لطالما وُصفت السيارات بأنها "آلات غيّرت العالم". ونظرًا للارتباط الوثيق بين صناعة السيارات والقطاعات الصناعية الأخرى، تُعتبر السيارات رمزًا هامًا لمستوى التنمية الاقتصادية في أي بلد. تتضمن صناعة السيارات أربع مراحل رئيسية، وتُعدّ عملية التشكيل بالضغط أهمها، بل هي المرحلة الأولى.
سنسلط الضوء في هذه المقالة على عملية التشكيل بالضغط في صناعة السيارات.
جدول المحتويات:
- ما هو الختم؟
- قالب ختم
- معدات الختم
- مواد الختم
- كَيّل
1. ما هو الختم؟
1) تعريف الختم
التشكيل بالضغط هو أسلوب معالجة تشكيلي يُطبَّق فيه ضغط خارجي على الصفائح والشرائح والأنابيب والقطاعات باستخدام مكابس وقوالب لإحداث تشوه لدني أو فصل، وذلك للحصول على قطع عمل (أجزاء التشكيل بالضغط) بالشكل والحجم المطلوبين. ينتمي التشكيل بالضغط والتشكيل بالدق إلى عمليات المعالجة اللدنة (أو المعالجة بالضغط). تتكون المواد الخام المستخدمة في التشكيل بالضغط بشكل أساسي من صفائح وشرائح فولاذية مدرفلة على الساخن والبارد. تشكل الصفائح ما بين 60 و70% من منتجات الصلب في العالم، ويتم تشكيل معظمها بالضغط إلى منتجات نهائية.
تُصنع جميع أجزاء السيارة، من هيكل السيارة وقاعدتها وخزان الوقود وزعانف المبرد، إلى أسطوانة البخار في الغلاية وغلاف الحاوية وصفائح الفولاذ السيليكوني ذات القلب الحديدي في المحرك والأجهزة الكهربائية، بتقنية التشكيل بالضغط. كما تُستخدم هذه التقنية بكثرة في منتجات أخرى مثل الأدوات والعدادات والأجهزة المنزلية والدراجات الهوائية وآلات المكاتب وأدوات المعيشة.
2) خصائص عملية التشكيل بالختم
- تُعتبر عملية التشكيل بالضغط طريقة معالجة تتميز بكفاءة إنتاج عالية واستهلاك منخفض للمواد.
- تُعدّ عملية التشكيل بالضغط مناسبة لإنتاج كميات كبيرة من القطع والمنتجات، وهي سهلة الميكنة والأتمتة، وتتميز بكفاءة إنتاجية عالية. كما أن إنتاج التشكيل بالضغط لا يقتصر على تقليل الهدر أو حتى القضاء عليه تمامًا، بل يمكن أيضًا الاستفادة الكاملة من الفائض في بعض الحالات.
- عملية التشغيل سهلة ومريحة، ولا تتطلب من المشغل مستوى عالٍ من المهارة.
- لا تحتاج الأجزاء المختومة عمومًا إلى عمليات تشكيل وتتمتع بدقة أبعاد عالية.
- تتميز قطع التشكيل بالختم بقابلية تبادل جيدة. كما تتميز عملية التشكيل بالختم بثباتها، ويمكن استخدام نفس دفعة قطع التشكيل بالختم بشكل متبادل دون التأثير على التجميع وأداء المنتج.
- بما أن أجزاء التشكيل بالختم مصنوعة من صفائح معدنية، فإن جودة سطحها أفضل، مما يوفر ظروفًا ملائمة لعمليات معالجة السطح اللاحقة (مثل الطلاء الكهربائي والطلاء).
- يمكن لعملية التشكيل بالضغط الحصول على أجزاء ذات قوة عالية وصلابة عالية ووزن خفيف.
- تكلفة ختم الأجزاء المنتجة بكميات كبيرة باستخدام القوالب منخفضة.
- يمكن أن ينتج عن عملية التشكيل بالضغط أجزاء ذات أشكال معقدة يصعب معالجتها بطرق معالجة المعادن الأخرى.
3) عملية الختم
(1) عملية الفصل:
يتم فصل الصفيحة على طول خط محيط معين تحت تأثير قوة خارجية للحصول على منتجات نهائية وشبه نهائية ذات شكل وحجم وجودة قطع معينة.
