اصول خم کاری با پرس برک

فلزات مخصوصاً فولاد وآهن یکی از پر مصرف ترین مواد اولیه می باشند. ایجاد خمش دقیق و ایمن در ورق فلز و همچنین اطمینان از تکرار پذیری آن (تولید یکسان) یکی از دغدغه های اصلی هر صنعتگری است که با خم کاری فلزات سر و کار دارد. امروزه ابزارها و ماشین آلات زیادی هستنند که در خم کاری فلزات کاربرد دارند. یکی از این دستگاه های پرکاربرد پرس برک می باشد.

از طرفی بعضی از سازندگان پرس برک، ادعا می کنند که دقت خم کاری ورق در دستگاه های تولیدی ایشان 1± درجه می باشد. آیا این ادعا میتواند درست باشد. عوامل موثر بر خم کاری دقیق و با کیفیت در پرس برک چیست؟ ارتباط بین ضخامت و طول خم با مقدار نیروی مورد نیاز برای خم کاری چیست؟ به هنگام خمکاری ورق با پرس برک چه اصولی لازم است تا رعایت شود و مجموعه ای از سئوالات دیگر که سعی میکنیم در این مقاله به آن پاسخ دهیم.

معرفی پرس برک ساخت ماشین سازی بزرگ دیانی:

پرس برک دستگاهی است که با استفاده از نیروی هیدرولیک که توسط جکهای قدرتمند تامین می شود و قرار گرفتن ورق بین سمبه و ماتریس، ورق را با زوایای مختلف خم می نماید. دقت خم کاری در شرایط ایده آل (دستگاه با کیفیت، ورق سالم، ضخامت یکنواخت، سمبه و ماتریس با کیفیت، دهانه V مناسب، فشار مناسب و ….) می تواند به 1± درجه برسد. عمدتاً این دقت توسط دستگاه های اروپایی قابل دستیابی است و دستگاه های ساخت شرکتهای نه چندان معتبر قادر به انجام آن نیستند. ماشین سازی بزرگ دیانی مفتخر است که با ساخت پرس برکهای با کیفیت توانسته است به این دقت در خم کاری برسد. البته  برای رسیدن به این دقت  پیش شرط های لازم است که در ادامه مقاله با آن آشنا می شوید.

هر دستگاه پرس برک شامل قسمتهای مختلفی است که در اینجا قسمتهای مهم دستگاه، که بر فرایند خم کاری موثر هستند را ذکر میکنیم.

الف: بدنه: بدنه دستگاه باید استحکام لازم برای خم کاری مناسب را داشته باشد. به هنگام فشار جکها به سمبه و انتقال این فشار به ماتریس و در ادامه به میز دستگاه، تنش وارده (در صورت عدم استحکام بدنه) باعث خمش میز، پایه ها و اسکلت دستگاه شده که فرایند خم کاری را تحت تاثیر قرار خواهد داد. لذا در بعضی از پرس برکها شاهدیم که خم ایجاد شده در سرتاسر طول ورق یکسان نبوده و متفاوت است. این  مشکل زمانی بیشتر نمود پیدا میکند که شما از حداکثر ظرفیت ماشین استفاده می کنید. بدنه مستحکم اساس یک پرس برک با کیفیت می باشد. پرس برکهای ساخت ماشین سازی بزرگ دیانی با استفاده از مواد اولیه بسیار مرغوب، طراحی مهندسی شده و دقت و کیفیت بالا در ساخت به شما این امکان را میدهد تا براحتی بتوانید با حداکثر ظرفیت ماشین کار کنید.

ب: سمبه و ماتریس: سمبه و ماتریس دستگاه باید از فولاد مستحکم ساخته شده و در فشارهای ناشی از خم کاری دچار شکستگی، خورده گی و تغییر شکل نگردد. همچنین دهانه V ماتریس باید بدرستی انتخاب شود تا خم مورد نظر با بهترین کیفیت ایجاد گردد. برای اطلاع از رابطه بین دهانه V و ضخامت ورق به مقاله انتخاب دهانه مناسب v برای خم کاری در پرس برک ها مراجعه کنید. سمبه و ماتریس های ماشین سازی بزرگ دیانی از مرغوب ترین و با کیفیت ترین فولاد ساخته شده و در طراحی و فرایند ساخت آن ملاحظات کیفی و فنی و مهندسی بدرستی لحاظ شده است./.

