نظرة عامة على ماكينة التشكيل بالدلفنة الجانبية

ماكينة التشكيل بالدرفلة هي عملية ثني مستمر يتم فيها تشكيل مخزون الصفيحة أو الملف تدريجيًا إلى الشكل المقطعي المطلوب من خلال سلسلة من محطات التشكيل المتتالية. تتألف محطات التشكيل من لفات متقابلة تقوم بثني وتشكيل الشريط المتحرك من المخزون باستمرار حتى يتم الوصول إلى الشكل النهائي.

يتيح التشكيل بالدلفنة الجانبية إنتاج أجزاء معدنية ذات مقاطع عرضية مخصصة بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة. وهي تُستخدم عادةً لتصنيع أجزاء مثل ألواح الجدران والأسقف وإطارات الأبواب وأنظمة الأرفف ومنتجات الطرق السريعة ومكونات الأثاث وغيرها. تسمح مرونة التشكيل بالدلفنة بإنشاء أي مقطع عرضي مفتوح تقريبًا.

تتضمن بعض المزايا الرئيسية للتشكيل بالدلفنة الجانبية ما يلي:

• عملية مؤتمتة للغاية مع متطلبات عمالة منخفضة
• قادرة على معدلات إنتاج وأحجام عالية
• التشكيل المتسق والقابل للتكرار للملامح
• يمكن تشكيل مجموعة واسعة من الأشكال والأحجام
• انخفاض تكاليف الأدوات مقارنة بالعمليات الأخرى
• الحد الأدنى من نفايات المواد حيث يتم تكوين المخزون تدريجيًا
• ينطبق على مختلف المعادن مثل الفولاذ والألومنيوم والنحاس الأصفر وغيرها.

يتطلب التشكيل بالدلفنة استثمارًا أوليًا أعلى في المعدات مقارنةً بطرق مثل الكبس بالكابح أو الختم. ومع ذلك، يصبح التشكيل بالدلفنة الجانبية اقتصاديًا بالنسبة لحجم الإنتاج الكبير نظرًا للإنتاجية العالية وتكاليف التشغيل المنخفضة. وهي مثالية لإنتاج أطوال طويلة من المقاطع العرضية المتكررة.

عملية تشكيل لفة الملف الشخصي

تتكون عملية التشكيل بالدلفنة الجانبية من عدة خطوات:

• يتم تحميل مخزون اللفائف أو الصفيحة في وحدة إزالة اللفائف أو وحدة تغذية تعمل على تقويم الشريط.
• يتم تغذية المخزون طوليًا من خلال سلسلة من محطات الدرفلة.
• يقوم كل حامل من البكرات بعمل سلسلة من الانحناءات حتى يتم تشكيل الشكل الجانبي المطلوب بشكل تدريجي.
• تُنتج قوالب القطع قطعًا بالطول المطلوب عند خروج المظهر الجانبي من اللفافة.
• يتم تجميع المقاطع المشكّلة على طاولة الإقلاع.

إن الثني التدريجي للمخزون من خلال حوامل متتالية هو مفتاح عملية التشكيل بالدلفنة. يعتمد عدد حوامل اللفائف المطلوبة على مدى تعقيد شكل الجزء الذي يتم تشكيله. تحتوي الماكينات النموذجية على ما بين 3 و16 محطة تشكيل.

مكونات ماكينة التشكيل بالدرفلة

تحتوي ماكينات التشكيل بالدلفنة على ثلاثة أقسام رئيسية:

• تغذية المخزون - وحدة إزالة اللف وتمليس وتمليس ووحدة التغذية
• التشكيل - حوامل لفات متتالية لثني الصفيحة بشكل تدريجي
• القطع - مقصات أو مناشير لتقطيع المقاطع الجانبية بالطول

فيما يلي المكونات الرئيسية في اللفة السابقة:

رول ديزاينز

تعتبر أدوات الدرفلة أساسية لإنشاء الشكل الجانبي المطلوب. يعتمد التشكيل بالدلفنة على حركة الانحناء الدقيقة للبكرات المحددة لتشكيل المقاطع بشكل تدريجي. يتم تخصيص تصميمات البكرات لإنتاج الشكل الهندسي الدقيق للجزء الذي يتم تصنيعه.

فيما يلي بعض تصميمات اللفائف الشائعة المستخدمة:

• تشكيل الدائرة - تُستخدم لتشكيل الأشكال المنحنية وأنصاف الأقطار
• قرصة - يعصر المعدن إلى قسم أصغر
• إيدج - إنشاء انحناءة عند حافة المظهر الجانبي
• الزعنفة - لعمل انحناءات صغيرة إلى الداخل أو الخارج
• صلابة - لفات دعم عامة لحفظ الشكل العام

يتم تطوير تصميم ممر البكرة أولاً عن طريق تحليل شكل الجزء. يتم تنقيح هندسة اللفافة بشكل متكرر لتحقيق زيادات الانحناء المطلوبة وتشكيل الحد الأدنى من الإجهاد. يتم اختيار مواد البكرات بناءً على خصائص المخزون وأحجام الإنتاج. تشمل المواد الشائعة الفولاذ المقوى والحديد والمطاط/البولي يوريثان للأحجام الكبيرة.

اعتبارات التصميم

بعض الاعتبارات الرئيسية في تصميم التشكيل الجانبي للدرفلة:

• تفاوتات الأجزاء المسموح بها - يجب أن يأخذ تصميم البكرات في الحسبان الارتداد الزنبركي وتلبية مواصفات التفاوت المسموح به
• خصائص الشريط - تؤثر قوة الخضوع والصلابة والسماكة على أحمال اللفافة
• معدل الإنتاج - تؤثر سرعة الخط على سعة حمولة البكرة وحجم المحرك
• عرض الشريط - يعتمد الحد الأقصى للعرض على سعة الماكينة وهندسة القِطع
• نوع المادة - مواد اللفائف المختارة بناءً على صلابة المعدن المخزون
• تشحيم - تقليل الاحتكاك يسمح بتدفق أفضل للمواد في التشكيل
• اتجاه الحبوب - يجب أن يراعي تصميم البكرات اتجاه حبيبات الصفيحة المعدنية

يتم إجراء تطوير شامل لتمرير اللفائف وتحليل FEA لتحسين تصميم أدوات اللفائف قبل التصنيع. تساعد عمليات الإنتاج التجريبية في التحقق من الأدوات قبل الإنتاج الكامل.

