أنواع أدوات الضغط

تُستخدم أدوات الضغط بشكل شائع في المكابس الهيدروليكية والهوائية والميكانيكية لإنتاج مكونات الصفائح المعدنية بكميات كبيرة. تُصنف أدوات الضغط عمومًا حسب أنواع العمليات التي تُجرى باستخدامها، مثل التقطيع، والثقب ، والثني ، والتشكيل ، والحدادة ، والتشذيب ، وما إلى ذلك. كما يُشار إلى أداة الضغط بأداة تقطيع، أو أداة ثقب، أو أداة ثني، وما إلى ذلك . [ 1 ]

تصنيف أدوات الضغط

أداة التشكيل

أداة فارغة

عملية التثقيب هي عملية يتم فيها قطع المحيط بالكامل، والجزء المقطوع المطلوب يُعرف باسم STAMP أو BLANK.

  • عندما يتم إنتاج مكون باستخدام قالب واحد حيث يتم قطع الشكل الخارجي بالكامل في ضربة واحدة، تسمى الأداة أداة التشكيل.
  • عملية التقطيع هي عملية قطع الأشكال المسطحة من الصفائح المعدنية.
  • يتم التخلص من المنطقة الخارجية من المعدن المتبقية بعد عملية التشكيل بشكل عام كنفايات.
  • حجم القطعة الخام أو المنتج هو حجم القالب ويتم تحديد الخلوص على المثقب.
  • إنها عملية قطع المعادن.

في عملية التشكيل، لا يعتبر المعدن الناتج بعد القطع خردة إذا كان قابلاً للاستخدام.

  • يعتمد حجم القطعة الفارغة على حجم القالب.
  • لذا فإن حجم فتحة القالب يساوي حجم القطعة الخام.
  • تم إعطاء الإذن باللكمة.
  • ورقة بيضاء تُستخدم كمنتج نهائي.

أداة ثقب

أداة ثقب

تتضمن عملية التثقيب قطع ثقوب نظيفة ينتج عنها قطعة معدنية صغيرة. تُسمى هذه العملية بالقطع بالقالب، ويمكن استخدامها أيضًا لإنتاج مكونات مسطحة حيث يُضغط القالب، وهو أداة مُشكّلة، في مادة صفائحية باستخدام عملية قص لقطع الثقوب. يمكن استخدام هذه الطريقة لقطع أجزاء بأحجام وأشكال مختلفة في الصفائح المعدنية والجلود والعديد من المواد الأخرى.

أداة القطع

أداة القطع

إنها عملية قص يتم فيها فصل القطع الخام عن شريط معدني عن طريق قطع الجانبين المتقابلين للجزء بالتتابع.

أداة الفصل

يشبه هذا أداة القطع، حيث يتم قطع جزء منفصل من صفيحة أو شريط معدني على طول مسار هندسي محدد. الفرق بين أداة القطع وأداة الفصل هو أن أداة القطع يمكن تثبيتها بدقة على الصفيحة المعدنية، بفضل شكلها الهندسي. باستخدام أدوات القطع، يمكن قطع الصفيحة المعدنية على مسار واحد في كل مرة، ولا يوجد عمليًا أي هدر للمادة. أما مع أدوات الفصل، فلا يمكن تثبيت الشكل بدقة. تتضمن أدوات الفصل قطع الصفيحة المعدنية على طول مسارين في وقت واحد. تهدر أدوات الفصل كمية معينة من المادة، قد تكون كبيرة.

أداة التشذيب

عند تشكيل الأكواب والأغلفة من صفائح معدنية مسطحة، تبقى الحواف متموجة وغير منتظمة نتيجةً لتدفق المعدن غير المتساوي. يظهر في الصورة غلاف ذو حافة، بالإضافة إلى الحلقة المشذبة التي أُزيلت من حول الحافة. ​​بينما تُزال كمية صغيرة من المعدن من جانب أحد المكونات باستخدام أداة التشذيب. [ 2 ]

أداة التشذيب

أداة الحلاقة

تُزيل عملية الكشط كمية صغيرة من المادة حول حواف القطع المختومة أو المثقوبة مسبقًا. وتُنتج حافة مستقيمة وناعمة، ولذلك تُستخدم هذه العملية بكثرة في أجزاء الآلات الموسيقية والساعات وما شابهها. وتُجرى عملية الكشط باستخدام أدوات مصممة خصيصًا لهذا الغرض، كما تتطلب وجود خلوص مناسب في القالب.

أداة التشكيل

التشكيل هو عملية تغيير شكل قطعة ما إلى شكل منحني. وتُستخدم أدوات التشكيل لتطبيق أشكال أكثر تعقيدًا على قطع العمل. يكون خط الانحناء منحنيًا بدلًا من أن يكون مستقيمًا، ويخضع المعدن لعملية انسياب أو تشوه لدني.

أداة الرسم

تُحوّل أدوات الرسم الصفائح المعدنية المسطحة إلى أكواب أو أصداف أو أشكال أخرى مرسومة، وذلك بتعريض المادة لتشوه لدني شديد. يوضح الشكل صدفة عميقة نسبياً تم رسمها من صفيحة مسطحة، وهي عبارة عن استطالة محورية ناتجة عن تطبيق قوة محورية.

