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

الدليل الأساسي لثني المقاطع الجانبية وتشكيل الأنابيب

آخر تحديث
18 مايو 2024
شاركنا إعجابك:

جدول المحتويات

I. الثني اليدوي للمقاطع الجانبية والأنابيب

نظرًا لمقاومة المقاطع الجانبية العالية للانحناء، فإنه ليس من السهل ثنيها، لذلك عادةً ما يتم ثنيها يدويًا باستخدام طريقة التسخين.

1. ثني الفولاذ المسطح الصلب المسطح

يعتمد ثني الفولاذ المسطح عادةً على الخطوات والطرق التالية:

(1) صنع القالب

عادة ما يكون قالب ثني الفولاذ المسطح الساخن مصنوعًا من صفيحة فولاذية، ويمكن أن يكون سمكه مساويًا لقطعة العمل أو أكثر سمكًا قليلاً من قطعة العمل، ويمكن أن يكون قطر قوس القالب مساويًا للقطر الداخلي لقطعة العمل. لا ينبغي أن يكون القالب الخاص بثني حلقات الصلب المسطحة على شكل دائرة كاملة، ولكن حوالي ثلثي دائرة كاملة، كما هو موضح في الشكل 4-15، مما يسهل وضع وإزالة قطعة العمل أثناء الثني.

يجب تحديد موضع وحجم الثقوب لتثبيت القالب على المنصة بعد تثبيت موضع القالب على المنصة، بناءً على موضع وحجم الثقوب على المنصة.

الشكل 4-15 قالب الثني على الساخن للصلب المسطح
الشكل 4-15 قالب الثني على الساخن للصلب المسطح

(2) الانحناء

ضع أحد طرفي الفولاذ المسطح المسخّن على القالب، وقم بتثبيته بإسفين مخروطي ومشبك قرن الكبش، ثم أدخل الثني في الموضع المناسب لإجراء الثني، كما هو موضح في الشكل 4-16. يجب عدم ثني كل تسخين لفترة طويلة جدًا لتجنب تجعد الفولاذ المسطح أو التسبب في تصلب المادة بسبب انخفاض درجة الحرارة. بالنسبة لأحجام القِطع الأكبر، يجب أن يتم الثني على أقسام.

الشكل 4-16 ثني الفولاذ المسطح
الشكل 4-16 ثني الفولاذ المسطح

1-مشبك قرن الكبش
2-القالب
3-برغي قفل 3
4-إسفين الإطارات 4-إسفين
5-مادة فولاذية مسطحة 5 - فولاذ مسطح
6-بندر
7-فتحة المنصة 7-فتحة المنصة
8-تشديد الوتد
9-لوحة المباعد 9

(3) التسوية

بعد كل جزء من التلدين، وقبل إزالة المشابك، استخدم مطرقة مسطحة لتسوية الفولاذ المسطح من الداخل أولاً، ثم على طول الجزء الخارجي، بحيث يتساوى السمك من الداخل والخارج تقريبًا، ولمنع حدوث تشوه كبير أثناء عملية التبريد بعد إزالة القوالب، كما هو موضح في الشكل 4-17.

الشكل 4-17 تصحيح الانحناء المحلي وتصحيح الانحناء للحلقة الفولاذية المسطحة
الشكل 4-17 تصحيح الانحناء المحلي وتصحيح الانحناء للحلقة الفولاذية المسطحة

2. ثني الزوايا الفولاذية

يتضمن ثني الصلب ذو الزوايا أيضًا عمليات صنع القوالب، والثني، والتسطيح.

وعادةً ما تكون قوالب ثني زوايا الصلب ملحومة من ألواح الصلب، وتعتمد أشكالها على ما إذا كان الثني داخليًا أو خارجيًا، كما هو موضح في الشكل 4-18. وبسبب المقطع العرضي غير المتماثل لزاوية الصلب، فإن انكماش الجانبين الداخلي والخارجي أثناء التبريد بعد الثني يكون غير متساوٍ، مما يسبب تغيرات في شكل وحجم قطعة العمل.

