۷ روش عالی برای خم‌کاری ورق فولادی

یکی از قطعه‌های فولادی مهم در صنعت و ساخت‌وساز، انواع ورق فولادی است. محصولات زیادی از شکل دادن ورق فولادی تولید و به بازار عرضه می‌شوند. یکی از پروسه‌های شکل دادن به انواع محصولات فولادی از قبیل ورق، خم‌کاری است. از این روش برای تبدیل ورق به ناودانی، منحنی کردن ورق‌ها و ... استفاده می‌شود. در این کار مقاومت کششی محصول در نظر گرفته شده و بر اساس میزان خمش به آن شکل داده می‌شود تا دچار ترک و شکستگی نشود. در این مطلب از وبلاگ همراه فلز به بیان ۷ روش عالی برای خم‌کاری ورق می‌پردازیم. اگر در این حوزه فعالیت می‌کنید و یا علاقه‌مند به آشنایی با روش‌های خم‌کاری هستید، با همراه ما باشید.

خم‌کاری ورق چیست؟

Bending یا خم‌کاری فرآیندی است که با استفاده از دستگاه‌های مخصوص به محصولات فولادی مقدار مشخصی نیرو وارد شده و باعث به وجود آمدن زاویه‌های خاص و اشکال مختلف می‌شود. در خم‌کاری ممکن است ورق فولادی زاویه‌دار یا منحنی شود که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. بیان این نکته حائز اهمیت است که با خم کردن محصول فولادی در حجم آن تغییر ایجاد نمی‌شود و فقط شکل ظاهری آن دستخوش تغییرات خواهد شد.
ورق‌های خم‌شده در صنایع مختلفی اعم از کشتی‌سازی، دامداری، کشاورزی، خودروسازی و ساختمان‌سازی کاربرد دارند. بسیاری از وسایل خانه شما از قبیل لوستر، قوری‌های فلزی، سماور و چراغ‌ها حاصل فرآیند خم‌کاری هستند. با توجه به کاربرد محصول بعد از فرآیند خم‌کاری باید نوع سرد و گرم آن را مشخص کرد، در واقع برخی از ورق‌های فولادی در برابر خم شدن مقاومت کمی دارند و برای این کار باید مقداری گرم شوند.

نکات مهم در فرآیند خم‌کاری ورق

خم‌کاری ورق یک کار تخصصی و حرفه‌ای است و با تغییر شکل دادن، ورق به صورت دائمی تغییر می‌کند، به همین دلیل قبل از شروع این فرآیند باید به نکاتی که در ادامه بیان می‌کنیم، توجه شود.

• در صورتی که برای کاربرد مورد نظر باید حفره‌ای ایجاد کنید، فاصله بین محل خم و حفره باید استاندارد باشد تا شکل و قطر حفره تغییر نکند.
• برای طراحی سنبه، به عرض آن توجه کنید که باید از عرض محصول فولادی بیشتر باشد، در این صورت است که شکل آن دقیق خواهد شد.
• در صورتی که مواد اولیه ترد باشند، شاهد بازگشت فنری خواهید بود، زیرا این مواد ترد تنش نهایی و تسلیم نزدیک به همی دارند و پهنای باند الاستیک بیشتر است.
• در صورتی که شعاع و زاویه خمش بیشتر شود، برگشت‌پذیری بالایی را در پی خواهد داشت.

پارامترهای مهم در فرآیند خم‌کاری ورق؛ ۵ پارامتر مهم

عجله نکنید! قبل از این که ماده اولیه را زیر دستگاه قرار دهید و فرآیند خم‌کاری را آغاز کنید، بهتر است پارامترهای تعیین‌کننده در این موضوع را بدانید. برای آشنایی با این پارامترها در ادامه همراه ما باشید.  