عملية ماكينة التشكيل بالدلفنة الجانبية

تنتج عملية التشكيل بالدلفنة الجانبية أجزاءً عن طريق ثني وتشكيل مخزون الصفيحة أو الملف طوليًا أثناء تحركها عبر أزواج متتالية من اللفائف المحددة. تقوم كل مجموعة من البكرات بعمل سلسلة من الانحناءات الدقيقة حتى يتم تشكيل المقطع العرضي النهائي بشكل تدريجي.

كيف يعمل التشكيل بالدرفلة

• يتم تحميل مواد الألواح أو اللفائف في آلة إزالة اللفائف التي تغذي الشريط من خلال أداة تمليس في جهاز تشكيل اللفائف.
• تمسك بكرات التغذية بالمخزون وتحركه للأمام عبر محطات التشكيل بالدلفنة.
• عندما يشتبك الشريط مع الحامل الأول، يحدث التشكيل الأولي للملف الجانبي.
• في كل وقفة تالية، يتم عمل انحناءات تدريجية حتى الوصول إلى الشكل النهائي.
• يخرج المقطع الجانبي من المحطة الأخيرة ويتم قطعه بالأطوال المطلوبة.
• يتم تجميع الأجزاء المشكّلة على طاولة الإقلاع.

الميزة الرئيسية للتشكيل بالدلفنة هي الثني التدريجي للمخزون من خلال سلسلة من الزيادات الصغيرة. ويسمح تسلسل الثني وتصميم اللفائف بتدفق المواد دون ترقق أو تمزق مفرط. تمارس العملية تحكمًا دقيقًا في تشوه المخزون لإنشاء المقطع العرضي المطلوب.

يعد التصميم الصحيح لتمرير الدرفلة أمرًا بالغ الأهمية لتشكيل الأجزاء بنجاح ضمن حدود التفاوت المسموح به. يعتمد التشكيل بالدلفنة على الضغط وحده لثني المخزون. لا يتم تطبيق أي قوى شد أثناء التشكيل. تقوم البكرات فقط بالضغط والضغط على الشريط طوليًا أثناء تحركه عبر الماكينة.

خطوات التشكيل بالدرفلة

فيما يلي تسلسل الخطوات في عملية تشكيل المظهر الجانبي:

1. التغذية

• مخزون الألواح أو اللفائف المحملة في وحدة إزالة اللفائف أو وحدة التغذية
• بكرات تغذية أوتوماتيكية مع بكرات قرص تقبض على الشريط وتغذيه
• جهاز تمليس الألواح يزيل انحناء الملف والانحناءات الأولية

**2. الانحناء التزايدي **

• يدخل المخزون إلى حامل البكرات الأول ويتم إجراء الانحناءات الأولية
• في كل موقف لاحق، يتقدم الانحناء أكثر فأكثر
• يتم تشكيل البكرات آلياً بدقة متناهية حسب الخطوط المطلوبة
• يتحقق الشكل النهائي للملف الجانبي النهائي تدريجياً على مواقف متكررة

3. القطع

• مقطع جانبي مُشكّل يتم تغذيته تلقائيًا إلى محطة القطع
• قوالب القص أو مناشير القص تقطع الأجزاء إلى الطول المحدد
• تتراوح أطوال القطع الشائعة من 3 أقدام إلى 16 قدمًا

4. التجميع

• يتم تكديس القطع المقطوعة على طاولات الإقلاع أو الناقلات
• تسمح الجداول بتجميع الأجزاء ونقلها بشكل مريح

5. التشطيب

• اختياري - تشطيب طرفي، ثقب في النهاية، ثقب، علامات إلخ.
• إمكانية إجراء العمليات الآلية للأحجام الكبيرة

فوائد التشكيل بالدرفلة

يوفر التشكيل بالدرفلة فوائد مهمة:

• معدلات إنتاج عالية تصل إلى 200 قدم/دقيقة ممكنة
• تشكيل متناسق ومتكرر للملامح الشخصية
• قوى منخفضة متضمنة لذلك يقل البلى على الأدوات
• يسمح بأطوال غير محدودة للأجزاء
• الحد الأدنى من نفايات المواد حيث يتم تشكيل المخزون تدريجيًا
• تكلفة أقل من الختم أو الكبح بالكبس للأشواط الطويلة
• يمكن إنتاج مجموعة واسعة من الأشكال والأشكال الهندسية
• مثالي للمواد عالية المتانة مثل فولاذ HSLA
• شائع للكميات الكبيرة من 50,000 إلى 500,000 قطعة

ماكينات التشكيل بالدرفلة

ماكينات التشكيل بالدرفلة هي أنظمة مصممة هندسيًا حسب الطلب مصممة لإنتاج أجزاء معدنية ذات شكل مقطعي محدد. وتشمل الجوانب الرئيسية للقوالب الدوارة ما يلي:

نظام التغذية

• فك اللفائف أو فك اللفائف للصفائح أو اللفائف
• حوامل لفائف تغذية مع لفائف قرص
• جهاز تمليس الصفائح ومقاييس السماكة
• أدلة المخزون ولفائف الدعم

محطات التشكيل

• سلسلة حوامل التشكيل بالدلفنة
• أعمدة الدوران العلوية والسفلية المزودة بوصلات موجهة
• علب البكرات المتشابكة للصلابة
• كفاف البكرة وهندستها المخصصة لشكل القطعة

نظام القطع

• قالب القص أو منشار دائري أو ماكينة حلاقة للقطع
• طاولات ما بعد القطع أو ناقلات الخروج
• أنظمة التجميع لمناولة الأجزاء الجاهزة

