انواع روش های خمکاری ورق فلزی، کاربرد و دستگاه های مورد استفاده

خمکاری ورق، یک عملیات مکانیکی و یکی از روش ‌های پرکاربرد در صنعت فلزات است که برای تولید قطعات با شکل‌ و هندسه‌ های مختلف به کار می ‌رود. در این فرآیند با استفاده از دستگاه‌ های خاص، ورق فلزی را به شکل منحنی، زاویه‌دار یا سایر شکل ‌های مطلوب خم می‌ کند. خمکاری ورق های فلزی در صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، خودروسازی، دامداری، کشاورزی، ساخت وسایل منزل و … کاربرد فراوانی دارد. انواع روش های خمکاری ورق فلزی به همراه نکات و پارامترهای مهم مربوط به آن را در این مقاله از دانشنامه آهن ملل بخوانید.

خمکاری ورق چیست؟

خمکاری ورق، به ‌منظور شکل‌دهی و ایجاد یک فرم خاص و کاربردی در ورق صورت می‌گیرد. برای خمکاری ورق، قطعه مورد نظر در محفظه مخصوص دستگاه قرار می‌گیرد و با ایجاد فشار بر آن، فرم دلخواه به فلز داده می شود. به این صورت، ورق، تحت کشش قرار گرفته و تغییرشکل خواهد داد.

به‌طور‌ کلی، نحوه خمکاری ورق اهنی، یک فرآیند صنعتی است که در آن ورق‌ های فلزی با استفاده از ابزارها و ماشین‌ آلات خم می‌ شوند. خم کردن انواع ورق آهنی با توجه به نوع ورق متفاوت خواهد بود، دلیل آن نیز مشخصات و ویژگی های مختلف انواع ورق آهنی است. توصیه می کنیم برای آشنایی کامل با انواع ورق آهن و مشخصات آن ها مقاله زیر را مطالعه نمایید.

خمکاری ورق های فلزی به تجربه و تخصص نیاز دارد و در صورتی‌ که ناحیه مناسبی برای فشار انتخاب نشود یا قسمت اشتباهی تحت فشار قرار بگیرد، ممکن است ورق شکسته شود. در نتیجه، فردی که محاسبات لازم برای تغییر شکل این محصولات را انجام می‌دهد، باید تخصص لازم را داشته باشد.

چرا ورق فلزی را خم می کنند؟

خمکاری ورق در بسیاری از زمینه‌ها موثر و کارآمد است. محصولات به‌ دست‌ آمده از عملیات خمکاری انواع ورق، در صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز، کشاورزی، دامداری، کارخانجات، کشتی‌سازی، ماشین‌سازی، ساخت هواپیما و بسیاری از موارد دیگر استفاده می شود. به‌عنوان مثال، در بدنه ماشین‌ها از ورق‌ خمکاری شده استفاده می‌شود و قالب اصلی و بیرونی ماشین‌ها به این صورت به دست می‌آید.

به‌ طور کلی، مهم ترین دلایل خمکاری ورق را می توان به صورت زیر معرفی کرد:

• ایجاد اشکال هندسی مختلف برای تولید قطعات و سازه های مختلف
• ایجاد فرم مورد نظر و افزایش زیبایی

---

پارامترهایی که قبل از خمکاری باید به آن توجه کرد

قبل از خمکاری انواع ورق، باید حتما به جنس آن و میزان فشار لازم برای خم‌کردن آن توجه کرد. به ‌عنوان مثال: ورق آلومینیومی، انعطاف بیشتری نسبت به محصولات فولادی یا آهنی دارد. به ‌همین ‌منظور، فشار کمتری برای تغییرشکل آن نیاز است. همچنین، ضخامت ورق و طرح مورد نظر برای خم کردن، دیگر پارامترهای مهم برای خمکاری ورق هستند. با توجه به فاکتورهای فوق، نیروی متخصص تصمیم می‌گیرد که عملیات را به ‌صورت سرد یا گرم انجام دهد. برای مثال، زمانی که کربن محصول از یک مقدار خاص بالا‌تر باشد، قابلیت چکش‌خواری آن پایین است و نیاز به خمکاری گرم دارد.