1. پارامتر اول: این پارامتر شعاع خم شدن است و به صورت داخلی، متوسط و خارجی انجام می‌شود. با استفاده از این پارامتر زاویه خمش و نوع قالب برای خم کردن مشخص می‌شوند.
2. پارامتر دوم: این پارامتر در واقع ضخامت است. این مسأله بدیهی است که هر چقدر ماده اولیه ضخیم‌تر باشد، نیروی بیشتری برای خم کردن آن لازم است. به همین دلیل از این پارامتر برای مشخص شدن نوع خم کردن و دستگاه به‌کاربرده‌شده استفاده می‌شود. 
3. پارامتر سوم: این پارامتر زاویه خم شدن است. با توجه به کاربرد و ضخامت ورق این زاویه را با استفاده از دستگاه به صورت دقیق تعیین می‌کنند. برای این که زاویه دقیق‌تر باشد می‌توان از قالب‌های استاندارد استفاده کرد، به این ترتیب که این قالب‌ها زیر دستگاه قرار گرفته و با فشار دستگاه مواد اولیه به شکل قالب درمی‌آیند. در برخی از دستگاه‌ها نیز خود سری دارای زاویه بوده و بعد از وارد کردن فشار به ماده اولیه فرم خاصی را به آن می‌دهد. به این نکته توجه کنید که زاویه دقیق به شما محصولی مستحکم‌تر و راحت‌تر را تحویل می‌دهد.
4. پارامتر چهارم: این پارامتر طول لبه نسبت به منطقه خم است. این پارامتر مشخص می‌کند که از چه دستگاه و روشی برای خم کردن استفاده کنید. همچنین میزان فشار مورد نیاز برای این فرآیند را تعیین خواهد کرد.
5. پارامتر پنجم: آخرین پارامتر عرض ورق است که یک عامل تاثیرگذار در نوع قالب، نقطه اعمال نیرو و عمل خم کردن است.

۷ روش خم‌کاری ورق

ورق‌هایی که طی روش خم‌کاری به وجود می‌آیند در صنایع مختلفی کاربرد دارند، به همین دلیل باید میزان خم شدن، مقاومت و شکل آن‌ها با یکدیگر متفاوت باشد. برای این کار روش‌های مختلفی برای خم‌کاری ورق وجود دارد که هر کدام با دستگاه‌های خاصی انجام می‌شوند. در ادامه به ۷ روش عالی این فرآیند اشاره می‌کنیم:

1- خمش پایین

روش Bottom Bending یا خمش پایین نوعی از خم‌کاری ورق به شکل V است که با وارد شدن ضربه از سمت پایین انجام می‌شود. در این روش دستگاه به سمت پایین ماده اولیه فشار وارد کرده و در نهایت زاویه نهایی مورد نظر شکل خواهد گرفت. این کار در سطوح مرکزی انجام می‌شود تا دقت را بالا برده و میزان برگشت‌پذیری را کم کند.  

2- خمش هوا 

روش Air Bending یا خمش هوا یکی از روش‌های خم‌کاری ورق است که در آن محصول فولادی در دستگاه قرار گرفته و با فشار غیرمستقیم از طریق پانچ خم می‌شود. این روش خمش دقیقی را ایجاد نخواهد کرد، زیرا از یک قالب برای همه خمش‌ها استفاده می‌کند. علاوه بر آن ترمز پرس ممکن است کمی زود یا دیر عمل کرده و میزان خم تغییر کند.  

3-  خم‌کاری U

در روش خم‌کاری U Bending یک قالب روی ماده اولیه قرار می‌گیرد که به شکل U است و با قسمت میانی پانچ خمش فشار وارد می‌شود. این کار تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که ورق به اندازه کافی خم شود و شکل قالب را به خود بگیرد.  

4- خم‌کاری رول 

در روش خم‌کاری Roll Bending محصول فولادی با استفاده از پانچ‌هایی به شکل مخروطی یا لوله‌ای خم می‌شوند. شعاع محل خمش در این روش بیشتر بوده و با استفاده از آن چند نقطه فولادی را می‌توان خم کرد.  

5- خم‌کاری چرخشی 

روش خم‌کاری Rotary Bending با استفاده از دستگاه‌های تمام اتوماتیک انجام می‌شود. در این روش ترک‌ریزی و هیچ گونه خراشی در سطح ماده اولیه ایجاد نخواهد شد. با این روش محصولات مختلفی با زاویه‌های مشترک ایجاد می‌شوند.