إطار الماكينة

• إطار قاعدة من الفولاذ الملحوم الثقيل
• جدران جانبية لحاويات اللفائف والسلامة
• حراس حول الأجزاء المتحركة

محركات الأقراص

• محرك رئيسي مقترن بعمود الإدخال
• مخفضات التروس لكل حامل لفة
• مغذيات مؤازرة لفك اللف والقطع
• أجهزة استشعار للأتمتة والتحكم الآلي

تشكيلات البكرات السابقة

هناك ثلاثة أنواع شائعة من تشكيلات ماكينات تشكيل المقاطع الجانبية:

في الخط

• يتم تشكيل المقاطع وقطعها طوليًا
• كل قطعة لها شكل متناسق على طولها
• شائع للأجزاء التي يصل طولها إلى 25 قدمًا
• معدلات إنتاج عالية تصل إلى 200 قدم/دقيقة

الروتاري

• يتم تغذية الشريط في مجموعات لفات دائرية
• دوران التشكيل الجانبي حول المغزل
• تستخدم لصنع الحلقات والأشكال المستديرة
• معدلات إنتاج أقل من المعدلات المدمجة

ماكينات العجلات

• قوالب دوارة مثبتة على عجلات دائرية دوارة
• تدور العجلات لتشكيل الانحناءات والأشكال
• محمولة وقابلة للتعديل للركض لمسافات قصيرة
• إنتاج يصل إلى 60 قدم/دقيقة

تُعد القوالب الدوارة المدمجة هي النوع السائد المستخدم في المنشآت الصناعية بسبب قدرتها الإنتاجية العالية المستمرة.

مقاسات البكرة السابقة

تتوفر ماكينات التشكيل بالدلفنة الجانبية في مجموعة كبيرة من الأحجام:

• تُستخدم القوالب الدوارة الصغيرة في عمليات الإنتاج القصيرة.
• ماكينات متوسطة السعة تُستخدم في أعمال ورشة التصنيع النموذجية.
• القوالب الدوارة الكبيرة للأحجام الكبيرة في المصانع الكبرى.

العوامل الرئيسية التي تحدد حجم الماكينة:

• الحد الأقصى لعرض الشريط المطلوب
• نطاق سماكة المعادن المستخدمة
• تعقيد أشكال الأجزاء المعقدة
• أحجام الإنتاج ومعدلاته
• الطول الإجمالي للملامح

تصميم التشكيل بالدرفلة

يتطلب تصميم عملية التشكيل بالدلفنة تحليلاً هندسيًا شاملاً. والهدف من ذلك هو تحديد التسلسل الأمثل لتمرير اللفائف وتصميم الأدوات لإنتاج شكل الجزء المطلوب.

تصميم ممر التدحرج

يحدد تصميم ممر اللفافة تسلسل الثني الدقيق في كل محطة على طول الماكينة:

• الخطوة الأولى هي تحديد ترتيب الانحناءات المطلوبة لتشكيل المظهر الجانبي.
• تنقسم زاوية الانحناء الكلية إلى زيادات موزعة على حوامل البكرة.
• يتم تحليل خطوط البكرة ومواضعها لتحقيق زوايا الانحناء.
• تم إجراء عدة تكرارات لتحسين جدول تمرير اللفة.
• يتم التحليل باستخدام أدوات برمجية مثل CAD وFEA وبرامج تصميم اللفائف.
• تم إجراء عمليات تشغيل تجريبية للتحقق من الأدوات قبل الإنتاج الكامل.

يتم تحديد العدد الإجمالي لحامل القوائم على أساس:

• تعقيد شكل المظهر الجانبي النهائي
• خواص المعادن - السُمك، قوة الخضوع
• التفاوتات المسموح بها المطلوبة في أبعاد الجزء
• الزاوية القصوى المراد تشكيلها في كل محطة

يعد التصميم الصحيح لتمرير اللفائف هو المفتاح لجودة الأجزاء المشكلة بالدلفنة. فهو يمنع العيوب مثل الالتواء، والانشقاق، والانبثاق في الأجزاء المشكلة.

تصميم الرول

يتطلب تصميم أدوات الدرفلة:

• تحديد ملامح البكرة لتتناسب مع هندسة الجزء
• تحليل خطوات الانحناء التدريجي وخطوات الانحناء التدريجي وشكل اللفافة المستنتج
• اختيار المواد للبكرات على أساس القوى والتآكل
• تصميم العمود بأقطار ومحامل مناسبة
• أشكال هندسية مناسبة للبكرة لتجنب حدوث مشكلات مثل الالتواء أو التشوه
• تحليل FEA لتحسين أشكال البكرات وتحميلها
• عمليات الإنتاج التجريبية للتحقق من أداء الأدوات

عادةً ما يتم تشكيل البكرات من مواد مثل فولاذ الأدوات D2 أو الحديد أو المطاط/البولي يوريثان. تتراوح أقطار البكرات النموذجية من 5 بوصة إلى 8 بوصة. البكرات لها محيط متوج لتعويض الانحرافات. تُعد المحاذاة الصحيحة للبكرة وصلابة المبيت أمرًا بالغ الأهمية لجودة القِطع.

تحليل التشكيل بالدرفلة

يتضمن التحليل الهندسي في تصميم اللفائف:

• نماذج CAD الجزئية - إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للشكل النهائي للملف الشخصي
• تحليل الانحناء - تحديد تسلسل الانحناءات وزوايا الدوران
• نمذجة FEA - محاكاة قوى الدرفلة وإجهادات المواد
• تصميم الرول - نمذجة التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) للخطوط على أساس استنتاجات الانحناء
• تصميم الماكينة - تحديد أحجام المحركات والأعمدة والوصلات بناءً على الأحمال
• انحراف - تحليل مداخن البكرات، والأعمدة وتشوهات المبيت
• مسار الأداة - محاكاة حركة الشريط من خلال تسلسل التدحرج

ويضمن هذا التحليل إنتاج أدوات الدرفلة لشكل الجزء المطلوب والتفاوتات المطلوبة. كما أنه يمنع العيوب مثل التواء الأجزاء المشكلة أو تشققها أو ارتدادها إلى الخلف.