شرط الانفصال: يتجاوز الإجهاد داخل المادة المشوهة حد القوة σb.
أ. التقطيع: يتم استخدام قالب للقطع على طول منحنى مغلق، والجزء المثقوب هو جزء. يُستخدم لصنع أجزاء مسطحة بأشكال مختلفة.
ب. التثقيب: يُستخدم قالب للتثقيب على طول منحنى مغلق، والجزء المثقوب يُعتبر فائضًا. توجد عدة أشكال للتثقيب، مثل التثقيب الموجب، والتثقيب الجانبي، والتثقيب المعلق.
ج. التشذيب: تشذيب أو قص حواف الأجزاء المشكلة إلى شكل معين.
د. الفصل: استخدم قالبًا للثقب على طول منحنى غير مغلق لإحداث الفصل. عند تشكيل الجزأين الأيمن والأيسر معًا، تُستخدم عملية الفصل بشكل أكبر.
(2) عملية التشكيل:
يتم تشكيل الخامة بشكل بلاستيكي دون كسرها للحصول على منتجات نهائية وشبه نهائية ذات شكل وحجم معينين.
شروط التشكيل: قوة الخضوع σS
أ. الرسم: تشكيل الصفيحة الخام إلى أجزاء مجوفة مفتوحة مختلفة.
ب. الحافة: يتم تشكيل حافة الصفيحة أو المنتج شبه النهائي إلى حافة رأسية على طول منحنى معين وفقًا لانحناء معين.
ج. التشكيل: طريقة تشكيل تستخدم لتحسين دقة أبعاد الأجزاء المشكلة أو الحصول على نصف قطر صغير للزاوية.
د. التقليب: يتم عمل حافة قائمة على ورقة مثقوبة مسبقًا أو منتج شبه نهائي أو على ورقة غير مثقوبة.
هـ. الثني: يمكن معالجة الأجزاء ذات الأشكال المعقدة للغاية عن طريق ثني الصفيحة إلى أشكال مختلفة على طول خط مستقيم.
2. قالب ختم
1) تصنيف القوالب
وفقًا لمبدأ العمل، يمكن تقسيمها إلى: قالب السحب، وقالب التثقيب والتشذيب، وقالب تشكيل الحواف.
2) البنية الأساسية للقالب
يتكون قالب التثقيب عادةً من قالبين علوي وسفلي (قالب محدب وقالب مقعر).
3) التكوين:
جزء عامل
التوجيه
تحديد الموقع
الحد
عنصر مرن
الرفع والتدوير
3. معدات الختم
1) آلة الضغط
بحسب بنية السرير، يمكن تقسيم المكابس إلى نوعين: المكابس المفتوحة والمكابس المغلقة.
الخزانة المفتوحة مفتوحة من ثلاثة جوانب، والسريرعلى شكل حرف Cوتكون صلابتها ضعيفة. تُستخدم عادةً في المكابس الصغيرة. أما المكبس المغلق، فهو مفتوح من الأمام والخلف، وقاعدته مغلقة، وصلابته جيدة. ويُستخدم عادةً في المكابس الكبيرة والمتوسطة الحجم.
بحسب نوع قوة انزلاق المحرك، يمكن تقسيم المكابس إلى مكابس ميكانيكية وهيدروليكي أو.
2) فك الخيط
آلة القص
تُستخدم آلة القص بشكل أساسي لقص الحواف المستقيمة لألواح معدنية بأحجام مختلفة. وتعتمد في عملها على آليات ميكانيكية وهيدروليكية.
4. ستامواد mping
تُعدّ مادة التشكيل بالختم عاملاً هاماً يؤثر على جودة القطعة وعمر القالب. حالياً، لا تقتصر المواد التي يمكن تشكيلها بالختم على الفولاذ منخفض الكربون فحسب، بل تشمل أيضاً الفولاذ المقاوم للصدأ، والألومنيوم وسبائكه، والنحاس وسبائكه، وغيرها.
تُعدّ الصفائح الفولاذية حاليًا أكثر المواد الخام استخدامًا في صناعة هياكل السيارات. ومع تزايد الطلب على هياكل السيارات خفيفة الوزن، يتزايد استخدام مواد جديدة مثل الصفائح الفولاذية عالية المقاومة والصفائح الفولاذية المركبة في صناعة هذه الهياكل.