ج: قدرت جکها: شاید برای شما هم اتفاق افتاده باشد که برای خرید یا انتخاب پرس برک با سازندگان آن تماس گرفته باشید. اولین سئوال فروشنده از شما این است که پرس برک به چه طول و با چه تناژی نیاز دارید. تناژ پرس برک دقیقاً همان قدرت جکهای آن می باشد. از طرفی بعضی از فروشنده ها ادعا میکنند که قدرت پرس برک آنها مثلاً 400 تن است اما در عمل ممکن است کمی کمتر باشد. پرس برک های ساخت ماشین سازی بزرگ دیانی دقیقاً به اندازه اسمی هر دستگاه به شما قدرت خم (تناژ) می دهند. لذا در صورت خرید دستگاه شما می توانید مطمئن باشید که قدرت دستگاه با عدد ثبت شده بر روی فاکتور فروش و دستگاه یکی است. اینکه برای خم کاری ورق ها به چه نیرویی احتیاج دارید به عوامل متعددی بستگی دارد که می توانید با مطالعه مقاله چگونه مقدار تناژ و قدرت پرس برک را محاسبه کنیم با آن بیشتر آشنا شوید.

د: سیستم کنترل دستگاه: بخش مهم دیگر هر دستگاه کنترل سیستم دستگاه می باشد. ماشین سازی بزرگ دیانی با دو سیستم PLC  و CNC بسته به خواسته مشتری پرس برک تولید میکند. سیستم PLC ساده تر بوده و کار با آن آسانتر است. سیستم CNC قابلیت های زیادی را در اختیار شما قرار میدهد.

برای اطلاع از قابلیت ها و تفاوت های هر کدام از این سیستم ها میتوانید به سایت ماشین سازی بزرگ دیانی مراجعه کرده و یا از کارشناسان خبره ما بخواهید تا اطلاعات تکمیلی را در اختیار شما قرار دهند./.

پارامتر های مهم در خم کاری ورق با پرس برک

همانطور که پیشتر عنوان شد، خم کاری ورق با پرس برک یکی از فرایندها و پروسه های مهم در صنایع مختلف تولیدی است جهت  دستیابی به بهترین کیفیت خم و نتایج مطلوب، پارامترهای کلیدی زیر باید مورد توجه قرار گیرند. این پارامترها شامل موارد زیر هستند:

الف: مواد اولیه (ورق)

جنس، ضخامت، کیفیت، سختی و ابعاد ورق پارامترهای تعیین کننده ای برای دستیابی به کیفیت خم مطلوب می باشد. جنس ورق هر چه نرم تر باشد (مانند آلومینیوم) خم کاری با نیروی کمتر و به آسانی انجام می پذیرد و جنس ورق هرچه مستحکم تر و خشک تر (سخت تر) باشد (مانند فولاد زنگ نزن) خم کاری نیز نیاز به صرف نیروی بیشتری دارد. مثلاً برای خم کاری ورق ST37  با ضخامت مشخص اگر شما به 100 تن نیرو نیاز داشته باشید برای ورق استیل زنگ نزن با همان ابعاد و ضخامت نیاز به 160 تن نیرو دارید.

همچنین خرید ورق از منابع نا معتبر که خواص واقعی ورق ممکن است با آنچه که شما سفارش داده اید متفاوت باشد، میتواند در کیفیت خم نهایی تاثیرگذار باشد.

ضخامت و ابعاد ورق نیز در کیفیت خم کاری موثر هستند. ورق های نازکتر و با ابعاد کمتر، معمولاً به راحتی و با کیفیت بهتری خم شده و برای ورق های ضخیم تر و با ابعاد بزرگتر خم کاری نیاز به دقت و توان خم بیشتری دارد. همچنین مشاهده شده است که در خمکاری ورقها با ضخامت بالا، ورق های که از قبل با دستگاه هوا برش بریده شده اند، (بدلیل تغییر در خواص ورق در ناحیه برش) ممکن است به دقت خم مورد نظر نرسید. (زاویه خم در سرتاسر طول ورق یکسان نباشد)

پرس برک های ساخت ماشین سازی بزرگ دیانی حداکثر دقت و کیفیت خم را برای انواع آلیاژهای ورق در اختیار شما قرار می دهد.

