اصطلاحات کشش عمیق: کشش، کشش عمیق، آیرونینگ، اسپینینگ

1. چرا این اصطلاحات گیج‌کننده هستند

دو برخورد عامل بیشتر سردرگمی‌ها هستند.

اولین مورد تفاوت بین نقشه (drawing) و کشش (drawing) است. در مهندسی، نقشه یک سند است - طرح ابعادی یک قطعه. در شکل‌دهی فلزات، کشش یک عملیات است. بنابراین جستجوی نقشه ورق فلزی افرادی که به دنبال قالب نقشه CAD هستند را با افرادی که به دنبال فرآیند شکل‌دهی هستند مخلوط می‌کند. هر دو معتبر هستند و این یک سوال نیست.

دومین مورد تفاوت بین کشش سطحی و کشش عمیق است. هر دو ماده را به داخل قالب می‌کشند. تفاوت در میزان ماده‌ای است که باید حرکت کند، و این تعیین می‌کند که آیا به نگهدارنده ورق اولیه نیاز دارید، قطعه چند ضربه نیاز دارد و هزینه ابزار چقدر خواهد بود.

2. عملیات، کنار هم

اصطلاح	چه اتفاقی برای ماده می‌افتد	ضخامت دیواره	قطعات متداول
کشش (کم عمق)	بلنک به داخل قالب کشیده می‌شود؛ عمق نسبت به قطر کم است	عمدتاً بدون تغییر	سینی‌های کم عمق، درپوش‌ها، پوشش‌ها
کشش عمیق	بلنک مسافت طولانی به داخل قالب جریان می‌یابد؛ عمق بیش از حدود نصف قطر	دیواره نزدیک به ضخامت بلنک باقی می‌ماند؛ کف و شعاع تغییر می‌کنند	لیوان‌ها، محفظه‌ها، پوسته‌ها، آستین‌ها
کشش مجدد	ضربه دوم یا سوم قطر را بیشتر کاهش می‌دهد	در اصل بدون تغییر؛ سخت‌شدگی ناشی از کار تجمع می‌یابد	قطعات کشیده شده بلند و باریک
اتوکشی	لیوان از طریق قالب با فاصله کاهش یافته فشار داده می‌شود و دیواره عمداً نازک می‌شود	عمداً کاهش یافته، اغلب با تلرانس کنترل می‌شود	قوطی‌های نوشیدنی، محفظه‌های سوپاپ سولنوئید
چرخش فلز	دیسک چرخان بر روی یک ماندل با غلتک‌ها شکل می‌گیرد	در جایی که غلتک فلز را کار می‌دهد نازک می‌شود	اشکال گرد بزرگ با حجم کم
هیدروفرمینگ	فشار سیال به جای پانچ جامد، بلنک را شکل می‌دهد	عموماً بدون تغییر؛ کرنش بسیار یکنواخت	اشکال لوله‌ای و پانلی پیچیده

3. قانون نسبت عمق به قطر

خط تقسیم عملی مورد استفاده در کارگاه، نسبت عمق به قطر است.

عمق ÷ قطر	معنی معمول آن
زیر حدود 0.5	فرم دهی سطحی؛ اغلب در یک ضربه انجام می‌شود، ممکن است نیازی به نگهدارنده ورق نباشد
حدود 0.5 تا 1.0	کشش عمیق کلاسیک؛ نیاز به نگهدارنده ورق دارد، معمولاً یک ضربه برای فولاد و آلومینیوم
حدود 1.0 تا 2.0	چندین مرحله کشش، احتمالاً با عملیات حرارتی میانی
بالای حدود 2.0	چندین مرحله کشش به همراه عملیات حرارتی؛ مسیر فرآیند و هزینه ابزار به طور محسوسی تغییر می‌کند

این نسبت یک قاعده سرانگشتی است، نه یک محدودیت. محدودیت واقعی ماده است: مقدار r، توان کارسختی و شرایط فعلی آن تعیین می‌کند که تا چه حد می‌تواند کشیده شود قبل از پاره شدن.

4. کشش عمیق و آهنگری یکسان نیستند

این تفاوت است که اغلب بیشترین تأثیر را بر هزینه قطعه دارد. کشش عمیق ماده را جابجا می‌کند و ضخامت دیواره را نزدیک به ضخامت اولیه نگه می‌دارد. آهنگری عمداً ضخامت دیواره را با عبور دادن فنجان کشیده شده از یک قالب با فاصله کمتر از ضخامت دیواره کاهش می‌دهد.

این از نظر تجاری مهم است. قطعه‌ای که طراحی کشش آن شامل تلرانس‌های قطر داخلی، قطر خارجی و ضخامت دیواره است - مانند محفظه شیر سولنوئید - اغلب می‌تواند با کشش به همراه آهنگری تولید شود به جای اکستروژن سرد و سپس تراشکاری. آهنگری هر دو قطر و پرداخت سطح را بدون نیاز به عملیات ماشینکاری حفظ می‌کند.