ولذلك، ينبغي زيادة قطر القالب بشكل مناسب عند ثني الفولاذ ذي الزاوية خارجيًا؛ وينبغي تقليل قطر القالب بشكل مناسب عند الثني داخليًا. يمكن اختيار قيم زيادة أو تقليل قطر القالب وفقًا للجدول 4-1. المتطلبات الأخرى لقوالب ثني الصلب الزاوية هي نفس متطلبات قوالب ثني الصلب المسطح.

الشكل 4-18 قالب ثني الفولاذ بزاوية
الشكل 4-18 قالب ثني الفولاذ بزاوية

أ) قالب ثني الفولاذ الملحوم بزاوية خارجية ملحومة
ب) قالب ثني الفولاذ بزاوية داخلية ملحومة
ج) قالب مصنوع من صفيحة فولاذية كاملة

الجدول 4-1 أحجام تحجيم قطر قالب الثني بالزاوية الفولاذية الساخنة

الانحناء الداخلي/ملمالانحناء الخارجي/ملم
قطر القالبحجم تصغير قطر أداة الإطاراتقطر القالبحجم تكبير قطر أداة الإطارات
<300<10<9003~5
900 ~ 140010 ~15900 ~14006 ~10
1500 ~1000015 ~201500 ~1000015
>1000025>1000020

عند ثني فولاذ الزاوية، قم أولاً بتثبيت أحد طرفي فولاذ الزاوية المسخن بسرعة على أداة الإطار، ثم قم بالثني أثناء ثني الجزء المجعد من سطح فولاذ الزاوية حتى يتم تثبيت جزء فولاذ الزاوية المراد ثنيه بالكامل على أداة الإطار، كما هو موضح في الشكل 4-19. يجب أيضًا أن يتم ثني فولاذ الزاوية ضمن نطاق درجة حرارة ثني الفولاذ الساخن.

الشكل 4-19 ثني الفولاذ بزاوية
الشكل 4-19 ثني الفولاذ بزاوية

أ) زاوية الانحناء الخارجي للصلب
ب) ثنية داخلية فولاذية بزاوية

بعد الانحناء، من الضروري أيضًا استخدام مطرقة ثقيلة ومطرقة مسطحة لتقويمها، بحيث يفي الشكل ودقة الأبعاد لقطعة العمل بالمتطلبات.

3. ثني الأنابيب

يشيع استخدام الثني اليدوي للأنابيب في ثني القطع المفردة أو دفعات صغيرة من الأنابيب، وفيما يلي خطوات وطرق ثني الأنابيب اليدوية:

(1) حشو الرمل

قبل الثني اليدوي، يجب ملء الرمل داخل الأنبوب لمنع تشوه قسم الأنبوب. بالنسبة للأنابيب المعدنية غير الحديدية، يمكن ملء المواد ذات نقاط الانصهار المنخفضة مثل الصنوبري والألومنيوم، وإزالتها بعد الثني. يجب أن يكون الرمل نقيًا ونظيفًا وجافًا، وأن تكون جزيئاته أصغر من 2 مم بشكل عام. يجب أن تكون الرمال المملوءة داخل الأنبوب مضغوطة، وبالتالي يتم دقها أثناء الملء. يتم سد نهايات الأنبوب بإحكام بسدادات خشبية أو يتم إغلاقها بألواح فولاذية.

(2) وضع العلامات

بالنسبة لأنابيب الثني على الساخن، يجب تحديد طول جزء التسخين. وبوجه عام، يتم تحديد موضع نقطة المنتصف لجزء الثني مسبقًا وفقًا لحجم الرسم، ومن هناك، يتم قياس طول الثني على جانبي الأنبوب، بالإضافة إلى بدل قطر الأنبوب، وهو الطول المراد تسخينه.

(3) التدفئة

يمكن تسخين الأنابيب باستخدام الفحم أو الغاز أو الزيت الثقيل كوقود. الفحم العادي غير مناسب لتسخين الأنابيب، حيث يحتوي الفحم على الكثير من الكبريت، الذي يمكن أن يتغلغل في الفولاذ في درجات الحرارة العالية، مما يؤدي إلى تدهور جودة الفولاذ. وتبلغ درجة حرارة التسخين حوالي 950 درجة مئوية، ويتم الحفاظ عليها لفترة من الوقت للوصول بالرمل داخل الأنبوب إلى نفس درجة الحرارة.

