مقدمة

صفائح معدنية آلات الانحناء تُعدّ آلات ثني الصفائح المعدنية العمود الفقري لصناعات تشكيل المعادن الحديثة، إذ تُمكّن من تحويل الصفائح المعدنية المسطحة إلى أشكال وهياكل معقدة. من قطع غيار السيارات إلى الأجهزة المنزلية، تُعدّ هذه الآلات متعددة الاستخدامات لا مثيل لها. ولكن كيف تُؤدي وظيفتها السحرية بالضبط؟ دعونا نتعمق في تفاصيل آلات ثني الصفائح المعدنية ونكشف عن آليات دقتها وكفاءتها.

ثني الصفائح المعدنية هي عملية التصنيع التي يتم من خلالها تشكيل معظم العبوات والصناديق الكهربائية والأقواس والمكونات من خلال استخدام آلة تُعرف باسم مكابس الضغط CNC. (لوحة آلات الانحناء يمكن أيضًا استخدامها، على الرغم من أن تشغيلها خارج نطاق هذه الميزة.)

تُثنى الصفائح المعدنية عند دفعها بين أداتين بواسطة مكبس الثني: أداة علوية (تُعرف باسم المثقب) وأداة سفلية (تُعرف باسم القالب). يتحكم مكبس الثني في حركة المثقب أو القالب، ويوفر قوة الضغط باستخدام مكابس هيدروليكية أو محركات سيرفو كهربائية. تُحدد زاوية الانحناء بشكل أساسي بعمق اختراق المثقب داخل القالب.

آلة ثني الصفائح المعدنية القدرات

تُحدد أقصى قوة تُنتجها مكبسات الثني أقصى طول انحناء لمزيج من سُمك الصفائح المعدنية، ونصف قطر الانحناء، وزاوية الانحناء. تزداد القوة اللازمة لثني الصفائح المعدنية مع زيادة طول الانحناء، وزاوية الانحناء الخارجية، وسمك الصفائح المعدنية، وتنخفض مع زيادة نصف قطر الانحناء. تتميز مكبسات هيدرام بقدرات متفاوتة، ويبلغ أقصى طول انحناء لها 4 أمتار، وأقصى قوة انحناء لها 250 طنًا. يوضح الجدول أدناه بعض الأمثلة النموذجية للانحناءات بزاوية 90 درجة:

تصميم أجزاء الصفائح المعدنية وتعقيدها

تتفاوت المكونات في تعقيدها، بدءًا من أجزاء ذات انحناء واحد، وصولًا إلى أجزاء ذات انحناءات متعددة وأطوال شفة متعددة. مكابس الكبح الحديثة مزودة بحواجز خلفية قابلة للتعديل، تعمل بمحركات مؤازرة، ويتم تشغيل المكونات يدويًا أو آليًا. كلما اقترب الحاجز الخلفي من أداة التشكيل، قصرت الشفة الناتجة، والعكس صحيح.

في الأجزاء المعقدة، تُضبط الدعامات الخلفية بعد كل انحناءة على المسافة المقابلة المطلوبة للانحناءة التالية. تتم مزامنة حركة الدعامات الخلفية وأداة مكابح الضغط بواسطة وحدة تحكم CNC. يمكن إنشاء برامج CNC عبر الإنترنت على واجهة مستخدم الآلة أو باستخدام حزمة برامج برمجة غير متصلة بالإنترنت (أو CADCAM).

أدوات مكابح الضغط

تتوفر مجموعة متنوعة من أدوات ثني الصفائح المعدنية لتناسب مختلف مهام ثني الصفائح المعدنية. تختلف خصائص الأدوات العلوية والسفلية وفقًا لمتطلبات كل مكون من مكونات الصفائح المعدنية. فيما يلي أمثلة توضيحية لبعض عمليات الثني:

يتم معالجة المعدن الأكثر سمكًا بشكل عام بنصف قطر انحناء أكبر، ويمكن تحقيق ذلك عن طريق زيادة نصف قطر الأداة العلوية والمسافة عبر فتحة القالب - أو عرض V.

●أدوات لثني الصفائح المعدنية والمعادن السميكة

تتطلب المكونات التي تتطلب زاوية انحناء حادة استخدام أدوات "ثني زائد". في هذه الحالة، تتميز كلٌّ من الأدوات العلوية والسفلية بزاوية انحناء أكثر حدة.

●أدوات لثني الصفائح المعدنية بزوايا حادة

غالبًا ما تتطلب المكونات التي تحتوي على أكثر من انحناءة أداةً علويةً خاصة لتوفير مساحة كافية للشفاه الموجودة. بدون هذه المساحة، قد يصطدم المكون بالأداة قبل اكتمال عملية الانحناء التالية. يُشار إلى هذا النوع من الأدوات عادةً باسم "عنق الإوزة".

●أدوات لثني الصفائح المعدنية ذات الخلوص الضيق

لتوفير مساحة في الحالات القصوى، يمكن تعليق الأداة العلوية من عارضة مكابس الضغط باستخدام مشابك مُعدّلة. توفر هذه المشابك المُمتدة مساحة أكبر بكثير للشفاه الكبيرة، طالما أن طول شوط آلة ثني المعادن كافٍ لاستيعاب الارتفاع الإجمالي للأداة.

تطوير صفائح معدنية مطوية فارغة

عند تصميم مكونات الصفائح المعدنية ذات الطيات أو الانحناءات، من الضروري إنشاء نمط مسطح أو تطوير قطعة خام للقطعة. ثم تُقطع هذه القطعة الخام بالليزر أو تُثقب باستخدام الحاسب الآلي قبل وصولها إلى مكبس الثني للطي. عند إنشاء القطعة الخام، من المهم مراعاة نصف قطر الانحناء الناتج عن أداة مكبس الثني. يُقلل نصف قطر الانحناء من حجم القطعة الخام المُطوّرة. كلما زاد نصف القطر، صغر حجم القطعة الخام، كما هو موضح في المثال أدناه:

يختلف نصف قطر الانحناء باختلاف سُمك المادة والأدوات المستخدمة لثنيها. لذلك، من الضروري أن يكون المصمم على دراية بالأدوات المستخدمة لثني المادة، وأن يُدرك جيدًا تأثير ذلك على نصف قطر الانحناء. كذلك، لضمان دقة ثني القطعة، يجب على مُشغّل آلة ثني المعادن معرفة نصف قطر تصميم القطعة لاختيار الأدوات المناسبة.

عملية الانحناء

1. الإعداد: يقوم المشغل باختيار الأدوات المناسبة ويدخل معلمات الانحناء في نظام التحكم CNC.

2. تحضير المواد: يتم تحميل الصفائح المعدنية على الماكينة ومحاذاتها مع المقياس الخلفي.

3. الانحناء: تطبق الأسطوانات الهيدروليكية القوة على المثقب، فتضغط عليه داخل القالب وتثني الصفيحة المعدنية إلى الزاوية المطلوبة.

٤. تعويض الارتداد: بعض المواد تُظهر ارتدادًا، أي أنها تعود إلى شكلها الأصلي بعد الانحناء. أنظمة CNC المتقدمة قادرة على تعويض ارتداد الانحناء لتحقيق زوايا انحناء دقيقة.

5. التفريغ: بمجرد اكتمال عملية الانحناء، تتم إزالة الجزء النهائي من الماكينة لمزيد من المعالجة أو التجميع.