كيفية استخدام مكبس الصفائح المعدنية – دليل المبتدئين

أ مكابس صفائح معدنية أداة لا غنى عنها في تصنيع المعادن، تُستخدم لثني الصفائح المعدنية إلى الأشكال المطلوبة. تعمل عن طريق تثبيت قطعة العمل بين مثقاب وقوالب متطابقة، مما يُشكّل انحناءات دقيقة.

نشأت مكابس ثني الصفائح المعدنية يدويًا في القرن التاسع عشر، وهي من أقدم طرق تشكيل المعادن ميكانيكيًا. وقد أدى إدخال مكابس الثني الهيدروليكية في ثلاثينيات القرن العشرين إلى زيادة كفاءة الإنتاج بشكل ملحوظ.

تأتي مكابح الضغط بأنواع مختلفة، كل منها مناسب لتطبيقات محددة، مما يجعلها معدات أساسية في أي منشأة تصنيع.

أنواع مكابس الصفائح المعدنية

مكابس الكبح الميكانيكية: مناسبة للمواد الورقية خفيفة الوزن.

• المزايا: تشغيل عالي السرعة وتصميم بسيط، مفيد للتطبيقات عالية السرعة.
• العيوب: صعوبة ضبط القوة المطبقة، مما يحد من تعدد الاستخدامات. يتطلب صيانة دورية بسبب تآكل المكونات.

مكابس هيدروليكية لصفائح المعادن: مناسب للمواد الورقية ذات القياس المتوسط إلى الثقيل.

• المزايا: توفر الأنظمة الهيدروليكية قوة انحناء ثابتة وقابلة للتحكم، مما يجعلها قادرة على التعامل مع المهام المعقدة. تشغيل أكثر ثباتًا، وهدوءًا، وعمرًا افتراضيًا أطول.
• العيوب: تشغيل أبطأ قليلاً مقارنةً بالفرامل الميكانيكية. يتطلب تسرب الزيت الهيدروليكي صيانة ومراقبة دورية.

مكابس الكبح الكهربائية: مناسبة للمواد الورقية ذات الحجم الصغير.

• المزايا: زمن استجابة أسرع، كفاءة في استخدام الطاقة، قوة انحناء ثابتة. مكونات متحركة مدمجة تُقلل من متطلبات الصيانة.
• العيوب: تكلفة استثمار أولية أعلى مقارنةً بالأنظمة الهيدروليكية. قد تفتقر إلى المتانة في التطبيقات ذات الحمولات العالية جدًا.

مكابس الثني ذات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC): مثالية لتصنيع الصفائح المعدنية ذات الأشكال المعقدة وكبيرة الحجم.

• المزايا: الدقة العالية والضبط، سهولة التشغيل مع ضوابط آلية، زيادة كفاءة الإنتاج، القدرة القوية على التكيف مع أنماط الانحناء المعقدة، قدرات توفير العمالة، والصيانة المريحة مع أنظمة التشخيص.
• العيوب: تكلفة استثمار أولية كبيرة، وتتطلب مشغلين مدربين يجيدون برمجة وتشغيل أنظمة CNC، والمخاطر المحتملة المرتبطة بخلل في النظام أو أخطاء البرمجة، والاعتماد المفرط على التكنولوجيا قد يقلل من المهارات اليدوية والخبرة.

مكونات ووظائف آلات مكابس الثني

مكبس الثني آلة معقدة تتكون من عدة مكونات رئيسية تعمل بتناغم لثني وتشكيل الصفائح المعدنية. تشمل العناصر الرئيسية هيكلًا متينًا، وقاعدة، ومكبسًا، وقوالب، ومقياسًا خلفيًا، ووحدة تحكم.

يعمل الإطار كعمود فقري قوي، ملحوم معًا من ألواح عمودية يمنى ويسرى (أو ألواح جانبية)، وطاولة عمل مسطحة (أو سرير)، وكبش متحرك رأسي، مما يوفر الدعم الهيكلي للأجزاء الأخرى.

يوفر السرير سطحًا أملسًا يتم وضع الصفيحة المعدنية عليه لعمليات الانحناء.

الكبش هو العنصر المتحرك، ويتكون من صفيحة فولاذية سميكة متصلة بقضبان مكبس هيدروليكية على أسطوانتي الزيت اليمنى واليسرى (عادةً ما يُرمز لهما بالرمزين Y1 وY2). يطبق الكبش قوةً هابطةً، ضاغطًا على الصفيحة المعدنية لإحداث الانحناء المطلوب.