در نهایت، برخی پارامترهای مهم قبل از خمکاری را می توان اینگونه دسته بندی کرد:

• شعاع داخلی خم (IR) که به میلی متر بیان می شود، مقدار فاصله را از محور خم تا قسمت میانی خم مشخص می‌کند.
• شعاع خم خارجی (ER) به معنی مجموع شعاع خم داخلی و ضخامت ورق است.
• ضخامت ورق یا مواد (MT) نیز در این فرآیند اهمیت قابل توجهی دارد.
• زاویه مکمل زاویه خم (B) یا حداقل طول فلنج، بر حسب میلی متر، نیز به ‌عنوان پارامتر دیگری مطرح می‌شود که در خمکاری باید آن را لحاظ کرد.
• عامل K نیز با درصدی از ضخامت ورق محاسبه می‌شود و به عوامل مختلفی مانند جنس ورق، روش خم و زاویه خم بستگی دارد. این مقدار، معمولا بین ۰.۲۵ تا ۰.۵۰ است.

از توجه به این پارامترها هنگام خم‌‌کاری و استفاده مناسب از آن‌ها می‌توان بهبود کیفیت و دقت فرآیند خمکاری ورق را تضمین کرد.

روش های خم کردن فولاد و ورق فولادی

در این بخش، انواع روش‌های خمکاری ورق‌ها را نام برده و توضیح داده‌ایم تا با هرکدام آشنا شوید. دانستن اطلاعات در ‌رابطه‌ با انواع خمکاری ورق و همچنین اصول خمکاری ورق در هر روش می‌تواند ما را در انتخاب بهترین راه جهت انجام خمکاری انواع ورق راهنمایی کند.

۱- خم V شکل

به خمکاری v شکل، خمکاری گوه‌ای هم می‌گویند. در این روش با یک سنبه که به شکل حرف v انگلیسی است ورق را در محفظه مخصوص تحت فشار گذاشته و قطعه فلزی به شکل حرف V در می‌آید. این نوع خم‌کاری برای ایجاد زاویه‌های تیز و دقیق در قطعات به کار می‌رود.

خمکاری V، پرکاربردترین روش خمکاری ورق است که به سه مدل مختلف به صورت زیر انجام می شود:

1. Coining (خمکاری ضربی یا سکه زنی)
2. Air Bending (خمکاری روی هوا)
3. Bottom Bending (خمکاری از ته یا کف)

بین این روش ها نیز دو روش آخر، بیشترین کاربرد را دارند.

۲- خم U یا ( U bending)

خمکاری انواع ورق از جمله خمکاری ورق آهنی با روش u bending کاملا شبیه به روش v شکل است و فقط شکل سنبه آن شبیه به حرف U انگلیسی است. این روش، کاربرد زیادی ندارد و بیشتر برای تولید کانال های فولادی u شکل استفاده می شود.

۳- خم رول یا (Roll bending)

خم رول، فرآیندی است که در آن قطعه فلزی با استفاده از غلتک‌ها به‌شکل منحنی خم می‌شود. برای خم کردن قطعات با شعاع بزرگ و منحنی‌های پیچیده استفاده می‌شود. نحوه خمکاری ورق در این روش نسبت به سایر موارد، تقریبا ساده‌تر است.

۴- خم لبه با سنبه و ماتریس یا (Edge bending)

خم لبه با سنبه و ماتریس، یک فرآیند پرطرفدار خم‌کاری است. در این روش، قطعه فلزی بین سنبه ماتریس قرار می‌گیرد و با ایجاد فشار به قطعه، لبه آن کلا خم می‌شود. این روش برای خم کردن لبه‌های قطعات به کار می‌آید.

۵- خمکاری لبه (Wipe bending)

طرز خمکاری ورق فلزی در این روش، مانند روش خمکاری با سنبه  ماتریس است. قطعه بین ۲ گیره قرار گرفته و با پانچ، لبه آن را خم می‌کنند.

