خمکاری فلزات
خمکاری یکی از فرایندهای شکل‌دهی فلزات است که در صنعت بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به معرفی فرایند خمکاری، انواع دستگاه‌های خم‌کن، خمکاری ورق و خمکاری لوله می‌پردازیم.
خمکاری چیست؟
خمکاری (Bending) یک عملیات شکل‌دهی فلزات است که در آن، قطعه در یک زاویه مشخص نسبت به محل خمش، تحت فشار و کشش قرار می‌گیرد. این تغییر شکل با اعمال فشاری بالاتر از میزان مقاومت تسلیم ماده، بدون رسیدن به نقطه شکست، انجام می‌شود. در این حالت بسته به میزان ظرفیت خمکاری و زاویه مورد نظر، می‌توان از فلزات متفاوتی استفاده کرد. از جمله این فلزات و آلیاژها می‌توان به آلومینیم، روی، مس، برنج و فولادها اشاره کرد. با استفاده از روش خمکاری می‌توان مقاطعی مانند نبشی و ناودانی نیز تولید کرد.
انواع دستگاه‌های خم‌کن
خمکاری دستی
در این روش که مانند خمش سه‌نقطه‌ای می‌باشد، دو تکیه‌گاه زیرین دارد که قطعه با پیچ و مهره به آنها متصل می‌شود و یک فک متحرک دارد که با اعمال فشار باعث خم شدن قطعه می‌شود.
خم‌کن ستونی
این نوع ماشین متشکل از دو فک، بالایی و پایینی است. بعد از اینکه قطعه مورد نظر بین دو فک قرار گرفت و فک بالایی به سمت فک پایینی حرکت کرد، سپس صفحه چرخان به سمت پایین رفته و متناسب با زاویه و میزان خمش، خمکاری انجام می‌شود.
ترمزهای فشاری
با استفاده از اعمال فشار به وسیله یک پانچ، قطعه‌کار به داخل قالب برده می‌شود. این فشار تولیدی می‌تواند به سه صورت مکانیکی، هیدرولیکی و پنوماتیک تولید شود.
خمکاری برقی
این دستگاه از یک موتور الکتریکی با جعبه‌دنده معکوس ساخته شده است. در این حالت انرژی مورد نیاز فشار ایجاد شده بر روی قطعه توسط فک بالایی از موتور الکتریکی تولید می‌شود.
دستگاه تاشو
در این حالت قطعه مورد نظر پس از قرارگیری بر روی دستگاه در امتداد یک محور مستقیم خم می‌شود.
قالب‌های خمشی
این نوع خمکاری زمانی انجام می‌شود که با استفاده از ترمز فشاری و قالب، خمش انجام گیرد.
دستگاه CNC
این دستگاه توانایی ایجاد خم‌هایی از چند میلی‌متر تا چند سانتی‌متر و همچنین دقت زیادی در زاویه و میزان خمش دارد و به آن ترمز پرس نیز گفته می‌شود.
روش‌های خمکاری ورق
از فرآیند خمکاری برای انواع مقاطع مانند ورق، لوله، قوطی و ... استفاده می‌شود. در ادامه به بررسی روش‌های خمکاری ورق‌ها و لوله‌ها می‌پردازیم.
خمش پایین
در این حالت اعمال نیرو توسط یک فک به سمت پایین انجام می‌شود. این فک خمش، به ورق به سمت پایین نیرو وارد می‌کند و تا زمانی که خمش و زاویه مورد نظر ایجاد نشود نیرو قطع نخواهد شد.
خمش پرسی
از این روش برای تولید خم‌های U شکل و V شکل استفاده می‌شود. طریقه کار بدین صورت است که از یک قالب U و یا V شکل و یک سنبه به همان شکل استفاده می‌شود و با اعمال فشار بر روی ورق خمش انجام می‌شود.
خمکاری لبه
این روش بدین صورت انجام می‌گیرد که ورق بر روی قالب‌های خاصی قرار می‌گیرد و با استفاده از پانچ‌های مسطح، لبۀ آن خمیده می‌شود.
خمکاری چرخشی
دستگاه مورد استفاده در این روش دارای دو تکیه‌گاه منحنی است که به یکدیگر توسط یک محور متصل هستند. ورق بر روی محور قرار داده می‌شود و با اعمال نیرو دو تکیه‌گاه منحنی به طرفین می‌چرخند و تشکیل زاویه می‌دهند.
