أحدث اتجاه في تكنولوجيا ومواصفات معالجة الصفائح المعدنية

1 المقدمة

تشير الصفائح المعدنية إلى صفيحة فولاذية يكون سمكها أصغر بكثير من طولها وعرضها.مقاومة الانحناء الجانبي ضعيفة، لذلك فهي غير مناسبة للمناسبات التي تتعرض لأحمال الانحناء الجانبي.اللوحة الرقيقة معدنية من حيث المادة، ولكن بسبب شكلها الهندسي الخاص وسمكها الصغير، فإن تكنولوجيا معالجة مكونات الصفائح المعدنية لها خصوصيتها.وفقًا لطرق المعالجة الأساسية لأجزاء الصفائح المعدنية، يمكن تقسيمها تقريبًا إلى الأنواع التالية: التقطيع، الانحناءوالتمدد والتشكيل واللحام.يجب أن يأخذ التصميم الهيكلي للأجزاء الهيكلية من الصفائح المعدنية في الاعتبار بشكل أساسي متطلبات وخصائص تكنولوجيا المعالجة.بالإضافة إلى ذلك، انتبه إلى حجم دفعة المكونات.

تُستخدم الأجزاء الهيكلية من الصفائح المعدنية على نطاق واسع لأن الصفائح المعدنية تتمتع بالمزايا التالية:

● من السهل تشويهه، بحيث يمكن استخدام تكنولوجيا معالجة بسيطة لتصنيع أشكال مختلفة من المكونات.

● عضو اللوحة الرفيعة خفيف الوزن.

● كمية المعالجة صغيرة، لأن جودة سطح اللوحة الرفيعة عالية، والتسامح الأبعاد في اتجاه السُمك صغير، ولا يحتاج سطح اللوحة إلى المعالجة.

● سهل القطع واللحام، ويمكن تصنيع مكونات كبيرة ومعقدة.

● الشكل موحد، وهو مناسب للمعالجة التلقائية.

2. لوحة التقطيع

وفقًا لطرق المعالجة المختلفة، يمكن تقسيم التقطيع إلى التثقيب العام، والتثقيب العددي، والقطع القصي، والقطع بالليزر، والقطع الهوائي.نظرًا لطرق المعالجة المختلفة، فإن تقنية معالجة التقطيع مختلفة أيضًا.طرق تقطيع الصفائح المعدنية هي في الأساس التثقيب الرقمي والقطع بالليزر.

● تتم معالجة التثقيب العددي بواسطة آلة التثقيب CNC.تتم معالجة سمك اللوحة بواسطة لوحة مدلفنة على البارد ولوحة مدلفنة على الساخن أقل من أو تساوي 3.0 مم، لوحة ألومنيوم أقل من أو تساوي 4.0 مم، والفولاذ المقاوم للصدأ أقل من أو يساوي 2.0 مم.

● يوجد حد أدنى لحجم التثقيب.

يرتبط الحد الأدنى لحجم ثقب التثقيب بشكل الثقب، والخواص الميكانيكية للمادة، وسمك المادة.

● عدد الثقوب المثقوبة وهوامش الثقب.

الحد الأدنى للمسافة بين حافة التثقيب للجزء والشكل محدود اعتمادًا على شكل الجزء والثقب.عندما لا تكون حافة ثقب التثقيب موازية لحافة شكل الجزء، يجب ألا تقل المسافة الدنيا عن سمك المادة t؛عندما يكون متوازياً، يجب ألا يقل عن 1.5 طن.

● عند ثقب الأجزاء المنحنية والممتدة، يجب الحفاظ على مسافة معينة بين جدار الثقب والجدار المستقيم.

عند ثقب جزء منحني أو ممتد، يجب الحفاظ على مسافة معينة بين جدار الثقب والجدار المستقيم لقطعة الشغل.

● من خلال الثقوب والرؤوس الغاطسة للبراغي والمسامير.

يتم تحديد الأبعاد الهيكلية للبراغي والثقوب والمقاعد الرأسية الغاطسة وفقًا للجدول التالي.بالنسبة لمقابس الرأس الغاطسة للبراغي ذات الرأس الغاطس، إذا كانت اللوحة رقيقة جدًا بحيث لا يمكن ضمان كل من عبر d2 والتجويف المضاد D، فيجب ضمان عبر d2 أولاً.

● القطع بالليزر هي عملية قطع طيران باستخدام آلة الليزر.تتم معالجة سمك اللوحة بواسطة اللوح المدلفن على البارد واللوح المدرفل على الساخن، والذي يكون أقل من أو يساوي 20.0 مم، والفولاذ المقاوم للصدأ أقل من 10.0 مم.الميزة هي أن سمك اللوحة المعالجة كبير، وشكل قطع الشغل سريع، والمعالجة مرنة.العيب هو أنه لا يمكن معالجتها في الشكل، وأجزاء الشبكة غير مناسبة للمعالجة بهذه الطريقة، وتكلفة المعالجة مرتفعة.

3. الانحناء

الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء للجزء المنحني.

