نکات مهم هنگام خمکاری پروفیل آهنی، استیل و غیره

اگر نگاهی دقیق تر به پیرامون خود داشته باشید؛ خواهید دید که بخش عمده‌ای از لوازم پرکاربردی در اطراف ما به وسیله فرآیند خم تولید یا تکمیل شده و برای استفاده به دست شما رسیده است.

نکات مهم هنگام خمکاری پروفیل آهنی، استیل و غیره

معمولاً خم بر روی انواع مختلف مقاطع استیل همچون ورق یا تسمه ، لوله یا شفت و پروفیل قوطی انجام می شود . نوع ، توان و فرآیند خم در هر کدام از مقاطع یاد شده متفاوت می باشد. اما به طور کلی خم و فرم دهی در دو دسته خم سرد و خم گرم دسته‌بندی می‌شود. به این معنا که در خم گرم از حرارت بر روی نقطه خم برای تکمیل فرآیند بهره می‌برند. اما در خم سرد ، صرفا با استفاده از فشار و کشش خم صورت می‌گیرد.

دفرم شدن و نیز در مواردی سوختگی متریال از معایب خم گرم محسوب می گردد . به همین جهت تلاش بر این است که در صورت امکان از خم سرد استفاده شود.

دستگاه های خم کن فلز

خم‌کن دستی
خم‌کن ساده ستونی
خم‌کن برقی
پرس خم‌کن
خم کننده های جعبه و قالب
خم کننده نورد

خم‌کن دستی

خم کن دستی برای ایجاد خم‌های گوشه دار با انحنای محدود به کار می‌رود. فک زیرین این دستگاه بر روی پایه ای قرار دارد. فک رویی با پیچ و مهره حرکت می کند که ورق مورد نظررا بین دو فک محکم می نماید.

خم‌کن ساده ستونی

این ماشین‌ها دو نوع دارند: مدل اول فک بالای ساده و مدل دوم فک بالای لقمه‌ای دارد. این دستگاه ها از نظر ابعاد در طول‌های مختلف در بازار موجود هستند. در خم کن ساده ستونی ورق فلزی مورد خمکاری بین دو فک بالا و پایین قرار می گیرد.

فک متحرک بالا با دسته‌ای که برای همین کار در نظر گرفته شده، به پایین می رود و ورق را به فک پایین محکم فشار می دهد. صفحه‌ی گردان که در قسمت جلوی دستگاه می باشد، با دو محور از دو طرف در یاتاقان قرار گرفته و در درون دو کشویی که به طور عمودی حرکت می‌کنند، جاسازی شده است.

خم‌کن برقی

ماشین‌های خم‌کن برقی نسبت به ماشین‌های خم‌کن ساده دستی کارایی خوب و مؤثرتری دارند. این ماشین ها از طول یک متر تا شش متر ساخته می‌شوند. اجزای دستگاه خم‌کن ورق برقی عبارت‌اند از:

موتور الکتریکی و جعبه دنده معکوس‌کننده دور
فک بالایی دستگاه و اجزای آن که حرکت خود را از الکتروموتوری در قسمت پایه سمت راست، می‌گیرد
صفحه گردان و اجزای آن که نیروی خود را برای خم‌کاری از الکتروموتور می‌گیرد
تجهیزات تبدیل و انتقال نیرو: این تجهیزات، تبدیل نیرو و انتقال آن را به قسمت‌های متحرک ماشین ممکن می کنند. این تجهیزات معمولاً در پایه‌های دستگاه‌ها جاسازی می‌شوند.
جعبه فرمان مجهز به کلیدهای روشن وخاموش موتور و کلید فرمان توقف دقیق تیغه‌ها به هنگام خم کاری. این جعبه فرمان روی دستگاه متصل است.