مواد اللفائف

يعد اختيار مواد البكرات المناسبة أمرًا مهمًا لجودة التشكيل الجانبي والعمر الطويل للأدوات. العوامل الرئيسية في اختيار مواد البكرات:

الصلابة

• يجب أن تكون صلابة البكرة أكبر من صلابة المخزون
• يمنع تشوه اللفافة تحت الضغط
• لفائف الصلب المقوى المستخدمة لمعظم المعادن

القوة

• يجب أن تتحمل البكرات قوى الانحناء دون تعب
• القوة العالية اللازمة لدعم أحمال التشكيل
• تحدد القوة أقطار اللفافة المسموح بها

مقاومة التآكل

• يجب أن تقاوم مواد البكرات التلف الناتج عن الاحتكاك
• ضرورية لأحجام الإنتاج العالية
• السبائك الخاصة المستخدمة إذا كان المخزون كاشطًا

تشديد العمل

• يجب ألا يؤدي ضغط التلامس إلى تصلب اللفائف بشكل مفرط
• يؤدي إلى تلف السطح وسوء جودة القطعة
• تساعد الطلاءات منخفضة الاحتكاك في التغلب على ذلك

كما يتم استخدام مزيج من المواد في ماكينة واحدة، حيث يتم استخدام حوامل ما قبل التشكيل المصنوعة من الحديد وحوامل التشطيب باستخدام الفولاذ. تساعد القوائم المطاطية/اليوريثان عند تشكيل المعادن اللينة عن طريق تقليل الاحتكاك.

يضمن الاختيار المناسب لمواد البكرات انخفاض معدلات التآكل والقدرة على تحمل الضغوط العالية التي ينطوي عليها تشكيل البكرات. ويؤدي ذلك إلى تحقيق أقصى حجم إنتاج وتقليل إعادة طحن اللفائف أو استبدالها.

تطبيقات التشكيل بالدرفلة

يُستخدم التشكيل بالدلفنة الجانبية لإنتاج مجموعة متنوعة من الأجزاء في مختلف الصناعات:

الإنشاءات

• ألواح الجدران، والجوانب، والأسقف، والأوتاد، والروافد
• الدرابزين، والإطارات، وحوامل الطاقة الشمسية، وأنظمة الصرف الصحي
• الزوايا والأنابيب والقنوات للهياكل

**السيارات **

• عوارض الأبواب، وقضبان السقف، والأقواس والأعضاء المستعرضة
• إطارات المقاعد ولوحات التشغيل والمصدات
• مكونات الزخرفة الخارجية

**التبريد والتكييف**

• مجاري الهواء والتجهيزات
• المزاريب والفتحات والسجلات وموزعات الهواء وناشرات الهواء

مناولة المواد

• إطارات الرفوف والرفوف والناقلات
• العربات والصناديق والخزائن وخزائن التخزين

الأثاث

• الإطارات، والحاويات، والرفوف، والمقابض
• المكاتب، وخزائن الملفات، وتجهيزات المتجر

كهربائي

• تركيبات الإضاءة، وصواني الكابلات، وصناديق التوصيل
• حاويات الألواح، والمجاري المائية، والإطارات الكهروضوئية الشمسية

النقل والمواصلات

• وصلات ربط، ودرابزين، وسلالم، وإطارات للشاحنات والمقطورات
• حواجز السلامة على الطرق السريعة

بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يتم تشكيل الملامح المعمارية الزخرفية، وشاشات العرض، والمعروضات، واللافتات، وألواح هياكل عربات السكك الحديدية والشاحنات.

إن المرونة في إنشاء مقاطع عرضية مفتوحة غير محدودة تجعل التشكيل بالدلفنة مثاليًا لإنتاج كل من الأجزاء الموحدة والمخصصة.

مقارنة التشكيل بالدرفلة مع العمليات الأخرى

يتميز التشكيل بالدلفنة الجانبية بمزايا وقيود مقارنةً بعمليات تشكيل المعادن الأخرى:

مقابل ثني المكابح بالضغط على المكابح

• تكلفة المعدات أقل من مكابح الضغط الكبيرة
• لا توجد تكاليف أدوات لقوالب الثني
• معدلات إنتاجية أعلى
• تقتصر على المقاطع الجانبية المفتوحة، يمكن لمكابح الضغط عمل الأشكال المغلقة
• الحجم المحدود في التشكيل بالدرفلة حسب سعة الماكينة
• مكابس الضغط على المكابس أسرع في التبديل بين الأجزاء
• يمكن أن يكون لمكابح الضغط حدود مواد أكثر سمكًا

مقابل الختم

• تكاليف الأدوات أقل بكثير مقارنةً بقوالب الختم
• أحجام اللوطات الصغيرة الممكنة مقابل الختم المحسّن للأحجام الكبيرة
• استخدام أعلى للمواد في التشكيل بالدلفنة
• المزيد من قيود الحجم في الختم
• يمكن أن ينتج الختم أشكالاً مغلقة المقطع غير ممكنة في التشكيل بالدلفنة
• ارتفاع تكلفة المعدات الأولية للتشكيل بالدلفنة

مقابل البثق

• توفر الأدوات منخفضة التكلفة مرونة في التشكيل بالدلفنة لتغيير الأجزاء
• ينتج البثق مقطع عرضي ثابت فقط في أطوال متصلة
• التشكيل بالدلفنة له حدود للعرض بناءً على سعة الماكينة
• البثق غير عملي لعمليات الإنتاج القصيرة

مقابل القطع بالليزر/النفاثة المائية

• لا توجد منطقة متأثرة بالحرارة أو التواء كما هو الحال في القطع بالليزر
• انخفاض نفايات المواد مقارنة بفقدان خردة القص
• قادرة على إنتاج أشكال مغلقة مخصصة بمرونة على عكس التشكيل بالدلفنة
• مهل زمنية قصيرة جدًا ممكنة مع إعداد أدوات القطع مقابل إعداد أدوات اللف
• لا توجد قيود على الشكل أو السماكة كما هو الحال في التشكيل بالدلفنة

يساعد النظر في كل من المزايا والقيود على تحديد اختيار العملية المثلى لتطبيق الإنتاج. يوفر التشكيل بالدلفنة مزايا لعمليات الإنتاج الطويلة نظرًا لارتفاع تكلفة الماكينة الأولية.

