انواع روش‌های خمکاری سرد لوله فولادی، فرآیندهایی هستند که بدون نیاز به حرارت برای تغییر شکل لوله‌ها به کار می‌روند. این روش‌ها شامل خمکاری با قالب، خمکاری با رول، خمکاری با کشش، خمکاری با ضربه، و خمکاری با فشار هستند. هر یک از این تکنیک‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند که بر اساس نیازهای تولید و مشخصات لوله‌ها انتخاب می‌شوند.
روش‌های خمکاری سرد به دلیل دقت بالا و حفظ خواص مکانیکی لوله، در صنایع مختلف کاربرد دارند. این روش‌ها از جمله خمکاری با قالب برای خم‌های با شعاع بزرگ و خمکاری با رول برای خم‌های با شعاع کوچک، گزینه‌های متنوعی را برای تولید اشکال پیچیده ارائه می‌دهند. انتخاب مناسب‌ترین روش به عواملی چون نوع خم و خواص لوله بستگی دارد. آهن وان شرح مختصری از این روش به ما میدهد.
فهرست محتوا
انواع روش‌های خمکاری سرد لوله فولادی بر حسب مکانیسم انجام شده
خمکاری سرد لوله فولادی، یکی از روش‌های پرکاربرد شکل‌دهی به لوله‌ها است که بدون اعمال حرارت انجام می‌شود. این روش به دلیل مزایایی همچون دقت بالا، حفظ خواص مکانیکی لوله و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در ادامه به بررسی دقیق انواع روش‌های خمکاری سرد لوله فولادی خواهیم پرداخت:
- خمکاری با قالب (Die Bending)
- مکانیزم: در این روش، لوله درون یک قالب با شکل مشخص قرار گرفته و با اعمال فشار، خم می‌شود.
- مزایا:
- مناسب برای خم‌های با شعاع بزرگ
- کنترل دقیق شکل خم
- قابلیت تولید انبوه
- معایب:
- نیاز به قالب‌های اختصاصی برای هر نوع خم
- محدودیت در تولید خم‌های با شعاع کوچک
- خمکاری با رول (Roll Bending)
- مکانیزم: لوله بین دو یا چند رول قرار گرفته و با چرخش رول‌ها، خم می‌شود.
- مزایا:
- مناسب برای خم‌های با شعاع کوچک
- سرعت بالا
- قابلیت تولید خم‌های پیوسته
- معایب:
- نیاز به تنظیم دقیق رول‌ها
- احتمال ایجاد ترک در لوله در صورت اعمال نیروی بیش از حد
- خمکاری با کشش (Draw Bending)
- مکانیزم: لوله با کشیدن از بین قالب‌ها خم می‌شود.
- مزایا:
- مناسب برای خم‌های پیچیده و با شعاع کوچک
- کنترل دقیق شکل خم
- معایب:
- نیاز به تجهیزات پیچیده‌تر
- هزینه بالاتر نسبت به روش‌های دیگر
- خمکاری با ضربه (Impact Bending)
- مکانیزم: با وارد کردن ضربه به لوله، آن را خم می‌کنند.
- مزایا:
- ساده‌ترین روش خمکاری
- مناسب برای خم‌های ساده و با شعاع بزرگ
- معایب:
- دقت پایین
- احتمال ایجاد تغییر شکل‌های ناخواسته
- خمکاری با فشار (Compression Bending)
- مکانیزم: با اعمال فشار به یک نقطه از لوله، آن را خم می‌کنند.
- مزایا:
- مناسب برای خم‌های ساده
- معایب:
- دقت پایین
- احتمال ایجاد تغییر شکل‌های ناخواسته
عوامل موثر بر انتخاب روش خمکاری
- قطر و ضخامت لوله: هرچه قطر و ضخامت لوله بیشتر باشد، نیروی بیشتری برای خمکاری آن نیاز است.
- جنس لوله: جنس لوله و خواص مکانیکی آن بر روی فرآیند خمکاری تأثیر می‌گذارد.
- شعاع خم: هرچه شعاع خم کوچکتر باشد، احتمال ترک خوردگی و تغییر شکل لوله بیشتر است.
- سرعت خمکاری: سرعت خمکاری بر روی کیفیت سطح نهایی و احتمال ایجاد تنش‌های داخلی تأثیر می‌گذارد.
- دقت مورد نیاز: برای کاربردهایی که دقت بالایی نیاز است، روش‌های خمکاری با قالب یا کشش مناسب‌تر هستند.
