پردازش ورق فلز

پردازش ورق فلز یک فناوری محوری است که تکنسین‌های ورق فلز باید آن را درک کنند و همچنین یک فرآیند مهم در شکل‌دهی محصولات ورق فلز است. پردازش ورق فلز شامل روش‌های سنتی برش، برشکاری، خمکاری و شکل‌دهی و پارامترهای فرآیند، و همچنین ساختار و پارامترهای فرآیند قالب‌های مختلف مهر زنی سرد، اصول کار و روش‌های عملیاتی مختلف تجهیزات و فناوری جدید مهر زنی و فناوری جدید است. پردازش قطعات ورق فلز، پردازش ورق فلز نامیده می‌شود.

پردازش ورق فلز، پردازش ورق فلز نامیده می‌شود. به طور خاص، به عنوان مثال، استفاده از صفحات برای ساخت دودکش‌ها، بشکه‌های آهنی، مخازن سوخت، مخازن نفت، لوله‌های تهویه، زانویی‌ها، آرنج‌ها، مربع‌ها، قیف‌ها و غیره. فرآیندهای اصلی شامل برش، خم شدن، خم شدن، شکل‌دهی، جوشکاری، پرچ کردن و غیره است. دانش هندسی خاصی. قطعات ورق فلز، قطعات ورق فلز نازک هستند، یعنی قطعاتی که می‌توانند با مهر زنی، خم شدن، کشش و سایر روش‌ها پردازش شوند. تعریف کلی، قطعه‌ای با ضخامت ثابت در طول پردازش است. مربوط به ریخته‌گری، آهنگری، قطعات ماشینکاری و غیره.

انتخاب مواد

موادی که عموماً در پردازش ورق فلزی استفاده می‌شوند عبارتند از ورق نورد سرد (SPCC)، ورق نورد گرم (SHCC)، ورق گالوانیزه (SECC، SGCC)، مس (CU) برنج، مس قرمز، مس بریلیم، ورق آلومینیومی (6061، 5052) 1010، 1060، 6063، دورالومین و غیره)، پروفیل‌های آلومینیومی، فولاد ضد زنگ (سطح آینه‌ای، سطح برس خورده، سطح مات)، بسته به نقش محصول، انتخاب مواد متفاوت است و عموماً باید با توجه به کاربرد و هزینه محصول در نظر گرفته شود.

(1) ورق نورد سرد SPCC، که عمدتاً برای آبکاری الکتریکی و قطعات لاکی پخت استفاده می‌شود، کم هزینه، شکل‌دهی آسان و ضخامت مواد ≤ 3.2 میلی‌متر است.

(2) ورق نورد گرم SHCC، جنس T≥3.0mm، همچنین از آبکاری الکتریکی، قطعات رنگ‌آمیزی شده، کم هزینه، اما دشوار در شکل‌دهی، عمدتاً قطعات مسطح استفاده می‌کند.

(3) ورق گالوانیزه SECC، SGCC. برد الکترولیتی SECC به مواد N و مواد P تقسیم می‌شود. مواد N عمدتاً برای عملیات سطحی و هزینه بالا استفاده می‌شوند. مواد P برای قطعات اسپری شده استفاده می‌شوند.

(4) مس، که عمدتاً از مواد رسانا استفاده می‌شود، عملیات سطحی آن آبکاری نیکل، آبکاری کروم یا بدون عملیات است که هزینه بالایی دارد.

(5) صفحه آلومینیومی، معمولاً از کرومات سطحی (J11-A)، اکسیداسیون (اکسیداسیون رسانا، اکسیداسیون شیمیایی)، هزینه بالا، آبکاری نقره، آبکاری نیکل استفاده می‌شود.

(6) پروفیل‌های آلومینیومی، موادی با ساختار مقطع پیچیده، به طور گسترده در جعبه‌های فرعی مختلف استفاده می‌شوند. عملیات سطحی آنها مشابه صفحه آلومینیومی است.

