محاسبات خمکاری ورق

دسترسی سریع به محتوای این مطلب

زمان مطالعه: 4 دقیقه

پروفیل‌ها از مواد اولیه سازه‌های مسکونی و صنعتی هستند و هرکدام طول معینی دارند. برای برخی از پروژه‌ها در حین انجام فعالیت، به خمکاری پروفیل نیاز داریم؛ به‌همین دلیل استفاده از پروفیل‌های خمیده و پیچیده ضروری است. این امر به دو صورت دستی و ماشینی انجام می‌شود که اصول و قواعد خاص خود را دارد. در این مقاله به بررسی این اصول و روش‌ها می‌پردازیم. تا انتهای این متن با ما همراه باشید.

منظور از خمکاری پروفیل چیست؟

در این کار، سطح بیرونی پروفیل حالت کشسانی پیدا می‌کند و فشار مضاعفی بر لایه درونی وارد می‌شود. این کشش باعث می‌شود محصول حالت فنری داشته‌باشد. وقتی که پروفیل انعطاف‌پذیری لازم را داشته‌باشد، می‌توان آن را خم کرد و به شکل دلخواه درآورد. هزینه انجام خمکاری، جدا از محاسبه می‌شود.

میزان انعطاف‌پذیری این محصول به درصد کربن به کاررفته در ساختار آن بستگی دارد؛ هرچه میزان کربن بیشتری داشته‌باشد، محصول سخت‌تر و شکننده‌تر خواهد بود. خمکاری به دو روش گرم و سرد انجام می‌شود؛ محصولاتی که سخت و شکننده هستند، با روش نورد گرم تولید و پروفیل‌هایی که درصد کربن کمی دارند، با نورد سرد خمکاری می‌شوند.

خمکاری پروفیل به چه منظوری انجام می‌شود؟

به دلایل مختلفی انجام می‌شود و نحوه انجام آن به نوع ورق نیز بستگی دارد. از پروفیل‌های خم‌شده می‌توان در صنایع مختلف مانند ساختمان‌سازی، پتروشیمی، کشاورزی، کشتی‌سازی و … استفاده کرد. از مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت انواع باکس‌های الکترونیکی
• ساخت قطعات کشتی
• ساخت وسایل و تجهیزات کشاورزی
• ساخت اسکلت و فونداسیون ساختمان
• ساخت تجهیزات کارخانه‌ها

انواع دستگاه‌ها برای خمکاری پروفیل

یکی از عواملی که در انتخاب دستگاه موردنظر برای خمکاری تاثیرگذار است، ضخامت دیواره، جنس، ابعاد و شکل مقطع فولادی است. پروفیل‌ها از نظر جنس، ابعاد و شکل مقطع باهم متفاوت هستند؛ به‌همین دلیل برای تولید هرکدام باید از دستگاه خاصی استفاده شود. همین موضوع باعث می‌شود که بتوان از هرپروفیل برای بخش‌ها و قسمت‌های مختلف صنایع یا ساختمان‌سازی استفاده کرد. مهم‌ترین دستگاه‌هایی که برای این کار استفاده می‌شوند، عبارتند از:

• دستگاه فرم‌دهنده پروفیل
• دستگاه رول کن پروفیل‌ افقی و عمودی
• ماشین خم‌کاری برای پروفیل‌های بزرگ
• دستگاه فرم‌دهنده مجهز به سیستم کنترل
• دستگاه خمکن پروفیل نیمه‌اتوماتیک
• دستگاه خمکن پروفیل‌های بسیار بزرگ
• دستگاه خمکن پروفیل و تسمه
• و …

انواع مدل خمکاری پروفیل

همان‌طور که گفته شد، خمکاری پروفیل را می‌توان به دو روش دستی و صنعتی انجام داد. در صورتی که محصول موردنظر ضخامت چندانی نداشته‌باشد، باید فرآیند خمکاری را به‌صورت دستی انجام داد. برای محصولاتی با ضخامت بالا، روش صنعتی بهتر است. انجام خمکاری باعث ضخامت پروفیل‌ها نمی‌شود؛ اما از نظر طولی ممکن است تغییرات مختصری در این محصولات ایجاد کند.

خمکاری دستی

این فرآیند همان‌طور که از اسم آن مشخص است، با اعمال نیروی مکانیکی توسط شخص انجام می‌شود. برای انجام این کار می‌توانید از ابزارهایی مانند چکش، آچار f شکل، قالب و… استفاده کنید. اگر قصد دارید که با روش دستی یک محصول با ضخامت بالا را خم کنید، باید آن را حرارت دهید که به این فرآیند، خمکاری پروفیل گرم گفته می‌شود.