أداة الرسم

يُستخدم هذا النوع من أدوات الضغط لأداء عملية واحدة محددة فقط، ولذلك يُصنف ضمن أدوات المرحلة.

أداة تقدمية

تختلف أداة التشكيل التدريجي عن أداة التشكيل المرحلي في النقاط التالية: في أداة التشكيل التدريجي، يتم الحصول على المكون النهائي من خلال تشكيل الصفيحة المعدنية أو الشريط على أكثر من مرحلة. في كل مرحلة، تقوم الأداة بتشكيل المكون تدريجيًا نحو شكله النهائي، وتكون المرحلة الأخيرة عادةً هي القطع.

أداة مركبة

تختلف الأداة المركبة عن الأدوات التدريجية والمرحلية في ترتيب المثقب والقالب. فهي أداة معكوسة، حيث تتم عمليتا التشكيل والتثقيب في مرحلة واحدة، كما يعمل مثقب التشكيل كقالب تثقيب. أي أن المثقب يكون في الجانب السفلي من الأداة، بينما تكون مثاقب التثقيب في الجانب العلوي. ويتشكل النتوء على جانب واحد فقط.

أداة مركبة

في أداة متعددة الوظائف، تُنفذ عمليتان أو أكثر، مثل الثني والتشذيب، في آنٍ واحد. ويمكن دمج عمليتين أو أكثر، مثل التشكيل والسحب والبثق والنقش، على المكون مع عمليات قطع متنوعة، مثل التقطيع والثقب والتخريم والقطع - إذ يمكنها أداء عمليات القطع وغير القطع في أداة واحدة.

صناعة أدوات الضغط العامة

سيحتوي تصميم أداة الضغط العامة على العناصر التالية:

  • الساق: يتم استخدامه كجزء لتثبيت قالب أداة الضغط في منزلق آلة الضغط مع المحاذاة الصحيحة .
  • الصفيحة العلوية: تُستخدم لتثبيت النصف العلوي من أداة الضغط مع منزلق الضغط. وتُسمى أيضاً صفيحة الدعم.
  • لوحة منع الثقب  : تمنع هذه اللوحة الثقوب الصلبة من اختراق اللوحة العلوية. وتُسمى أيضاً لوحة الضغط أو لوحة الدعم.
  • حامل المثقب: تُستخدم هذه اللوحة لاستيعاب مثاقب أداة الضغط.
  • المثاقب  : لإجراء عمليات القطع وغير القطع، يتم استخدام المثاقب العادية أو المثاقب ذات الشكل المحدد.
  • لوحة القالب: ستكون للوحة القالب ملامح مشابهة للمكون حيث تحتوي قوالب القطع عادةً على ثقوب مع مساحة خالية وزاوية، بينما تحتوي القوالب غير القاطعة على ملامح.
  • لوحة تثبيت القالب: تمنع هذه اللوحة إدخالات القالب المتصلبة من اختراق اللوحة السفلية.
  • عمود التوجيه وجلبة التوجيه  : يستخدمان للمحاذاة بين النصفين العلوي والسفلي لأدوات الضغط.
  • اللوحة السفلية: تُستخدم لتثبيت النصف السفلي من أداة الضغط مع منزلق الضغط.
  • لوحة التجريد: تُستخدم لتجريد المكون من المثاقب.
  • أدلة الشريط: تُستخدم لتوجيه الشريط إلى أداة الضغط لإجراء العملية.
أداة الضغط

قوة القطع في أداة الضغط

بشكل عام، يمكن حساب قوة القطع باستخدام الصيغة التالية: CF = L × T × ζmax

ستكون قوة القطع بالنيوتن (N)، حيث L = طول القطع بالمليمتر (محيط الشكل المراد قطعه). مثال:  مربع طول ضلعه 40 مم، سيكون طول القطع 160  مم.

T = سمك الصفيحة المعدنية بالمليمتر،

ζmax = أقصى مقاومة قص للصفائح المعدنية بوحدة ميجا باسكال

قوة التجريد

قوة التجريد هي القوة المطلوبة لإخراج الشريط من المثاقب، مما يساعد الشريط على التقدم للعملية التالية. عادةً ما تكون قوة التجريد من 10 إلى 20% من قوة القطع (CF).

قوة الضغط

قوة الضغط هي قوة القطع مضافًا إليها قوة التجريد: قوة الضغط = قوة القطع + قوة التجريد

يناسب أدوات الضغط

  • حامل المثقب والمثاقب =H7/k6
  • اللكمة والتقشير = H7/k6
  • عمود التوجيه وجلبة التوجيه = H7/g6
  • جلبة التوجيه واللوحة العلوية = H7/p6
  • عمود التوجيه واللوحة السفلية = H7/p6
  • وتد ولوحة = H7/m6
  • فتحات المسامير = H7/m6

مراجع

  1. سيريل دونالدسون، جورج إتش ليكين، في سي جولد، تصميم الأدوات، الطبعة الثالثة، تاتا ماكجرو هيل للتعليم، نيودلهي.
  2. أدوات الضغط ، المعايير البريطانية BSI، doi : 10.3403/00311896 ، تاريخ الاسترجاع : 2023-10-05