نحوه خم کردن ورق های فلزی از 0 تا 100

به عملیاتی که سبب تغییر در فرم ظاهری فلزات در اثر نیروی وارد شده به آن انجام شود، خم کاری می گویند. این عملیات بر روی تمامی ورق های فولادی و غیر فولادی قابل انجام می باشد. البته بهتر است بدانید اگر یک محصول فلزی به حدی کوچک و نازک باشد که قابلیت حمل آسانی نیز داشته باشد، به راحتی و به وسیله دست می توانید آن را خم کنید و در نتیجه زاویه مورد نظر خود را در آن ایجاد نمایید.

در دیگر موارد برای خم کردن فلزات از یک وسیله به اسم دستگاه پرس استفاده می کنند. با توجه به گران بودن این وسایل، بدون استفاده از دستگاه پرس نیز می توان خم کاری را انجام داد. در ادامه مطلب با خم کاری محصولات فلزی بدون استفاده از دستگاه و به وسیله چکش و فشار دست، انبر قفلی و گیره اطلاعاتی را در اختیار خریداران عزیزان قرار داده ایم؛ از این رو پیشنهاد می شود با ما همراه باشید تا بتوانید با کمترین هزینه خمکاری محصولات خود را انجام دهید.

انواع خمکاری ورق

به صورت کلی خمکاری ورق های فولادی و غیر فولادی اهمیت بسیاری در صنایع مختلف و راه اندازی دستگاه های آن ها دارد، اما اگر یک فرد بخواهد محصول خود را خم کند، روش های مختلفی به او پیشنهاد می شود. روش هایی که در ادامه ذکر می کنیم، هر کدام بسته به جنس ورق، هزینه در نظر گرفته شده، کاربرد نهایی و میزان خم مورد نظر استفاده می شوند؛ با این وجود مطلع شدن از روش های خمکاری از جمله اطلاعاتی است که هر تولیدکننده باید بداند.

خمش پایین : یکی از رایج ترین روش های خمکاری، خمش پایین (Bottom Bending) نامیده شده و شباهت بسیاری به روش دستی دارد. شیوه خمش پایین به صورتی انجام می گیرد که فک خمش دستگاه به سمت پایین که ماده اولیه یا ورق فولادی قرار گرفته فشاری را جهت خم شدن وارد می کند. این فشار تا زمانی که ورق به زاویه خم مورد نظر برسد ادامه یافته و در سطح مرکزی قطعه صورت می گیرد تا علاوه بر حفظ دقت بیشتر، بازگشت پذیری کاهش یابد.
خمش هوا: خمش هوا (Air Bending) به صورتی انجام می گیرد که قطعه فولادی بین دو نقطه قرار داده تا فشار بدون لمس کامل قطعه با استفاده از پانچ دستگاه صورت گیرد. این روش چندان دقیق نبوده؛ زیرا از یک قالب برای تمامی خمش ها استفاده می شود. همچنین باید به ترمز پرس دستگاه توجه داشت تا زاویه خم را تغییر ندهد.
خمکاری Uخمکاری با استفاده از شیوه U (U Bending)، به صورتی است که قالب شکل حرف یو را داشته و با ایجاد فشار بر قسمت میانی قطعه اولیه، سبب شکل گیری آن به U خواهد شد. این فشار تا زمانی که قطعه شکل قالب را بگیرد، ادامه می یابد.
خمکاری سکه ای : بهتر است بدانید در روش خمکاری سکه ای (Coining) فشار دقیقا از وسط قطعه صورت می گیرد تا دو طرف آن در نهایت با یک دیگر در تقارن باشند. پانچ دستگاه سکه ای نیز به صورت دقیق به قسمت میانی نفوذ کرده تا تقارن به درستی ایجاد شود. جالب است بدانید این روش در گذشته طرفداران زیادی داشته و علت نامگذاری آن نیز به سکه ای، تقارن دو طرف می باشد.
خمکاری رول : این روش یکی از رایج ترین راه ها به خصوص برای فرم دهی ورق های گرم و سرد فولادی می باشد. خمکاری رول (Roll Bending) خود دارای روش های مختلف بوده و در ابتدا ممکن است به صورت نورد گرم و نورد سرد صورت گیرد. ورق سیاه حاصل از این روش بوده و کاربردهای بسیاری را در صنعت به خود اختصاص می دهد. البته قیمت ورق سیاه با وجود فرآیند تولید پیچیده مقرون به صرفه تر از سایر ورق های فولادی می باشد. با این وجود خمکاری رول به وسیله پانچ های لوله ای یا مخروطی صورت می گیرد.
خمکاری چرخشی :شیوه چرخشی (Rotary Bending) معمولاً به وسیله دستگاه های تمام اتوماتیک صورت گرفته و هیچ خراش و سطح ریزی را در قطعه نهایی به وجود نخواهد آورد. با استفاده از این شیوه امکان ایجاد زاویه های مشترک در محصولات مختلف فراهم است. این روش برای محصولاتی مانند ورق روغنی مناسب است.این محصول یکی از اصلی ترین دسته بندی های ورق های فولادی را به خود اختصاص داده و سطح آن در مراحل تولید چندین بار نورد و پرداخت می گردد. قیمت ورق روغنی با داشتن سطحی درخشان و بسیار صیقلی با ضخامت کم، از ورق سیاه طبیعتاً بیشتر می باشد؛ از این رو روش مورد استفاده برای خمکاری آن اهمیت بیشتری دارد.
مرحله ای :این روش نیز مشابه خمکاری دستی یا V می باشد و در چند مرحله باید انجام گیرد. خمکاری مرحله ای (Step Bending) شعاع و زاویه خمش را با توجه به گام دستگاه و مراحل تعیین می کند و هر چه گام ها افزایش یابند، نتیجه نهایی خمش کیفیت بالاتری خواهد داشت.
خمکاری لبه : از جمله پرکاربردترین روش های خمکاری، نوع لبه (Edge bending) می باشد که در آن ماده اولیه بر روی یک سری قالب خاص قرار گرفته تا لبه های آن به وسیله پانچ مسطح خمیده گردد. همچنین این دستگاه شامل یک بخش برای مشخص شدن شعاع داخلی به نام wipe die می باشد.