القالب هو جزء ثابت على مكابح الضغط والذي يوفر سطح الانحناء الذي يتم تشكيل الصفيحة المعدنية فوقه.

المقياس الخلفي جهاز أساسي يُثبّت الصفيحة المعدنية بدقة لضمان ثني دقيق. في مكابس الضغط ذات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC)، يستخدم المقياس الخلفي نظامًا يعمل بمحرك أو آلية قياس تعمل بسلسلة لتحريك برغيين كرويين أو برغيين رصاصيين بشكل متزامن، مما يسمح لقضيب القياس بالتمدد أو الانكماش إلى الموضع الدقيق المطلوب.

يعد وضع المقياس الخلفي أمرًا بالغ الأهمية لأنه يحدد طول كل شفة (الجزء من الصفيحة المعدنية المنحنية لأعلى)، ويتم التحكم في حركتها بواسطة وحدة التحكم CNC.

يعمل المتحكم كوحدة قيادة مركزية، مسؤولة عن تشغيل وتنظيم جوانب مختلفة من أداء مكبس الثني.

أثناء التشغيل، تُوضع الصفيحة المعدنية على سطح مكبس الثني. يُحدد المقياس الخلفي وضع الصفيحة بدقة للثني. ثم ينزل الكبش، مُطبّقًا قوة على الصفيحة المعدنية، مما يجعلها مُطابقة لشكل القالب.

يتحكم جهاز التحكم بالقوة التي يبذلها الكبش، ويشرف على معايير أخرى طوال عملية الانحناء. تتضمن بعض الأنظمة آليات مزامنة ميكانيكية، مثل أذرع عزم الدوران، وأذرع التأرجح، والمحامل الكروية، لتحسين الدقة والأداء.

كيف تعمل مكابس الضغط

مبدأ التشغيل

تتميز آلة ثني الثني عادةً بإطارين على شكل حرف C (يُعرفان أيضًا بالإطارات الجانبية) يربطان بين طاولة العمل السفلية والحزمة المتحركة العلوية.

يتم تثبيت الأدوات أو القوالب السفلية على طاولة العمل، بينما يتم تثبيت الأدوات أو اللكمة العلوية على العارضة العلوية.

يمكن التحكم بدقة في عمق حركة اللكمة، مما يسمح بزوايا انحناء دقيقة.

يمكن تشغيل مكابح الضغط يدويًا أو تجهيزها بنظام CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر) لتنفيذ عمليات الانحناء المعقدة.

نصائح تشكيل المعادن لآلات ضغط الصفائح المعدنية

تتأثر صعوبة تشكيل مكابس الضغط بنوع المادة المُشكَّلة. فالمواد الأكثر صلابةً عادةً ما تُظهر ارتدادًا أكبر، حيث يحاول المعدن العودة إلى شكله الأصلي بعد الثني.

تتعرض المواد الأكثر ليونة بشكل عام إلى ارتداد أقل، لأنها تتكيف بسهولة أكبر مع الزاوية المضغوطة في القالب.

إن عمليات الانحناء الحاد يمكن أن تؤدي إلى تشقق أو انتشار المادة، وهو أمر مهم يجب أخذه في الاعتبار.

إن الوصول إلى القاع، أو انحناء القاع، حيث تنحني المادة إلى العمق الكامل للقالب، يمكن أن يؤدي إلى زيادة خطر التشقق.

يمكن لعملية سك العملة، والتي تتضمن خطوات ثني متعددة، أن توفر نتائج ثني دقيقة.

تهدف تقنيات تشكيل مكابح الضغط إلى تعويض الارتداد ليس بالاعتماد على الانحناء السفلي ولكن من خلال الاختيار والاستخدام المناسبين للأدوات.

تشغيل مكبس ثني الصفائح المعدنية

فحوصات ما قبل العملية: قبل تشغيل الآلة، يُرجى إجراء فحص شامل لآلة ثني الثني للتأكد من أنها تعمل بشكل جيد. تأكد من أن جميع المكونات تعمل بشكل صحيح، ومن عدم وجود أي علامات تلف أو ظروف غير طبيعية. تأكد من ارتداء جميع العاملين لمعدات الوقاية الشخصية المناسبة، مثل نظارات السلامة والقفازات والأحذية ذات الأصابع الفولاذية.

اختيار الأدوات: قم باختيار أدوات الثقب العلوية والسفلية المناسبة بناءً على متطلبات الانحناء المحددة وقم بتثبيتها وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.

إعداد المعلمة: قم بضبط معلمات الماكينة، مثل الضغط والسرعة، وفقًا لخصائص مادة الصفائح المعدنية، وسمكها، وزاوية الانحناء المطلوبة.