در این فرایند باید محصول موردنظر، درون کوره حرارت و سپس با نگهداشتن آن بین دو میله، فرآیند خمکاری انجام شود. حرارت دادن باعث ایجاد ترک در لبه‌های داخلی پروفیل می‌شود که با چکش‌کاری می‌توان آن‌ها را برطرف کرد. این تکنیک «فاق بری» نام دارد که بیشتر برای قوطی‌ها قابل‌اجرا است.

خمکاری صنعتی

برای پروفیل‌هایی با ضخامت بالا می‌توان از این روش استفاده کرد. دستگاه‌های مختلفی برای این منظور وجود دارد که یکی از آن‌ها «سه غلتکی» نام دارد. در این روش از سه غلتک که به صورت افقی و عمودی قراگرفته‌اند، برای خمکاری استفاده می‌شود. غلتک اول و دوم ثابت ولی غلتک سومی متحرک است.

محاسبات خمکاری پروفیل

فرآیند خمکاری پروفیل از حساسیت بالایی برخوردار است و به دقت و زمان نیاز دارد. قبل از انجام این کار باید از فرمول دقیق برای محاسبه طول خم استفاده کنید. فرمول زیر برای انجام این کار استفاده‌می‌شود:

طول اولیه = فاصله لبه تا مرکز ثقل 1 + میزان مجاز خم + فاصله لبه تا مرکز ثقل 2

بهتر است قبل از انجام این کار به موارد زیر دقت داشته‌باشید.

نکته: فرمول محاسبه برای انجام این فرآیند، شبیه به فرمول طول خم ورق‌های فولادی است؛ با این تفاوت که باید به فاصله خم تا مرکز ثقل توجه‌کنید.

خمکاری قوطی پروفیل

برای خمکاری قوطی، بهترین روش، فاق بری است. برای فاق ‌بری باید با استفاده از فرمول آن (α = 180 – β)، زاویه فاق به ‌دست آید. در این فرمول،  α ضریب فاق و β زاویه خم بیرونی هستند. اگر ضخامت قوطی نازک باشد، یک قطعه مثلثی و اگر ضخامت آن زیاد بود، یک قطعه ذوزنقه‌ای شکل از وسط طول اولیه بیرون آورده می‌شود. بعد از آن، می‌توان قوطی را با روش دستی یا صنعتی خم کرد. در مراحل آخر، دو لبه بریده‌ شده به هم جوش داده می‌‌شوند.

در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی و صنعتی لازم است که شکل و نوع برخی از مقاطع فولادی را تغییر دهیم؛ به‌همین دلیل به خمکاری برخی از محصولات مانند پروفیل نیاز است. خمکاری پروفیل به دو صورت دستی و صنعتی انجام می‌شود. در مقاله فوق، این دو متد، کاربردهای خمکاری، نحوه انجام محاسبات و دستگاه‌های خمکاری شرح داده شد. امیدواریم از این مطلب کاربردی لذت برده باشید. لطفا نظرات و پیشنهادات خود را در قسمت دیدگاه‌ها با ما در میان بگذارید.

فرآیند خمکاری پروفیل در چه مواردی قابل استفاده است؟

از این محصول می‌توان برای ساختمان‌سازی و ساخت تجهیزات کشتی، قطعات کارخانه و بسیاری از صنایع دیگر استفاده کرد.

خمکاری پروفیل چند نوع دارد؟

این فرآیند به دو روش دستی و صنعتی انجام می‌شود.

خمکاری دستی پروفیل برای چپروفیل فولادی یکی از مواد اولیه بسیاری از سازه‌های ساختمانی، صنعتی و حتی مصنوعات هنری است. این مقطع فولادی، یک طول معین دارد که همان طول شاخه پروفیل به ‌شمار می‌رود. در تمام این طول، سطح مقطع پروفیل چه از نظر ابعاد و چه از نظر شکل یکسان است. پروفیل‌ها به دو دسته باز و بسته و همچنین سه دسته سبک، نیمه سنگین و سنگین تقسیم می‌شوند. برخی اوقات و به دلایل مختلف، لازم است پروفیل در برخی قسمت‌ها خم شود. خم‌ کاری پروفیل به دو روش دستی و ماشینی و براساس محاسبات مشخصی انجام می‌شود. در این مقاله، با روش‌های خمکاری پروفیل و محاسبات مربوط به آن آشنا خواهیم شد. برای اطلاع از می‌توانید به لینک مربوطه در سایت مرکزآهن مراجعه کنید.

آموزش خمکاری پروفیل آهن

اولین نکته که در خمکاری پروفیل آهن باید به آن توجه داشته باشیم، تناسب روش خمکاری با ضخامت پروفیل است. خمکاری به دو صورت انجام می‌شود: روش دستی و روش ماشینی. نوع و ابعاد یک پروفیل در انتخاب روش خم‌کاری آن نقش دارند. روش دستی، بیشتر مناسب پروفیل‌‌هایی مانند پروفیل‌های سبک (مبلی) است که ضخامتی کمتر از دو میلی‌متر دارند. برای پروفیل‌های سنگین، استفاده از دستگاه خمکاری پروفیل عاقلانه‌تر است.