ممکن است برای ورق های بسیار نازک که راحت تر خم می شوند و البته گران تر هستند، خمکاری لبه روش اقتصادی و مناسبی باشد. از جمله این فلزات می توان به ورق های قلع اندود اشاره داشت که برای ساخت قوطی روغن، کنسرو، اسپری و ... استفاده می شوند. قیمت ورق قلع اندود نیز به سبب فرآیند تولید پیچیده و ضخامت کم از سایر ورق های پوششی و ساده بیشتر می باشد.

حتما بخوانید:ورق روغنی چیست

نکات خمکاری ورق

ابتدا باید گفت با دقت به تغییر شکل ورق در محل مشخص شده بر اثر خم شدن توجه کنید؛ زیرا مواد در ناحیه داخلی خم فشرده و در ناحیه بیرونی کشیده می شوند و سبب بزرگ تر شدن ورق فلزی از لحاظ فیزیکی خواهد شد.
با استفاده از این عملیات قادر به خم کردن ورق های فلزی تا 180 درجه هستید.
برای محاسبه این مقدار کشیدگی که بیرون از زاویه خم شدن به وجود می آید، باید مقدار خم را مشخص کنید.
از دیگر نکاتی که در هنگام فرایند خم کاری باید به آن توجه کنید، می توان به محدوده شکنندگی یک فلز اشاره کرد؛ زیرا اگر بیش از اندازه خم شود، سبب شکستگی و خورد شدن آن خواهد شد. به طور مثال ورق های اسیدشویی در گریدهای معمولی، دارای انعطاف پذیری بسیار بالایی می باشند، اما برخی از گریدهای این محصول نیز با داشتن مقاومت و استحکام بالا در برابر سایش و ضربه، خمکاری سختی خواهند داشت. قیمت ورق اسیدشویی نیز در مقایسه با آلیاژها و ویژگی های اختصاصی آن، مقرون به صرفه می باشد؛ زیرا از ورق سیاه به دست می آید.

همچنین پارامترهایی که در زمان خمکاری و به کارگیری فرمول آن باید در نظر بگیرید، شامل موارد زیر می باشند:

1.شعاع داخلی خم (IR) : به فاصله محور خم تا قسمت میانی خم شعاع داخلی می گویند.

2.شعاع خم خارجی : مجموع شعاع داخلی و ضخامت قطعه را شعاع خارجی می گویند.

3.ضخامت ورق یا مواد (MT)

4.زاویه مکمل زاویه خم (B)

K: بخشی از ضخامت قطعه بوده و مطابق با جدول مخصوص K-Factor محاسبه می گردد. مقدار آن نیز تماماً بستگی به نوع ورق، فولادی یا غیر فولادی بودن آن، جنس، زاویه خم، روش خمکاری و ... دارد. با این وجود بین 25/0 تا 5/0 میلی متر می باشد.

5.محاسبه خم ورق نیز با استفاده از فرمول زیر امکان پذیر است:

(π/180) × B × (IR + K × MT) مقدار خم (BA)

به طور مثال اگر قصد خم کردن یک ورق فلزی 24 درجه را در زاویه 90 درجه دارید، بر طبق فرمول اشاره شده، مقدار خمی که می خواهید وارد شود برابر است با :

0.017453 × 90 × (0.020 + 0.33 × 0.024) = 0.0438558984 ( بر حسب اینچ)

مراحل خمکاری دستی فلز

پیش از بررسی مراحل خمکاری به روش دستی بهتر است بدانید ابتدا باید با استفاده از یک خط کش یا متر، ضخامت قطعه را با دقت اندازه گیری کرده و در صورت بیشتر بودن از یک حدی، دستگاه مخصوص پرس یا مشعل را برای خمکاری مورد استفاده قرار دهید؛ زیرا ممکن است علاوه بر ایجاد هزینه های اضافی سبب آسیب رسیدن به قطعه گردد.