ب: زاویه خم:

زاویه خم یکی از پارامترهای کلیدی در فرآیند خم کاری با پرس برک است و تأثیرات متعددی بر کیفیت و دقت خم کاری دارد. تأثیر زاویه خم به شرح زیر است:

1. تنش و کرنش: زاویه خم بر روی توزیع تنش و کرنش در ورق تأثیر می‌گذارد. خم‌های تند (زاویه‌های کمتر) معمولاً باعث تولید تنش‌های بیشتری در ناحیه خم می‌شوند و ممکن است منجر به ترک‌خوردن یا شکست ورق شوند. لذا برای مواد سخت استفاده از خمهای تند (در اینجا منظور زوایای کمتر از 60 درجه) در خم کاری، نیاز به مهارت و دقت بسیار بالایی دارد.
2. خاصیت الاستیک فلزات: زمانیکه ورق خم می‌شود، معمولاً مقداری از شکل‌دهی اولیه خود را پس می‌گیرد. این به خاصیت الاستیک ورق مربوط می شود. بطور کلی به تغییرات قابل برگشت تغییرات الاستیک و به تغییرات غیر قابل برگشت تغییرات پلاستیک می گویند. برای آشنایی بیشتر با این مفهوم و نمودار تنش- کرنش فلزات مقالات زیادی نوشته شده است که میتوانید به آن مراجعه کنید. زاویه خم تأثیر مستقیم بر میزان بازگشت ورق دارد. خم‌های با زاویه بزرگ‌تر معمولاً کمتر به حالت اولیه بازمی‌گردند. خم های با زاویه کمتر برگشت بیشتری دارند. محاسبات مقدار برگشت بسیار سخت بوده و تنها با تجربه و مهارت میتوانید به آن دست یابید. لذا استاد کار خم کاری با تجربه، میتواند مقدار برگشت ورق را حدس زده و یا با سعی و خطا در نمونه های اولیه میتواند به زاویه خم مورد نظر دست یابد.
3. دقت و شکل‌پذیری: زاویه خم بر دقت نهایی شکل قطعه خم کاری شده تأثیر دارد. در صورتی که زاویه خم به درستی تنظیم نشود، ممکن است محصول نهایی از مشخصات مورد نظر فاصله بگیرد. درساخت قاب محصولات، زمانی که نیاز به ایجاد خم دارید، در صورت انتخاب زاویه نادرست اندازه نهایی قاب ممکن است با آنچه که مد نظرتان است متفاوت باشد. بهتر است نمونه اول را با مشخصات مد نظر خود کنترل کرده و در صورت درستی ابعاد فرایند تولید را آغاز نمایید.
4. ناحیه یخ کردگی: ناحیه یخ‌کردگی (یا ناحیه یخ‌زده) در خم کاری به قسمتی از ورق اطلاق می‌شود که در آن تغییر شکل دائمی (یعنی خم شدن) رخ می‌دهد. (دقیقاً محل قرار گرفتن وفشرده شدن ورق بین سنبه و ماتریس) این ناحیه به دلیل خم کاری تحت تأثیر تنش‌های مکانیکی قرار می‌گیرد و معمولا در نزدیکی محل خم کردن ورق قرار دارد. هر چه زاویه ورق تند باشد اثرات یخ زدگی در ورق بیشتر مشهود است و همانطور که پیشتر گفته شده ممکن است باعث ترک یا اعوجاج در ورق گردد. به هرگونه تغییر شکل ناخواسته در ناحیه خمکاری مانند اعوجاج، ترک، دفرمگی و … یخ زدگی ورق اطلاق میشود.
5. استحکام و امنیت ساختاری: دقت در تنظیم زاویه خم می‌تواند به بهبود استحکام ساختاری قطعه کمک کند. خم‌های با زاویه نادرست ممکن است در کاربرد نهایی، بارهای بیشتری را تحمل نکنند.
6. طراحی و زیبایی: در مواردی که ظاهر محصول نهایی مهم است، زاویه خم و نحوۀ ایجاد آن می‌تواند تأثیر زیادی بر زیبایی قطعه/محصول داشته باشد. خمهای به اصطلاح اتو شده نمای زیبایی به محصول نهایی میدهند