توری گابیون نوعی توری فلزی با چشمه های شش ضلعی است که علی رقم اینکه در بعضی از نقاط به صورت محدود ، به عنوان فنس و حصارکشی استفاده می شود ولی مورد مصرف تخصصی این محصول در پروژه های عمرانی و راه سازی است . گابیون از نظر شکل ظاهری بسیار شبیه توری مرغی است ، امّا در ابعاد رول ، مفتول و چشمه بافت با آن متفاوت است .

برای خمکاری انواع پروفیل، باید نوع و ابعاد پروفیل، شکل نهایی و پارامترهای خم را بدانیم. پارامترهای خم و نحوه محاسبه آن‌ها در محاسبه خم پروفیل همین مقاله بیان شده‌اند. البته محاسبه دستی این پارامترها، وقت‌گیر است. نرم‌افزارهایی برای این محاسبات ساخته شده‌اند که می‌توانید از آنها استفاده کنید.

بعد از انتخاب نوع و محاسبه پارامترهای خم و نحوه قوس دادن پروفیل، با استفاده از ابزارهایی مثل سنبه، قالب خم و آچار F (آچار گوساله) می‌توان با روش دستی خم موردنظر را در پروفیل ایجاد کرد (توضیح کامل در بخش خم ‌کاری دستی پروفیل همین مقاله). اگر قرار است از دستگاه خمکاری پروفیل آهنی استفاده کنید، باید بر اساس کاتالوگ دستگاه، غلتک‌های خم موردنظر خود را انتخاب نمایید. سپس قطعه را در محل مخصوص روی دستگاه بگذارید. با زدن دکمه روشن، دستگاه عملیات خمکاری را شروع می‌کند.

دستگاه خمکاری پروفیل

پروفیل‌های سنگین به دلیل ضخامت بالایی که دارند، به ‌سختی و با صرف نیروی مکانیکی بسیار زیاد یا چند مرحله حرارت خم می‌شوند. برای این نوع پروفیل‌ها، از میان روش‌های خمکاری پروفیل از روش ماشینی استفاده می‌‌شود. نیروی مکانیکی که توسط ماشین خمکاری تولید می‌شود، چند صد برابر نیرویی بوده که یک انسان قدرتمند قادر به تولید آن است. با دستگاه خمکاری به راحتی می‌توان یک پروفیل ضخیم و سنگین را خم کرد. دستگاه‌های خمکاری پروفیل آلومینیوم و آهن به دو دسته تقسیم می‌شوند: دستگاه خمکاری دستی و دستگاه خمکاری برقی.

انواع روش‌های خمکاری پروفیل

به طورکلی خمکاری پروفیل به دوصورت دستی و برقی انجام می‌شود. در ادامه به بررسی هریک از روش‌های ذکر شده و مزایا و معایب آن‌ها خواهیم پرداخت.

دستگاه خمکاری دستی پروفیل

دستگاه خمکاری دستی از سه بخش اصلی قطعه‌گیر ثابت، قطعه‌گیر متحرک و فک متحرک تشکیل شده است. برای خمکاری با این دستگاه، قطعه روی قطعه ‌گیر ثابت قرار می‌گیرد و قطعه‌ گیر متحرک با پیچ و مهره برای قطعه ثابت می‌شود. سپس، فک متحرک از پائین و حول محور مشخص به سمت بالا حرکت می‌کند و خم ایجاد می‌شود. همه جایگذاری‌ها و حرکت فک، با فرمان مخصوص توسط اپراتور دستگاه انجام می‌‌شود. این نوع دستگاه، به‌ دلیل استفاده از نیروی انسانی، قادر به خم کردن هر ضخامت، متریال یا طولی نیست.

دستگاه خمکاری برقی پروفیل

در دستگاه خمکاری پروفیل برقی، محدودیت برای زاویه خم، فرم خم، طول خم و ضخامت قطعه بسیار کمتر است. محبوب‌ترین دستگاه‌های خم برقی در ایران، پرس بریک‌های نوع NC و CNC هستند. هر دستگاه چندین غلتک خم دارد که بر اساس کاتالوگ و با توجه به پارامترهای خم انتخاب می‌شوند. رایج‌ترین نوع خم‌کاری دستگاهی برای پروفیل‌ها، نوع سه غلتکی است. معمولاً دو غلتک ثابت و یک غلتک متحرک است. فاصله آنها از هم را می‌توان متناسب با زاویه و شعاع خم تنظیم کرد.