عيوب التشكيل بالدرفلة

بعض العيوب المحتملة التي يمكن أن تحدث في التشكيل الجانبي للدرفلة:

التواء

• تموج أو تجعد على طول الشبكة أو الحافة
• بسبب الضغط الزائد
• نسبة العرض إلى السُمك غير كافية
• زيادة ضغط التثبيت

التواء

• التواءات جانبية طوليًا
• البكرات غير محاذاة بشكل صحيح
• تباعد غير مناسب بين حوامل البكرات
• ضبط محاذاة البكرة

طية

• طيات الشفة المشكلة تطوى على الشبكة
• الضغط الزائد
• زيادة قطر البكرة السفلية

علامات السطح

• بصمات الأسطوانة مرئية على الأسطح
• ضغط التدحرج المفرط
• التثبيت

التقسيم

• شقوق على طول المحور المحايد للملف الجانبي المشكل
• يتجاوز المعدن حدود الليونة في التشكيل
• زيادة نصف القطر في خصم الانحناء
• ضبط جدول تمرير اللفة

الحرق

• شفاه مُشكَّلة منتشرة للخارج
• احتواء اللفافة غير كافٍ
• لفات علوية وسفلية غير متناسقة
• ضبط محاذاة البكرة

غير مملوءة

• الشبكة لا تلامس البكرة السفلية
• منع التشكيل الكامل
• اللفائف البالية أو التالفة
• زيادة قطر البكرة

سبرينجباك

• لم يتم الحفاظ على شكل الجزء بعد الخروج من الموقف الأخير
• الاسترداد المرن للمعدن
• يمكن أن يعوض الإفراط في الانحناء والتشكيل المفرط

تباين السُمك

• سمك المادة غير متناسق على طول الجزء
• علاقة غير سليمة بين القوائم
• زيادة قطر البكرة السفلية

تلف السطح

• الخدوش، والحفر، والخدوش على المناطق المشكلة
• الحطام المتراكم على البكرات مسببًا علامات
• تزييت المواد أو اللفائف
• تنظيف أسطح البكرات النظيفة

التزييت في التشكيل بالدرفلة

يعد التزييت أمرًا بالغ الأهمية في التشكيل بالدلفنة الجانبية من أجل:

• تقليل الاحتكاك بين البكرات والصفائح المعدنية
• السماح بانحناء أسهل وتدفق أسهل للمواد
• منع التلف السطحي للملامح المشكلة

فوائد التزييت الفعال:

• أحمال تشكيل أقل على البكرات والأدوات
• تجنب التآكل وانتقال المواد إلى البكرات
• تمكين سرعات أعلى للخطوط ومعدلات إنتاج أعلى
• تحسين جودة سطح الأجزاء النهائية
• تقليل تآكل البكرات لزيادة عمر الخدمة إلى أقصى حد

طرق التشحيم الشائعة:

تزييت البكرات

• مادة تشحيم مباشرة على أسطح البكرات
• أنظمة التنقيط للحفاظ على اللفائف مغلفة
• يقلل من الاحتكاك عند تعشيق الصفيحة مع البكرات

تشحيم المخزون

• صفائح أو لفائف مغلفة قبل إزالة اللفائف
• الكمية الصحيحة المطبقة لتشغيل الإنتاج الكامل
• تزييت متناسق في جميع الحوامل

بخاخ الرذاذ الضبابي

• تشحيم رذاذ الهواء الذي يرش على الأسطح
• كمية منخفضة موزعة بالتساوي
• تطبيق نظيف بدون تراكمات زائدة

البيئات

• أنظمة رش الزيت أو سائل التبريد داخلياً
• المساعدة في توفير جودة هواء المتجر الأنظف

تُستخدم مواد التشحيم الاصطناعية عادةً في التشكيل بالدلفنة بدلاً من المنتجات القائمة على الزيت. فهي توفر عملية نظيفة وعمرًا طويلًا وأقل قدر من الفوضى في التعامل مع الأجزاء المشكلة. يمكن لأنظمة إعادة التدوير المناسبة إطالة عمر خدمة مواد التشحيم الاصطناعية في التشكيل بالدلفنة.

العمليات الثانوية

غالبًا ما يتم إجراء عمليات ثانوية على الأجزاء المشكلة بالدلفنة:

القطع

• القص أو النشر حتى الأطوال النهائية النهائية
• ثقب الثقوب للمثبتات أو الشماعات
• الشق والشق لملاءمة المكونات الأخرى
• التشذيب وإزالة الحواف لمستحضرات التجميل

الانحناء

• ألسنة الأطراف، والشفاه، والأقواس المضافة مع مكابح الضغط
• تداخلات مشكّلة وجيوب للتوصيلات
• الحواف والدرزات لوصلات الألواح

التشطيب

• الطلاء والطلاء بالبودرة للمظهر والحماية
• الجلفنة بالغمس الساخن أو الطلاء لمقاومة التآكل
• التجهيز الأولي والتخميل للمعادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ

الأجهزة

• إضافة صواميل مدمجة ومسامير ومثبتات مقيدة
• مشابك التثبيت، والأقواس والمشابك المثبتة

التجميع

• ربط المقاطع الملفوفة المشكلة بالألواح أو الإطارات
• تكامل العزل، والزجاج، والإلكترونيات، والإضاءة
• لحام وتثبيت المكونات الإضافية

وتساعد هذه العمليات الثانوية في إنشاء أجزاء تامة الصنع أو تجميعات فرعية من المقاطع الجانبية المشكلة بالدلفنة. تتيح الأتمتة دمج عمليات متعددة في خط إنتاج مستمر.