بیشتر بدانید: راهنمای کامل کشش عمیق — نسبت کشش، اندازه ورق، نیروی کشش و فاصله قالب، همراه با عیوب و راه‌حل‌های آنها.

5. منشاء این اصطلاحات

واژگان صنعتی از بسته‌بندی فلزی قرن نوزدهم نشأت گرفته است. ظروف فلزی کشیده شده برای نگهداری مواد غذایی از اولین کاربردهای انبوه بودند و تقاضا برای ظروف ارزان و بدون درز، هم پرس‌ها و هم روش‌های قالب‌گیری را پیش برد. صنعت قوطی نوشیدنی بعدها آهنگری را به یک استاندارد صنعتی تبدیل کرد، زیرا دیواره قوطی باید نازک‌تر از پایه‌ای باشد که از آن کشیده شده است.

در قرن بیستم، صنعت خودروسازی کشش ورق فلزی را در مقیاسی متفاوت صنعتی کرد: پانل‌های بدنه، محفظه‌ها و قطعات ساختاری، اغلب روی خطوط انتقالی و پیشرونده به جای پرس‌های تک ایستگاهی.

از دهه 1990، شبیه‌سازی المان محدود طراحی ابزار را از روش آزمون و خطای محض دور کرده است. نسبت‌های کشش، شکل ورق و برگشت فنری اکنون قبل از ساخت قالب محاسبه می‌شوند، به همین دلیل بررسی کشش مدرن می‌تواند پارگی یا چین خوردگی را قبل از آزمایش پیش‌بینی کند نه بعد از آن.

6. واژه‌نامه

• ورق خام — قطعه مسطح برش خورده از ورق قبل از عملیات کشش.
• نسبت کشش — قطر ورق خام تقسیم بر قطر پانچ برای یک ضربه.
• نسبت کشش محدودکننده (LDR) — بیشترین نسبت کششی که یک ماده در یک ضربه بدون پارگی تحمل می‌کند.
• نگهدارنده ورق (هولدر) — حلقه‌ای که فلنج را مهار می‌کند تا چین نخورد.
• مهره کشش — برآمدگی در قالب که جریان مواد را کنترل می‌کند.
• آیرونینگ — نازک کردن دیواره با عبور دادن فنجان از یک فاصله کاهش یافته.
• بازگشت فنری — بازیابی الاستیک پس از برداشتن پانچ؛ بیشتر برای آلومینیوم و فولادهای پراستحکام.
• بازپخت (میان‌مرحله‌ای) — نرم کردن قطعه سخت‌شده بین مراحل کشش.
• گوشه‌دار شدن — لبه موج‌دار ناشی از ناهمسانگردی صفحه‌ای در ورق.

7. پرسش‌های متداول

آیا کشش عمیق همان کشش معمولی است؟

خیر. کشش اصطلاح کلی است؛ کشش عمیق حالتی است که عمق نسبت به قطر زیاد است، بنابراین مواد مسافت طولانی‌تری جریان می‌یابند و نیاز به نگهدارنده ورق است.

تفاوت بین کشش عمیق و آیرونینگ چیست؟

کشش عمیق مواد را جابجا می‌کند و ضخامت دیواره را نزدیک به ضخامت اولیه ورق نگه می‌دارد. آیرونینگ عمداً دیواره را با عبور دادن فنجان از قالب با فاصله کاهش یافته نازک می‌کند. بسیاری از محفظه‌ها از هر دو استفاده می‌کنند: ابتدا کشش، سپس آیرونینگ برای رسیدن به تلرانس‌های قطر و دیواره.

آیا فلزکاری چرخشی ورق همان کشش عمیق است؟

خیر. فلزکاری چرخشی یک دیسک چرخان را روی یک ماندل با غلتک‌ها شکل می‌دهد و نیازی به قالب کشش ندارد. برای قطعات گرد بزرگ با حجم کم مناسب است؛ کشش عمیق برای حجم‌های بالاتر که قالب قابل توجیه اقتصادی است مناسب‌تر می‌باشد.

در چه عمقی، شکل‌دهی به کشش عمیق تبدیل می‌شود؟

قاعده کلی عمقی بیشتر از حدود نصف قطر است، که همچنین نقطه‌ای است که فلنج شروع به چین خوردن می‌کند و نیاز به نگهدارنده ورق ضروری می‌شود.

صفحات مرتبط

• کشش عمیق: راهنمای فنی کامل — مرجع کامل مهندسی
• کشش عمیق چیست؟ — تعریف، محدودیت‌ها و جدول نسبت عمق به قطر
• آیرونینگ در مهرزنی کشش عمیق — چگونه نازک کردن دیواره جایگزین عملیات ماشینکاری می‌شود
• فرآیند کشش عمیق در مقابل فرم دهی پرس — کدام فرآیند برای هندسه مورد نیاز واقعاً مناسب است
• ماشین حساب نیروی کشش عمیق — محاسبه نیروی کشش، نسبت کشش و تناژ پرس مورد نیاز
• قطعات فلزی کشش عمیق شده — محصولات تولیدی بالفورد