شکل دهی کششی – راهنمای نهایی
تولید قطعات فلزی اغلب شامل شکل دادن به قطعات خالی در فرآیندی است که به آن شکل دهی می گویند. شکل دهی کششی یکی از انواع این روش به روش های مختلفی به دست می آید و عمدتاً شامل تغییر شکل مکانیکی ماده قبل از شکل دادن به آن است. روش مورد استفاده بسته به مواد مورد استفاده متفاوت است.
استرچ فرمینگ چیست؟
فرآیند تشکیل کشش
این فرآیند شامل استفاده از قالبی به شکل دلخواه است که به طراحی خطوط صاف و بدون چین و چروک کمک می کند. فلز فراتر از نقطه تسلیم خود کشیده می شود و روی قالب منقبض می شود که باعث تغییر شکل مواد به شکل دلخواه می شود.
مزایای فرآیند شکل دهی کششی
دستگاه تشکیل کشش هیدرولیک
چندین مزیت وجود دارد که می توانید از استفاده از این فرآیند شکل دهی به دست آورید. این مزایا عبارتند از
- این روش از شکل دهی فلز طراحی ورق های فلزی گسترده و همچنین اکستروژن در طرح های پیچیده را امکان پذیر می کند.
- اشکال پیچیده را می توان در یک چرخه طراحی کرد که آن را برای تولید قطعات بزرگ ایده آل می کند.
- سخت شدن کاری که در هنگام شکل گیری محصولات با استفاده از این روش رخ می دهد، استحکام کششی محصولات شما را افزایش می دهد.
- تنش ثابتی که در طول این فرآیند حفظ میشود تضمین میکند که در محصول نهایی شما هیچ نقصی وجود ندارد.
- این فرآیند از یک قالب برای محصولات مشابه استفاده می کند که به شما در صرفه جویی در هزینه ابزار کمک می کند.
- با روکش صاف تر معمولی در این فرآیند، نیاز به پرداخت ثانویه به حداقل می رسد.
محدودیت های شکل دهی کششی ورق فلزی
هنگام استفاده از این فرآیند شکل گیری، ممکن است با چند محدودیت مواجه شوید. این معایب عبارتند از؛
- عواملی از جمله خواص ماده و نسبت تنش آن وجود دارد که حداکثر کرنش را که در این فرآیند شکلگیری حیاتی است، محدود میکند. این عوامل به طور مستقیم بر شکستگی و محلی سازی تأثیر می گذارند که به نوبه خود باعث بی ثباتی مواد می شود.
- این فرآیند شکلدهی از قالبها برای فرآیند شکلدهی استفاده میکند و بنابراین برای تولید انبوه طرحهای مختلف ایدهآل نیست زیرا ابزارهای مختلفی مورد نیاز است.
- برای تنظیمات صنعتی، این فرآیند شکل دهی بسته به قطعات مورد نیاز و همچنین اندازه آنها، هزینه بیشتری برای ابزارسازی دارد.
فلزات مناسب برای فرآیند شکل دهی کششی
فلزاتی که با این فرآیند شکلدهی سازگار هستند، میتوانند اشکال فرورفته را در طول فرآیند شکلدهی حفظ کنند که ممکن است طرحهای پیچیده متفاوتی را در خود جای دهند.
مواد مورد استفاده در این فرآیند همچنین دارای انعطاف پذیری و چکش خواری افزایش یافته ای هستند که برای تولید قطعات با یکپارچگی ساختاری و دقت بالا ایده آل است.
فلزاتی که برای فرآیند شکل دهی کشش مناسب هستند عبارتند از:
- آلومینیوم اکستروژن که هم سبک است و هم مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد.
- فولاد فلز دیگری است که مزیت اصلی آن مقاومت کششی بالا است.
- فلزات روکش شده از نظر ترکیب متفاوت هستند و از فلزات ذوب شده با کیفیت مطلوب تشکیل شده اند
- تیتانیوم یک ماده با کیفیت است که نه تنها در برابر خوردگی مقاوم است، بلکه در عین سبک بودن، استحکام بیشتری نیز دارد.
- فولاد ضد زنگ تلفیقی از فولاد است که دارای افزایش مقاومت در برابر خوردگی است و بسیار است
- آلیاژهای نیکل دارای استحکام بالا و مقاومت در برابر دمای شدید.
- برنج بسیار چکش خوار است و به راحتی می توان از آن در این فرآیند شکل گیری استفاده کرد
- فلز مس رسانایی بالایی دارد و همچنین چکش خوار است
انواع تجهیزات و ماشین آلات شکل دهی کششی فلزی
فرآیند شکل دهی کششی فلزی
· تاب کشش بازو V-پرس
این تنوع از دستگاه فرم دهی کششی شامل قالبی است که روی میز با قاب نصب می شود. این دستگاه همچنین شامل یک جفت بازو است که از یک کالسکه متحرک که مجهز به فک گرفتن و همچنین یک سیلندر کشش هیدرولیک است، پشتیبانی می کند. کالسکه سیار آن دارای قابلیت حرکت نود درجه است که منجر به حرکت نوسانی می شود.
فک های گیره برای نگه داشتن مواد مورد نظر استفاده می شود. کالسکه آن فک گیره را حرکت می دهد تا اشکال دلخواه در قسمت مورد نظر ایجاد شود. سپس مواد توسط بازوها با کمک سیلندر کشش هیدرولیک بر روی قالب کشیده می شود.
· پرس T یا پرس عرضی
پرس های عرضی که به عنوان پرس T نیز شناخته می شوند شامل میزهای باریکی هستند که برای نصب قالب ها به صورت عمود بر تیرهای بلند آنها قرار می گیرند. این کالسکه مجهز به یغه هایی است که با خطوط موازی فک متصل به یغ ها متصل شده اند.
