من خلال خبرتي في معالجة الصفائح المعدنية، يُعد فهم طريقة حساب ثني القوس الكبير أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق نتائج دقيقة وعالية الجودة. يُمثل ثني القوس الكبير تحديات فريدة تتطلب دراسة متأنية لعوامل مثل خصائص المادة، ونصف قطر الانحناء، ومواصفات الأدوات. على مر السنين، طورتُ نهجًا منهجيًا لحساب المعلمات اللازمة لنجاح ثني القوس الكبير. في هذه المقالة، سأشارك رؤيتي حول طريقة حساب ثني القوس الكبير في معالجة الصفائح المعدنية، مُقدمًا نصائح وتقنيات عملية تُساعد المُشغلين على تحسين دقة وكفاءة الانحناء.

في عالم معالجة الصفائح المعدنيةالانحناء ليس مجرد حركة ميكانيكية، بل هو فن بحد ذاته. كل منحنى، كل قوس، يحمل في طياته إمكانية تحويل قطعة معدنية مسطحة إلى مكون وظيفي أو عمل فني مذهل. من بين هذه الانحناءات، يبرز انحناء القوس الكبير كتحدٍّ تقني وجهد إبداعي في آنٍ واحد. اليوم، نتعمق في أساليب الحساب المعقدة الكامنة وراء انحناء القوس الكبير، مستكشفين كيف يستخدم الحرفيون الهندسة والدقة لتشكيل المعدن إلى منحنيات رشيقة.

●فهم الانحناء القوسي الكبير

فيما يلي تفصيل للجوانب الرئيسية المشاركة في فهم انحناء القوس الكبير:

المواد: يُمكن تطبيق انحناء القوس الكبير على مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك المعادن كالفولاذ والألمنيوم والنحاس، بالإضافة إلى البلاستيك والمواد المركبة. يعتمد اختيار المادة على عوامل مثل متطلبات القوة والمرونة والاستخدام المقصود.

طرق الانحناء: تُستخدم عدة طرق لثني القوس الكبير، كل منها يناسب موادًا ومتطلبات انحناء مختلفة. من التقنيات الشائعة:

●الثني باللف: تتضمن هذه الطريقة تمرير المادة بين بكرات تُثنيها تدريجيًا إلى الانحناء المطلوب. تُناسب هذه الطريقة الثنيات الطويلة والمستمرة، وتُستخدم غالبًا للصفائح والألواح المعدنية.

●ثني المكابس: يتضمن ثني المكابس استخدام مكابس هيدروليكية أو ميكانيكية لتطبيق قوة على المادة، مما يؤدي إلى ثنيها حول قالب أو قالب. يُعد ثني المكابس مناسبًا لتشكيل أنصاف أقطار أضيق وأشكال معقدة.

الانحناء الحثي: في هذه الطريقة، تُسخَّن منطقة محددة من المادة باستخدام ملفات حثية، مما يُليِّنها ويُتيح ثنيها حول قالب. يُستخدم الانحناء الحثي عادةً لثني الأنابيب والأنابيب.

المعدات: يتطلب ثني القوس الكبير عادةً معدات متخصصة، مثل آلات الثني، والبكرات، والمكابس، والقوالب، والقوالب. ويعتمد اختيار المعدات على عوامل مثل المادة المراد ثنيها، ودرجة الانحناء المطلوبة، وحجم الإنتاج.

الاعتبارات: يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار عند إجراء ثني قوس كبير، بما في ذلك:

●خصائص المواد: تظهر المواد المختلفة درجات متفاوتة من المرونة والليونة وسلوك التصلب أثناء العمل، مما قد يؤثر على عملية الانحناء.

●نصف قطر الانحناء: يحدد نصف قطر الانحناء انحناء المنتج النهائي ويؤثر على اختيار طريقة الانحناء والمعدات.

●الارتداد: بعد الانحناء، قد تظهر على بعض المواد ارتداد، حيث تعود جزئيًا إلى شكلها الأصلي. يجب مراعاة هذه الظاهرة عند تصميم وتصنيع المكونات المنحنية.

التطبيقات: يُستخدم انحناء القوس الكبير في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك تصنيع المكونات الإنشائية، والعناصر المعمارية، وأنظمة الأنابيب، وقطع غيار السيارات. فهو يسمح بإنتاج أشكال منحنية ومنحوتية يصعب أو يستحيل تحقيقها باستخدام طرق أخرى.