(7) فولاد ضد زنگ، عمدتاً بدون هیچ گونه عملیات سطحی استفاده می‌شود و هزینه بالایی دارد.

مواد پرکاربرد

1. ورق فولادی گالوانیزه SECC

زیرلایه SECC، کویل فولادی نورد سرد معمولی است که پس از چربی‌زدایی، اسیدشویی، آبکاری الکتریکی و فرآیندهای مختلف پس از عملیات در خط تولید الکتروگالوانیزه مداوم، به محصول الکتروگالوانیزه تبدیل می‌شود. SECC نه تنها خواص مکانیکی و فرآیندپذیری مشابه ورق فولادی نورد سرد معمولی را دارد، بلکه از مقاومت در برابر خوردگی و ظاهر تزئینی برتر نیز برخوردار است. این محصول در بازار محصولات الکترونیکی، لوازم خانگی و مبلمان بسیار رقابتی و قابل جایگزینی است. به عنوان مثال، SECC معمولاً در کیس‌های کامپیوتر استفاده می‌شود.

2. ورق نورد سرد معمولی SPCC

SPCC به نورد مداوم شمش‌های فولادی از طریق کارخانه‌های نورد سرد به کویل‌های فولادی یا ورق‌های با ضخامت مورد نیاز اشاره دارد. هیچ محافظی روی سطح SPCC وجود ندارد و در صورت قرار گرفتن در معرض هوا، به ویژه در محیط مرطوب، به راحتی اکسید می‌شود، سرعت اکسیداسیون افزایش می‌یابد و زنگ قرمز تیره ظاهر می‌شود. در هنگام استفاده، سطح باید رنگ‌آمیزی، آبکاری الکتریکی یا سایر محافظت‌ها شود. SPCC به نورد مداوم شمش‌های فولادی از طریق کارخانه‌های نورد سرد به کویل‌های فولادی یا ورق‌های با ضخامت مورد نیاز اشاره دارد. هیچ محافظی روی سطح SPCC وجود ندارد و در صورت قرار گرفتن در معرض هوا، به ویژه در محیط مرطوب، به راحتی اکسید می‌شود، سرعت اکسیداسیون افزایش می‌یابد و زنگ قرمز تیره ظاهر می‌شود. در هنگام استفاده، سطح باید رنگ‌آمیزی، آبکاری الکتریکی یا سایر محافظت‌ها شود.

3. ورق فولادی گالوانیزه گرم SGCC

کویل فولادی گالوانیزه گرم به محصول نیمه تمام پس از نورد گرم و اسیدشویی یا نورد سرد اشاره دارد که شسته شده و به طور مداوم در حمام روی مذاب با دمای حدود ۴۶۰ درجه سانتیگراد غوطه ور می شود، به طوری که ورق فولادی با یک لایه روی پوشش داده شده و سپس کوئنچ و تمپر می شود. ماده SGCC سخت تر از ماده SECC است، شکل پذیری ضعیفی دارد (از طراحی کشش عمیق اجتناب کنید)، لایه روی ضخیم تر و جوش پذیری ضعیفی دارد.

4. فولاد ضد زنگ SUS304

یکی از پرکاربردترین فولادهای ضد زنگ. به دلیل دارا بودن نیکل (Ni)، مقاومت به خوردگی و مقاومت حرارتی بهتری نسبت به فولاد کروم (Cr) دارد. خواص مکانیکی بسیار خوبی دارد، پدیده سخت شدن ناشی از عملیات حرارتی ندارد و خاصیت ارتجاعی ندارد.

5. فولاد ضد زنگ SUS301

میزان کروم (کروم) آن کمتر از SUS304 است و مقاومت در برابر خوردگی آن ضعیف است. با این حال، پس از کار سرد، می‌تواند نیروی کششی و سختی خوبی در پرسکاری به دست آورد و خاصیت ارتجاعی خوبی دارد. بیشتر برای فنرهای ترکش و ضد EMI استفاده می‌شود.

