الجودة، والموثوقية، والأداء - تم التسليم
[email protected]
أرتيزونو

شرح تقنيات تصنيع الانحناءات

آخر تحديث
يونيو 10, 2024
شاركنا إعجابك:

جدول المحتويات

الثني هو طريقة تشكيل حيث يتم تشكيل الصفائح والمقاطع المعدنية في انحناء أو زاوية معينة تحت تأثير قالب. يمكن إجراء الثني على ماكينة ضغط عامة أو على ماكينة متخصصة.

أنواع أجزاء الانحناء

هناك أنواع عديدة من أجزاء الانحناءات المستخدمة في عربات ركاب السكك الحديدية، والأنواع الرئيسية مدرجة في الجدول 3-83.

الجدول 3-83: أنواع ثني الأجزاء في سيارات ركاب السكك الحديدية

الرقم التسلسليالنوعشكل الجزء، الاسمالمعدات المستخدمة
1الأجزاء المطوية
دعامة تقوية اللوحة الخارجية

العمود
ماكينة الثني باستخدام الحاسب الآلي
2الأجزاء المضغوطة بالقالب
مشبك أنابيب

اللوحة
آلة الصحافة

لوحة الغطاء السفلي للشعاع الجانبي للعربة
ماكينة هيدروليكية
3مكوِّن لفة-مثنية
لوحة السقف في سيارات الركاب
اللوحة ماكينة دحرجة

شعاع الألومنيوم المثني الجانبي المصنوع من الألومنيوم
ماكينة درفلة الملف الشخصي
4مكوّن السحب-العزم
العارضة المثنية للسقف
ثني الملف الشخصي الماكينة
5مكون بارد-مثنى بارد
أرضية مموجة من الفولاذ المقاوم للصدأ

شعاع جانبي
خط إنتاج التشكيل بالثني على البارد

مواد للمكونات المثنية

تشمل المواد الأساسية للمكونات المثنية في عربات الركاب بالسكك الحديدية ما يلي:

  • ألواح الفولاذ الهيكلي الكربوني والمقاطع المدرفلة على الساخن: Q235C;
  • ألواح فولاذية مقاومة للعوامل الجوية: 05CuCuPCrNi، 09CuPCrNi-B، 09CuPCrNi-A;
  • ألواح فولاذ منخفضة السبائك عالية القوة: Q345R, S275J2G3, S355J2G3, S275J2G3W;
  • ألواح فولاذية هيكلية عالية القوة: كيو 460، كيو 500، كيو 550، كيو 620، كيو 690;
  • ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ sus301l-lt، sus301l-dlt، sus301l-dlt، sus301l-st، sus301l -HT, SUS304 (0Cr18Ni9)، 1.4003;
  • ألواح ومقاطع من سبائك الألومنيوم: 5 أ02، 5052، 5052، 5083، 6005 أ، 6083، 7005، 7020.

عملية تصنيع المكونات المثنية

طرق الانحناء

تشمل طرق الثني الرئيسية لمكونات عربة الركاب المثنية بالسكك الحديدية ما يلي:

(1) قابلة للطي

تتضمن هذه العملية استخدام ماكينة الطي وقوالبها لأداء الانحناء بخط مستقيم على الصفائح المعدنية. وتتمثل خاصية هذه الطريقة في استخدام قوالب للأغراض العامة، وتشكيل ثني واحد لكل شوط، مع التحكم في زاوية الثني بدقة من خلال الشوط، كما هو موضح في الشكل 3-89.

الشكل 3-89 طيّ الشكل 3-89
الشكل 3-89 طيّ الشكل 3-89

(2) ثني القالب

طريقة الثني الأكثر شيوعاً، والتي تستخدم ماكينة ضغط وقوالب لإجراء أي شكل من أشكال الثني على الصفائح المعدنية، كما هو موضح في الشكل 3-90.

الشكل 3-90 ثني القالب
الشكل 3-90 ثني القالب

أ) ثني مشبك الأنبوب
ب) ثني لوحة الغطاء

3) ثني الرول

يشير الثني بالدلفنة إلى عملية تشكيل الفراغات من الصفائح المعدنية والمقاطع الجانبية على ماكينة ثني بالدلفنة، كما هو موضح في الشكل 3-91.