در نهایت، انتخاب زاویه مناسب برای خم کاری با پرس برک باید براساس نیازهای دقیق پروژه و نوع ورق مورد استفاده انجام شود تا از مشکلات احتمالی جلوگیری شود و به کیفیت بالای تولید دست یابیم.

ج: اندازه دهانه V قالب، طول و شعاع خم کاری

اندازه دهانه قالب در فرایند خم کاری با پرس برک بسیار مهم بوده و شما نمیتوانید برای خم کاری ورق هر نوع دهانه V را انتخاب نمایید. بطور کلی دهانه V قالب معمولاً نمیتواند کمتر از 4 برابر ضخامت ورق و بیشتر از 12 برابر آن باشد. در غیر اینصورت کیفیت خم ایجاد شده نامطلوب خواهد شد. برای آشنایی بیشتر با این مبحث به مقاله انتخاب دهانه مناسب V در خم کاری در پرس برک مراجعه کنید.

همچنین طول خم بر توزیع تنش در ناحیه خم تأثیر می‌گذارد. خم‌های بلندتر می‌توانند تنش کمتری را در ناحیه خم ایجاد کنند که منجر به کاهش احتمال ترک‌خوردن می‌شود. همچنین با افزایش طول خم، دقت خم کاری معمولاً بهبود می‌یابد. این امر به دلیل توزیع یکنواخت‌تر فشار در طول خم است. از طرفی طول خم می‌تواند بر روی ظاهر نهایی قطعه و کیفیت سطح آن نیز تأثیرگذار باشد. خم‌های بلندتر معمولاً به نتایج بهتری منجر می‌شوند.

شعاع خم (لبه خم) بر میزان تغییر شکل ورق تأثیر می‌گذارد. شعاع‌های بزرگ‌تر معمولاً منجر به تغییر شکل ملایم‌تری می‌شوند و فشار کمتری به ماده وارد می‌آورند، که باعث کاهش احتمال ترک‌خوردن می‌شود. از طرفی مواد مختلف ویژگی‌های مکانیکی متفاوتی دارند و شعاع خم باید بر اساس این ویژگی‌ها انتخاب شود. برای مواد با مقاومت بالا، شعاع خم باید بیشتر باشد تا از شکست جلوگیری شود. همچنین در برخی از کاربردها، شعاع خم ممکن است بر روی نحوه عملکرد و استحکام نهایی قطعه تأثیر بگذارد. شعاع‌های کوچک‌تر ممکن است در شرایط بارگذاری خاصی آسیب‌ پذیر تر باشند. به طور کلی، انتخاب صحیح طول و شعاع خم در فرآیند خم کاری با پرس برک نه تنها تأثیر زیادی بر روی کیفیت نهایی محصول دارد، بلکه می‌تواند به بهبود عملکرد و دوام قطعه نیز کمک کند. مهندسان و طراحان باید هنگام طراحی، به این دو پارامتر توجه ویژه‌ای داشته باشند تا از مشکلات احتمالی در تولید و استفاده نهایی جلوگیری کنند.

د: عمق خم کاری:

عمق خم به فاصله عمودی بین خط محور خم و قسمتی که ورق به حالت افقی (قبل از خم کاری) قرار داشته است، اشاره دارد. این عمق تعیین‌کننده زاویه خم و نیز مقدار تغییر شکل در ماده است. عمق خم یکی از پارامترهای کلیدی در فرایند خم کاری با پرس برک است که بر روی شکل و کیفیت قطعه نهایی تأثیر می‌گذارد.