پرس خم‌کن

پرس خم کن نوعی ماشین دستی یا خودکار است که با تحت فشار گذاشتن اجسام به آنها شکل می دهد. دسته بندی دستگاه‌های پرس به صورت زیر می باشد:

بر اساس طرزکار یا مکانیزم: پرس هیدرولیک، پرس مکانیکی، پرس پنوماتیک شکل
بر اساس کاربرد: پرس آهنگری، پرس فرم، پرس خم‌کاری، پرس برش
براساس ساختار و اسکلت‌بندی‌: پرس ضربه لنگی، پرس پیچی، پرس دروازه‌ای

خم کننده های جعبه و قالب

از خم کننده های جعبه و قالب برای خم کردن ورق های فلزی به اشکال مختلف بر اساس ضخامت و اندازه قطعه اصلی فلز استفاده می شود. این دستگاه قوی می تواند در فولاد نرم، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ، خم های کاملاً محکم ایجاد کند. بسیاری از این دستگاه های خم کننده بزرگ هستند و می توانند تا 1 تن وزن داشته باشند، بنابراین برای نگهداری از آنها به فضای بزرگ نیاز است.

خم کننده نورد

این ماشین آلات با استفاده از غلطک های فولادی سنگین، فلز را شکل می دهند. دستگاه خم کننده نورد به صورت مکانیکی قطعات نرم تر و نازک فلز را به شکل دلخواه از خم تدریجی تا خم های شدید 360 درجه خم می کند. دستگاه های خم کننده نورد اغلب برای ساخت لوله هایی استفاده می شوند که در محل خاصی از ماشینی بزرگتر یا خودرو قرار می گیرند. شما باید انواع فلزهایی را که می توان در دستگاه خم کننده نورد استفاده کرد بررسی کنید. برخی از انواع فلزات ممکن است به دستگاه آسیب برساند.

خم کاری قوطی پروفیل

در اکثر مواقع، قوطی پروفیل شعاع خم پائینی دارد. بنابراین در میان انواع روش ‌های خمکاری پروفیل بهترین روش برای آنها، فاق ‌بری است. برای فاق ‌بری باید با استفاده از فرمول آن (α = 180 – β)، زاویه فاق به ‌دست آید. در این فرمول، α ضریب فاق و β زاویه خم بیرونی هستند. اگر ضخامت قوطی نازک باشد، یک قطعه مثلثی و اگر ضخامت آن زیاد بود، یک قطعه ذوزنقه ‌ای شکل از وسط طول اولیه بیرون آورده می ‌شود. سپس، پروفیل قوطی را با روش دستی یا ماشینی خم می‌ کنند. بعد از اتمام خمکاری، دو لبه بریده‌ شده به هم جوش داده می‌ شوند.

انواع مدل خمکاری پروفیل

خم کردن پروفیل از طریق دو روش دستی و صنعتی انجام می‌شود. اگر پروفیل مورد نظر ضخامت و مقاومت چندان بالایی نداشته باشد، می‌توان فرآیند خمکاری را به صورت دستی انجام داد؛ در غیراینصورت باید از روش‌های صنعتی برای انجام این کار استفاده کرد. در اکثر مواقع در خمکاری پروفیل، ضخامت‌ها تغییر چندانی نمی‌کنند، اما از نظر طولی ممکن است تغییرات مختصری در پروفیل ایجاد شود. خمکاری پروفیل به دو صورت دستی و خودکار توسط دستگاه‌های تمام اتوماتیک cnc قابل اجراست.

خمکاری پروفیل دستی

در این روش با استفاده از ابزار آلات سبک و قالب‌های مخصوص فرآیند خمکاری پروفیل آهن با اعمال نیروی مکانیکی توسط شخص انجام می‌شود. از جمله ابزارهای مورد استفاده در این روش می‌توان به چکش، قالب، آچار f شکل و خم‌کن دستی اشاره کرد.

خم لوله و پروفیل با حرارت

اگر ضخامت پروفیل مورد نظر بیشتر باشد، برای خم کردن آن به صورت دستی باید از حرارت کمک گرفت. این فرآیند به خمکاری پروفیل گرم نیز معروف است. در خمکاری پروفیل آهن با استفاده از حرارت، محصول مورد نظر درون کوره تحت تاثیر گرما قرار گرفته و بعد از آن با نگه داشته شدن بین میله نگه‌دارنده و قالب خم می‌شود. خم کردن پروفیل با استفاده از حرارت می‌تواند باعث ایجاد ترک‌هایی در لبه‌ی داخلی قطعه شود که با حرارت دادن مجدد و چکش‌کاری می‌توان آن‌ها را برطرف کرد.

