يتواصل خبير ثني الأقمشة ستيف بنسون مع القراء عبر رسائلهم الإلكترونية للإجابة على أسئلتهم حول حسابات ثني الأقمشة وثنيها. (صور غيتي)
أتلقى الكثير من الرسائل الإلكترونية شهريًا، وأتمنى لو كان لديّ الوقت الكافي للرد عليها جميعًا. ولكن للأسف، لا يكفي الوقت في اليوم للقيام بذلك كله. في مقال هذا الشهر، جمعتُ بعض الرسائل الإلكترونية التي أنا متأكد من أنها ستكون مفيدة لقرائي الأعزاء. والآن، دعونا نبدأ الحديث عن مسائل التصميم.
س: أود أن أبدأ بالقول إن مقالاتك رائعة، وقد وجدتها مفيدة للغاية. أواجه مشكلة في برنامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) الخاص بنا، ولا أجد لها حلاً. أقوم بإنشاء طول فارغ للحاشية، لكن البرنامج يطلب دائمًا مساحة إضافية للثني. أخبرني عامل الثني لدينا ألا أترك مساحة للثني، لذا قمت بضبط برنامج التصميم على الحد الأدنى المسموح به (0.008 بوصة)، لكن مع ذلك نفد المخزون.
على سبيل المثال، لديّ قطعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عيار 16، 304، أبعادها الخارجية 2 بوصة و1.5 بوصة، مع حافة خارجية 0.75 بوصة. وقد حدد مشغلو المكابح لدينا أن سماحية الثني هي 0.117 بوصة. عند جمع الأبعاد والحافة، ثم طرح سماحية الثني (2 + 1.5 + 0.75 - 0.117)، نحصل على طول قطعة خام يبلغ 4.132 بوصة. مع ذلك، أعطتني حساباتي طولًا أقصر للقطعة الخام (4.018 بوصة). بناءً على كل ذلك، كيف نحسب طول القطعة الخام المسطحة للحافة؟
أ: أولاً، دعنا نوضح بعض المصطلحات. لقد ذكرتَ بدل الانحناء (BA) ولكنك لم تذكر خصم الانحناء (BD)، لاحظت أنك لم تُدرج خصم الانحناء للانحناءات التي تتراوح أبعادها بين 2.0 بوصة و 1.5 بوصة.
يختلف كل من BA وBD ولا يمكن استخدامهما بالتبادل، ولكن إذا استخدمتهما بشكل صحيح، فإنهما يؤديان إلى نفس النتيجة. BA هي المسافة حول نصف القطر مقاسة عند المحور المحايد. ثم أضف هذا الرقم إلى أبعادك الخارجية لتحصل على طول القطعة المسطحة. أما BD فيتم طرحه من الأبعاد الكلية لقطعة العمل، مع مراعاة كل انحناءة على حدة.
يوضح الشكل 1 الفرق بينهما. تأكد فقط من استخدامك للقيمة الصحيحة. لاحظ أن قيمتي BA وBD قد تختلفان من انحناء لآخر، وذلك تبعًا لزاوية الانحناء ونصف القطر الداخلي النهائي.
لفهم المشكلة، أنت تستخدم فولاذًا مقاومًا للصدأ من النوع 304 بسماكة 0.060 بوصة، مع ثنية واحدة وأبعاد خارجية 2.0 و1.5 بوصة، وحافة مطوية 0.75 بوصة. مرة أخرى، لم تذكر معلومات عن زاوية الثني ونصف قطر الثني الداخلي، ولكن لتبسيط الحساب، قمت بحساب نصف قطر الثني بافتراض أنك قمت بثني بزاوية 90 درجة على قالب بسماكة 0.472 بوصة. هذا يعطيك نصف قطر ثني عائم 0.099 بوصة، محسوبًا باستخدام قاعدة 20%. (لمزيد من المعلومات حول قاعدة 20%، يمكنك الاطلاع على "كيفية التنبؤ بدقة بنصف قطر الثني الداخلي لتشكيل الهواء" بكتابة العنوان في مربع البحث على موقع thefabricator.com).
إذا كان نصف قطر الثقب 0.062 بوصة، فإن المادة تنحني بأكثر من 0.472 بوصة. عند فتحة القالب، ستحصل على 0.099 بوصة. ضمن نصف قطر الانحناء، يجب أن يكون عرض الانحناء (BA) 0.141 بوصة، والتراجع الخارجي 0.125 بوصة، وخصم الانحناء (BD) 0.107 بوصة. يمكنك تطبيق خصم الانحناء هذا على الانحناءات التي تتراوح بين 1.5 و2.0 بوصة. (يمكنك إيجاد صيغ عرض الانحناء وخصم الانحناء في مقالي السابق، بما في ذلك "أساسيات تطبيق دوال الانحناء").
