آلة تشكيل لفة هي عملية تصنيع فعالة وعالية السرعة تُستخدم لإنتاج صفائح طويلة من الأجزاء ذات المقطع العرضي الموحد. يتم تغذية لفائف من الصفائح المعدنية من خلال سلسلة من القوالب الدوارة التي تشكل المواد تدريجيًا في الشكل الجانبي المطلوب.
نظرة عامة على عملية التشكيل بالدرفلة
تستخدم ماكينات التشكيل بالدلفنة عملية مستمرة وآلية لمعالجة الصفائح المعدنية الملفوفة في أجزاء مخصصة ذات انحناءات وأشكال متكررة. يتم تغذية المواد الخام، عادةً ما تكون لفائف الصلب أو الألومنيوم أو غيرها من السبائك، في معدات الدرفلة. وتمر المادة عبر خط من القوالب الدوارة الموضوعة في محطات متسلسلة، كل منها يقوم بعمليات تشكيل متزايدة. ويكون الناتج النهائي عبارة عن جزء متصل الطول مع مقطع عرضي موحد على طولها.
تشمل فوائد التشكيل بالدلفنة ما يلي:
- إنتاجية وكفاءة عالية
- الاتساق والدقة في الأجزاء الطويلة الطول
- براعة في تشكيل التشكيلات المتنوعة والمعقدة
- انخفاض تكاليف الأدوات مقارنة بالعمليات الأخرى
- الحد الأدنى من نفايات المواد
تُستخدم المقاطع المشكلة بالدرفلة في الألواح، وإطارات الضميمة، والأسقف، والأرفف، ومنتجات الطرق السريعة، والأثاث، وأغطية الأجهزة، وإطارات السيارات وغيرها.
أنواع معدات التشكيل بالدرفلة
هناك عدة أنواع من آلة تشكيل لفة التكوينات بما في ذلك:
الجدول 1: أنواع معدات التشكيل بالدرفلة
| النوع | الوصف |
|---|---|
| خطوط التشكيل بالدرفلة المضمنة | تتحرك الأجزاء في خط مستقيم من خلال وحدات مختلفة من محطات البكرات في مسار مستقيم |
| بكرات تشكيل عكسية قابلة للعكس | انعكاس الورقة بعد كل مرحلة، تخطيط خط أكثر إحكامًا |
| المطاحن الأنبوبية المستمرة | قوالب أسطوانية لتشكيل شرائح مسطحة في مقاطع أنبوبية |
| ماكينات ثني اللفائف | ثني 2 أو 3 لفات بسيطة للأشكال الأساسية |
| القوالب الدوارة المحمولة | وحدات يدوية لإنتاج القطع الصغيرة في الموقع |
عملية عمل خط التشكيل بالدرفلة
يحتوي نظام التشكيل بالدلفنة المضمنة النموذجي على هذه المكونات الرئيسية:
- فك الغطاء لفائف الصفائح المعدنية من لفائف أسطوانية
- آلية التغذية: يتحكم في سرعة المواد في المطحنة
- تشكيل الأقسام: سلسلة من حوامل البكرات تشكل المواد تدريجياً
- القاطع: قص الأجزاء النهائية حتى الطول
- جداول الخروج: يجمع المنتج النهائي
بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج وحدات التثقيب والتثقيب ووحدات التثقيب بالثقوب ومحطات النقش للعمليات الثانوية.
تبدأ عملية التشكيل بتحميل لفائف معدنية على بكرة فك اللفائف. يتم تمرير الشريط من خلال مجموعة أولية من لفات التوجيه إلى المجموعة الأولى من لفات التشكيل. وأثناء مروره عبر حوامل متتالية، يتم تعديل شكل المادة بشكل تدريجي. تقوم القوالب الأسطوانية القليلة الأخيرة بضبط دقة الأبعاد النهائية. وأخيرًا، يقوم منشار القطع الطائر بقص المقاطع إلى الطول المطلوب وتكديسها على طاولة الخروج.
