نکات طراحی ورقکاری برای خمکاری

مقدمه

خمکاری یکی از رایج ­ترین فرآیندهایی است که در ساخت قطعات ورقکاری مورد استفاده قرار می­ گیرد. خمکاری با نگه داشتن قطعه کار در یک موقعیت خاص با استفاده از گیره ­ها یا قالب­ ها و اعمال نیروی استراتژیک بر روی ناحیه­ ای از آن انجام می­ شود. نیروی اعمال شده باید از استحکام تسلیم ماده بیشتر باشد تا باعث تغییر شکل پلاستیک قطعه گردد.

این فرآیند منجر به ایجاد اشکال v مانند، u مانند یا کانال مانند بر روی یک محور شده و هندسه­ ی قطعه­ ی جدیدی را تولید می ­نماید. خمکاری شکل را تغییر می­ دهد؛ اما حجم قطعه کار ثابت می­ ماند.

هزینه ­های کلی و کیفیت به عوامل مختلفی از جمله هزینه­ های نصب و راه ­اندازی، مواد و پیچیدگی طراحی بستگی دارد.

برای اطمینان از خمکاری بدون مشکل و جلوگیری از تغییر شکل در هنگام ورقکاری، توصیه می­ کنیم نکات طراحی خاصی را برای هر نوع قطعه­ ی ورقکاری دنبال نمایید.

نکات طراحی ورقکاری درمورد خمکاری

برای اطمینان از خمکاری بدون ضربه و جلوگیری از تغییر شکل، رعایت 10 نکته­ ی زیر هنگام طراحی ضروری است.

1. دیواره­ ها: ضخامت یکنواخت

قطعات ورقکاری معمولا از یک ورق فلز ساخته می­ شوند، بنابراین باید ضخامت دیواره­ ی یکنواختی داشته باشند.

2. خم­ ها: شعاع و جهت

برای جلوگیری از شکستگی یا اعوجاج قطعات، حداقل شعاع خمش را رعایت نمایید.

ما معمولا توصیه می ­کنیم که کوچک ترین شعاع خمش باید حداقل برابر با ضخامت ورق باشد.

با این حال، جداول مرجع مختلفی نیز وجود دارد که حداقل شعاع خمشی را برای مواد و ضخامت ­های گوناگون قطعات نشان می ­دهد.

ثابت نگه داشتن شعاع خم باعث می ­شود فرآیند تولید قطعه مقرون به صرفه باشد؛ زیرا می­ توانید از همان ابزار برای خم کردن نیز استفاده نمایید.

نگه داشتن خم ­ها در یک صفحه و در یک جهت نیز با جلوگیری از تغییر جهت قطعه به صرفه­ جویی در زمان و هزینه کمک می­ کند - به خصوص برای قطعات ورقکاری دارای خمکاری پیچیده.

3. خم­ ها: قرار دادن خم­ ها در کنار یکدیگر

باید از ایجاد خم­ های پی در پی خودداری کنید؛ مگر در مواردی که کاملا ضروری است. یک مشکل رایج برای خم ­های متوالی، دشواری نصب قطعات خم شده روی قالب است. با این حال، در صورت عدم امکان، قسمت میانی باید بلندتر از فلنج ­ها باشد.

4. خم ­ها: برش ­های کمکی

هنگامی که یک خم نزدیک به لبه ایجاد می­ گردد، آن ماده ممکن است پاره شود؛ مگر این که یک خم کمکی در نظر گرفته شود. عرض برش ­های کمکی باید حداقل برابر با ضخامت ماده و طول آن باید بیشتر از شعاع خم باشد.

5. سوراخ ­ها و شکاف­ ها: فاصله­ ی صحیح

سوراخ ­ها و شکاف­ ها اگر خیلی نزدیک به یک خم باشند، می­ توانند تغییر شکل دهند.

توصیه می ­کنیم سوراخ ­ها را با حداقل فاصله­ ی 2.5 برابر ضخامت مواد از لبه ­های خم ایحاد نمایید.

شکاف ­ها به فضای خالی بیشتری نیاز دارند. آن­ها را حداقل با فاصله­ ی 4 برابر ضخامت مواد از لبه­ های خمیده قرار دهید.

علاوه بر این، اکسترود کردن سوراخ ­ها یا شکاف­ ها یکی از رایج ­ترین کاربردهای فشار است که اصطکاک و گرمای زیادی نیز ایجاد می­ کند. برای جلوگیری از تغییر شکل یا پارگی فلز، سوراخ ­های اکسترود شده را حداقل با فاصله ­ی 3 برابر ضخامت ورق از لبه طراحی نمایید.

6. خزینه­ ها: فاصله و اندازه

خزینه ­ها با مته فشاری یا ابزار پرس سنبه­ای ایجاد می ­شوند.

قوانین اساسی برای ایجاد خزینه­ ها به شرح زیر است:

·       حداقل 3 برابر ضخامت مواد از یک خم فاصله داشته باشد

·       4 برابر از یک لبه

·       8 برابر از یکدیگر

·       و نباید از 0.6 برابر ضخامت ماده عمیق­ تر باشند.