تصنيف ألواح الصلب
حسب السماكة: صفائح سميكة (أكثر من 4 مم)، صفائح متوسطة (3-4 مم)، صفائح رقيقة (أقل من 3 مم). وتُصنع أجزاء هياكل السيارات بشكل رئيسي من صفائح رقيقة.
حسب حالة الدرفلة: صفيحة فولاذية مدرفلة على الساخن، صفيحة فولاذية مدرفلة على البارد.
الدرفلة على الساخن هي عملية تليين المادة عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة إعادة التبلور للسبيكة. ثم تُضغط المادة باستخدام عجلة ضغط لتشكيل صفيحة رقيقة أو مقطع عرضي من سبيكة، مما يؤدي إلى تشكيل المادة مع الحفاظ على خصائصها الفيزيائية. تتميز الصفائح المدرفلة على الساخن بضعف المتانة ونعومة السطح، بينما يكون سعرها منخفضًا نسبيًا. كما أن عملية الدرفلة على الساخن خشنة ولا تُناسب درفلة الفولاذ الرقيق جدًا.
الدرفلة على البارد هي عملية درفلة المادة باستخدام عجلة ضغط عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة إعادة التبلور للسبيكة، مما يسمح للمادة بإعادة التبلور بعد عمليات الدرفلة على الساخن وإزالة النُقَر والأكسدة. بعد تكرار عمليات الضغط على البارد وإعادة التبلور والتلدين ثم الضغط على البارد (من مرتين إلى ثلاث مرات)، يخضع المعدن في المادة لتغير على المستوى الجزيئي (إعادة التبلور)، وتتغير الخصائص الفيزيائية للسبيكة المتكونة. لذلك، تتميز السبيكة بجودة سطح عالية، وتشطيب ممتاز، ودقة عالية في أبعاد المنتج، كما أن أداء المنتج وبنيته يلبيان بعض المتطلبات الخاصة للاستخدام.
تشمل ألواح الصلب المدرفلة على البارد بشكل أساسي ألواح الصلب الكربوني المدرفلة على البارد، وألواح الصلب منخفض الكربون المدرفلة على البارد، وألواح الصلب المدرفلة على البارد للختم، وألواح الصلب المدرفلة على البارد عالية القوة، وما إلى ذلك.
5. مقياس
المقياس هو جهاز فحص خاص يستخدم لقياس وتقييم جودة أبعاد الأجزاء.
في صناعة السيارات، سواء بالنسبة لأجزاء التشكيل الكبيرة، أو الأجزاء الداخلية، أو التجميعات الفرعية للحام ذات الهندسة المكانية المعقدة، أو بالنسبة لأجزاء التشكيل الصغيرة البسيطة، أو الأجزاء الداخلية، وما إلى ذلك، غالبًا ما تُستخدم أدوات الفحص الخاصة كوسيلة الكشف الرئيسية، والتي تُستخدم للتحكم في جودة المنتج بين العمليات.
يتميز الكشف عن المقاييس بالسرعة والدقة والبديهية والراحة، وما إلى ذلك، وهو مناسب بشكل خاص لاحتياجات الإنتاج الضخم.
تتكون أجهزة القياس عادةً من ثلاثة أجزاء:
① الهيكل العظمي والجزء الأساسي
٢- جزء من الجسم
③ الأجزاء الوظيفية (تشمل الأجزاء الوظيفية: ظرف التثبيت السريع، ودبوس تحديد المواقع، ودبوس الكشف، ومنزلق الفجوة المتحرك، وطاولة القياس، ولوحة تثبيت البروفايل، وما إلى ذلك).
هذا كل ما تحتاج معرفته عن عملية التشكيل بالضغط في صناعة السيارات. تشنغشي محترف.شركة تصنيع مكابس هيدروليكية، وتوفير معدات ختم احترافية، مثلمكابس هيدروليكية للسحب العميقبالإضافة إلى ذلك، نقوم بتوريدمكابس هيدروليكية لقطع غيار السيارات الداخليةإذا كانت لديكم أي احتياجات، يرجى الاتصال بنا.
تاريخ النشر: 6 يوليو 2023