خمکاری پروفیل به صورت صنعتی

در این روش از انواع دستگاه خمکاری پروفیل ‌برای خم کردن قطعاتی با ضخامت بسیار بالا استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها بر اساس نوع، کارکرد و شکل در گروه‌های مختلفی قرار می‌گیرند. یکی از رایج‌ترین روش‌های خمکاری پروفیل آهن به صورت صنعتی، سه غلتکی نام دارد. در این روش از سه غلتک که به صورت افقی و عمودی قرار گرفته‌اند برای خم کردن پروفیل استفاده می‌شود. غلتک اول و دوم ثابت و غلتک سوم متحرک است. پروفیل با عبور از بین این سه غلطک شکل گرفته و خم می‌شود.

خمکاری چرخشی

در این روش یک چرخش نیم دایره‌ای توسط دستگاه باعث ایجاد زاویه و خم در پروفیل مورد نظر می‌شود. بعضی از دستگاه‌های خم‌کن چرخشی به 1 و انواع مدرن‌تر به ۲ رول نیم دایره‌ای مجهز هستند. در این روش ورق برای تغییر فرم روی محور دستگاه قرار گرفته و با چرخش و ایجاد فشار نیم دایره‌ها به شکل مطلوب درمی‌آید.

خمکاری گونیایی

در این روش هدف ایجاد خم V شکل است. در خمکاری گونیایی دستگاه گونیایی بسته به نوع تماس به سه نوع ضرب سکه‌ای، خم کم و خم مماسی دسته بندی می‌شود.

خمکاری دورانی

در این روش به پد یا صفحات فشاری هیچ نیازی نیست و از یک پانچ دورانی برای اعمال نیرو و فشار بر مقطع موردنظر استفاده می‌شود. در واقع با دوران دادن پانچ، سنبه نیز تغییر کند. همین روند باعث تغییر شکل پروفیل می‌شود.

خمکاری هوا

در این روش ورق‌ پروفیل ‌بر دو سطح مختلف به صورت معلق قرار می‌گیرد. سپس بوسیله پانچ نیرویی به ورق وارد شده و آن را خم می‌کند.

محاسبه خم پروفیل

برای محاسبه خم پروفیل، به طول اولیه خم و پارامترهای خم نیاز داریم که عباراتند از:

شعاع (R): مقدار خمیدگی و انحنای ناحیه خم را مشخص می‌ کند که با توجه به طرح و شکل نهایی پروفیل مشخص می ‌شود. مقدار آن برابر با شعاع بیرون قالب یا غلتک است.

زاویه (Ɵ): زاویه خمیدگی نهایی بیرونی
مرکز ثقل (G): برای محاسبه طول اولیه به این پارامتر نیاز داریم.
طول اولیه (L): طول پروفیل موردنیاز برای خم‌ کردن

شیوه محاسبه طول اولیه در انواع پروفیل، مشابه ورق فلزی است، ولی یک تفاوت دارد. به‌ جای فاصله تا تار خنثی (K-factor)، باید فاصله تا مرکز ثقل محاسبه شود. فرمول طول اولیه برای همه مقاطع به ‌صورت زیر است:

طول اولیه = فاصله لبه تا مرکز ثقل 1 + میزان مجاز خم + فاصله لبه تا مرکز ثقل 2

برای محاسبه BA به ضخامت ورق (T)، زاویه خم (Ɵ)، شعاع داخلی (R) و ضریب K نیاز داریم. فرمول زیر برای محاسبه BA به‌کار برده می ‌شود.

کاربرد خمکاری پروفیل

در خمکاری پروفیل با استفاده از روش‌های گوناگون، می‌توان اشکال متفاوتی به دست آورد. خمکاری، کاربردهای اساسی و مهمی در صنایع مختلف ساختمان‌سازی، کشاورزی، پتروشیمی، کشتی سازی و… دارد که در ادامه به مهمترین انها می پردازیم.