بررسی نقاشی

برای تدوین جریان فرآیند یک قطعه، ابتدا باید الزامات فنی مختلف نقشه قطعه را بدانیم؛ بررسی نقشه مهمترین حلقه در تدوین جریان فرآیند قطعه است.

(1) بررسی کنید که آیا نقشه‌ها کامل هستند یا خیر.

(2) رابطه بین نقاشی و نما، اینکه آیا برچسب واضح و کامل است و واحد ابعاد چیست.

(3) روابط مونتاژ، ابعاد کلیدی الزامات مونتاژ.

(4) تفاوت بین نسخه‌های قدیمی و جدید گرافیک.

(5) ترجمه تصاویر به زبان‌های خارجی.

(6) تبدیل کدهای جدول.

(7) بازخورد و رفع مشکلات ترسیم.

(8) مواد.

(9) الزامات کیفیت و الزامات فرآیند.

(10) انتشار رسمی نقشه‌ها باید با مهر کنترل کیفیت مهر و موم شود.

موارد احتیاط

نمای گسترش‌یافته، نمای پلان (دوبعدی) بر اساس نقشه قطعه (سه‌بعدی) است.

(1) روش انبساط باید مناسب باشد و برای صرفه‌جویی در مواد و فرآیندپذیری مناسب باشد.

(2) روش شکاف و لبه را به طور منطقی انتخاب کنید، T=2.0، شکاف 0.2، T=2-3، شکاف 0.5 است و روش لبه، ضلع‌های بلند و ضلع‌های کوتاه (پانل‌های درب) را در نظر می‌گیرد.

(3) بررسی منطقی ابعاد تلرانس: اختلاف منفی تا انتها و اختلاف مثبت تا نصف امتداد می‌یابد؛ اندازه سوراخ: اختلاف مثبت تا انتها و اختلاف منفی تا نصف امتداد می‌یابد.

(4) جهت مته.

(5) نمای مقطعی را در جهت استخراج، پرچ کردن تحت فشار، پارگی، سوراخ کردن نقاط محدب (بسته) و غیره رسم کنید.

(6) جنس و ضخامت تخته را با توجه به تلرانس ضخامت تخته بررسی کنید.

(7) برای زوایای خاص، شعاع داخلی زاویه خمش (معمولاً R=0.5) باید خم و باز شود.

(8) مکان‌هایی که مستعد خطا هستند (عدم تقارن مشابه) باید برجسته شوند.

(9) در مواردی که اندازه‌های بیشتری وجود دارد، باید تصاویر بزرگ‌شده اضافه شوند.

(10) ناحیه‌ای که قرار است با اسپری محافظت شود باید مشخص شود.

فرآیندهای تولید

با توجه به تفاوت در ساختار قطعات ورق فلزی، جریان فرآیند می‌تواند متفاوت باشد، اما مجموع از نکات زیر تجاوز نمی‌کند.

1. برش: روش‌های برش مختلفی وجود دارد که عمدتاً روش‌های زیر هستند.

① دستگاه برش: این یک قطعه ساده از مواد است که از یک دستگاه برش برای برش نوارها استفاده می‌کند. این دستگاه عمدتاً برای قالب‌گیری و آماده‌سازی قالب استفاده می‌شود. هزینه آن کم است و دقت آن کمتر از 0.2 است، اما فقط می‌تواند نوارها یا بلوک‌هایی را که سوراخ و گوشه ندارند، پردازش کند.

② پانچ: از پانچ برای پانچ کردن قطعات صاف پس از باز کردن قطعات روی صفحه در یک یا چند مرحله برای تشکیل اشکال مختلف مواد استفاده می‌شود. مزایای آن کوتاه بودن ساعت کاری، راندمان بالا، دقت بالا، هزینه کم است و برای تولید انبوه مناسب است، اما برای طراحی قالب نیز کاربرد دارد.

