبب تشوهًا في الاتجاه المعاكس للإجهاد الإضافي.
وبالتالي، يحدث التواء في العرض. للقضاء على الاعوجاج، يجب أن يكون خط القالب الخاص بالثقب على شكل قوس مقدمًا. سيؤدي ذلك إلى حدوث تشوه في الاتجاه المعاكس للتشوه أثناء الثني. بعد الانعطاف، يتم تعويض الاعوجاج ويختفي.
يشير هذا إلى التواء المكوِّن المثني على طول اتجاه العرض بحيث لا تتطابق نتوءات الطرفين. ويرجع سبب الالتواء إلى أن قوة الطمس لا تكون في نفس المستوى، مما يخلق عزم دوران يؤدي إلى التواء المكوِّن المثني. سبب آخر للالتواء هو عدم كفاية صلابة القالب.
لمنع تشوه الالتواء، إما ضبط قوة الطمس لتكون في نفس المستوى أو زيادة صلابة القالب.
يشير ذلك إلى إزاحة الفراغ أثناء تشوه الانحناء، مما يتسبب في انحراف الحافة المنحنية عن موضعها المحدد مسبقًا وينتج عنه قطعة عمل مخرومة. الإزاحة هي مشكلة جودة شائعة في عمليات الثني، وتأتي في المرتبة الثانية بعد سبرينجباك. وغالبًا ما يحدث ذلك على قطع العمل غير المتماثلة.
عندما يتم ثني الفراغات غير المتماثلة، فإن مناطق الفراغ على جانبي خط الانحناء غير متساوية، مما يؤدي إلى اختلاف قوى الاحتكاك عند خلوص القالب والشريحة. يدخل الجانب ذو قوة الاحتكاك الأصغر إلى القالب أولاً، مما يتسبب في إزاحة قطعة العمل وعدم استيفاء أبعاد الحافتين المستقيمتين لمتطلبات الرسم.
تشمل طرق منع الإزاحة وضع استراتيجية على موضع الفراغ و التثبيتمثل استخدام الموضع النهائي لثقب المعالجة بناءً على الموضع الأولي للمحيط؛ أو زيادة لوحة الضغط (القضيب)؛ أو استخدام قضيب ضغط مزود بشق لكل من الموضع والتثبيت. بالنسبة لبعض القطع المثنية غير المتماثلة، يمكن تحويلها إلى ثني متماثل باستخدام قالب ثني واحد لتشكيل قطعتين غير متماثلتين، ثم يتم تقطيعهما إلى قطعتين مثنيتين بعد التشكيل.
في ممارسة الإنتاج، غالبًا ما تفشل المكونات المثنية في تلبية متطلبات رسم المنتج بسبب العيوب. يوضح الجدول 1 العيوب الشائعة في معالجة المكونات المثنية والتدابير العلاجية الخاصة بها.
الجدول 1: العيوب الشائعة في معالجة المكونات المثنية وإجراءاتها العلاجية.
العيب | مخطط العيب | سبب الحدوث | الإجراءات التصحيحية |
سحجات السطح | 1) الخلوص بين المثقاب والقالب صغير للغاية. 2) نصف قطر الشريحة في أسفل القالب ضئيل للغاية. 3) تلتصق برادة الحديد والجسيمات الأخرى بسطح المكوّن المثني. | 1) الحد من خشونة السطح من القوالب المحدبة والمقعرة 2) تكبير الزاوية المستديرة للقالب المقعر قليلاً 3) تطبيق قيمة خلوص معقولة وتنظيف سطح الجزء المثني تمامًا | |
الشقوق | 1) نصف قطر الانحناء (نصف قطر الثقب r) صغير جدًا (أقل من الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الجانبي للصفائح المعدنية). 2) يقع جانب النتوء من الصفيحة المعدنية عند الشريحة الخارجية للثني. 3) تُظهر المادة مرونة منخفضة. 4) طبقة تصلب العمل البارد سميكة للغاية. | 1) قم بزيادة نصف قطر ثني قالب التثقيب بشكل مناسب، بحيث يكون أكبر من الحد الأدنى لنصف قطر ثني الصفيحة المعدنية. 2) ضع جانب الصفيحة المعدنية ذات النتوءات في الزاوية الداخلية للثني. 3) استخدام المواد التي خضعت التلدين أو لديها مرونة جيدة. 4) اضبط بحيث يكون خط الثني إما عموديًا أو بزاوية 45 درجة على اتجاه تعريق الصفيحة المعدنية. | |
انحراف | نتيجة الارتداد، أو أثناء الانحناء، يتولد إجهاد إضافي على طول اتجاه العرض. هذا الإجهاد، على الجانب الخارجي للطبقة المحايدة، يكون إجهاد شد، بينما يكون إجهادًا ضاغطًا على الجانب الداخلي. بمجرد أن قوة الانحناء يختفي الإجهاد الإضافي، مما يسبب تشوهًا في الاتجاه المعاكس للإجهاد الإضافي، وتحديدًا التقصير على الجانب الخارجي والاستطالة على الجانب الداخلي، مما يؤدي إلى تشوه الانحناء على طول العرض. | من خلال استخدام الثني التصحيحي والتشكيل المسبق لحافة القالب في منحنى، يتم إحداث تشوه في الاتجاه المعاكس للثني في الجزء أثناء الثني. عند الارتداد، يتم تعويض التشوه الملتوي ويختفي. | |