عندما تنحني المادة، يتم تمديد الطبقة الخارجية بينما يتم ضغط الطبقة الداخلية على زوايا مستديرة.عندما يكون سمك المادة ثابتًا، كلما كان الجزء الداخلي أصغر، كلما كان تمدد المادة وضغطها أكثر شدة؛عندما يتجاوز إجهاد الشد للشرائح الخارجية القوة القصوى للمادة، ستحدث تشققات وكسور.ولذلك، فإن هيكل الجزء المنحني يجب أن يتجنب التصميم نصف قطر الانحناء الصغير جدًا.

● ارتفاع الجانب المستقيم للجزء المنحني.

الحد الأدنى لمتطلبات ارتفاع الحافة المستقيمة في الظروف العادية.

يجب ألا يكون ارتفاع الجانب المستقيم للجزء المنحني صغيرًا جدًا، ويجب أن يكون الحد الأدنى للارتفاع كما هو مطلوب: h>2t.

ارتفاع الحافة المستقيمة لمتطلبات خاصة.

إذا كان التصميم يتطلب ارتفاع الحافة المستقيمة للجزء المنحني h≥2t، فيجب زيادة ارتفاع الحافة أولاً، ثم معالجتها إلى الحجم المطلوب بعد الانحناء؛أو تتم معالجة الأخدود الضحل في منطقة تشوه الانحناء قبل الانحناء.

ارتفاع الحافة المستقيمة مع شطب على جانب الحافة.

عندما يكون للجانب المنحني جزء مشطوف، فإن الحد الأدنى لارتفاع الجانب هو: h=(2～4)t＞3mm.

● هامش الثقب الموجود على القطعة المنحنية.

هامش الثقب: ثقب الثقوب أولاً ثم ثنيها.يجب أن يكون موضع الثقب خارج منطقة تشوه الانحناء لتجنب تشوه الثقب أثناء الانحناء.

● شق حرفي منحني جزئياً.

يجب أن يتجنب خط الانحناء للجزء المنحني موضع التغيير المفاجئ في الحجم.

عندما يتم ثني جزء معين من الحافة جزئيًا، من أجل منع تركيز الضغط في الزوايا الحادة من الانحناء والتشقق، يمكن نقل خط الانحناء لمسافة معينة بعيدًا عن التغيير المفاجئ في الحجم، أو أخدود العملية أو العملية يمكن لكمات ثقب.لاحظ متطلبات الحجم في الشكل: S≥R؛عرض الفتحة k≥t؛عمق الفتحة L≥t+R+k/2.

عندما يقع الثقب في منطقة تشوه الانحناء، يتم أخذ شكل القطع.

عندما يكون الثقب في منطقة تشوه الانحناء، يتم استخدام مثال لشكل القطع.

● يجب أن تتجنب الحواف المنحنية ذات الحواف المشطوفة منطقة التشوه.

● متطلبات التصميم للجانب الميت.

يرتبط طول الحافة الميتة بسمك المادة.بشكل عام، الحد الأدنى لطول الحافة الميتة هو L≥3.5t+R.

حيث t هو سمك جدار المادة، و R هو الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الداخلي للعملية السابقة للحافة الميتة.

● تمت إضافة فتحات تحديد موضع العملية أثناء التصميم.

لضمان تحديد موضع المادة الفارغة في القالب بدقة ومنع المادة الفارغة من التحرك أثناء الثني وتوليد النفايات، يجب إضافة فتحات تحديد موضع العملية إلى التصميم مسبقًا.خاصة بالنسبة للأجزاء التي تم ثنيها وتشكيلها عدة مرات، يجب استخدام ثقب العملية كمرجع لتحديد المواقع لتقليل الخطأ التراكمي وضمان جودة المنتج.

● عند وضع علامة على الأبعاد ذات الصلة للجزء المنحني، ينبغي مراعاة قابلية التصنيع.

اللكم أولاً ثم الثني، من السهل ضمان دقة البعد L، والمعالجة مريحة.إذا كان البعد L يتطلب دقة عالية، فمن الضروري أولاً الانحناء ثم معالجة الثقب، وهو أمر مزعج.

● Springback للأجزاء المنحنية.

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الزنبرك الخلفي، بما في ذلك الخواص الميكانيكية للمادة، وسمك الجدار، ونصف قطر الانحناء، والضغط الإيجابي أثناء الانحناء.

كلما زادت نسبة نصف قطر الزاوية الداخلية للقطعة المنحنية إلى سمك اللوحة، زاد الزنبرك الخلفي.

أمثلة على طرق منع الارتداد الربيعي في التصميم.

يتم حاليًا التحايل على الجزء الخلفي للأجزاء المنحنية بشكل أساسي من خلال اتخاذ الشركات المصنعة تدابير معينة أثناء تصميم القالب.وفي الوقت نفسه، تحسين بعض الهياكل من التصميم لتعزيز زاوية الارتداد: الضغط على المقوي في منطقة الانحناء لا يمكن أن يزيد من صلابة قطعة العمل فحسب، بل يساعد أيضًا في منع الارتداد.