الشكل 3-91 تشكيل ثني اللفافة
الشكل 3-91 تشكيل ثني اللفافة

4) رسم الانحناء

ينطوي ثني السحب على تشكيل شكل معين من الصفائح المعدنية المبثوقة والمثنية على قالب ماكينة ثني السحب، مع تطبيق قوة الشد المحورية وعزم الثني في وقت واحد.

تعمل هذه العملية على تغيير ظروف الإجهاد الداخلي للفراغ، مما يجعل المقطع العرضي تحت إجهاد الشد، مما يساعد على تجنب عيوب التجعد، ويزيد من كمية التشوه اللدائني، ويقلل من الارتداد اللدائني، ويعزز دقة التشكيل بالثني، كما هو موضح في الشكل 3-92.

الشكل 3-92 تشكيل ثني السحب
الشكل 3-92 تشكيل ثني السحب

5) تشكيل القشر

التشكيل بالقرن هو عملية يؤدي فيها القالب المسننن على مطرقة تقشير قادرة على الحركات الداخلية والخارجية إلى تمدد المادة وانكماشها، مما يؤدي إلى حدوث تشوه الانحناء والشد تدريجيًا في قطعة العمل (الشكل 3-93).

الشكل 3-93 تشكيل القشر
الشكل 3-93 تشكيل القشر

6) التشكيل على البارد

يتضمن التشكيل على البارد استخدام عدة لفات تشكيل متعددة مرتبة طوليًا لثني الصفائح المعدنية مثل اللفائف أو الشرائط بشكل مستمر إلى مقاطع جانبية محددة.

التشكيل على البارد هو عملية وتقنية تشكيل المعادن الجديدة الموفرة للمواد والموفرة للطاقة وذات الإنتاجية العالية كما هو موضح في الشكل 3-94.

الشكل 3-94 التشكيل على البارد
الشكل 3-94 التشكيل على البارد

اختيار طرق الانحناء

هناك ست طرق ثني شائعة الاستخدام للأجزاء المختومة في مركبات السكك الحديدية. ويتم الاختيار بناءً على شكل الجزء، والمواد، وحجم الدفعة، وظروف المعدات، ومتطلبات الجودة مع مراعاة فعالية التكلفة.

1) تشكيل الانحناء

تشكيل الانحناء هو الخيار الأول لأنه يستخدم بشكل عام القوالب العامة البسيطة وسهلة التحضير. يتيح تجهيز ماكينة الثني بالقوالب المناسبة تشكيل أجزاء غطاء الصفيحة السميكة التي كانت تتطلب في السابق قوالب كبيرة.

2) رسم الانحناء

بالنسبة لمختلف المقاطع الجانبية ذات المقاطع العرضية الصغيرة، والصلب المدلفن على الساخن، والمقاطع الجانبية المبثوقة المصنوعة من سبائك الألومنيوم ذات أنصاف أقطار الانحناء الكبيرة، يتم اختيار الانحناء بالسحب.

3) تشكيل القوالب

بالنسبة للأجزاء المثنية الصغيرة الحجم الكبيرة الحجم، فإن التشكيل بالقالب هو الطريقة المفضلة، مثل الأجزاء ذات المشبك الأنبوبي والقنوات الحديدية الصغيرة (الشكل 3-95).

الشكل 3-95 الأجزاء المثنية بالقالب
الشكل 3-95 الأجزاء المثنية بالقالب

أ) مشبك الأنبوب
ب) قناة حديد القناة الصغيرة

(4) تشكيل المطرقة

يفضل تشكيل المقاطع الجانبية ذات الزوايا عن طريق الطرق، يليها الثني بالدلفنة أو الثني بالسحب.

(5) الانحناء على البارد

بالنسبة لقطع العمل الأطول من 4 أمتار وذات الأشكال المقطعية المعقدة، يتم اختيار الثني على البارد.