●طول القوس

في الشكل أعلاه، يُحسب الطول وفقًا للبيانات الواردة فيه. يُحسب طول القوس بناءً على طول الطبقة المحايدة. لا يُمكن حسابه بناءً على طول قوس الفوهة الخارجية أو الداخلية، وسيكون الحجم غير دقيق. الطبقة المحايدة هي طول الطبقة التي لا تتمدد ولا تنضغط نظريًا أثناء ثني الصفائح المعدنية. تُستخدم كطول غير مطوي. كيف تُستخدم الطبقة المحايدة؟ لثني الصفائح المعدنية ذات الأقواس الكبيرة، عندما يكون حاصل قسمة معامل الانحناء R على سمك الصفائح المعدنية 6.5 مرة، تكون الطبقة المحايدة في منتصف سمك الصفائح المعدنية. 

لذلك، فإن حساب طول قوس الصفائح المعدنية في الشكل أدناه يساوي 3.14*(20+0.5)/2=32.2، حيث: 20 هو نصف قطر الانحناء، و0.5 هو نصف سمك الصفائح المعدنية. لماذا يُقسم على 2؟ بما أن نصف القطر محسوب، وهو يساوي محيط نصف الدائرة، فإن زاوية الانحناء لدينا 90 درجة، وهي تساوي محيط ربع الدائرة. يمكن قسمة صيغ حساب الزوايا الأخرى على 180 أولاً، ثم ضربها في زاوية الانحناء.

●احسب عدد سكاكين الانحناء

يتضمن حساب عدد سكاكين الانحناء المطلوبة لثني القوس الكبير مراعاة عدة عوامل مثل نصف قطر القوس وسمك المادة والدقة المطلوبة للانحناء

دعونا نوضح عملية الحساب:

١. حساب طول القوس: أولًا، احسب طول القوس المطلوب ثنيه. يُمكن تحديد ذلك باستخدام صيغة محيط الدائرة:

٢. طول سكين الانحناء: يجب أن تغطي سكاكين الانحناء جزءًا كبيرًا من القوس لضمان انحناء سلس. عادةً، يكون طول كل سكين انحناء أطول بقليل من طول القوس.

٣. عامل التداخل: لضمان انحناء سلس، يجب وجود تداخل بين سكاكين الانحناء المتجاورة. يُعوّض هذا التداخل أي فجوات أو تناقضات في عملية الانحناء.

4. احسب عدد سكاكين الانحناء: قسّم طول القوس الإجمالي على الطول الفعال لكل سكين انحناء، مع مراعاة عامل التداخل.

بمعرفة طول قوس الانحناء، يُمكن حساب عدد السكاكين. عادةً، نتحرك بمقدار ٢ مم لكل انحناء. يُمكن حساب ذلك: ٣٢٫٢/٢ = ١٦. تقريب عشري.

●احسب زاوية الانحناء

لحساب زاوية الانحناء في انحناء قوس كبير، يجب مراعاة طول القوس ونصف قطره. يمكن تحديد زاوية الانحناء باستخدام الصيغة.

بمعرفة أن زاوية الانحناء المطلوبة هي 90 درجة، وعدد سكاكين الانحناء 16، يمكن حساب أن كل زاوية انحناء تساوي: 90/16 = 5.63 درجة. ثم نستخدم 180 درجة ناقص 5.63 درجة، وتكون زاوية ضبط آلة الانحناء: 180-5.63 = 174.37 درجة.

يُحسب عدد سكاكين الثني المذكورة أعلاه بناءً على القيمة التجريبية. إذا شعرتَ أن تأثير الثني بمقدار ٢ مم في كل مرة ليس جيدًا، يُمكنك تعديله بما يتناسب مع ذلك.

الأدوات والتقنيات

غالبًا ما يتطلب ثني القوس الكبير معدات وتقنيات متخصصة. تُستخدم عادةً مكابس الضغط الهيدروليكية، وآلات الدرفلة، ومعدات التشكيل بالتمدد لتحقيق انحناءات دقيقة على الأسطح الواسعة. كما قد يستخدم الحرفيون أدوات تثبيت وقوالب لدعم المعدن أثناء الثني، مما يضمن الدقة وإمكانية التكرار.

علاوة على ذلك، يعتمد اختيار الأدوات وطريقة الانحناء على المتطلبات الخاصة بكل مشروع. سواءً كان منحنىً خفيفًا للعناصر المعمارية أو محيطًا معقدًا لمكونات الطيران، يُصمم الحرفيون نهجهم لتلبية التحديات الفريدة التي يفرضها كل تطبيق.