موردو معدات التشكيل بالدرفلة

تشمل بعض الشركات الرائدة في تصنيع معدات تشكيل المقاطع الجانبية ما يلي:

• ماكينات سامكو - مجموعة كاملة من القوالب الدوارة لتطبيقات الإنتاج والنماذج الأولية
• ميتفورم إنترناشيونال - ماكينات التشكيل بالدلفنة لمجموعة واسعة من الصناعات
• دالستروم موتورز - هندسة وتصنيع البكرات القابلة للطي حسب الطلب
• فورمتك - القوالب الدوارة للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والصرف، والألواح، والأرفف، والسيارات
• مجموعة برادبري - المورد الرائد لمعدات معالجة الصفائح المسطحة واللفائف
• هندسة شيبو الميكانيكية - الشركة التايوانية المصنعة لماكينات التشكيل بالدرفلة
• ماكينات كوميت - ماكينات تشكيل بكرات الإنتاج وماكينات تشكيل العجلات المحمولة
• كنوث - ماكينات وأدوات التشكيل بالدرفلة المصممة هندسيًا ألمانية الصنع
• بوتو شيانفا - الشركة المصنعة لمعدات التشكيل بالدرفلة من الصين
• EZForm - شركة كندية رائدة في مجال إنتاج ماكينات التشكيل بالدرفلة

عند اختيار معدات التشكيل بالدرفلة، تشمل العوامل المهمة التي يجب مراعاتها ما يلي:

• سعة التشكيل والسماكة المطلوبة
• الطول الإجمالي للماكينة بناءً على أبعاد القطعة
• عدد حوامل البكرات اللازمة للشكل الجانبي
• معدلات الإنتاج وأحجامه
• عناصر التحكم، والتشغيل الآلي، وسهولة الإعداد
• توفر خدمات تصميم اللفائف
• الخبرة في التطبيقات المماثلة
• التواجد العالمي للخدمة والدعم

تقدم الشركات الرائدة في مجال تصنيع معدات التشكيل بالدلفنة مساعدة كاملة في التصميم وخدمات أدوات الدرفلة بالإضافة إلى معدات التشكيل.

تكاليف التشكيل بالدرفلة

اقتصاديات تشكيل المقاطع الجانبية:

تكلفة الماكينة

• $50,000 إلى $500,000+ حسب الحجم والميزات
• تكلف الماكينات الآلية الأكبر حجماً والأكثر آلية ذات الإمكانيات الأكبر حجماً والأكثر قدرة أكثر

تكلفة الأدوات

• $2,000 إلى $20,000+ لكل مجموعة أدوات
• المزيد من حوامل البكرات وتعقيدها يزيد من التكلفة

** تكلفة التشغيل **

• عمالة 1-2 مشغلين عادةً للتحميل/التفريغ
• انخفاض تكاليف الصيانة واستبدال الأدوات
• استهلاك الطاقة حوالي 50-100 كيلوواط ساعة لكل طن من الإنتاج

معدلات الإنتاج

• سرعة خط تصل إلى 200 قدم/الدقيقة على الماكينات عالية السرعة
• من 10,000 إلى 100,000 قدم إلى أكثر من 100,000 قدم لكل وردية ممكنة

فترة الاسترداد

• ~1-3 سنوات تقريبًا بعد فترة تعادل الكمية
• مهم لأحجام الإنتاج الكبيرة
• العمر الافتراضي الطويل للماكينات - أكثر من 20 عامًا

تكلفة القطعة الواحدة

• $0.10 إلى $2 للقطعة الواحدة حسب درجة تعقيدها
• تتحسن الاقتصاديات مع ارتفاع الأحجام بسبب انخفاض تكاليف التشغيل

يصبح التشكيل بالدرفلة اقتصاديًا بالنسبة للكميات الإنتاجية الكبيرة - عادةً أكثر من 50,000 قطعة. أما بالنسبة للكميات الأقل، فقد تكون العمليات الأخرى مثل القطع بالليزر أو مكابح الضغط أكثر فعالية من حيث التكلفة. تسمح مرونة التشكيل بالدرفلة بإنتاج كميات منخفضة وعالية على نفس الماكينة.

التحكم في عملية التشكيل بالدرفلة

يضمن التحكّم الفعّال في العملية الجودة والإنتاجية العالية في التشكيل بالدلفنة:

سرعة الخط

• معدل الإنتاج والإنتاجية مرتبطان مباشرةً بسرعة الخط
• سرعة محسّنة لتحقيق التوازن بين الإنتاجية والجودة

ضغط اللفافة

• الضغط الكافي اللازم للتشكيل الجيد
• الضغط الزائد يسبب عيوبًا وتآكلًا في البكرات
• تساعد مستشعرات القوة على تحسين الضغط

توتر الشريط

• الشد الكافي اللازم للتغذية السلسة
• يقلل من الالتواء ويساعد على تدفق المواد
• خلايا التحميل على شريط مراقبة التوتر

لفة الملابس

• تتسبب البكرات البالية في حدوث أخطاء في وضع العلامات والأبعاد
• تكشف أنظمة قياس البكرات عبر الإنترنت عن التآكل
• استبدال القوائم بناءً على المؤشرات

تشحيم

• التزييت الكافي يمنع الخدش
• تتحقق المستشعرات من مستويات زيوت التشحيم المناسبة
• تقوم المضخات بتعديل التدفق بناءً على سرعة الخط

الأتمتة

• وحدات التحكم القابلة للبرمجة آلات تنسيق وحدات التحكم القابلة للبرمجة
• شاشات عرض وواجهات HMI للتحكم
• تراقب عمليات التشخيص صحة العملية

تستخدم أجهزة تشكيل البكرات الحديثة مراقبة شاملة وعناصر تحكم شبكية للحفاظ تلقائيًا على ظروف التشكيل المثلى. وهذا يمنع حالات الرفض ويتيح أقصى معدلات الإنتاج ويقلل من وقت التعطل.