(6) الاختيار على أساس حجم الدُفعة

بالنسبة لتشكيل ألواح الغطاء الكبيرة، يتم اختيار الطريقة بناءً على كمية الإنتاج. يتم اختيار التشكيل بالقالب للدفعات الكبيرة، بينما يتم اختيار التشكيل بالثني للدفعات الأصغر.

سبرينج باك في الانحناء

يشير الارتداد الزنبركي إلى التشوه المرن للمادة بعد ثني الجزء المختوم، مما يتسبب في حدوث تغيرات في زاوية ونصف قطر الشغل (الشكل 3-96).

الشكل 3-96: تغيرات الانحناء والزاوية الناجمة عن الانحناء النابض
الشكل 3-96: تغيرات الانحناء والزاوية الناجمة عن الانحناء النابض

α1) زاوية اللكمة
α2) زاوية الجزء المنحني بعد التفريغ
2Δa)the amount of springback.

(1) العوامل المؤثرة في الارتداد الربيعي

1) كلما زادت مقاومة الخضوع للمادة وكلما زاد معامل المرونة، زاد الارتداد الزنبركي.

2) كلما صغر نصف قطر الانحناء النسبي R/T للجزء المنحني، قلّ الارتداد النابض.

3) كلما كانت فتحة القالب على شكل حرف V أكبر، كلما زاد الارتداد الزنبركي. كلما كان القالب المقعّر للجزء على شكل حرف U أعمق، كلما قلّ الارتداد الزنبركي.

4) كلما كان خلوص القالب أصغر، كلما قلّ الارتداد الزنبركي.

5) الانحناء المصحح له ارتداد أقل من الانحناء الحر، وكلما زادت قوة التصحيح، قل الارتداد.

(2) تدابير التغلب على الارتداد الربيعي

`1` تحسين تصميم الجزء المثني، وتقليل r/t قدر الإمكان في حدود النطاق المسموح به لخصائص المواد والهيكل، أو كبح التعزيزات في منطقة الانحناء لزيادة صلابة الجزء وكبح الارتداد الزنبركي (الشكل 3-97).

الشكل 3-97: كبح الارتداد الزنبركي عند زاوية الانحناء من خلال استخدام الأضلاع المقواة.
الشكل 3-97: كبح الارتداد الزنبركي عند زاوية الانحناء من خلال استخدام الأضلاع المقواة.

2) يتم إجراء الثني باستخدام طريقة الطي.

3) يتم استخدام طريقة الانحناء بالسحب للملامح ذات الانحناء العالي.

4) لثني القالب، يستخدم الثني التصحيحي بدلاً من الثني الحر (الشكل 3-98).

الشكل 3-98: التغلب على الارتداد الزنبركي باستخدام الطريقة التصحيحية.
الشكل 3-98: التغلب على الارتداد الزنبركي باستخدام الطريقة التصحيحية.

5) اختر هيكل قالب ثني معقول لتعويض الارتداد الزنبركي (الشكل 3-99).

الشكل 3-99: التغلب على الارتداد الزنبركي باستخدام طرق التعويض
الشكل 3-99: التغلب على الارتداد الزنبركي باستخدام طرق التعويض


أ) تعويض الفجوة الصغيرة
ب) التعويض المقعر في الجزء السفلي من الثقب
ج) تعويض الانحناء بزاوية واحدة على شكل حرف V
د) تعويض الانحناء بزاوية واحدة على شكل حرف V

ثني الشقوق

شقوق الانحناء هي أحد أشكال الفشل في الأجزاء المنحنية. السبب الرئيسي لتشققات الانحناء هو أن نصف قطر الانحناء صغير جدًا بالنسبة للمادة، مما يتجاوز مقدار التشوه الذي يمكن أن تتحمله المادة.

الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء (rدقيقة) يشير إلى أصغر نصف قطر زاوية داخلية يمكن ثني القطعة عليه دون التسبب في تلف الصفيحة المعدنية.

نصف قطر الانحناء الأدنى النسبي الشائع الاستخدام (rدقيقة/دقيقة) يمثل حد التشكيل أثناء الانحناء. وكلما كانت هذه القيمة أصغر، كانت أكثر ملاءمة للثني والتشكيل.