المتطلبات المادية
يمكن إنتاج الأجزاء المشكلة بالدرفلة من:
- فولاذ منخفض الكربون
- الفولاذ المقاوم للصدأ
- ألومنيوم
- النحاس
- نحاس
يمكن أيضًا تشكيل السبائك والمركبات المعدنية الأخرى بالدلفنة مع تصميم الأدوات المناسبة. تتراوح سماكة الصفائح عمومًا من 0.15 مم إلى حوالي 3 مم للمعادن الشائعة. تصل السعة القصوى لعرض اللفائف لخطوط التشكيل بالدلفنة إلى حوالي 1500 مم.
قدرات التشكيل
يمكن تشكيل مجموعة واسعة من الأشكال الهندسية المنتظمة باستخدام البكرات بما في ذلك:
- الأقواس الأساسية، والأشكال المنحنية C- و Z- و Z- و H- و U- المقاطع
- حبات معقدة، وأضلاع، وملامح مخددة
- الألواح، وقضبان الطرق السريعة، وإطارات الأبواب
- الزوايا والأنابيب والأنابيب والقنوات المستطيلة
- أقسام أنبوبية مفتوحة من الأعلى ومغلقة من الأسفل
يتيح التشكيل بالدلفنة ثلاثية الأبعاد المتقدمة تشكيلًا غير متماثل بأشكال غير متماثلة بسماكات متفاوتة للجدار على طول الأجزاء.
اعتبارات التصميم
تحتاج هذه الجوانب إلى تقييم من أجل إنشاء ملف تعريف مثالي لتشكيل اللفائف:
- تصميم المنتج: يسترشد بناء نماذج العناصر المحدودة في اختيار التشكيل الجانبي مع مراعاة احتياجات القوة والوظائف.
- نوع المادة: تحدد الخواص المعدنية حدود التشكيل، وبدلات الارتداد اللازمة.
- تصميم الأداة: الأشكال الهندسية للأسطوانة، والخلوص، والتخطيط القائم على خطوات الانحناء التدريجي المتزايد.
- معلمات العملية: يؤثر كل من معدل التغذية وعدد الممرات والمحطات وقوى الفصل على الجودة.
ومع الحاجة إلى تفاوتات أكثر دقة، قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى التلدين والمعالجة اللاحقة. تتعاون شركات التشكيل بالدرفلة الخبيرة مع العملاء في مراحل التصميم والنماذج الأولية والاختبار وما بعد الإنتاج لتقديم مكونات مشكلة بالدرفلة حسب الطلب.
العوامل الرئيسية في التشكيل بالدرفلة
الجدول 2: العوامل المؤثرة في جودة الجزء المشكل باللفافة
| عوامل التشكيل بالدلفنة | تفاصيل |
|---|---|
| عدد محطات التشكيل | المزيد من تمريرات الأسطوانة توزع الضغط على عدة زيادات أصغر |
| التصميم بين المحطات | العمليات الإضافية مثل محطات التثقيب والتثقيب والنقش والنقش |
| تسلسل تمرير التدحرج | يتجنب تسلسل الثني الفعال تشقق المواد وتجعدها |
| أنصاف أقطار أدوات اللف | تصميم هندسة الأدوات بناءً على نوع المعدن، والسماكة، والمظهر الجانبي المطلوب |
| تحليل التشكيل | محاكاة FEA المتقدمة تقلل من عمليات التشغيل التجريبي المادية |
موردو معدات التشكيل بالدرفلة
هناك شركات تصنيع ماكينات التشكيل بالدرفلة في مختلف المناطق الجغرافية بما في ذلك:
الجدول 3: كبار موردي معدات التشكيل بالدرفلة
| شركة | الموقع |
|---|---|
| شوارتز-روبيتك | الولايات المتحدة الأمريكية |
| فورمتك | الولايات المتحدة الأمريكية |
| دريسترن | ألمانيا |
| E-Tec | كندا |
| ماكينات سامكو | الصين |
تبدأ أسعار ماكينات تشكيل اللفائف المبتدئة من حوالي $30,000 وتصل إلى $500,000 للمعدات عالية السعة المؤتمتة بالكامل. خطوط الإنتاج المصممة خصيصًا مع عمليات متعددة ذات قيمة مضافة وفحوصات الجودة وأتمتة مناولة الأجزاء تجلب أسعارًا أعلى.