انواع روش‌های خمکاری سرد لوله فولادی بر حسب تجهیزات استفاده شده
- روش خمکاری پرسی (روش رام):
در این روش، لوله بین دو غلتک و قالب قرار می‌گیرد و با استفاده از نیروی هیدرولیکی و سنبه، به داخل غلتک و بلوک‌های محوری فشار داده می‌شود تا لوله به شکل خم شود. این روش به دلیل سادگی و کم هزینه بودن، یکی از محبوب‌ترین روش‌های خمکاری است، اما کنترل دقیق بر خمش و تشکیل عیوب ممکن است در این روش دشوار باشد.
- روش خمکاری غلتکی:
در این روش، از ماشین‌های مختلفی استفاده می‌شود و غلتک‌ها با توجه به شعاع خم مورد نظر انتخاب می‌شوند. با تنظیم فاصله و زاویه بین غلتک‌ها، خم با زاویه دلخواه در قسمت‌های مختلف لوله‌ها ایجاد می‌شود. این روش به خصوص برای تولید شکل‌های مارپیچی و خم‌های بزرگ در لوله‌های بزرگ کاربرد دارد.
- روش خمکاری فشاری (compression bending):
در این روش، لوله با استفاده از یک کفشک (Wiper die) دور قالب پیچیده شده و خم می‌شود. این روش برای تولید قطعاتی با شعاع خم کمتر از سه برابر قطر داخلی لوله مناسب نیست، اما در تولید قطعات متقارن با خم‌های یکسان در دو طرف، بسیار موثر است. این روش ممکن است باعث تغییر شکل سطح خارجی لوله شود و به همین دلیل برای برخی قطعات مناسب نباشد.
- خمکاری کششی:
در روش خمکاری کششی، از تجهیزات مشابه خمکاری پرسی استفاده می‌شود، اما با تفاوت اساسی در عملکرد. در این روش، قالب معمولا ثابت است و به جای آن، گیره‌ها به طول لوله حرکت می‌کنند و آن را می‌چرخانند تا به شکل مورد نظر خم شود. گیره‌ها به طور متداوم به طول لوله کشیده می‌شوند تا خم ایجاد شود. این روش معمولا برای تولید انواع پروفیل‌ها و مواد مستطیلی استفاده می‌شود و به دلیل قابلیت کنترل دقیق و امکان تولید خم‌های متنوع، در صنایع مختلف بسیار مورد توجه قرار دارد.
- خمکاری با ماندرل (خمکاری کششی چرخشی):
در خمکاری با ماندرل، ماندرل یک قالب یا قطعه است که به لوله قرار می‌گیرد و به دقت خمکاری را کنترل میکند. لوله به گیره‌ای متحرک متصل می‌شود که به طول آن کشیده می‌شود و به همراه ماندرل به دور قالب می‌چرخد. این فرآیند باعث ایجاد خمی دقیق و با شکلی مشخص در لوله می‌شود. استفاده از ماندرل این امکان را فراهم میکند که شعاع داخلی و بیرونی لوله با دقت کنترل شود، به‌طوری‌که خم‌های دقیق‌تر و با شکل‌های متنوع تولید شود.
تجهیزات مورد نیاز برای خمکاری سرد لوله فولادی
1. دستگاه خم کن (Bending Machine)
- خم‌کن‌های هیدرولیکی: این دستگاه‌ها از قدرت هیدرولیک برای اعمال نیرو به لوله و خم کردن آن استفاده می‌کنند. دقت و قدرت بالایی دارند و برای خمکاری انواع لوله با قطر و ضخامت مختلف مناسب هستند.
- خم‌کن‌های مکانیکی: این دستگاه‌ها از مکانیزم‌های مکانیکی مانند اهرم و چرخ دنده برای خم کردن لوله استفاده می‌کنند. برای خمکاری‌های ساده و با حجم کم مناسب هستند.
- خم‌کن‌های برقی: این دستگاه‌ها از موتورهای الکتریکی برای تامین نیروی مورد نیاز خمکاری استفاده می‌کنند. دقت و سرعت بالایی دارند و برای تولید انبوه مناسب هستند.
2. قالب‌ها (Dies)
- قالب‌های خم: این قالب‌ها برای ایجاد شکل خم مورد نظر استفاده می‌شوند. جنس قالب‌ها معمولاً از فولاد سخت شده است تا در برابر سایش مقاوم باشند.
