هناك عدة طرق لتجعيد الشفة أو نشرها على الجزء الأسطواني. على سبيل المثال، يمكن القيام بذلك باستخدام آلة التشكيل بالضغط أو المدارية. ومع ذلك، فإن المشكلة في هذه العمليات (خاصة الأولى) هي أنها تتطلب الكثير من القوة.
هذا ليس مثاليًا للأجزاء ذات الجدران الرقيقة أو الأجزاء المصنوعة من مواد أقل ليونة. بالنسبة لهذه التطبيقات، تظهر طريقة ثالثة: التنميط.
مثل التشكيل المداري والشعاعي، فإن الدرفلة هي عملية غير مؤثرة لتشكيل المعدن على البارد. ومع ذلك، بدلاً من تشكيل رأس عمود أو برشام، فإن هذه العملية تخلق تجعيدًا أو حافة على حافة أو حافة قطعة أسطوانية مجوفة. يمكن القيام بذلك لتأمين مكون واحد (مثل المحمل أو الغطاء) داخل مكون آخر، أو ببساطة معالجة نهاية الأنبوب المعدني لجعله أكثر أمانًا، أو تحسين مظهره، أو تسهيل إدخال الأنبوب. في منتصف الأنبوب المعدني. جزء آخر.
في التشكيل المداري والشعاعي، يتم تشكيل الرأس باستخدام رأس مطرقة متصل بمغزل دوار، والذي يمارس في نفس الوقت قوة لأسفل على قطعة العمل. عند التنميط، يتم استخدام عدة بكرات بدلا من الفوهات. يدور الرأس بمعدل 300 إلى 600 دورة في الدقيقة، وكل تمريرة للأسطوانة تدفع المادة بلطف وتنعيمها إلى شكل متين وسلس. بالمقارنة، عادةً ما يتم تشغيل عمليات تشكيل المسار بسرعة 1200 دورة في الدقيقة.
"الأوضاع المدارية والشعاعية أفضل حقًا بالنسبة للمسامير الصلبة. قال تيم لوريتزن، مهندس تطبيقات المنتجات في شركة BalTec Corp: "إنه أفضل بالنسبة للمكونات الأنبوبية".
تعبر الأسطوانات قطعة العمل على طول خط اتصال دقيق، وتشكل المادة تدريجيًا إلى الشكل المطلوب. تستغرق هذه العملية من 1 إلى 6 ثوانٍ تقريبًا.
قال بريان رايت، نائب رئيس المبيعات في Orbitform Group: "يعتمد [وقت التشكيل] على المادة، والمدى الذي يجب نقله إليه، والهندسة التي تحتاج المادة إلى تشكيلها". "عليك أن تأخذ في الاعتبار سمك الجدار وقوة الشد للأنبوب."
يمكن تشكيل اللفة من أعلى إلى أسفل أو من أسفل إلى أعلى أو من الجانب. الشرط الوحيد هو توفير مساحة كافية للأدوات.
يمكن أن تنتج هذه العملية مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك النحاس والنحاس والألومنيوم المصبوب والفولاذ الطري والفولاذ عالي الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ.
يقول لوريتزن: "يعد الألومنيوم المصبوب مادة جيدة لتشكيل اللف لأن التآكل يمكن أن يحدث أثناء التشكيل". "في بعض الأحيان يكون من الضروري تشحيم الأجزاء لتقليل التآكل. في الواقع، لقد قمنا بتطوير نظام يقوم بتشحيم البكرات أثناء تشكيل المادة.
يمكن استخدام التشكيل باللف لتشكيل الجدران التي يتراوح سمكها من 0.03 إلى 0.12 بوصة. يتراوح قطر الأنابيب من 0.5 إلى 18 بوصة. يقول رايت: "يتراوح قطر معظم التطبيقات بين 1 و6 بوصات".
بسبب مكون عزم الدوران الإضافي، يتطلب تشكيل اللف قوة أقل بنسبة 20% لتشكيل تجعيد أو حافة مقارنة بأداة المكشكش. ولذلك، فإن هذه العملية مناسبة للمواد الهشة مثل الألومنيوم المصبوب والمكونات الحساسة مثل أجهزة الاستشعار.