(4) الانحناء

يمكن ثني الأنابيب ذات القطر الصغير على قالب أخدود نصف دائري باستخدام رافعة، بينما يمكن ثني الأنابيب ذات القطر الكبير على منصة باستخدام رافعة كهربائية. عند وجود عدة انحناءات، ابدأ الثني من الانحناء في نهاية الأنبوب بالتسلسل. أثناء الانحناء، يمكن رش الماء على الجدار الخارجي لمنع جدار الأنبوب من أن يصبح رقيقًا للغاية. يمكن أيضًا رش الماء للتبريد لضبط درجة الانحناء. إذا تم تبريد الجانب الداخلي للأنبوب برش الماء، ينكمش المعدن الموجود على الجانب الداخلي، مما يزيد من درجة الانحناء، وبالمثل، عندما يتم رش الجدار الخارجي بالماء، تنخفض درجة الانحناء.

II. تشكيل ثني الأنابيب بالتسخين الميكانيكي بالتسخين الميكانيكي

عند ثني الأنابيب ميكانيكيًا بالتسخين، تشمل الطرق التسخين بالتردد المتوسط والتسخين باللهب، والتي يتم تقديمها أدناه على التوالي.

1. ثني التسخين بالتردد المتوسط

يتضمن الثني بالتسخين متوسط التردد وضع ملف حثي متوسط التردد حول فراغ الأنبوب، والاعتماد على تيار حثي متوسط التردد لتسخين الفراغ محليًا إلى درجة الحرارة العالية المطلوبة، ثم ثني الجزء المسخن، ورش الماء مباشرةً لتبريده بعد الثني، وبالتالي الحصول على أجزاء الأنبوب المثني المطلوبة.

يتطلب الانحناء بالتسخين بالتردد المتوسط معدات متخصصة لماكينات الثني بالتسخين الكهربائي الحثي بالتردد المتوسط. واعتمادًا على طريقة تطبيق عزم دوران الانحناء بواسطة آلة الثني، تنقسم إلى أنواع الانحناء بالسحب والانحناء بالدفع.

(1) ثني السحب بتردد متوسط الانحناء

الشكل 4-20 هو رسم تخطيطي لثني السحب بالتردد المتوسط. يقع الملف الحثي متوسط التردد 3 على خط الوسط الدوراني، ويمرر تياراً متوسط التردد عبر الملف، وبالتالي يولد مجالاً مغناطيسياً متردداً، ويقوم التيار المستحث الناجم عن المجال المغناطيسي المتردد في فراغ الأنبوب بتسخين فراغ الأنبوب.

يمر الأنبوب الفارغ 1 من خلال ملف الحث، ويتم تثبيت أحد طرفيه على الذراع الدوارة 5 مع الظرف 4، ويتم وضع الطرف الآخر بحرية على أسطوانة الدعم أو سرير الماكينة. يتم استخدام ثلاث بكرات دعم 2 لتحديد الموضع المحوري لفراغ الأنبوب، للحفاظ على فراغ الأنبوب متحدة المركز مع ملف الحث والظرف.

الشكل 4-20 مخطط ثني السحب بالتسخين بالتردد المتوسط
الشكل 4-20 مخطط ثني السحب بالتسخين بالتردد المتوسط

1-أنابيب فارغة 1 - فارغة
2-أسطوانة الدعم 2-دعم الأسطوانة
3-ملف الحث 3
4-تشاك
5-ذراع دوّار 5

يتم تبريد الأنبوب الفارغ الموجود خلف منطقة الثني بالماء بواسطة جهاز حلقي مثبت على ملف الحث بعد التسخين والثني، مما يمنح الأنبوب المثني صلابة كافية للحفاظ على مقطع عرضي دائري مثالي. أثناء التشغيل، يقوم الملف الحثي بتسخين الأنبوب الفارغ محليًا إلى 800 ~ 1200 درجة مئوية، ثم يقوم المحرك بتحريك الذراع الدوارة للدوران من خلال المخفض، مما يسحب الأنبوب الفارغ ويثنيه إلى الشكل.