برای خمکاری با دستگاه برقی، ابتدا غلتک متناسب با شکل پروفیل انتخاب شده و در جای خود روی دستگاه نصب می‌شود. سپس فاصله بین غلتک‌ها براساس شعاع خم تنظیم می‌شود. در مرحله بعد، پروفیل در شیار غلتک اول قرار می‌گیرد و دستگاه روشن می‌شود.

در این مورد از روش ‌های خمکاری پروفیل از نیروی مکانیکی اعمال ‌شده توسط یک نفر همراه با قالب خم و ابزارهای کمکی مانند سنبه و آچار F، برای خم کردن پروفیل استفاده می‌شود. برخی اوقات ضخامت پروفیل آن ‌قدر زیاد است که نیروی مکانیکی اعمالی توسط فرد، قدرت خم کردن آن را ندارد. در این صورت می‌توان با حرارت دادن و نرم کردن قطعه، به خم شدن آن کمک کرد.

روش‌های خمکاری پروفیل دستی انواع مختلفی دارند. مثلاً در یک روش، قطعه را با گیره ثابت نگه می‌دارند و با استفاده از سنبه یا چکش، زاویه خم را ایجاد می‌کنند. در یک روش دیگر، قطعه را دور قالب خم قرار می‌دهند و دو طرف آن را با استفاده از آچار F می‌کشند تا قطعه دور قالب، خم شود. ابزارهایی مانند خم‌ کن دستی، مدرج هم هستند. قطعه بین دو لبه آن قرار داده می‌شود و زاویه خم با استفاده از قسمت مدرج مشخص می‌شود. با فشار دادن اهرم‌ها، پروفیل از محلی که وسط خم ‌کن قرار داده شده است، خم می‌شود.

زمانی که شعاع خم کم است، پروفیل دچار چین‌خوردگی می‌شود. در این حالت، می‌توان با گرما و چکش‌کاری ناحیه این چروکیدگی را برطرف کرد. یک روش دیگر برای از بین بردن این مشکل، تکنیک فاق‌بری است که برای قوطی‌ها بیشتر کاربرد دارد.

محاسبات خمکاری پروفیل

برای محاسبه خم پروفیل، به طول اولیه خم و پارامترهای خم نیاز داریم که عباراتند از:

• شعاع (R): مقدار خمیدگی و انحنای ناحیه خم را مشخص می‌کند که با توجه به طرح و شکل نهایی پروفیل مشخص می‌شود. مقدار آن برابر با شعاع بیرون قالب یا غلتک است.
• زاویه (Ɵ): زاویه خمیدگی نهایی بیرونی
• مرکز ثقل (G): برای محاسبه طول اولیه به این پارامتر نیاز داریم.
• طول اولیه (L): طول پروفیل موردنیاز برای خم‌ کردن

طول اولیه = فاصله لبه تا مرکز ثقل 1 + میزان مجاز خم + فاصله لبه تا مرکز ثقل 2

خمکاری قوطی پروفیل

در اکثر مواقع، قوطی پروفیل شعاع خم پائینی دارد. بنابراین در میان انواع روش‌های خمکاری پروفیل upvc و آهنی بهترین روش برای آنها، فاق ‌بری است. برای فاق‌بری باید با استفاده از فرمول آن (α = 180 – β)، زاویه فاق به ‌دست آید. در این فرمول، α ضریب فاق و β زاویه خم بیرونی هستند. اگر ضخامت قوطی نازک باشد، یک قطعه مثلثی و اگر ضخامت آن زیاد بود، یک قطعه ذوزنقه‌ای شکل از وسط طول اولیه بیرون آورده می‌شود. سپس، پروفیل قوطی را با روش دستی یا ماشینی خم می‌کنند. بعد از اتمام خمکاری، دو لبه بریده‌ شده به هم جوش داده می‌شوند.

صنایع مفتولی توری کالا تولید کننده محصولات مفتولی ، توری های فلزی و توری های مفتولی بوده و دارای واحد توری بافی تمام اتوماتیک می باشد …

انجام خدمات خمکاری پروفیل در مرکزآهن

برای ساخت یک سازه یا مصنوع فلزی، گاهی لازم است تغییراتی در ظاهر فیزیکی آن محصول ایجاد کنیم. خمکاری روشی است که برای ایجاد خم در قطعات فلزی مختلف از جمله پروفیل به‌ کار می‌رود. برای یک خم بی ‌عیب و نقص به پارامترهای خم و محاسبات آنها نیاز است و توصیه می‌شود برای خدمات خمکاری پروفیل به مراکز معتبر ارائه‌دهنده این خدمات مراجعه کنید. مرکزآهن تمامی خدمات خمکاری پروفیل سبک و سنگین را توسط بهترین دستگاه‌ و تجهیزات انجام می‌دهد.

ه محصولاتی مناسب است؟

اگر محصول موردنظر ضخامت زیادی نداشته‌باشد، می‌توان از روش خمکاری دستی استفاده کرد.