بعد ذلك، عليك حساب المبلغ المطلوب خصمه للحاشية. في الظروف المثالية، يكون عامل الخصم للحاشيات المسطحة أو المغلقة (للأقمشة التي يقل سمكها عن 0.080 بوصة) هو 43% من سمك القماش. في هذه الحالة، يجب أن تكون القيمة 0.0258 بوصة. باستخدام هذه المعلومات، يمكنك إجراء حسابات القماش الخام.
0.017 بوصة. يمكن تفسير الفرق بين قيمة القطعة المسطحة لديك (4.132 بوصة) وقيمتي (4.1145 بوصة) بسهولة من خلال حقيقة أن عملية ثني الحواف تعتمد بشكل كبير على مهارة المشغل. ماذا أعني؟ حسنًا، إذا ضغط المشغل على الجزء المسطح من عملية الثني بقوة أكبر، فستحصل على حافة أطول. أما إذا لم يضغط المشغل على الحافة بقوة كافية، فستقصر الحافة في النهاية.
س: لدينا عملية ثني نقوم فيها بتشكيل صفائح معدنية متنوعة، من الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 20 غيج إلى المواد المطلية مسبقًا بسماكة 10 غيج. لدينا مكبس ثني مزود بضبط تلقائي للأدوات، وقالب V قابل للتعديل في الأسفل، ومثقب مجزأ ذاتي التموضع في الأعلى. للأسف، ارتكبنا خطأً وطلبنا مثقبًا بنصف قطر طرف يبلغ 0.063 بوصة.
نعمل على توحيد أطوال الحواف في الجزء الأول. قيل لنا إن برنامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) يستخدم حسابات خاطئة، لكن الشركة المطورة للبرنامج لاحظت المشكلة وأكدت أنها سليمة. هل المشكلة في برنامج آلة الثني؟ أم أننا نبالغ في التفكير؟ هل هي مجرد تعديل بسيط لزاوية الانحناء، أم يمكننا الحصول على مثقب جديد بنصف قطر 0.032 بوصة؟ أي معلومات أو نصائح ستكون محل تقدير كبير.
أ: سأتناول تعليقك بشأن شراء نصف قطر ثقب خاطئ أولاً. بالنظر إلى نوع الآلة التي لديك، أفترض أنك تستخدم التشكيل بالهواء. وهذا يدفعني لطرح عدة أسئلة. أولاً، عندما ترسل العمل إلى ورشة التصنيع، هل تُخبر المشغل على أي قالب تم تشكيل تصميم الفتحة للقطعة؟ هذا يُحدث فرقاً كبيراً.
عند تشكيل قطعة بالهواء، يتشكل نصف القطر الداخلي النهائي كنسبة مئوية من فتحة القالب. هذه هي قاعدة الـ 20% (راجع السؤال الأول لمزيد من المعلومات). تؤثر فتحة القالب على نصف قطر الانحناء، والذي بدوره يؤثر على BA وBD. لذا، إذا تضمنت حساباتك نصف قطر مختلفًا لفتحة القالب عن ذلك الذي يستخدمه المشغل على الآلة، فستواجه مشكلة.
لنفترض أن الآلة تستخدم عرض قالب مختلف عن المخطط له. في هذه الحالة، ستحقق الآلة نصف قطر انحناء داخلي مختلف عن المخطط له، مما يؤدي إلى تغيير BA و BD، وفي النهاية أبعاد الجزء المشكل.
وهذا يقودني إلى تعليقك بشأن نصف قطر الثقب الخاطئ (0.063 بوصة)، إلا إذا كنت تحاول الحصول على نصف قطر انحناء داخلي مختلف أو أصغر. يجب أن يعمل نصف القطر بشكل جيد، ولهذا السبب.
قم بقياس نصف قطر الانحناء الداخلي الناتج وتأكد من مطابقته لنصف قطر الانحناء الداخلي المحسوب. هل نصف قطر الثقب خاطئ فعلاً؟ يعتمد ذلك على الهدف المرجو. يجب أن يكون نصف قطر الثقب مساوياً أو أقل من نصف قطر الانحناء الداخلي الحر. إذا كان نصف قطر الثقب أكبر من نصف قطر الانحناء الحر الطبيعي على فتحة القالب، فسيأخذ الجزء نصف قطر الثقب. سيؤدي هذا بدوره إلى تغيير نصف قطر الانحناء الداخلي والقيم التي حسبتها لـ BA وBD.
من ناحية أخرى، لا ترغب في استخدام نصف قطر ثقب صغير جدًا، مما قد يؤدي إلى زيادة حدة الانحناء والتسبب في العديد من المشاكل الأخرى. (للمزيد حول هذا الموضوع، انظر "كيفية تجنب الانحناءات الحادة").