عند تقييم الموردين، تلعب احتياجات الإنتاجية، وسرعة الخط، والقدرة على تغيير القوالب بسرعة، والتكلفة الإجمالية للمعدات أدوارًا رئيسية.
تركيب خط التشكيل بالدرفلة
تتطلب معدات التشكيل بالدرفلة هذه الاستعدادات:
الجدول 4: احتياجات تركيب البكرات السابقة للتركيب
| المهمة | تفاصيل |
|---|---|
| الفضاء | تخطيط الخط، وإزالة الخردة، ومسارات الرافعات |
| قوة | إمدادات تيار متردد كافية ومولدات احتياطية |
| هواء مضغوط | لصمامات التحكم الآلي في الماكينات |
| الأسس | نقاط تثبيت خرسانية لتأمين الحوامل |
| السلامة | الحراسة، ومنصات الوصول، والسلامة الكهربائية |
يجب تسوية قواعد الماكينة ووضعها بحيث تكون محاور الأسطوانة متوازية تمامًا. تُعد هذه المحاذاة الدقيقة أمرًا حيويًا لجودة الأجزاء المشكلة بالدلفنة.
تشغيل ماكينات التشكيل بالدلفنة
يتضمن سير العمل النموذجي ما يلي:
- تخطيط الطلبات - شراء المواد، وجدولة الإنتاج
- تحميل اللفائف على آلة فك اللفائف
- ربط الصفيحة في نظام التوجيه
- إعداد معلمات التشكيل - سرعة الخط، واللكمات وما إلى ذلك بناءً على الوظيفة
- تشغيل دفعة الإنتاج
- قطع الجزء والخروج
- فحوصات الجودة أثناء التشغيل
- فحوصات صيانة الأدوات
للتبديل السريع للمنتجات، تعمل الوصفات المضبوطة مسبقًا على أتمتة إعادة التشكيل السريع للماكينة مما يوفر الوقت والمواد عند تبديل المهام.
صيانة معدات التشكيل بالدلفنة
تغطي أنشطة الصيانة الدورية:
الجدول 5: صيانة معدات التشكيل بالدرفلة
| المهمة | التردد | الشيكات |
|---|---|---|
| فحص الأسطوانة | شهرياً | التآكل، والشقوق، والأخاديد |
| المحامل | 6 أشهر | اللعب، الدوران السلس |
| شد الحزام | ربع سنوي | الضبط إذا كان مفكوكاً |
| تشحيم | حسب الحاجة | تقليل الاحتكاك عند المسامير والمنزلقات |
| فحص المكونات الهيدروليكية | سنويًا | التسرب، حالة الختم |
| الأجهزة الكهربائية | سنويًا | تشغيل الملامس، فحص الأسلاك |
وهذا يضمن أقصى وقت تشغيل للإنتاج واتساق جودة المنتج.
اختيار آلة تشكيل لفة المورد
ضع هذه العوامل في الاعتبار عند اختيار بائعي معدات التشكيل بالدرفلة:
الجدول 6: معايير اختيار الموردين السابقين
| المعلمة | الأهمية |
|---|---|
| مجموعة المنتجات | الحلول القياسية والمخصصة |
| سرعات الخط المقدمة | تطابق الأحجام المطلوبة |
| تغيير سريع للقالب | لعمليات الإنتاج المرنة |
| القدرة على تعقيد الملف الشخصي | حسب تصميمات الأجزاء |
| شهادات الجودة | ISO، علامة CE |
| المساعدة في التصميم | لتصميمات الشكل الأمثل |
| عمليات القيمة المضافة | العمليات الثانوية المطلوبة |
| قدرات الأتمتة | للإنتاجية والدقة |
| خدمة ما بعد البيع | المساعدة في التركيب ودعم الصيانة |
| التدريب التشغيلي | للعمل بكفاءة وفعالية |
يوفر المصنعون المشهورون دعمًا شاملاً بدءًا من التصميم والنماذج الأولية وحتى المساعدة بعد الطلب.