6- خم‌کاری مرحله‌ای 

روش Step Benfing یا خم‌کاری مرحله‌ای شبیه به روش V است و تنها تفاوت آن این است که خم‌کاری ورق در چند مرحله تکراری انجام می‌شود. در این روش شعاع و زاویه آن با توجه به تعداد مراحل خمش ایجاد می‌شود. بیان این نکته اهمیت دارد که زیاد بودن تعداد مراحل باعث بهبود کیفیت محصول نهایی خواهد شد.  

7- خم‌کاری لبه‌ای 

در صورتی که به دنبال انواع روش‌های خم‌کاری ورق هستید با نگاه کردن به اطراف خود خم‌کاری Edge Bending بیشترین چیزی است که می‌بینید. ماده اولیه در این روش روی قالب‌های خاصی قرار گرفته و لبه‌های آن خمیده می‌شوند. در دستگاه مورد استفاده این روش بخشی برای تعیین شعاع داخلی خمش تعریف شده است که به نام wipe die است. 

بررسی خم‌کاری ورق با لیزر 

روش‌های بیان‌شده در متن فوق ۷ روش عالی برای خم‌کاری ورق بودند، اما این فرآیند تنها به این هفت روش ختم نمی‌شود. بسیاری از روش‌های نوین وجود دارند که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، که یکی از این روش‌ها خم‌کاری ورق با لیزر است. این روش به تازگی برای شکل‌دهی ورق‌های فلزی توسعه یافته است. در این روش با تشعشع پرتو لیزری غیرمتمرکز و اعمال تنش‌های حرارتی به ورق باعث خم شدن آن می‌شود. در روش‌هایی که در بخش قبلی بیان شد برای فرآیند خم‌کاری ورق به دستگاه‌های سنگین و مخصوص نیاز بود، در حالی که در این روش فرآیند خم‌کاری با تغییر ساختار ماشین فرم‌دهی تغییر پیدا کرده است. به همین دلیل بزرگ‌ترین مزیت این روش انعطاف‌پذیری، کاهش زمان تولید و کاهش هزینه‌ها است. از کاربردهای روش خم‌کاری با لیزر استفاده از آن در ابعاد میکرو برای صنایع میکروالکترونیک است. 

با انواع ماشین‌های خم‌کاری ورق فلزی آشنا شوید

ماشین‌های مورداستفاده در روش خم‌کاری ورق بر اساس برنامه‌ای که برای آن‌ها تعریف شده است، با استفاده از سنبه، با زاویه مشخص روی ورق خم ایجاد خواهند کرد. در برخی از موارد هنوز این کار دستی انجام می‌شود، ولی باید بگوییم که استفاده از دستگاه دقت و ظرافت محصول نهایی را بالا می‌برد. دستگاه‌های خم‌کاری ورق دارای انواع بسیاری هستند که در ادامه برخی از آن‌ها را معرفی می‌کنیم:  

ماشین خم‌کن دستی

بیشتر خم‌کاری ورق در این دستگاه توسط نیروی دست انجام می‌شود و اغلب برای محصولات فولادی که ضخامت کم و طول محدود دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساختار این نوع دستگاه بسیار ساده است.  

ماشین خم‌کن برقی

در این دستگاه برای خم کردن ورق از موتور الکتریکی و جعبه دنده استفاده می‌شود. صفحه گردان و فک خم‌کننده در این دستگاه طولی بین ۱-۶ متر دارد و محصولات فولادی را تا ضخامت ۶ میلی‌متر خم خواهند کرد.  

ماشین خم‌کن ستونی

در این ماشین دو فک با طول‌های متفاوت در قسمت بالا و پایین قرار دارند که طول آن‌ها میزان و شعاع خمش را مشخص می‌کند. در این دستگاه ماده اولیه را بین دو فک قرار داده و با استفاده از دسته تعبیه شده دو فک را به هم نزدیک می‌کنند. بر اساس ضخامت موردنظر ورق خم می‌شود.  