يقول رايت: "إذا كنت ستستخدم مكبسًا لتشكيل مجموعة الأنابيب، فستحتاج إلى حوالي خمسة أضعاف القوة التي تحتاجها إذا كنت ستستخدم التشكيل باللف". "تؤدي القوى الأعلى إلى زيادة خطر تمدد الأنابيب أو ثنيها بشكل كبير، لذا أصبحت الأدوات الآن أكثر تعقيدًا وتكلفة.
هناك نوعان من الرؤوس الدوارة: الرؤوس الدوارة الثابتة والرؤوس المفصلية. الرؤوس الثابتة هي الأكثر شيوعًا. تحتوي على عجلات تمرير موجهة عموديًا في وضع محدد مسبقًا. يتم تطبيق قوة التشكيل عموديًا على قطعة العمل.
في المقابل، يحتوي الرأس المحوري على بكرات موجهة أفقيًا مثبتة على مسامير تتحرك بشكل متزامن، مثل فكي ظرف الظرف في مكبس الحفر. تقوم الأصابع بتحريك الأسطوانة بشكل قطري إلى قطعة العمل المقولبة مع تطبيق حمل التثبيت على المجموعة في نفس الوقت. يكون هذا النوع من الرؤوس مفيدًا إذا كانت أجزاء التجميع بارزة فوق الفتحة المركزية.
يوضح رايت: "يطبق هذا النوع القوة من الخارج إلى الداخل". "يمكنك التجعيد إلى الداخل أو إنشاء أشياء مثل الأخاديد الدائرية أو القطع السفلية. يقوم رأس المحرك ببساطة بتحريك الأداة لأعلى ولأسفل على طول المحور Z.
يتم استخدام عملية تشكيل الأسطوانة المحورية بشكل شائع لإعداد الأنابيب لتركيب المحمل. يوضح رايت: "تُستخدم هذه العملية لإنشاء أخدود على الجزء الخارجي من الجزء وحافة مقابلة في الجزء الداخلي من الجزء الذي يعمل كنقطة توقف صلبة للمحمل". "بعد ذلك، بمجرد إدخال المحمل، تقوم بتشكيل نهاية الأنبوب لتثبيت المحمل. في الماضي، كان على المصنعين قطع كتف في الأنبوب كنقطة توقف صلبة.
عند تجهيزها بمجموعة إضافية من الأسطوانات الداخلية القابلة للتعديل رأسيًا، يمكن للمفصل الدوار أن يشكل كلا من القطر الخارجي والداخلي لقطعة العمل.
سواء كانت ثابتة أو مفصلية، يتم تصنيع كل مجموعة من رؤوس الأسطوانة والأسطوانة خصيصًا لتطبيق معين. ومع ذلك، يتم استبدال رأس الأسطوانة بسهولة. في الواقع، نفس الآلة الأساسية يمكنها تنفيذ تشكيل وتدحرج القضبان. ومثل التشكيل المداري والشعاعي، يمكن إجراء التشكيل باللف كعملية مستقلة شبه آلية أو مدمجة في نظام تجميع مؤتمت بالكامل.
وقال لوريتزن إن البكرات مصنوعة من فولاذ الأدوات المتصلب ويتراوح قطرها عادة من 1 إلى 1.5 بوصة. يعتمد عدد البكرات الموجودة على الرأس على سمك الجزء والمادة المستخدمة، بالإضافة إلى مقدار القوة المطبقة. الأكثر استخدامًا هو الأسطوانة الثلاثية. قد تتطلب الأجزاء الصغيرة بكرتين فقط، بينما قد تتطلب الأجزاء الكبيرة جدًا ستة بكرات.
قال رايت: "يعتمد الأمر على التطبيق، ويعتمد على حجم الجزء وقطره والمقدار الذي تريد نقل المادة إليه".