يمكن لثني السحب أن يثني أنصاف أقطار أصغر (الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء R=1.3D، بينما ماكينات الثني على البارد العامة 1.5D)، وجودة الأنابيب المثنية أفضل.

يمكن التحكم في زاوية ثني الأنبوب بدقة عن طريق إيقاف دوران الذراع الدوارة وتسخين الملف الحثي في الوقت المناسب من خلال مفاتيح التبديل الحدية. يتم تحديد نصف قطر الانحناء من خلال موضع الظرف على الذراع الدوارة، ويمكن ضبط موضع الظرف على الأنبوب. يمكن التحكم في درجة حرارة التسخين وعرض منطقة التسخين عن طريق تغيير حجم التيار، وسرعة الثني، وكمية رش الماء، واختيار قطر ملف الحث. يتم اختيار التيار وقطر ملف الحث بشكل أساسي وفقًا لقطر الأنبوب الفارغ.

إذا كان التيار مرتفعًا جدًا، فإن الأنبوب الفارغ سوف يذوب؛ وإذا كان منخفضًا جدًا، فإن التسخين غير كافٍ. عندما يكون قطر ملف الحث كبيرًا جدًا، تكون الكفاءة الحرارية منخفضة؛ وعندما يكون صغيرًا جدًا، تكون الفجوة بينه وبين جدار الأنبوب صغيرة، وتكون قابلية الضبط ضعيفة، ويكون التشغيل غير مريح. عندما يكون نصف قطر الانحناء كبيرًا، يكون التشوه صغيرًا، ويمكن أن تكون سرعة الانحناء أسرع. وعلى العكس من ذلك، يجب أن تكون سرعة الانحناء أبطأ؛ وإلا فإن سمك الجدار الخارجي يقل بشكل كبير.

يكون نصف قطر الانحناء الذي يتم الحصول عليه أثناء الانحناء متوسط التردد في ثني السحب منتظم نسبيًا، ويكون الضبط مناسبًا، ويمكن أن تصل زاوية الانحناء إلى 180 درجة، ولكن سمك الجدار الخارجي ينخفض إلى حد ما.

(2) دفع الانحناء

يوضح الشكل 4-21 الثني باستخدام التسخين بالتردد المتوسط، مع رسم تخطيطي للثني بالتسخين بالتردد المتوسط. يتم دعم فراغ الأنبوب 2 بواسطة بكرات الدعم 3. وباستخدام لوحة الدفع 1 في نهاية فراغ الأنبوب، يتم تطبيق قوة دفع محورية F على فراغ الأنبوب، وبالتالي ثنيه إلى الشكل.

يتم تحديد نصف قطر الانحناء من خلال موضع الأسطوانة العلوية 5 أو موضع الظرف 6 على ذراع التأرجح 7. من الواضح، عند ثني الأنابيب باستخدام طريقة الثني بالدفع، يكون ترقق سمك الجدار الخارجي للأنبوب المثني الفارغ صغيرًا، ولأن منطقة درجة الحرارة العالية ضيقة نسبيًا، فإنها تمنع جدار الأنبوب من فقدان الثبات والجدار الداخلي من التجعد.

الشكل 4-21 رسم تخطيطي لأنابيب التسخين ذات التردد المتوسط بأسلوب ثني الدفع
الشكل 4-21 رسم تخطيطي لأنابيب التسخين ذات التردد المتوسط بأسلوب ثني الدفع

1-صفيحة دفع 1
2- أنبوب 2 فارغ
3-بكرات الدعم 3-بكرات الدعم
4-ملف تحريضي
5-الأسطوانة العلوية
6-تشاك
7-الذراع المتأرجح
8 محاور

يمكن لطريقة الثني بالدفع الموضحة في الشكل 4-21 أ أن تثني أي نصف قطر مع الحد الأدنى من ترقق الجدار الخارجي للأنبوب، ولكن من الصعب التأكد من نصف قطر الانحناء في بداية الانحناء، كما أن التعديلات صعبة. تنتج طريقة الثني بالدفع الموضَّحة في الشكل 4-21ب نصف قطر ثني منتظم ويسهل ضبطه، بزاوية ثني نموذجية ≤90 درجة، ولكن نصف قطر الثني محدود بنطاق ضبط ذراع التأرجح.