1.آماده سازی وسایل

پیش از انجام عملیات خمکاری بر روی ورق های فلزی و غیر فلزی لازم است وسایل مورد نیاز برای این فرآیند را آماده سازی کنید. این تجهیزات شامل چکش با سری پلاستیکی، خط کش یا متر، دستکش، زاویه سنج، ماشین حساب، یک قطعه چوب و در نهایت قطعه فلزی اصلی هستند.

2.علامت گذاری خطوط خم

در این بخش باید زاویه خم را با روش هایی که می دانید یا فرمول محاسبه، به دست آورید و سپس با یک مداد و زاویه سنج، خط مشخصی را در سرتاسر محل مورد خم، رسم کنید. خط دوم را نیز به همین شکل برای میزان خم مورد نظر رسم کنید. لازم به ذکر است فاصله خطوط اول و دوم، شعاع خم نامیده می شود.

3.برش ورق

پیش از برشکاری ورق فولادی یا غیر فولادی، ابتدا باید لبه ها و سطوح ناهموار را از بین ببرید تا سبب آسیب رساندن به لبه های دستگاه یا ایجاد ترک نشوند. ترک در یک قطعه فلزی در نهایت منجر به شکنندگی آن خواهد شد. همچنین برش ورق را از لبه شروع کنید.

4.گذاشتن ورق بین گیره ها

این بخش مهم ترین مرحله عملیات خمکاری بوده و در آن ورق فلزی لبه دار در مقدار خم مورد نظر، بر روی دو گیره یا یک گیره در صورت لزوم قرار می گیرد. بهتر است بدانید باید قسمت برآمده قطعه به سمت بیرون قرار بگیرد. از این رو قطعه میان یک تکه چوب یا فلز قرار داده و آن را محکم کنید. همچنین مقدار زاویه خم با زاویه قطعه چوبی باید هم تراز باشند.

5.خم کردن با چکش

در صورت نیاز می توان به وارد کردن ضربات با چکش، از آسیب های مختلف یا فرو رفتگی های غیر عادی قطعه فلزی جلوگیری کنید. ضربه ها باید بسیار آرام وارد شوند و تا زمانی که قطعه به میزان زاویه خم مورد نظر برسد، ادامه پیدا کنند.

6.عیب یابی روند خمشدگی ورق

بهتر است بدانید در صورتی که زاویه خم کمتر یا بیشتر از 90 درجه باشد، زاویه مکمل را نیز به همراه آن باید محاسبه کنید تا مقدار دقیقی به دست آید. با یک مثال ساده می توان گفت در صورتی که زاویه خم 45 درجه باشد، باید از 180 آن را کم کرده و در زاویه 135 درجه قطعه را خمکاری کنید.

7.بررسی مجدد زاویه خم

لازم به ذکر است در فرمول محاسبه خم، ضخامت ورق را فراموش نکنید. همچنین باید مقدار آن را به صورت اعشاری در فرمول وارد کنید؛ از این رو پیشنهاد می شود زاویه خم را چند بار محاسبه نمایید تا اشکالی در محصول نهایی به وجود نیاید.

حتما بخوانید:ورق سیاه چیست

جمع بندی

ورق های فلزی محصولاتی هستند که بیشتر تحت فرایند خم شدن قرار می گیرند؛ زیرا ضخامت آن ها باید کم باشد. برای ایجاد خمیدگی بر روی آن ها باید ابتدا زاویه خم خود را محاسبه کرده و سپس با میزان فشار قابل توجهی که به قطعه وارد می کنید، عملیات خمکاری را انجام دهید. لازم به ذکر است باید گیره فلزی را در جای خود ثابت و محکم نگه داشته تا از خط و اندازه مورد نظر کمتر یا بیشتر خم نشود.

همچنین در نهایت باید گفت اگر که ورق فلزی شما مقدار ضخامت بالایی دارد، می توانید به وسیله یک دستگاه حرارتی یا مشعل و با وارد کردن میزان حرارت و گرمای اندک و کنترل شده در قسمت خط خم، به راحتی فرایند خم کاری ورق فلزی را انجام دهید. حتماً توجه داشته باشید که میزان حرارت و گرمای وارد شده با توجه به نقطه ذوب فلزات تنظیم و کنترل شود تا موجب خراب شدن و از بین رفتن ورق فلزی نشود.