إيجابيات وسلبيات التشكيل بالدرفلة
الجدول 7: مزايا وقيود عملية التشكيل بالدرفلة
| الإيجابيات | السلبيات |
|---|---|
| إنتاج سريع للأجزاء الطويلة والموحدة | ارتفاع تكلفة الأدوات الأولية العالية |
| دقة متسقة على طول أطوال الأجزاء | مرونة التصميم المحدودة مقارنة بالطرق الأخرى |
| تكاليف أقل من تصنيع كل قطعة | تعقيد تصميم البكرة للأشكال غير المتماثلة |
| الحد الأدنى من هدر المواد | إنتاج الخط المستقيم يقيد أشكال المظهر الجانبي |
| مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة | يلزم إجراء صيانة دورية للأسطوانة |
| مجموعة من الأشكال الهندسية المقطعية الممكنة | المهارة اللازمة لتصميم أداة عالية الجودة |
إذا كانت هناك حاجة إلى أطوال طويلة من نفس المظهر الجانبي، فإن التشكيل بالدلفنة يتفوق على العمليات الأخرى بسبب إنتاجيته وفوائد التكلفة.
تطبيقات الأقسام المشكلة بالدرفلة
تشمل مجالات التطبيق الرئيسية ما يلي:
- واجهات المباني، والأسطح، وقضبان الطرق السريعة
- إطارات السيارات وعربات السكك الحديدية
- أنابيب التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
- رفوف التخزين الكبيرة والحاويات
- حاويات الكهرباء والاتصالات
- الأثاث والرفوف
- المعدات الزراعية، المقطورات
- علب الأجهزة
بشكل أساسي يمكن لأي تطبيق كبير الحجم مع مكونات خطية ذات مقطع عرضي ثابت أن يستخدم الأجزاء المشكلة بالدلفنة.
التعليمات
س: ما هي سماكة الصفائح المعدنية التي يمكن تشكيلها بالدلفنة؟
ج: يمكن لخطوط التشكيل بالدلفنة القياسية إنتاج أجزاء من معدن يتراوح سمكه بين 0.3 مم إلى حوالي 3 مم. وتصل سماكة الخطوط المتخصصة ذات المقاييس الثقيلة إلى 8 مم.
س: ما السبائك التي يمكن تشكيلها بالدرفلة إلى جانب الصلب؟
ج: يمكن تشكيل الألومنيوم والنحاس والنحاس الأصفر والنحاس الأصفر وسبائك الدكتايل الأخرى بالدلفنة مع تصميم الأدوات الأسطوانية المناسبة. حتى المركبات المرنة ممكنة في بعض التشكيلات الجانبية.
س: هل يمكن تشكيل صفيحة مسطحة على شكل لفة في مقطع أنبوب؟
ج: نعم، يمكن لمطاحن الدرفلة الأنبوبية المتخصصة المزودة بقوالب ثني أنبوبية تشكيل شرائح مسطحة بشكل مستمر في مقاطع أنبوبية مجوفة.
س: ما هي التفاوتات التي يمكن تحقيقها في التشكيل بالدلفنة؟
ج: تحقق الأجزاء المشكّلة بالدرفلة عادةً تفاوتًا في الأبعاد الجانبية بين +/- 0.5% إلى +/- 1% اعتمادًا على خصائص المعدن ودقة الأدوات.
س: هل المعالجة الثانوية مثل التثقيب ممكنة أثناء التشكيل بالدرفلة؟
ج: نعم، تدمج خطوط البكرات الحديثة عمليات إضافية في الخط مثل الثقب والتقطيع والشق والنقش من خلال دمج محطات خاصة.
س: كيف تتم مقارنة موردي ماكينات التشكيل بالدرفلة؟
ج: تُعد جودة التصنيع، وسرعات خطوط الإنتاج المعروضة، ومستوى أتمتة العمليات، وخبرة تصميم الأدوات، والقيمة المضافة الممكنة، وخدمة ما بعد البيع من العوامل التنافسية الرئيسية بين الشركات المصنعة السابقة للدرفلة.