- قالب‌های نگهدارنده: این قالب‌ها برای ثابت نگه داشتن لوله در حین خمکاری استفاده می‌شوند.
3. رول‌ها (Rolls)
- رول‌های خم: این رول‌ها برای خمکاری با روش رول استفاده می‌شوند. جنس رول‌ها معمولاً از فولاد سخت شده است.
- رول‌های تغذیه: این رول‌ها برای تغذیه لوله به داخل دستگاه خم کن استفاده می‌شوند.
4. ابزارهای جانبی
- روانکار: برای کاهش اصطکاک بین لوله و قالب و افزایش عمر ابزار استفاده می‌شود.
- دستگاه اندازه‌گیری: برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد خم از دستگاه‌های اندازه‌گیری مانند کولیس و میکرومتر استفاده می‌شود.
- تجهیزات ایمنی: از جمله دستکش، عینک ایمنی و محافظ گوش برای ایمنی اپراتور استفاده می‌شود.
عوامل موثر در انتخاب تجهیزات
- نوع روش خمکاری: هر روش خمکاری نیازمند تجهیزات خاصی است.
- قطر و ضخامت لوله: برای لوله‌های با قطر و ضخامت مختلف، به دستگاه‌های با قدرت و ابعاد متفاوت نیاز است.
- جنس لوله: جنس لوله بر روی انتخاب نوع قالب و روانکار تأثیر می‌گذارد.
- شعاع خم: برای خم‌های با شعاع کوچک، به قالب‌های با شعاع کوچکتر نیاز است.
- حجم تولید: برای تولید انبوه، دستگاه‌های خودکار و با سرعت بالا مناسب‌تر هستند.
تصمیم‌گیری در مورد انتخاب تجهیزات مناسب برای خمکاری سرد لوله فولادی، نیازمند بررسی دقیق نیازها و محدودیت‌های پروژه است.
سوالات متداول
خمکاری با قالب (Die Bending) برای خم‌های با شعاع بزرگ مناسب است.
خمکاری با رول (Roll Bending) سرعت بالایی در تولید خم‌های پیوسته دارد.
خمکاری با کشش (Draw Bending) برای خم‌های پیچیده و با شعاع کوچک مناسب است.
خمکاری با ضربه (Impact Bending) به دلیل سادگی و هزینه کم شناخته می‌شود.
خمکاری با فشار (Compression Bending) برای خم‌های ساده و با شعاع بزرگ مناسب است.
خمکاری با رول (Roll Bending) نیاز به تنظیم دقیق رول‌ها دارد.
شاید برای شما جالب باشد: تیرآهن 14
جمع بندی آهن وان
انواع روش‌های خمکاری سرد لوله فولادی شامل خمکاری با قالب، خمکاری با رول، خمکاری با کشش، خمکاری با ضربه، و خمکاری با فشار هستند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. خمکاری با قالب، که لوله را درون قالبی با شکل مشخص قرار داده و با فشار خم میکند، برای خم‌های با شعاع بزرگ و تولید انبوه مناسب است، اما نیاز به قالب‌های اختصاصی دارد. خمکاری با رول، که لوله بین رول‌های متحرک قرار می‌گیرد، سرعت بالا و قابلیت تولید خم‌های پیوسته را فراهم میکند، اما نیاز به تنظیم دقیق دارد. خمکاری با کشش برای خم‌های پیچیده و با شعاع کوچک مناسب است، اگرچه هزینه بالاتری دارد. خمکاری با ضربه و فشار، به ترتیب برای خم‌های ساده و با شعاع بزرگ و خم‌های ساده مناسب است، اما دقت کمتری ارائه می‌دهند.
مزایا و معایب هر روش خمکاری سرد به نوع و پیچیدگی خم، جنس و ضخامت لوله، و دقت مورد نیاز بستگی دارد. خمکاری با قالب و کشش برای تولید خم‌های دقیق و پیچیده مناسب‌اند، در حالی که خمکاری با رول و ضربه به دلیل سرعت و سادگی در کاربردهای خاص کاربرد دارند. انتخاب روش مناسب باید با توجه به نیازهای تولید، هزینه، و دقت مورد نظر انجام شود. روش‌های خمکاری سرد به دلیل عدم نیاز به حرارت و حفظ خواص مکانیکی لوله، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند و به بهبود فرآیندهای تولید کمک می‌کنند.
References
https://www.union-steels.com/newsdetail/cooling-ways-of-carbon-steel-pipe.html