المشاكل الشائعة في التشكيل بالدرفلة

بعض المشكلات المتكررة التي تواجهها في تشكيل الملف الشخصي وكيفية معالجتها:

المشكلة: التواء التشكيل الجانبي المشكل

الحل: التأكد من محاذاة البكرات بشكل صحيح؛ زيادة المسافة بين حوامل البكرات؛ التحقق من توازي البكرات

المشكلة: تشويه الملف الشخصي بعد الخروج من الموقف الأخير

الحل: زيادة قطر الأسطوانة السفلية؛ توظيف دعامات الأسطوانة للملف النهائي

المشكلة: انقلاب الشفة أثناء التشكيل

الحل: تقليل الضغط؛ زيادة عرض الحافة؛ التحقق من خطوط البكرات

المشكلة: الشبكة لا تلامس اللفة السفلية

الحل: زيادة قطر اللفافة السفلية؛ ضبط جدول تمرير اللفافة

المشكلة: الحمل المفرط على علب التروس والأدوات

الحل: تشحيم المواد؛ تقليل سرعة الخط؛ التحقق من محاذاة البكرة

المشكلة: علامات الأسطوانة مرئية على السطح المشكل

الحل: استبدال البكرات التالفة؛ زيادة التشحيم؛ تقليل ضغط البكرات

المشكلة: الانقسام على طول تقاطعات الشبكة والشفة

الحل: زيادة أنصاف أقطار الانحناء؛ استخدام المزيد من حوامل التشكيل المسبق؛ التحقق من ليونة المواد

المشكلة: التفاوتات الضعيفة في المظهر الجانبي

الحل: حساب الارتداد الزنبركي في تصميم اللفافة؛ استخدام الانحناء الزائد

المشكلة: خدوش على الأجزاء المشكلة

الحل: تنظيف أسطح البكرات؛ تحسين التشحيم؛ فحص جودة سطح المخزون

سلامة التشكيل بالدرفلة

ممارسات السلامة لعمليات التشكيل بالدرفلة:

• أرفق حوامل اللفائف داخل واقيات واقية
• أبواب الوصول المتشابكة التي تغلق الماكينة في حالة فتحها
• وضع ملصق بارز على أزرار الإيقاف في حالات الطوارئ
• مستشعرات لإيقاف التشغيل إذا تم اكتشاف جزء من الجسم
• إجراءات الإغلاق/الإيقاف عن العمل/الإغلاق المؤقت للصيانة
• استخدم فرش أو أقماع للتشحيم بدلاً من المناولة المباشرة
• معدات الرفع والمناولة الآمنة للأدوات الثقيلة
• يرتدي العمال معدات الوقاية الشخصية المناسبة - نظارات السلامة والقفازات والملابس غير الفضفاضة
• تهوية ملائمة للتحكم في رذاذ الزيت والأبخرة
• عزل المناطق ذات الضوضاء العالية باستخدام حاويات الصوت
• عمليات الفحص المنتظمة للأدوات، والحراس، وأجهزة الاستشعار، وأجهزة التعشيق
• التدريب على إجراءات واحتياطات التشغيل الآمنة
• إنشاء مناطق أمان وتقييد الوصول بالقرب من الماكينة

ينطوي تشكيل الدرفلة على مخاطر كبيرة من الأجزاء الدوارة والضغوط العالية والحواف الحادة. يعد اتباع ممارسات السلامة الشاملة أمرًا بالغ الأهمية للوقاية من الإصابات. يجب تطبيق إجراءات حماية الماكينات وإجراءات الإغلاق وتدريب العمال واستخدام معدات الوقاية الشخصية.

مراقبة جودة التشكيل بالدرفلة

ممارسات مراقبة الجودة في التشكيل بالدرفلة:

• فحص القطعة الأولى من التشكيل الجانبي المشكل
• فحوصات الأبعاد باستخدام أجهزة القياس و CMM
• مراقبة تباين السُمك على طول الجزء
• فحص تشطيب السطح النهائي للمناطق المشكلة
• الفحص البصري للعيوب
• مراقبة كميات التزييت الصحيحة
• قياس عرض الشبكة، وعرض الحافة وزوايا الانحناء
• التحقق من أطوال القطع وجودة الثقب
• فحص الالتواء والانحناء والتسطيح
• عمليات التشغيل التجريبي للتحقق من صحة الأدوات الجديدة وتغييرات العملية
• مراقبة العمليات الإحصائية لتتبع العيوب في العمليات الإحصائية
• تحليل القدرات للأبعاد الحرجة
• توثيق معلمات العملية والتفاوتات المسموح بها
• تدريب المشغلين على إجراءات التفتيش
• الإجراءات التصحيحية عند حدوث عيوب

مع وجود تدابير كافية لمراقبة الجودة، تضمن قابلية تكرار عملية التشكيل بالدلفنة إنتاج أجزاء منتظمة ضمن التفاوتات المطلوبة. يساعد التتبع الإحصائي على تحديد مجالات التحسين.

استكشاف أخطاء عملية التشكيل بالدرفلة وإصلاحها

تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها عند حدوث مشاكل في التشكيل بالدلفنة:

• أوقف الماكينة وافحص القسم المشكل بعناية أولاً
• مراجعة التغييرات أو التعديلات الأخيرة في العملية أو التعديلات
• افحص تآكل البكرة، وكميات التشحيم، ومحاذاة الشريط
• التحقق من خصائص مواد المخزون وحالتها
• حاول تقليل سرعة الخط بشكل تدريجي
• ضبط ضغط حامل البكرات الفردي والمحاذاة
• دراسة تصميم لفة التمرير وإعداد الأدوات
• مراجعة تدريب المشغلين والالتزام بالإجراءات
• تحليل السبب الجذري لعيب معين تمت ملاحظته
• التشغيل التجريبي على دفعات صغيرة لعزل المشكلة بشكل منهجي
• فحص وقياس التشكيل الجانبي المشكل في مواقع متعددة
• تكرار الأدوات للمشكلات المزمنة فقط بعد استنفاد العلاجات الأخرى
• استشر خبراء تصميم اللفائف لاستكشاف مشاكل التشكيل الصعبة وحلها
• النظر في اختبار المواد إذا كانت العيوب تعزى إلى التركيب
• توثيق جميع النتائج والإجراءات التصحيحية المتخذة

يساعد استكشاف الأخطاء وإصلاحها بعناية على تحديد العوامل التي تساهم في حدوث مشكلة في التشكيل بالدلفنة. يجب أن يأتي التركيز الضيق على الأدوات فقط بعد النظر في المصادر المحتملة الأخرى المتعلقة بالمواد أو الطرق أو الإنسان أو الماكينة.