③ پانچ CNC NC. هنگام پانچ NC، ابتدا باید یک برنامه ماشینکاری CNC بنویسید. از نرم‌افزار برنامه‌نویسی برای نوشتن تصویر باز شده ترسیم شده در برنامه‌ای استفاده کنید که توسط دستگاه پردازش نقاشی دیجیتال NC قابل تشخیص باشد، به طوری که بتواند هر مرحله را طبق این برنامه‌ها روی صفحه پانچ کند. ساختار یک قطعه صاف است، اما ساختار آن تحت تأثیر ساختار ابزار قرار می‌گیرد، هزینه کم است و دقت 0.15 است.

④ برش لیزری استفاده از برش لیزری برای برش ساختار و شکل صفحه تخت روی یک صفحه تخت بزرگ است. برنامه لیزر باید مانند برش NC برنامه‌ریزی شود. می‌تواند اشکال پیچیده مختلفی از قطعات تخت را با هزینه بالا و دقت کمتر بارگذاری کند. 0.1.

⑤ دستگاه اره: عمدتاً از پروفیل‌های آلومینیومی، لوله‌های مربعی، لوله‌های کششی، میله‌های گرد و غیره با هزینه کم و دقت پایین استفاده می‌شود.

۲. فیتر: سوراخکاری، قلاویزکاری، برقوکاری، سوراخکاری.

زاویه سوراخ متقابل معمولاً ۱۲۰ درجه سانتیگراد است که برای کشیدن پرچ استفاده می‌شود و ۹۰ درجه سانتیگراد برای پیچ‌های تخت و سوراخ‌های ته اینچی استفاده می‌شود.

۳. فلنج کاری: به آن سوراخ کاری و سوراخ کاری نیز گفته می‌شود، که به معنای کشیدن یک سوراخ کمی بزرگتر روی یک سوراخ پایه کوچکتر و سپس ضربه زدن به آن است. عمدتاً با ورق فلزی نازک تر پردازش می‌شود تا استحکام و تعداد رزوه‌های آن افزایش یابد. برای جلوگیری از لغزش دندانه‌ها، که معمولاً برای ضخامت ورق نازک استفاده می‌شود، فلنج کاری کم عمق معمولی در اطراف سوراخ، ضخامت اساساً بدون تغییر است و ضخامت مجاز است ۳۰ تا ۴۰ درصد نازک شود، که ۴۰ درصد بالاتر از ارتفاع فلنج کاری معمولی است. برای ارتفاع ۶۰ درصد، حداکثر ارتفاع فلنج کاری را می‌توان زمانی که نازک شدن ۵۰ درصد است، بدست آورد. وقتی ضخامت ورق بزرگتر باشد، مانند ۲.۰، ۲.۵ و غیره، می‌توان مستقیماً آن را ضربه زد.

۴. پانچ: این یک روش پردازش است که از قالب سازی استفاده می‌کند. به طور کلی، پردازش پانچ شامل پانچ کردن، برش گوشه، سوراخ کردن، سوراخ کردن بدنه محدب (برجستگی)، سوراخ کردن و پاره کردن، سوراخ کردن، شکل دادن و سایر روش‌های پردازش است. این پردازش نیاز به روش‌های پردازش مربوطه دارد. از قالب برای تکمیل عملیات مانند قالب‌های پانچ و سوراخ کردن، قالب‌های محدب، قالب‌های پاره کردن، قالب‌های پانچ، قالب‌های شکل دادن و غیره استفاده می‌شود. این عملیات عمدتاً به موقعیت و جهت‌گیری توجه می‌کند.

۵. پرچ کاری تحت فشار: تا آنجا که به شرکت ما مربوط می‌شود، پرچ کاری تحت فشار عمدتاً شامل پرچ کاری تحت فشار مهره‌ها، پیچ‌ها و غیره می‌شود. این عملیات توسط دستگاه پرچ کاری تحت فشار هیدرولیک یا دستگاه پانچ انجام می‌شود، آنها را به قطعات فلزی ورق پرچ می‌کند و روش پرچ کاری، نیاز به توجه به جهت‌گیری دارد.