از خطوط فک برای نگه داشتن فلز معمولاً به شکل ورقه و کشش آن بر روی قالب قرار گرفته استفاده می شود. از کالسکه می توان برای دستکاری یغ ها برای قرارگیری بهتر مواد استفاده کرد. قالب آن در برابر مواد فشار داده می شود تا نتایج مطلوب حاصل شود.
· L-Press یا Longitudinal Press
این دستگاه مجهز به قالبی است که بر روی میزی عمود بر خط فک دستگاه نصب می شود. میز دارای تیرهای نگهدارنده بلند است و خط فک آن دارای حرکت چرخشی، نوسان، انحنا و همچنین کنترل کشش است. این کالسکه به حرکت بازوها کمک می کند و به نوبه خود خط فک را حرکت می دهد.
هنگام استفاده از این تجهیزات، مواد با استفاده از فک های گرفتن محکم می شوند. این مواد کشیده شده و به دور قالب نصب شده پیچیده می شود تا اشکال مختلف ایجاد شود.
· پرس عرضی / طولی ورسال
این تنوع خواص کاری تجهیزات کششی عرضی و طولی را ترکیب می کند
· مطبوعات کشش قرعه کشی
این دستگاه مجهز به قالب های جفت گیری با میزهای کم ارتفاع برای نصب، قرار دادن و نگه داشتن قالب ها می باشد. به این میزها پلانت می گویند و هم در بالا و هم در زیر قالب قرار دارند و به کمک سیلندر هیدرولیک کار می کنند. همچنین به بازوهایی تعبیه شده است که دارای فک های گیره برای حرکت و کشیدن مواد هستند.
این مواد با استفاده از فک بسته شده و توسط بازوها کشیده می شود. سپس از قالب های جفت گیری برای کشیدن و تغییر شکل مواد کشیده شده به شکل دلخواه استفاده می شود.
· قرعه کشی چرخشی
این تجهیزات دارای فک های نصب شده روی میز چرخشی است که قالب روی آن نصب می شود. طراحی دارای یک فک متحرک خطی کششی است. از فک برای کشش مواد استفاده می شود و پس از آن میز می چرخد و مواد طعنه آمیز را روی قالب می پیچد. این تجهیزات همچنین دارای یک برف پاک کن است که وظیفه دارد یک کفش با نیمرخ یکسان را به قسمت مورد نظر فشار دهد.
فرآیند شکل دهی گام به گام کشش در ورق فلز
کشش شکل دهی فلزات
این فرآیند در مراحل زیر انجام می شود؛
- اولین قدم این است که موادی را که می خواهید شکل دهید آماده کنید. این فرآیند با قرار دادن فلز خالی در موقعیت و اطمینان از محکم نگه داشتن آن توسط فک گرفتن که توسط کالسکه ها پشتیبانی می شود انجام می شود.
- به دنبال آن کشش مواد توسط بازوهای تجهیزات انجام می شود. قسمت خالی شما باید از نقطه تسلیم خود عبور کند که با کمک سیلندرهای کشش هیدرولیک انجام می شود.
- در حالی که فک کشش ماده را حفظ می کند، قالب در فرآیند بعدی که تشکیل است، به داخل ماده کشیده می شود. این ماده با افزایش نیروی کششی در طول فرآیند قالب گیری تغییر شکل می دهد که منجر به شکل دلخواه می شود.
- پس از اتمام فرآیند تشکیل، مواد از دستگاه خارج می شود.
مقایسه استرچ فرمینگ و استرچ رپ فرمینگ
شرکت شکلدهی کششی روشی است که مستلزم استقرار مواد شما روی قالب با کمک گرفتن فکها است. فک ها روی ورق را محکم می گیرند تا زمانی که با استفاده از میز نصب شده با قالبی که توسط پیستون های هیدرولیک هدایت می شود از نقطه تسلیم آن عبور کند. این فرآیند برگه های خالی را تغییر شکل می دهد و اشکال دلخواه شما را ایجاد می کند.
را بسته بندی کششی از سوی دیگر، این روش شامل دو روش جداگانه است که اولی مستلزم کشش ماده انتخابی است. هنگامی که ماده از نقطه تسلیم خود عبور کرد و صاف شد، دور قالب پیچیده می شود. این فرآیند نیاز به دو مجموعه فک های گیره دارد که یکی ثابت است و دیگری به سیلندر کششی بر روی یک برجک متصل شده و به آن اجازه حرکت می دهد.
برنامه های کاربردی شکل دهی کششی
با تغییرات مختلف این فرآیند شکلدهی، این روش کاربردهای گستردهای دارد. قطعات مختلف تولید شده و فلزات مختلف مناسب برای این روش شکل دهی برای کاربردهای زیر استفاده می شود:
- صنعت هوافضا
- صنعت خودرو
- ساخت و ساز و معماری
- صنعت ماشین ریلی
- تولید عمومی
نتیجه
درک مزایا و محدودیت ها و همچنین مواد مناسب برای فرآیند شکل دهی کششی مهم است. این عوامل به شما کمک می کند تا تعیین کنید که آیا این روش شکل دهی فلز برای نیازهای شما مناسب است یا خیر. درک انواع مختلف ماشین آلات و روش های درگیر نیز در فرآیند تصمیم گیری شما ضروری است.
منابع بیشتر:
شکل دهی سوپر پلاستیک – منبع: TSINFA
طراحی عمیق – منبع: TSINFA
هیدروفرمینگ چیست؟ – منبع: TSINFA