معايير صناعة التشكيل بالدرفلة

توجه معايير التشكيل بالدرفلة مواصفات المعدات والتصميم ومراقبة الجودة:

ASTM A924 - المواصفة الخاصة بصفائح الصلب المعدنية المستخدمة في التشكيل بالدلفنة

ASTM B136 - المواصفة القياسية لمواد الشريط النحاسي للتشكيل بالدلفنة

AISI D100 - إرشادات التشكيل بالدرفلة والتفاوتات المسموح بها

AWS D1.3 - إرشادات اللحام للأجزاء والماكينات المشكلة بالدلفنة

NSSGA - دليل التشكيل بالدلفنة لمنتجات صناعة الركام

AISI SG03-3 - المبادئ التوجيهية للإطار الفولاذي المشكل على البارد

ASTM E290 - طرق الاختبار لاختبار ثني الأجزاء المشكلة بالدلفنة

ISO 11562 - المقاييس الخطية للأجزاء المشكلة باللفائف

JIS Z1701 - طرق اختبار المنتجات المشكلة بالدرفلة

مواصفات API 5CT - مواصفات الغلاف والأنابيب

SAE J136 - طرق اختبار زيوت التشحيم

يضمن الالتزام بمعايير الصناعة استيفاء الأجزاء المشكّلة بالدرفلة للمواصفات المطلوبة في جميع المعايير مثل المواد والتصميم والأبعاد والاختبار والربط.

التعليمات

س: ما المعادن التي يمكن تشكيلها بالدرفلة؟

ج: يمكن أن يشكّل التشكيل بالدلفنة الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والنحاس والنحاس الأصفر والنحاس الأصفر والمعادن الأخرى القابلة للسحب ضمن حدود سمك الماكينة وعرضها.

س: ما نطاق السُمك الذي يمكن تشكيله بالدلفنة؟

ج: نطاق السُمك النموذجي هو 18 جرامًا إلى 1/4 بوصة. يمكن للماكينات الأكبر حجمًا تشكيل ما يصل سمكه إلى 1 بوصة. الحد الأدنى للسُمك يتراوح بين 26 إلى 30 بوصة.

س: ما هي التفاوتات التي يمكن تحقيقها؟

ج: عادةً ما تحتفظ الأجزاء المشكلة بالدرفلة بتفاوتات تفاوتات تبلغ +/- 1% من سُمك المادة. يمكن الاحتفاظ بأبعاد معينة بتفاوتات تفاوتات أكثر دقة.

س: ما هو طول القطعة الواحدة المُشكّلة باللفافة الواحدة؟

ج: تتراوح أطوال الإنتاج من 2 قدم إلى 25 قدمًا من المقاطع الطولية، حسب حجم الماكينة. أطوال غير محدودة ممكنة نظريًا.

س: ما هي المعادن التي تتطلب التشحيم؟

ج: يوصى بالتشحيم لمعظم المعادن باستثناء الفولاذ المقاوم للصدأ. مفيد بشكل خاص للنحاس الأصفر والنحاس والألومنيوم.

س: هل يؤثر اتجاه الحبوب على التشكيل بالدلفنة؟

ج: نعم، يكون الانحناء أسهل في الاتجاه العرضي لاتجاه التعريق. عادةً ما يتم تشكيل المقاطع الجانبية عادةً بشكل موازٍ لاتجاه التعريق الأصلي.

س: كم عدد المشغلين المطلوبين؟

ج: عادةً ما تحتاج إلى مشغلين أو مشغلين - واحد عند طرف التفريغ وواحد عند طرف الخروج. قد لا تحتاج الماكينات الآلية إلى مشغل.

سؤال: ما مدى سرعة التبديل بين الملفات الشخصية؟

ج: قد يستغرق تغيير البكرات والأدوات من 4 إلى 8 ساعات. تقلل بعض أدوات التغيير السريع من هذا الوقت بشكل كبير.

س: ما الذي يحدد تفاوتات المظهر الجانبي؟

ج: تعتمد التفاوتات المسموح بها على خصائص المواد وصلابة الأدوات وعدد حوامل البكرات والتشحيم وسرعة الخط.

س: ما هو الحد الأقصى للعرض؟

ج: يقيد حجم إطار الماكينة وصلابة حامل البكرة وقوة التشكيل العرض الأقصى. حتى 120 بوصة في أكبر الماكينات.

س: ما مدى تعقيد الأشكال التي يمكن تشكيلها؟

ج: يتفوق التشكيل بالدلفنة في الإنتاج العالي للأشكال المنتظمة المفتوحة. أما مكابح الكبس فتتفوق في عمليات التشغيل القصيرة للأشكال المعقدة.

س: ما الذي يسبب الخدوش على السطح المشكل؟

ج: تراكم الحطام على الشُّغْلَة أو الأدوات، وسوء التشحيم، والأدوات التالفة، وضغط اللفائف غير المناسب.

س: لماذا يُعد الارتجاع إلى الخلف مشكلة؟

ج: يؤدي الاسترداد المرن بعد الانحناء إلى تشويه الشكل. يمكن أن يعوض الانحناء الزائد والدعم السفلي للفة السفلية.

س: كيف يتم إضافة الثقوب والشقوق؟

ج: يتم استخدام التثقيب أو التثقيب أو القطع بالليزر بعد التشكيل بالدلفنة لإنشاء ثقوب وقواطع على شكلها حسب الحاجة.

س: لماذا تُعد عملية التشكيل بالدلفنة أكثر اقتصادية من الطرق الأخرى؟

ج: لا حاجة إلى قوالب وتكاليف تشغيل منخفضة. إطفاء تكلفة الإعداد على فترات إنتاج طويلة. استخدام مواد عالية.

معرفة المزيد تشكيل اللفائف