7. لبه ­های خمیده: ابعاد مناسب

لبه­ های پیچ خورده برای جابجایی مستحکم ­تر و ایمن­ تر هستند. آن­ها اغلب برای حذف لبه­ ی تیز فرآوری نشده و ایمن کردن آن استفاده می ­شوند.

شعاع بیرونی لبه­ های خمیده باید حداقل دو برابر ضخامت ماده باشد.

اگر سوراخ ­هایی را در کنار لبه­ های خمیده اضافه می­ کنید، آن­ها را حداقل به فاصله ­ی شعاع آن لبه به اضافه­ ی ضخامت ماده قرار دهید.

سایر خم­ ها باید حداقل 6 برابر ضخامت ماده به اضافه­ ی شعاع لبه از لبه­ های خمیده قرار گیرند.

8. تاخوردگی ­ها

تاخوردگی­ های ورقکاری اغلب برای تقویت لبه ­ها و ایمن­ تر کردن لبه­ های تیز استفاده می ­شود.

ایجاد تاخوردگی­ های بسته در صورتی که قرار است رنگ شده یا قطعه از جنس فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم باشد، توصیه نمی ­شود. طول فلنج آن­ها از بیرون خم باید برابر یا بیشتر از چهار برابر ضخامت قطعه باشد.

همان نسبت طول فلنج به ضخامت ورق برای تاخوردگی ­های باز و قطره­ای نیز اعمال می ­شود.

برای تاخوردگی­ های باز، قطر داخلی باید حداقل به اندازه­ ی ضخامت ورق باشد. وقتی قطر داخلی بیشتر از ضخامت باشد، گردی خود را از دست می­ دهد.

برای تاخوردگی­ های قطره­ا، قطر نیز باید برابر با ضخامت ورق باشد. دهانه ­ی تاخوردگی (فاصله­ ی بین لبه­ ی تاخوردگی و قطعه) باید حداقل ¼ ضخامت ورق فلز باشد.

9. فلنج ­ها و پخ ­ها: ابعاد مناسب

فلنج ­ها لبه­ ی قسمتی هستند که از پایه­ ی ثابت خم شده و باید حداقل 4 برابر ضخامت ورق باشد. اگر فلنجی با انتهای پخ بسازید، این پخ­ ها باید فضای کافی برای دستیابی به خمیدگی مناسب باقی بگذارند.

10. زبانه ­ها (خارها) و شیارها: فاصله

شیارزنی یک فرآیند برشی است که بخشی را از لبه­ ی بیرونی قطعه جدا می­ کند. اگر فاصله­ ی میان شیارها و خم خیلی کم باشد، ممکن است اعوجاج رخ دهد. برای جلوگیری از وقوع این امر، فاصله­ ی شیار تا خم باید حداقل 3 برابر ضخامت ورق به اضافه­ ی شعاع خم باشد.

شیارها باید حداقل 3.175 میلی­متر از یکدیگر فاصله داشته باشند. حداقل فاصله­ ی بین زبانه ­ها نیز باید 1 میلی­متر یا به اندازه­ ی ضخامت ورق، هر کدام بیشتر است، باشد.

محاسبه­ ی نیروی خمشی مورد نیاز

عوامل مختلفی در ایجاد خمیدگی مناسب در یک قطعه ­ی فلزی دخیل هستند. از جمله:

·       مقاومت خمشی مواد

·       درجه­ ی خمیدگی

·       ضخامت ورقکاری

·       زاویه ­ی خم

·       شعاع داخلی

·       حفره ­ی ماتریس (دهانه­ ی قالب) V شکل

·       حداقل لبه ­ی داخلی

نمودار زیر را  می ­توان برای محاسبه ­ی نیروی خمشی مورد نیاز جهت خمکاری فولاد نرم S235 با ضخامت­ ها و اشکال مختلف در زاویه­ ی 90 درجه استفاده کرد. فولاد نرم S235 دارای مقاومت خمشی 42 کیلوگرم بر میلی­متر مربع بوده و پارامترهای متغیر به شرح زیر می­ باشد.

·       S (mm) - ضخامت ورقکاری

·       V (mm) - حفره­ ی ماتریس (دهانه­ی قالب) V شکل

·       B (mm) - حداقل لبه­ ی داخلی

·       Ri (mm) – شعاع داخلی

خدمات ورقکاری 

در مجموعه 3DHUB، ما خدمات تولید، شکل‌دهی و خمکاری را با دقت، سرعت و کیفیت بالا برای تولید قطعات ورقکاری از جنس آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، فولاد، آلیاژهای مس و بسیاری مواد دیگر ارائه می‌دهیم.

ما با استفاده از تکنیک ­های خمکاری خودکار، دقت و کیفیت بالای قطعات ورقکاری آماده را تضمین می­ نماییم.

همچنین به درخواست شما فرآیندهای پس­ پردازش را نیز انجام می­ دهیم. برای دریافت پیشنهاد فوری، مدل ­های خود را در پلتفرم پیشنهاددهی ما آپلود نمایید.و یا جهت مشاوره می توانید با همکاران ما تماس بگیرید.