(1) العوامل المؤثرة على الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء

1) يرتبط بشكل أساسي بمعدل استطالة المادة. كلما كان معدل الاستطالة أكبر، كان الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء أصغر.

2) كلما زادت نعومة السطح ونعومة المقطع العرضي للصفائح المعدنية، كلما كان الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء أصغر.

`3` يكون الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء لخط الانحناء العمودي على اتجاه الألياف أصغر من ذلك الموازي لاتجاه الألياف (الشكل 3-100).

الشكل 3-100: تأثير اتجاه الألياف على نسبة r/التوجيه على نسبة r/t
الشكل 3-100: تأثير اتجاه الألياف على نسبة r/التوجيه على نسبة r/t

(2) طرق تحسين حد الانحناء المادي

1) يمكن معالجة المواد التي تعرضت للتصلب بالتشوه على البارد بالحرارة قبل الثني.

2) إزالة النتوءات عند طرفي خط الثني لتحسين النعومة.

3) بالنسبة للمواد ذات اللدونة المنخفضة أو المواد السميكة، يمكن استخدام التسخين للثني.

4) لثني المواد السميكة، إذا كان الهيكل يسمح، يمكن عمل أخدود عملية قبل الثني (الشكل 3-101).

الشكل 3-101: الانحناء بعد إنشاء أخدود العملية
الشكل 3-101: الانحناء بعد إنشاء أخدود العملية

حساب حجم الفراغ للأجزاء المثنية

المبدأ لحساب حجم الفراغ المنحني هو قياس طول الطبقة المحايدة. وتنطوي الطريقة المحددة على تقسيم الجزء إلى مقاطع قوسية مستقيمة ومنحنية، وحساب الأطوال كل على حدة، ثم جمعها معاً، كما هو مبين في الشكل 3-102.

الشكل 3-102: حساب طول انتشار الجزء
الشكل 3-102: حساب طول انتشار الجزء

أ) الجزء
ب) تجزئة الأجزاء

طول الجزء المنتشر:

ل = أ1 + a2 + a3 + l1 + l2 + l3 + l4

طول انتشار الجزء القوسي وفقًا للطبقة المحايدة:

l = παρ/180 = 0.01745αρ

أين:

  • l هو طول انتشار الطبقة المحايدة (مم);
  • ρ هو نصف قطر الطبقة المتعادلة (مم);
  • α هي الزاوية المركزية للانحناء (درجة).

معادلة حساب نصف القطر من الطبقة المحايدة (الشكل 3-103):

ρ = r + xt

الشكل 3-103: نصف قطر الطبقة المحايدة
الشكل 3-103: نصف قطر الطبقة المحايدة

أين:

  • r هو نصف قطر الانحناء (مم);
  • x هو معامل الموضع للطبقة المحايدة (مم)، انظر الجدول 3-84;
  • t هو سُمك المادة (مم).

الجدول 3-84: معامل الموضع للطبقة المحايدة

ر/ر/رالكسر(1)3/105/168/251/312/355/143/82/55/123/7-
عشري(2)0.30.31250.320.3330.3430.3570.3750.40.4170.429-
x(3)0.1940.1990.2010.2060.2090.2130.2190.2260.2300.233-
ر/ر/رالكسر(1)4/912/251/28/155/94/73/55/82/37/105/7
عشري(2)0.4440.480.50.5330.5550.5710.60.6250.6670.70.714
x(3)0.2370.2450.250.2570.2610.2640.2700.2740.2810.2860.288
ر/ر/رالكسر(1)3/44/55/66/78/9110/98/76/65/44/3
عشري(2)0.750.80.8330.8570.88911.1111.1431.21.251.333
x(3)0.2940.3010.3050.3080.3120.3250.3360.3400.3450.3450.356
ر/ر/رالكسر(1)7/510/73/28/55/312/716/915/8225/1215/7
عشري(2)1.41.4291.51.61.6671.7141.7781.87522.0832.143
x(3)0.3620.3640.3690.3760.380.3840.3870.3930.4000.4050.408
ر/ر/رالكسر(1)20/916/712/55/28/320/7325/816/510/324/7
عشري(2)2.2222.2862.42.52.6672.85733.1253.23.3333.429
x(3)0.4120.4150.4200.4240.3410.4390.4440.4490.4510.4560.459
ر/ر/رالكسر(1)7/225/715/4425/630/735/840/99/225/55
عشري(2)3.53.5713.7544.1674.2864.3754.4444.54.85
x(3)0.4610.4630.4690.4760.4800.4830.4850.4870.4880.4950.500