باستثناء هذين الحدين، فإنّ أداة التثقيب في الهواء ليست سوى وحدة دفع ولا تؤثر على BD وBA. مرة أخرى، يُعبّر عن نصف قطر الانحناء كنسبة مئوية من فتحة القالب، محسوبة باستخدام قاعدة 20%. كذلك، تأكد من تطبيق المصطلحات والقيم الخاصة بـ BA وBD بشكل صحيح، كما هو موضح في الشكل 1.
سؤال: أحاول حساب أقصى قوة جانبية لأداة حياكة مخصصة لضمان سلامة العاملين لدينا أثناء عملية الحياكة. هل لديكم أي نصائح تساعدني في إيجاد هذه القيمة؟
الإجابة: يصعب قياس وحساب القوة الجانبية أو الدفع الجانبي لتسوية حافة القماش على مكبس الثني، وهي في معظم الحالات غير ضرورية. يكمن الخطر الحقيقي في تحميل مكبس الثني فوق طاقته، مما قد يؤدي إلى تلف المثقب وقاعدة الماكينة. قد يؤدي انقلاب المكابس والقاعدة إلى انحناء كل منهما بشكل دائم.
الشكل 2. تضمن ألواح الدفع الموجودة على مجموعة من قوالب التسطيح عدم تحرك الأدوات العلوية والسفلية في اتجاهين متعاكسين.
عادةً ما ينحني مكبس الثني تحت الحمل ويعود إلى وضعه المسطح الأصلي عند إزالة الحمل. لكن تجاوز حد الحمل المسموح به قد يؤدي إلى انحناء أجزاء الماكينة لدرجة أنها لا تعود إلى وضعها المسطح، مما قد يُلحق ضررًا دائمًا بمكبس الثني. لذا، تأكد من مراعاة عمليات ثني الحواف عند حساب قوة الضغط. (للمزيد من المعلومات، يمكنك الاطلاع على "الركائز الأربع لقوة ضغط مكبس الثني").
إذا كانت الحافة المراد تسويتها طويلة بما يكفي، فسيكون الدفع الجانبي ضئيلاً. مع ذلك، إذا وجدت أن الدفع الجانبي مفرط وترغب في الحد من حركة وانحناء الجهاز، يمكنك إضافة صفائح دفع إليه. صفيحة الدفع عبارة عن قطعة فولاذية سميكة تُضاف إلى الأداة السفلية، وتمتد لأعلى متجاوزةً الأداة العلوية. تعمل صفيحة الدفع على تخفيف آثار الدفع الجانبي وتضمن عدم تحرك الأداتين العلوية والسفلية في اتجاهين متعاكسين (انظر الشكل 2).
كما أشرت في بداية هذا المقال، هناك الكثير من الأسئلة والوقت ضيق للإجابة عليها جميعاً. شكراً لكم على صبركم إذا كنتم قد أرسلتم لي أسئلة مؤخراً.
على أي حال، دعوا الأسئلة تستمر في الظهور. سأجيب عليها في أقرب وقت ممكن. وحتى ذلك الحين، آمل أن تساعد الإجابات هنا من طرحوا السؤال وغيرهم ممن يواجهون مشاكل مماثلة.
اكتشف أسرار استخدام مكبس الثني في ورشة العمل المكثفة هذه التي تستمر ليومين، 8 و9 أغسطس، مع المدرب ستيف بنسون الذي سيعلمك النظرية والأساسيات الرياضية وراء جهازك. ستتعلم مبادئ ثني الصفائح المعدنية عالية الجودة من خلال شرح تفاعلي ونماذج عملية طوال الدورة. من خلال تمارين سهلة الفهم، ستتعلم المهارات اللازمة لحساب خصومات الثني بدقة، واختيار الأداة الأنسب للعمل، وتحديد فتحة قالب الثني الصحيحة لتجنب تشوه القطعة. تفضل بزيارة صفحة الفعالية لمعرفة المزيد.
مجلة فابريكيتور هي المجلة الرائدة في أمريكا الشمالية في مجال تشكيل وتصنيع المعادن. تقدم المجلة الأخبار والمقالات التقنية ودراسات الحالة التي تمكّن المصنّعين من أداء أعمالهم بكفاءة أكبر. وتخدم فابريكيتور هذا القطاع منذ عام 1970.
الآن مع إمكانية الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من مجلة The FABRICATOR، أصبح الوصول سهلاً إلى موارد الصناعة القيّمة.
أصبح الإصدار الرقمي من مجلة الأنابيب والأنابيب متاحًا بالكامل الآن، مما يوفر سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيّمة.
استمتع بالوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من مجلة STAMPING Journal، التي توفر أحدث التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
استمتع بالوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من تقرير "التصنيع الإضافي" لمعرفة كيف يمكن استخدام التصنيع الإضافي لتحسين الكفاءة التشغيلية وزيادة الأرباح.
الآن مع إمكانية الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من مجلة The Fabricator en Español، سهولة الوصول إلى موارد صناعية قيّمة.