خمش سکه‌ای
در این روش اعمال فشار و فرآیند خم‌شدن دقیقا از وسط ورق انجام می‌شود و دلیل نام‌گذاری آن نیز یکسان بودن دو طرف آن است.
هوا خمش
در روش هوا خمش، ورق بین دو نقطه قرار می‌گیرد و فشار بدون تماس کامل قطعه با پانچ انجام می‌شود.
تاشو
در این فرآیند از یک تیر تاشو جهت خم کردن ورق در امتداد یک محور مستقیم استفاده می‌شود.
روش‌های خمکاری لوله
از دیگر کاربردهای این فرایند، خمکاری لوله‌ها است که در ادامه به روش‌های مختلف آن اشاره می‌شود.
خمکاری به روش نورد
این نوع خمکاری، خود به دو دسته خمکاری به روش نورد گرم و خمکاری به روش نورد سرد تقسیم می‌شود که در ادامه با آنها آشنا خواهیم شد.
خمکاری به روش گرم
یکی از قدیمی‌ترین روش‌های خمکاری لوله‌ها، خمکاری روش گرم است که به دلیل احتمال ایجاد تنش‌های باقی‌مانده، عیوب، تغییر ریزساختار، تغییر خواص و عدم دقت ابعادی بالا در زمان حال چندان مورد استفاده نیست. از این روش مگر در شرایطی که امکان استفاده از روش سرد نباشد، استفاده می‌شود. در این روش ناحیه مورد نظر برای خمکاری حرارت داده می‌شود و اگر میزان حرارت زیاد باشد، می‌تواند باعث از بین رفتن لوله شود.
خمکاری به روش سرد
در این روش خمکاری با استفاده از فرآیند کشش و فشار انجام می‌شود و عیوبی که در روش گرم ایجاد می‌شدند، بوجود نمی‌آیند و هزینه تولیدی کمتری نیز دارد. از انواع خمکاری به روش سرد می‌توان به خمکاری پرسی، فشاری، کششی و ... اشاره کرد.
خمکاری پرسی
در این حالت فشار در اثر نیروی هیدرولیک یا نیروی مکانیکی تولید می‌شود و در سمت مقابل آن، قطعه‌کار (یعنی همان لوله) مابین دو غلتک قرار می‌گیرد.
خمکاری فشاری
در این روش سه قالب گیره، خم و فشار متحرک وجود دارد. لوله به دلیل چرخش قالب فشار به مرکزیت قالب خم، به شکل و زاویه مورد نیاز خم می‌شود.
خمکاری کششی
در این روش قالب ثابت بوده و دو گیره‌ای که لوله را گرفته‌اند، متحرک هستند و لوله را جابه‌جا می‌کنند تا به زاویه مورد نیاز دست‌یابد.
خمکاری به روش غلتکی
در این حالت لوله از میان سه غلتک عبور داده می‌شود و براساس جایگیری غلتک‌ها زاویه لوله مشخص می‌شود.
خمکاری به روش القایی
این روش توسط جریان الکتریکی تولید می‌شود. در این حالت با ایجاد یک میدان مغناطیسی در محلی که نیاز به خمش دارد خمکاری انجام می‌شود. لوله مورد نظر از یک کویل القایی عبور داده می‌شود و سپس گرم می‌شود. این روش از دو روش گرم و سرد کیفیت سطح بهتر و بیضوی شدن کمتر ایجاد می‌کند.
خمکاری به کمک لوله خم‌کن
این ماشین به صورت خاص برای خم‌کردن لوله‌ها طراحی شده است و به دو صورت هیدرولیک و دستی مورد استفاده است.
خمکاری در صنعت
در نهایت می‌توان اشاره کرد که خمکاری یک تغییر شکل بدون تغییر حجم است. بسته به نوع پروفیل، ضخامت، جنس، زاویه خمش و طرح مورد نیاز، روش مورد استفاده می‌تواند متفاوت باشد. از مقاطع خمکاری شده می‌توان در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، لوازم خانگی، صنایع پتروشیمی، ساختمان‌سازی و ... استفاده کرد.
نظرات کاربران