ماشین خم‌کن هیدرولیکی

این نوع ماشین با میزهای ۲-۱۲ متری تولید می‌شود و با استفاده از آن می‌توان با ظرافت و کم‌ترین میزان انحراف خمش را ایجاد کرد. در این ماشین بخشی به نام ضربه‌زنی وجود دارد که با استفاده از نیروی هیدرولیکی کار می‌کند و قدرت بالایی دارد. به همین دلیل برای محصولات دارای ضخامت بالا استفاده می‌شود.

کدام ورق‌ها قابلیت خم شدن دارند؟

بسیاری از انواع ورق‌های فولادی قابلیت خم‌کاری دارند، اما میزان خم‌پذیری آن‌ها بستگی به ترکیب شیمیایی، ضخامت، و نوع پوشش ورق دارد. برخی از مهم‌ترین ورق‌های فولادی که برای خم‌کاری مناسب هستند عبارتند از:

ورق سیاه (Hot Rolled Steel)

این ورق‌ها از فرآیند نورد گرم تولید می‌شوند و معمولاً در ضخامت‌های بالا به‌کار می‌روند. با اینکه نسبت به ورق‌های سرد دقت و صافی کمتری دارند، قابلیت خم‌کاری خوبی در دمای اتاق دارند و برای ساخت سازه‌های سنگین استفاده می‌شوند. قیمت ورق سیاه نیز به دلیل مقاومت بالا و کاربردهای گسترده‌ای که در صنایع ساختمانی و سنگین دارد، نسبت به برخی ورق‌های دیگر اقتصادی‌تر است.

ورق روغنی (Cold Rolled Steel)

این ورق‌ها که از نورد سرد به‌دست می‌آیند، سطح صاف‌تری دارند و انعطاف‌پذیری بالایی دارند. به دلیل دقت بالا و امکان خم‌کاری با زاویه‌های کوچک، در صنایع خودروسازی و ساخت قطعات دقیق به‌کار می‌روند.

✅ جهت استعلام قیمت ورق روغنی و خرید انواع ورق و آخرین قیمت آن‌ها تماس بگیرید تا کارشناسان فروش ما شما را راهنمایی کنند. 

ورق گالوانیزه (Galvanized Steel)

ورق‌های گالوانیزه که با یک لایه فلز روی پوشانده شده‌اند، علاوه بر مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، انعطاف‌پذیری نسبتاً خوبی دارند و در ساخت سازه‌های فلزی که در معرض رطوبت هستند به‌کار می‌روند.

مزایای خم‌کاری ورق چیست؟

حتما با خود می‌پرسید خم‌کاری ورق چه مزیت‌هایی دارد که این همه کاربرد دارد. در ادامه برخی از این مزایا را بیان می‌کنیم:  

1. با خم‌کاری نیازی به جوشکاری مواد اولیه نبوده و مقاومت ورق افزایش می‌یابد.
2. انواع مختلفی از محصولات فولادی در اشکال متنوع ساخته می‌شوند.
3. دقت و سرعت بالایی دارد.
4. هنگام مونتاژ قطعات، خطا را کاهش می‌دهد.

کاربردهای خم‌کاری ورق 

هر جایی که از ورق فولادی استفاده شود، در واقع خم‌کاری ورق هم وجود دارد. صنایع مختلفی از قبیل ساخت لوازم خانگی، ساختمان‌سازی، خودروسازی و ... به محصولات فولادی که دارای فرم‌های خاصی هستند نیاز دارند. اگر کمی به اطراف خود دقت کنید، وسایل بسیار زیادی را می‌بینید که در آن‌ها از خم‌کاری ورق استفاده شده است. یخچال، ماکروویو و اجاق گاز نمونه‌ای از این وسایل هستند. در برخی از صنایع از ورق‌های خم‌‌شده برای افزایش مقاومت استفاده می‌کنند. همچنین برای ساخت محل قرارگیری بار در خودروهای باری، هواپیماها، درب و کاپوت خودروها کاربرد دارند.