عمق خم منجر به تغییر شکل ورق و زاویه نهایی آن می‌شود. عمق کم می‌تواند به زاویه‌های بازتر منجر شود، در حالی که عمق زیاد می‌تواند زوایای تیزتری ایجاد کند. همچنین عمق خم در پایداری قطعه نهایی تأثیر دارد. خم‌های عمیق‌تری معمولاً ویژگی‌های ساختاری بهتری دارند و در برابر تنش‌های خارجی مقاوم‌ترند. لازم به ذکر است که قطعات با عمق خم مناسب معمولاً دارای خواص خستگی بهتری هستند، چون توزیع تنش در آن‌ها به طور بهتری کنترل می‌شود.

توجه داشته باشید که عمق خم باید با توجه به طول و ضخامت ورق انتخاب شود. ورق‌های ضخیم‌تر معمولاً نیاز به عمق خم بیشتری دارند تا بهترین نتیجه را ارائه دهند. همچنین انتخاب عمق خم باید به نوع ماده و خواص مکانیکی آن نیز مربوط باشد. برخی از مواد ممکن است به خم‌های عمیق‌تر بهتر پاسخ دهند در حالی که برخی دیگر نیاز به خم‌های سطحی دارند.

عمق خم یک پارامتر حیاتی در طراحی و تولید قطعات خم کاری شده با پرس برک است. انتخاب عمق خم مناسب نه تنها بر دقت و کیفیت قطعه نهایی تأثیر می‌گذارد، بلکه می‌تواند بر روی عملکرد، استحکام و دوام آن نیز تاثیر بگذارد. مهندسان باید با توجه به ویژگی‌های مواد و الزامات طراحی، عمق خم را به‌طور دقیق محاسبه و تنظیم کنند.

ه: سرعت کار:

سرعت خم کاری می‌تواند بر روی کیفیت نهایی و دقت خم کاری تأثیر بگذارد. سرعت نامناسب ممکن است باعث بروز عیوب شود. سرعت بالا اجازه شکل پذیری درست به فلز را نداده و احتمال ترک یا دفرمه شدن سطح کار را افزایش میدهد. سرعت پایین نیز هزینه های تولید را بالا می برد. البته پرس برک های ساخت ماشین سازی بزرگ دیانی تمامی ملاحظات فوق را در نظر گرفته و در خصوص آن متخصصین ما مشاوره های لازم را ارائه خواهند داد.

و: نوع و کیفیت ابزار:

ابزارهای مورد استفاده (سمبه، ماتریس، روبند قالب و   …) باید با کیفیت بالا و مناسب برای نوع خم کاری انتخاب شوند. ماشین سازی بزرگ دیانی مفتخر است که در تولیدات خود از مواد اولیه بسیار با کیفیت و فولادهای مرغوب استفاده مینماید.

ز: تنظیمات ماشین:

دقت در تنظیمات ماشین پرس برک، از جمله نیروی خمش، طول کورس سمبه و زوایای مختلف،  انتخاب دهانه V و … برای انجام موفقیت‌آمیز خم‌ها ضروری است. ذکر این نکته ضروری است که بسیاری از ملاحظات مربوط به تنظیم دستگاه در هر دو مدل پرس برکهای ساخت ماشین سازی بزرگ دیانی (PLC,CNC ) دیده شده و شما با وارد کردن مقادیر اولیه نیازی به تنظیمات پیچیده نداشته و این فرایند توسط خود دستگاه انجام خواهد پذیرفت./.

نتیجه گیری: خم کاری با پرس برک دارای اصول و قواعدی است که در این مقاله با آن آشنا شدیم. اما با توجه به خواص مواد (فلزات) برای رسیدن به زاویه خم دقیق و مطلوب ضمن اینکه دانستن نکات فوق ضروری است، مستلزم داشتن تجریه کاری نیز می باشد. یک استاد کار خم کاری طی چند سال کار کردن با پرس برک به دانش و تجربیاتی خواهد رسید که می تواند شما را در رسیدن به بالاترین کیفیت خم یاری دهد. ضمن اینکه رعایت موارد ذکر شده در این مقاله نیز کاملاً حیاتی می باشد. ماشین سازی بزرگ دیانی مفتخر است که ضمن تولید و عرضه محصولات با کیفیت در تمام مراحل تولید پشتیبانی علمی، فنی و مهندسی خود را در اختیار شما قرار میدهد.