۶. خمکاری: خمکاری به معنای تا کردن قطعات مسطح دوبعدی به قطعات سه بعدی است. این پردازش باید با یک بستر تاشو و قالب‌های خمکاری مربوطه تکمیل شود و همچنین دارای یک توالی خمکاری خاص است. اصل این است که برش بعدی با تا کردن اول تداخل نداشته باشد و تداخل پس از تا زدن رخ دهد.

تعداد نوارهای خمشی ۶ برابر ضخامت صفحه زیر T=3.0mm است تا عرض شیار محاسبه شود، مانند: T=1.0، V=6.0 F=1.8، T=1.2، V=8، F=2.2، T=1.5، V=10، F=2.7، T=2.0، V=12، F=4.0.

طبقه‌بندی قالب بستر خمشی، چاقوی مستقیم، شمشیر (80 ℃، 30 ℃).

وقتی صفحه آلومینیومی خم می‌شود، ترک‌هایی ایجاد می‌شود. می‌توان عرض شیار قالب پایینی و R قالب بالایی را افزایش داد (آنیل کردن می‌تواند از ترک‌ها جلوگیری کند).

اقدامات احتیاطی هنگام خمکاری: Ⅰ نقشه، ضخامت و مقدار مورد نیاز صفحه؛ Ⅱ جهت خمکاری؛ Ⅲ زاویه خمکاری؛ Ⅳ اندازه خمکاری؛ Ⅵ ظاهر، هیچ گونه چین و چروکی روی ماده کروم آبکاری شده مجاز نیست. رابطه بین خمکاری و فرآیند پرچکاری فشاری عموماً به این صورت است که ابتدا پرچکاری فشاری و سپس خمکاری انجام می‌شود، اما برخی از مواد با پرچکاری فشاری تداخل دارند و سپس ابتدا پرس می‌شوند و برخی دیگر نیاز به خمکاری-پرچکاری فشاری-سپس خمکاری و سایر فرآیندها دارند.

7. جوشکاری: تعریف جوشکاری: فاصله بین اتم‌ها و مولکول‌های ماده جوش داده شده و شبکه جینگدا یک کل را تشکیل می‌دهد.

①طبقه‌بندی: الف) جوشکاری ذوبی: جوشکاری قوس آرگون، جوشکاری CO2، جوشکاری گاز، جوشکاری دستی. ب) جوشکاری فشاری: جوشکاری نقطه‌ای، جوشکاری لب به لب، جوشکاری ضربه‌ای. ج) لحیم‌کاری سخت: جوشکاری کروم الکتریکی، سیم مسی.

② روش جوشکاری: الف) جوشکاری با گاز محافظ CO2. ب) جوشکاری قوسی آرگون. ج) جوشکاری نقطه‌ای و غیره. د) جوشکاری رباتیک.

انتخاب روش جوشکاری بر اساس نیازها و مواد واقعی است. به طور کلی، جوشکاری با گاز محافظ CO2 برای جوشکاری صفحات آهنی استفاده می‌شود؛ جوشکاری قوس آرگون برای جوشکاری صفحات فولاد ضد زنگ و آلومینیوم استفاده می‌شود. جوشکاری ربات می‌تواند در ساعت کاری صرفه‌جویی کرده و راندمان کار را بهبود بخشد. و کیفیت جوشکاری، شدت کار را کاهش می‌دهد.

③ نماد جوشکاری: جوشکاری گوشه‌ای Δ، جوشکاری نوع Д، جوشکاری نوع I، جوشکاری نوع V، جوشکاری نوع V یک طرفه (V)، جوشکاری نوع V با لبه کند (V)، جوشکاری نقطه‌ای (O)، جوشکاری دوشاخه‌ای یا جوشکاری شیاری (∏)، جوشکاری چین‌دار (χ)، جوشکاری V شکل یک طرفه با لبه کند (V)، جوشکاری U شکل با نوک کند، جوشکاری J شکل با نوک کند، جوشکاری پوشش پشتی و هر نوع جوشکاری.