۶- خم چرخشی (Rotary Bending)

خم چرخشی نیز یک روش خم کردن فلز است که در آن، قطعه فلزی به ‌وسیله‌ یک ابزار مناسب به‌ شکل دورانی خم می‌شود. در این روش، قطعه فلزی بین دو قالب قرار می‌گیرد و سپس، قالب خم‌کننده به‌ صورت چرخشی حرکت می‌کند تا قطعه را به شکل خم درآورد.

۷- خم شدن مرحله ای (Step bending)

قطعه فلزی بین دو قالب قرار می‌گیرد. نقاطی را به ترتیب روی ورق انتخاب کرده و سپس قالب خم‌کننده به‌صورت مرحله‌به‌مرحله حرکت می‌کند تا قطعه را به ‌طور کامل به‌حالت خم درآورد. این روش برای خم کردن قطعاتی با شکل‌های پیچیده مناسب است که به دقت بالا نیاز دارند.

نکات نهایی مربوط به خمکاری

فرقی نمی‌کند خمکاری ورق نمای ساختمان را انجام دهید یا سایر موارد خم‌کاری؛ مهم آن است که نکات نهایی را که در این بخش به توضیح آن‌‌ها خواهیم پرداخت به بهترین شکل ممکن مد نظر خود قرار دهید.

• حتما قبل از اقدام به برش ورق و خمکاری آن، اطلاعات مربوط به کاربرد و خم ورق خود را به فروشنده اعلام نمایید. زیرا برخی آنالیز ورق ها و بعضی برندها برای خمکاری مناسب نیستند و یا به الزامات خاصی برای خمکاری نیاز دارند.
• در صورتی که قصد دارید حفره در ورق ایجاد کنید، باید به فاصله حفره و محل خم توجه کنید. زیرا ممکن است قطر و شکل حفره در فرآیند خمکاری و بعد از آن تغییر کند.
• در طراحی سنبه برای خمکاری ورق باید عرض سنبه بیشتر از محصول فولادی باشد تا شکل خم، دقیق از آب درآید.
• در فرآیند خمکاری، امکان بازگشت فنری* وجود دارد. هر چه شعاع و زاویه خمش بیشتر باشد، امکان برگشت آن بیشتر خواهد شد.

*منظور از بازگشت فنری، تغییر زاویه خم و تمایل فلز به برگشت به حالت اولیه است. دلیل این امر نیز خاصیت ارتجاعی در فلزات پس از خمکاری می باشد.

انواع دستگاه خمکاری ورق

انواع دستگاه های خمکاری شامل دستگاه پرس، غلتک‌ها، ماشین‌های تاشونده و … می باشد. از آنجایی‌که خمکاری دستی ورق فلزی کار دشواری است و به زمان زیادی نیاز دارد، استفاده از ماشین خمکاری ورق و دستگاه‌های صنعتی در اولویت قرار دارد.  

مهم ترین دستگاه های خمکاری ورق را می توان به صورت زیر معرفی کرد:

• دستگاه خم‌کن دستی: این نوع خم‌کاری ورق، به ‌صورت دستی انجام می‌شود و برای کاربردهای ساده و کوچک مناسب خواهد بود.
• دستگاه خم‌کن برقی: این دستگاه خم کن از جعبه دنده و موتور الکتریکی برای خمش ورق استفاده می کند و برای ورق تا ضخامت ۶ میلی متر مناسب است.
• دستگاه خم‌کن ستونی: این دستگاه که برای ورق هایی با ضخامت ۳ تا ۶ میلی متر مناسب است، دارای دو فک در بالا و پایین دستگاه می باشد. طول این فک ها شعاع و میزان خمش را مشخص می کند.
• دستگاه پرس خم کن: این دستگاه برای خم کردن ورق‌های فلزی با استفاده از قالب‌های خم‌کاری به‌کار می‌رود.
• دستگاه خمکاری هیدرولیک: این دستگاه با استفاده از نیروی هیدرولیک، ورق‌ها را خم می‌کند و برای خم‌کاری قطعات بزرگ و سنگین استفاده می‌شود.
• دستگاه خمکاری CNC: این دستگاه با استفاده از دستگاه کنترل عددی کامپیوتری (CNC)، قادر به خم کردن ورق‌ها با دقت بالا و الگوهای پیچیده است.