عادة، يتم حساب طول انتشار الجزء المثني باستخدام الطريقة المذكورة أعلاه. ومع ذلك، نظرًا للاختلافات في خواص المواد، وزوايا الانحناء المتفاوتة، وتفاوتات سُمك اللوحة، قد تكون هناك بعض الأخطاء.

لذلك، بالنسبة لقطع العمل ذات متطلبات الدقة العالية، يجب إجراء التحقق التجريبي وإجراء التعديلات حسب الاقتضاء.

حساب قوة الانحناء

(1) قوة الانحناء أثناء الانحناء الهوائي

قوة الانحناء للأجزاء على شكل V:

Fa= 0.6 كيلو بت2Rm/ (ص + ر)

قوة الانحناء للأجزاء على شكل حرف U:

Fa= 0.7 كيلو بت2Rm/ (ص + ر)

أين,

  • Fa - قوة الانحناء في نهاية شوط الانضغاط أثناء الانحناء الحر;
  • ب - عرض الجزء المنحني;
  • ر - سُمك مادة الانحناء;
  • r - نصف قطر الانحناء الداخلي للجزء المنحني;
  • Rm - قوة الشد للمادة;
  • K - عامل الأمان، بشكل عام K=1.3.

(2) قوة الانحناء أثناء الانحناء التصحيحي

Fكور = Ap

أين,

  • Fكور - الإجهاد أثناء الانحناء التصحيحي;
  • أ - منطقة الإسقاط لجزء التصحيح;
  • p - قوة التصحيح لكل وحدة مساحة، انظر الجدول 3-85 لمعرفة قيمتها.

الجدول 3-85: قوة تصحيح الوحدة، p (الوحدة ميجا باسكال)

الموادسُمك المادة
≤1>1~2>2~5>5~10
ألومنيوم10~1515~2020~3030~40
نحاس15~2020~3030~4040~50
10 ~ 20 فولاذ20~3030~4040~5050~70
25 ~ 35 فولاذ30~4040~5050~7070~100

(3) إن قوة الضرب أو قوة الحامل الفارغة، إذا كان قالب الثني مزودًا بجهاز تثقيب أو جهاز حامل فارغ، يمكن تقريبها من 30% إلى 80% من قوة الثني الحرة. وهذا يعني

FY =(0.3~0.8)Fa

(4) تحديد حمولة المكبس للثني الحر باستخدام حامل فارغ

Fالصحافة ≥ (1.2~1.3) (Fa + FY)

لتصحيح الانحناء التصحيح

Fالصحافة ≥ (1.2~1.3) Fكور

لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
طلب عرض أسعار مجاني
نموذج الاتصال

أحدث المنشورات
ابق على اطلاع دائم على آخر المستجدات والمحتوى الجديد والمثير حول مواضيع مختلفة، بما في ذلك النصائح المفيدة.
تحدث إلى خبير
اتصل بنا
مهندسو المبيعات لدينا على استعداد للإجابة على أي من أسئلتك وتزويدك بعرض أسعار فوري مصمم خصيصاً لتلبية احتياجاتك.

طلب عرض أسعار مخصص

نموذج الاتصال

طلب عرض أسعار مخصص
احصل على عرض أسعار مخصص مصمم خصيصًا لاحتياجاتك الفريدة من نوعها من الماكينات.
© 2024 أرتيزونو. جميع الحقوق محفوظة.
احصل على عرض أسعار مجاني
سيصلك رد خبرائنا خلال 24 ساعة.
نموذج الاتصال