وضع قطعة العمل: ضع الصفيحة المعدنية على طاولة العمل، واستخدم مقياس الانحناء الخلفي أو أي أداة تحديد موضع أخرى لضمان ثني دقيق ومتساوي. يُعدّ الوضع الصحيح لقطعة العمل أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق جودة الثني المطلوبة.

تشغيل الآلة: ابدأ دورة الانحناء بالضغط على زر البدء، مما سيؤدي إلى نزول اللكمة العلوية وتطبيق القوة على الصفيحة المعدنية، مما يؤدي إلى الانحناء.

يراقب: راقب عملية الثني باستمرار للتأكد من ثني الصفيحة المعدنية بشكل متساوٍ وصحيح. أبقِ يديك وأجزاء جسمك بعيدة عن منطقة العمل أثناء التشغيل.

الإكمال والتفتيش: بعد اكتمال عملية الثني، أوقف الآلة وأزل الصفيحة المعدنية المنحنية. افحص زاوية الثني ودقتها الكلية للتأكد من مطابقتها للمواصفات المطلوبة.

إيقاف تشغيل الماكينة والتنظيف: بعد انتهاء العملية، أوقف تشغيل مكبس الصفائح المعدنية وافصل مصادر الطاقة. نظّف منطقة العمل وتأكد من تخزين جميع الأدوات والمواد بشكل صحيح أو إعادتها إلى أماكنها المخصصة.

نصائح السلامة

1. قبل تشغيل آلة ثني الصفائح المعدنية، تأكد من أن العمال مدربون ومطلعون على إجراءات التشغيل.
2. عند تشغيل الماكينة، يرجى ارتداء معدات الحماية الشخصية، مثل القفازات والنظارات الواقية.
3. عند تشغيل الماكينة، يرجى عدم وضع يديك أو أجزاء أخرى من الجسم بين القالب العلوي والقالب السفلي، وفي طاولة العمل.
4. تأكد من أن منطقة العمل نظيفة ومرتبة ولا تحتوي على أي عوائق.
5. تجنب ارتداء الملابس والإكسسوارات الفضفاضة، لتجنب الضغط عليك بواسطة الماكينة.
6. قم بفحص المعدات وصيانتها بانتظام، وتأكد من أن الماكينة دائمًا في حالة جيدة.
7. لا تقم بإجراء التعديل والصيانة عندما تكون الماكينة قيد العمل.

تقنيات ثني مكابح الضغط

ثني الهواء

تلامس قطعة العمل طرف المثقب وحافة القالب فقط. سيتجاوز المثقب قمة القالب المختار قليلاً.

أما بالنسبة للقالب على شكل V، فإنه يمر عبر الجزء العلوي من القالب على شكل V، ولكن لن يصل إلى الجزء السفلي.

يحدد شكل فتح القالب على شكل حرف V انحناء الراديوم.

المزايانظرًا لعدم التلامس الكامل للصفائح المعدنية مع القالب، قد تكون قوة القالب المطلوبة ضئيلة. علاوة على ذلك، يُمكن استخدام القالب نفسه لتحقيق زوايا انحناء متعددة، مما يتميز بمرونة عالية.

العيوب: نظرًا لأن نتائج الانحناء مرتبطة بمرونة المادة، فقد يكون التعديل المتخصص مطلوبًا لتحقيق زاوية الانحناء الدقيقة المطلوبة.

انحناء القاع

يجب أن تتوافق زاوية القالب مع زاوية قطعة العمل المتوقعة. بخلاف الانحناء الهوائي، تستقر قطعة العمل على الجزء العلوي السفلي من القالب من خلال المثقب.

المميزات: بفضل زاوية الانحناء التي تتطابق تمامًا مع القالب، يمكن تحقيق زاوية الانحناء الدقيقة.

العيوب: يتطلب ثني الجزء السفلي ضغطًا أكبر للقالب. لأن مادة الصفيحة ملامسة تمامًا للقالب، مما قد يؤدي إلى تلف سطحها.

سك النقود

تتضمن عملية سكّ المعدن طبع الصفيحة المعدنية بين القالب والمثقب. بالضغط المناسب، يخترق طرف المثقب قطعة العمل.

المميزات: يمكن الحصول على زاوية انحناء دقيقة للغاية باستخدام المخروط. تحتفظ الصفيحة المعدنية بشكلها بعد ثنيها.

العيوب:بسبب القوة الكبيرة المطلوبة للقالب، قد تؤدي هذه الطريقة إلى التآكل الزائد للورقة والقالب.

الأسئلة الشائعة