روش‌های خم‌کاری ورق فلزی 

خم‌کاری ورق فلزی یکی از رایج‌ترین فرآیندهای شکل‌دهی در صنعت فلزکاری است که در آن ورق فولادی با اعمال نیرو و تغییر شکل پلاستیک، در زاویه و شعاع مشخصی خم می‌شود. این عملیات می‌تواند به‌صورت دستی، نیمه‌خودکار یا کاملاً اتوماتیک انجام شود و بسته به نوع ابزار، دقت مورد نیاز و ضخامت ورق، روش‌های مختلفی مانند خم‌کاری با پرس برک، خم‌کاری غلتکی، خم‌کاری V، و خم‌کاری با قالب (دای) به کار می‌رود. انتخاب روش مناسب تأثیر مستقیمی بر کیفیت خم، سرعت تولید و هزینه نهایی دارد. در ادامه نگاهی می‌اندازیم به جدول مقایسه روش‌های خم‌کاری ورق فلزی: 

روش خم‌کاری	توضیح مختصر	مزایا	معایب	مناسب برای
خم‌کاری با پرس برک	استفاده از قالب پانچ و ماتریس برای خم‌کردن ورق	دقت بالا، تکرارپذیری خوب	نیاز به اپراتور ماهر	تولیدات صنعتی، سفارشی‌سازی
خم‌کاری غلتکی	عبور ورق از میان چند غلتک برای ایجاد انحنای تدریجی	مناسب برای خم‌های بلند و شعاع بزرگ	سرعت پایین در خم‌های تیز	ساخت تانک، سیلو، دودکش
خم‌کاری دستی	انجام خم‌کاری با ابزار ساده یا نیروی انسانی	هزینه کم، مناسب کارگاه‌های کوچک	دقت پایین، مناسب قطعات ساده	نمونه‌سازی، پروژه‌های محدود
خم‌کاری با قالب (دای)	استفاده از قالب سفارشی برای ایجاد خم خاص	سرعت بالا در تیراژ بالا	هزینه بالای طراحی قالب	تولید انبوه قطعات مشابه
خم‌کاری V شکل	خم‌کردن ورق به صورت زاویه‌دار (مانند ۹۰ درجه)	رایج‌ترین روش در صنایع	محدودیت در زاویه‌ها و شعاع‌ها	صنایع ساختمانی و فلزی

 

عوامل تاثیرگذار بر قیمت خم‌کاری ورق

انواع خم‌کاری ورق قیمت‌های متفاوتی داشته و معمولا بستگی به قیمت ورق آهن دارند. ورق‌هایی که ضخامت کم‌تری دارند و روی آن‌ها طرح و شکل خاص مانند حفره وجود ندارد، خم شدن راحت‌تری خواهند داشت و به همین دلیل قیمت خمش آن‌ها کم‌تر است. در طرف مقابل قیمت خمش انواع ورق‌هایی که ضخامت بیشتری دارند یا دارای حفره و شکل خاص بوده و نیازمند قالب‌های استاندارد منحنی و زاویه‌دار هستند قیمت بالاتری خواهند داشت. طبق مطالب بیان شده قیمت خم‌کاری ورق به عواملی از قبیل ضخامت خمش، فرم خمش، جنس، وجود حفره یا شکل خاص، نوع دستگاه، قالب خمش و تعداد ورق‌های خم شده بستگی دارد.

خم‌کاری ورق یکی از قدم‌های با ارزش در صنایع مختلف به شمار می‌رود. برای شکل‌های خاص و ویژه روی ورق فولادی از خم‌کاری استفاده می‌شود. این فرآیند با نیروی دست یا با استفاده از دستگاه‌های مختلف انجام خواهد شد و نوع با دستگاه آن دقیق‌تر و ظریف‌تر خواهد بود. در این مطلب از وبلاگ همراه فلز ۷ روش عالی برای خم‌کاری ورق را بیان کردیم. اگر در این زمینه فعالیت دارید و نیازمند مشاوره هستید، می‌توانید با کارشناسان تیم ما تماس حاصل فرمایید. همچنین در صورت داشتن هرگونه سوال، انتقاد و پیشنهادی گروه همراه فلز آماده شنیدن است. بسیار سپاسگزاریم تا انتهای مطلب ما را همراهی نمودید.