④ سیم‌های پیکانی و کانکتورها.

⑤ عدم جوشکاری و اقدامات پیشگیرانه.

جوش نقطه‌ای: اگر استحکام کافی نباشد، ممکن است برآمدگی‌هایی ایجاد شود و ناحیه جوش ناهموار شود.

جوشکاری CO2: بهره‌وری بالا، مصرف انرژی پایین، هزینه کم، مقاومت بالا در برابر زنگ‌زدگی

جوشکاری قوس آرگون: عمق ذوب کم، سرعت جوشکاری آهسته، راندمان پایین، هزینه تولید بالا، نقص در ورود تنگستن، اما مزیت کیفیت جوشکاری خوب را دارد و می‌تواند فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم، مس، منیزیم و غیره را جوش دهد.

⑥ دلایل تغییر شکل جوش: آماده‌سازی ناکافی قبل از جوشکاری، نیاز به فیکسچرهای اضافی. بهبود فرآیند برای قطعات جوشکاری ضعیف. ترتیب جوشکاری مناسب نیست.

⑦ روش اصلاح تغییر شکل جوش: روش اصلاح شعله. روش ارتعاش. روش چکش کاری. روش پیرسازی مصنوعی.

برنامه‌های دیگر

مراحل پردازش قطعات پردازش در کارگاه ورق فلز عبارتند از: پیش آزمون محصول، تولید آزمایشی پردازش محصول و تولید دسته ای محصول. در مرحله تولید آزمایشی پردازش محصول، باید به موقع با مشتریان ارتباط برقرار کرد و پس از دریافت ارزیابی پردازش مربوطه، محصول را می توان به تولید انبوه رساند.

فناوری حفاری لیزری اولین فناوری لیزر کاربردی در فناوری پردازش مواد لیزری است. حفاری لیزری در کارگاه ورق فلز عموماً از لیزرهای پالسی استفاده می‌کند که چگالی انرژی بالاتر و زمان کوتاه‌تری دارند. این فناوری می‌تواند سوراخ‌های کوچک ۱ میکرومتری را پردازش کند. این فناوری به ویژه برای پردازش سوراخ‌های کوچک با زاویه خاص و مواد نازک مناسب است و همچنین برای پردازش استحکام و سختی مناسب است. سوراخ‌های کوچک عمیق و سوراخ‌های ریز در قسمت‌هایی از مواد با ضخامت بالاتر یا شکننده‌تر و نرم‌تر.

لیزر می‌تواند سوراخکاری قطعات احتراق توربین گازی را انجام دهد و اثر سوراخکاری می‌تواند جهت سه‌بعدی را تحقق بخشد و تعداد سوراخکاری‌ها می‌تواند به هزاران عدد برسد. مواد سوراخدار شامل فولاد ضد زنگ، آلیاژهای نیکل-کروم-آهن و آلیاژهای پایه HASTELLOY هستند. فناوری سوراخکاری لیزری تحت تأثیر خواص مکانیکی مواد قرار نمی‌گیرد و اتوماسیون آن آسان‌تر است.

با توسعه فناوری حفاری لیزری، دستگاه برش لیزری به عملکرد خودکار دست یافته است. کاربرد آن در صنعت ورق‌کاری، روش پردازش فناوری سنتی ورق‌کاری را تغییر داده، عملیات بدون دخالت انسان را محقق کرده، راندمان تولید را تا حد زیادی بهبود بخشیده و کل فرآیند را محقق ساخته است. عملکرد خودکار، توسعه اقتصاد ورق‌کاری را ارتقا داده و اثر پانچ را به سطح بالاتری بهبود بخشیده و اثر پردازش آن قابل توجه است.