قاعدة غير متساوية | إن ثني القالب عدم وجود لوحة تثبيت (وسادة ضغط)، أو عدم كفاية قوة التثبيت، مما يتسبب في عدم ضغط الصفيحة المعدنية بإحكام على الجزء السفلي من المثقاب أثناء الثني، مما يؤدي إلى مشاكل في الإنتاج. | تنفيذ قالب ثني مع لوحة تغذية (أو كبس) علوية، أو زيادة قوة لوحة التغذية (أو الكبس) العلوية في قالب الثني بشكل مناسب. هذا يضمن تطبيق ضغط كافٍ على الصفيحة المعدنية في بداية عملية الانحناءمما يضمن وجود قاع مسطح في الجزء المثني. | |
تشويه الثقب | تكون المسافة من جدار الثقب إلى حافة الانحناء صغيرة جدًا (أقل من الحد الأدنى للمسافة من جدار الثقب إلى حافة الانحناء)، مما يتسبب في أن يكون الثقب داخل منطقة التشوه أو قريبًا جدًا منها. أثناء الانحناء، يتم شد الجانب الخارجي للطبقة المحايدة، ويتم ضغط الجانب الداخلي، مما يؤدي إلى تغيير شكل الثقب. | تأكد من أن المسافة من حافة الثقب إلى جانب الثني أكبر من الحد الأدنى للمسافة من حافة الثقب إلى جانب الثني، أو قم بمعالجة الثقب بعد الثني. عندما تسمح وظيفة الجزء المثني بذلك، يمكن أيضًا إنشاء ثقب أو فتحة معالجة في منطقة الثني لتقليل إجهاد التشوه. | |
التغييرات في زاوية الانحناء | أثناء الثني، تحدث تشوهات بلاستيكية ومرنة في القطعة المعدنية. بعد إزالة قوة الانحناء، يختفي التشوه المرن على الفور، بينما يبقى التشوه البلاستيكي (المعروف باسم الارتداد النابض)، مما يؤدي إلى أن يكون للقطعة المعدنية المعالجة شكل وحجم غير متوافق مع شكل وحجم قالب الثني. | 1) يمكن تعويض قيمة الارتداد، سواء تم حسابها مسبقًا أو الحصول عليها تجريبيًا، أو خصمها في الشكل والحجم المقابلين لجزء عمل القالب. تسمح هذه الطريقة للثني بالحصول على الشكل والحجم المطلوبين في تصميم المنتج. 2) بدلاً من الانحناء الحر، يتم استخدام الانحناء التصحيحي. | |
خط الانحناء غير المتوازي وحافة الطي | لا يمكن للمكونات المثنية ذات الحواف المشطوفة الواقعة داخل منطقة التشوه تحقيق الشكل والزاوية المطلوبين إذا كان ارتفاع الحافة المستقيمة أقل من ضعف الحد الأدنى لارتفاع الحافة المستقيمة للثني. | 1) عندما يسمح استخدام المكون المثني، يجب تغيير شكل الجزء، مما يزيد من بُعد الحافة المائلة. 2) إذا كانت وظيفة المكون المثني لا تسمح بذلك، فيجب معالجة الميل بعد الثني. | |
جزء على شكل حرف U مع ثني ضغط الفتحة الجانبية غير المتساوية | 1) يؤدي عدم الدقة في تحديد موضع الصفيحة المعدنية أثناء الثني، أو الانزلاق أثناء عملية الثني، إلى اختلال مراكز الثقب على طول اتجاه الارتفاع. 2) نظرًا لتأثير الارتداد، فإن زاوية الانحناء من كلا الجانبين غير متحقق بالكامل، مما يتسبب في عدم محاذاة خطوط مركز الثقب بشكل كامل. قراءة ذات صلة: حاسبة قوة الانحناء على شكل حرف V و U | 1) النظر في إضافة ثقوب عملية تحديد الموضع عندما تسمح وظيفة الجزء المثني بذلك. 2) قم بتعزيز قالب الثني بلوحة ضغط ومسمار تموضع مانع للانزلاق. 3) تعويض (أو خصم) قيمة الارتداد الزنبركي في الأشكال والأحجام المقابلة لأجزاء عمل القالب. | |
النتوء الطرفي | هذه الظاهرة ملحوظة بشكل خاص عند ثني الألواح السميكة. أثناء عملية الانحناء، تنضغط الألياف الطولية داخل الطبقة المحايدة بسبب إجهاد الانضغاط، ويتم شد اتجاه العرض بسبب إجهاد الشد. وينتج عن ذلك بروز في الأطراف في اتجاه عرض الجزء المثني. | 1) ضع حافة النتوء من مادة الصفيحة على الجزء الداخلي من الانحناء. 2) ضبط شقوق العملية مسبقًا على طرفي خط ثني الفراغ، وتطبيق تعويض سلبي للتمدد في اتجاه العرض. | |
انحراف الأبعاد | ينتج عن الشكل غير المتماثل للمكون المثني، إلى جانب قوى الاحتكاك غير المتكافئة، اختلال في توازن الضغط على جانبي الفراغ. ويؤدي ذلك إلى تكوين أسطح منزلقة على الفراغ أثناء الثني، مما يتسبب في حدوث تباينات في الأبعاد. | 1) استخدام قالب ثني مزود بلوحة تغذية علوية (أو تغذية بالضغط)، ودمج دبابيس تحديد الموضع لتحديد موضع اللوحة بدقة. 2) عندما تسمح الظروف، استخدم الثني المتماثل متبوعًا بتقسيم الأجزاء كخطوة أخيرة. |