باختصار، يتميز الانحناء الحثي متوسط التردد بالخصائص التالية:

1) يتطلب الثني على البارد للأنابيب ذات الجدران السميكة ذات القطر الكبير آلة ثني على البارد كبيرة الحجم، ويشغل مساحة كبيرة، وهو مكلف، ويتطلب أيضًا قوالب باهظة الثمن. ومع ذلك، لا يتطلب الثني بالحث بالتردد المتوسط قوالب، بل يتطلب فقط أقطار أنابيب مختلفة وملفات الحث المقابلة. ولكن وحدات الحث بالتردد المتوسط تستهلك الكثير من الكهرباء، كما أن الاستثمار في المعدات كبير أيضًا.

2) التسخين بالحث متوسط التردد سريع، مع كفاءة حرارية عالية، وسطح الأنبوب المثني لا ينتج عنه مقياس أكسيد.

3) جودة الأنبوب المثني جيدة، مع استدارة أفضل وترقق أقل لسمك الجدار مقارنة بالثني على البارد. نصف قطر الثني سهل الضبط وقابل للتكيف بدرجة كبيرة. مناسب بشكل خاص لثني دفعات مفردة أو صغيرة من الأنابيب ذات القطر الكبير، حيث لا توجد حاجة إلى قوالب، وبالتالي فإن تكاليف التصنيع منخفضة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه نظرًا لأن الأنابيب المثنية ذات التردد المتوسط يتم تبريدها بالماء مباشرةً بعد التسخين والثني، يجب مراعاة التأثير عند ثني الأنابيب الفولاذية المعرضة للتشقق عن طريق التبريد باستخدام هذه الطريقة.

ثني التسخين باللهب

إن مبدأ الثني بالتسخين باللهب هو نفس مبدأ الثني بالحث بالتردد المتوسط، باستخدام ملف تسخين باللهب ليحل محل ملف الحث بالتردد المتوسط لتسخين البليت، مما يلغي الحاجة إلى وحدة الحث بالتردد المتوسط.

إن هيكل آلة ثني اللهب بسيط، والتكلفة أقل، والصيانة سهلة، ويمكن أن تضمن جودة جيدة للأنابيب المثنية، وبالتالي فقد اكتسبت بعض الترويج والاستخدام في الإنتاج. ومع ذلك ، نظرًا لأن الكفاءة الحرارية لتسخين اللهب ليست عالية ، فهي مناسبة فقط لثني الأنابيب ذات الجدران الرقيقة.

تظهر حلقة تسخين اللهب في الشكل 4-22. وهي تستخدم خليطًا من الأكسجين والأسيتيلين كوقود، وعمومًا يكون ضغط الأسيتيلين عند 0.05 ~ 0.1 ميجا باسكال وضغط الأكسجين حوالي 0.5 ~ 10 ميجا باسكال. يجب أن يتطابق قطر حلقة التسخين مع القطر الخارجي للأنبوب الفارغ، والمسافة المعتادة بين حلقة فوهة اللهب وجدار الأنبوب هي 13 ~ 15 مم.

يحتوي المحيط الداخلي لحلقة التسخين على صف من فوهات اللهب، حيث يبلغ قطر الفوهة حوالي φ0.5 مم، والتباعد بين الثقوب 4 ~ 5 مم، موزعة بالتساوي. على محيط حلقة التسخين المواجهة بعيدًا عن اتجاه الأنبوب المثني، توجد فتحات لرش الماء، حيث يبلغ قطر فتحات الرش حوالي φ0.8 ~ 1 مم، والتباعد بين الفتحات حوالي 10 مم.

الشكل 4-22 حلقة تسخين اللهب
الشكل 4-22 حلقة تسخين اللهب
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