وقال رايت: "إن خمسة وتسعين بالمائة من التطبيقات تعمل بالهواء المضغوط". "إذا كنت بحاجة إلى دقة عالية أو عمل في غرفة نظيفة، فأنت بحاجة إلى أنظمة كهربائية."
في بعض الحالات، قد يتم دمج وسادات الضغط في النظام لتطبيق التحميل المسبق على المكون قبل القولبة. في بعض الحالات، يمكن تركيب محول تفاضلي متغير خطي في لوحة التثبيت لقياس ارتفاع كومة المكون قبل التجميع كفحص للجودة.
المتغيرات الرئيسية في هذه العملية هي القوة المحورية، القوة الشعاعية (في حالة تشكيل الأسطوانة المفصلية)، عزم الدوران، سرعة الدوران، الوقت والإزاحة. ستختلف هذه الإعدادات وفقًا لحجم الجزء والمواد ومتطلبات قوة الرابطة. مثل عمليات الضغط والتشكيل المداري والشعاعي، يمكن تجهيز أنظمة التشكيل لقياس القوة والإزاحة مع مرور الوقت.
يمكن لموردي المعدات تقديم إرشادات بشأن المعلمات المثالية بالإضافة إلى إرشادات حول تصميم هندسة تشكيل الأجزاء. الهدف هو أن تتبع المادة المسار الأقل مقاومة. يجب ألا تتجاوز حركة المواد المسافة اللازمة لتأمين الاتصال.
في صناعة السيارات، تُستخدم هذه الطريقة لتجميع صمامات الملف اللولبي، وأغطية أجهزة الاستشعار، وأتباع الكامات، والمفاصل الكروية، وامتصاص الصدمات، والمرشحات، ومضخات الزيت، ومضخات المياه، ومضخات التفريغ، والصمامات الهيدروليكية، وقضبان الربط، وتجميعات الوسائد الهوائية، وأعمدة التوجيه، و ممتصات الصدمات الاستاتيكية تحجب مشعب الفرامل.
يقول لوريتزن: "لقد عملنا مؤخرًا على أحد التطبيقات حيث قمنا بتشكيل غطاء من الكروم فوق ملحق ملولب لتجميع صمولة عالية الجودة".
يستخدم أحد موردي السيارات التشكيل باللف لتأمين المحامل داخل مبيت مضخة الماء المصنوع من الألومنيوم المصبوب. تستخدم الشركة حلقات الاحتفاظ لتأمين المحامل. يؤدي التدحرج إلى إنشاء وصلة أقوى وتوفير تكلفة الحلقة، بالإضافة إلى الوقت وتكلفة حفر الحلقة.
في صناعة الأجهزة الطبية، يتم استخدام التنميط لصنع المفاصل الاصطناعية وأطراف القسطرة. في الصناعة الكهربائية، يتم استخدام التنميط لتجميع العدادات والمقابس والمكثفات والبطاريات. يستخدم مجمعو الفضاء الجوي التشكيل باللف لإنتاج المحامل والصمامات القفازية. تُستخدم هذه التقنية أيضًا في صناعة حوامل مواقد المخيمات، وقواطع مناشير الطاولة، وتجهيزات الأنابيب.
ما يقرب من 98٪ من التصنيع في الولايات المتحدة يأتي من الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم. انضم إلى جريج ويت، مدير تحسين العمليات في شركة MORryde المصنعة للمركبات الترفيهية، وريان كوهلينبيك، الرئيس التنفيذي لشركة Pico MES، حيث يناقشان كيف يمكن للشركات متوسطة الحجم أن تنتقل من التصنيع اليدوي إلى التصنيع الرقمي، بدءًا من أرض المصنع.
يواجه مجتمعنا تحديات اقتصادية واجتماعية وبيئية غير مسبوقة. يعتقد المستشار الإداري والمؤلف أوليفييه لارو أن الأساس لحل العديد من هذه المشاكل يمكن العثور عليه في مكان مدهش: نظام إنتاج تويوتا (TPS).
وقت النشر: 09 سبتمبر 2023