 مزایای خمکاری ورق

بزرگ‌ترین مزیت این کار، کاربردی‌بودن آن در صنایع مختلف است که نیاز بسیاری از مصرف‌کنندگان را برطرف می‌کند. همچنین خمکاری ورق نمای ساختمان، باعث زیبایی بیشتر، پیشرفت در زمینه ساختمان‌سازی و همچنین تسهیل و تسریع در کارها شده است. به طور کلی، بخشی از مهم ترین مزایای خمکاری ورق را در ادامه معرفی می کنیم:

• ایجاد شکل‌های پیچیده و دقیق در ورق‌ها
• کاهش وزن قطعات و سازه های ساخته شده با ورق
• افزایش دقت و صحت در ابعاد و شکل‌های مورد نیاز
• امکان تولید قطعات با شعاع منحنی کوچک
• کاهش نیاز به عملیات جوشکاری و اتصالات مکانیکی
• افزایش ظرفیت باربری قطعات ورقی

کاربرد خمکاری ورق

خمکاری ورق، یک فرآیند صنعتی است که در بسیاری از صنایع، مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی، صنایع فلزی و مبلمان کاربرد دارد. فرآیند خمکاری به ‌عنوان یک روش ساخت قطعات فلزی پیچیده و سازگار با نیازهای طراحی استفاده می‌شود و به تولید قطعات با دقت و استحکام بالا کمک می‌کند. از جمله مهم ترین کاربردهای این فرآیند، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• باکس‌های فلزی که در صنعت الکترونیک
• استفاده در صنایع ساختمان‌سازی برای تولیدات قطعات نبشی، قوطی و دیگر محصولات فلزی
• استفاده در صنایع کشتی‌سازی و در ساخت قطعات مورد نیاز کشتی
• ساخت لوازم کشاورزی یا تجهیزات لازم برای دامداری
• و …

عوامل موثر بر قیمت خدمات خمکاری ورق

شرکت‌هایی که خدمات خمکاری ورق را ارائه می‌دهند، معمولا فاکتورهای مختلفی دارند که هزینه محصولات را بر اساس آنها تخمین می‌زنند. به‌عنوان مثال: ضخامت ورق، یکی از موارد مهم در تعیین قیمت خمکاری آن است. جنس ورق نیز از عوامل مهم در قیمت‌گذاری این قطعه است. مورد دیگری که بر هزینه خمکاری ورق تاثیر می‌گذارد، تعداد خمش‌های ورق است.

به طور کلی، برخی عوامل موثر بر قیمت خدمات خم‌کاری عبارتند از:

1. نوع ورق: نوع ورق مورد استفاده (فولاد ضد‌ زنگ یا آلومینیوم) تاثیر قابل توجهی بر قیمت دارد.
2. ضخامت ورق: ضخامت ورق، معمولا به ‌صورت میلی‌متر مشخص می‌شود و با افزایش ضخامت، قیمت نیز افزایش می‌یابد.
3. اندازه قطعات: اندازه و شکل قطعاتی که باید خم شوند بر زمان و تلاش مورد نیاز برای خم‌کاری تاثیر مستقیم دارد.
4. پیچیدگی خم: قطعات با پیچیدگی بیشتر، به ماشین‌آلات و تجهیزات خاص‌تری برای خم کاری نیاز دارند که این امر، ممکن است قیمت را افزایش دهد.
5. حجم سفارش: حجم سفارش می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر قیمت داشته باشد. سفارش‌های بزرگ‌تر، معمولا به ارائه تخفیفات و شرایط بهتر منجر می‌شود.

جمع‌ بندی

خمکاری ورق، فرآیندی است که در آن ورق‌های فلزی به ‌شکل منحنی و خمیده تبدیل می‌شوند. این فرآیند با استفاده از ابزارهای خاصی مانند پرس‌ها و قالب‌ها صورت می‌گیرد. خم‌کاری در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی و صنعت الکترونیک کاربرد دارد. این فرآیند، به ‌دلیل ایجاد شکل‌های پیچیده و دقیق روی ورق‌ها حائز اهمیت است.

سوالات متداول