خمکاری مفتول و لوله

خمکاری چیست؟

خم کاری یکی از روش های تغییر فرم بودن براده بوده و با این روش می توان قطعات قابل انعطاف را به صورت سرد و گرم تغییر فرم داد. قابلیت خم کاری فولادهای غیر آلیاژی بستگی به مقدار درصد کربن آن ها دارد. هرچقدر مقدار کربن در آن ها زیادتر باشد قابلیت خم کاری آن ها کمتر است.

در خم کاری قطعات لایه های خارجی آن ها کشیده شده و فشرده می شوند. تنها یک لایه از نظر طول بدون تغییر باقی می ماند که آن را لایه یا فاز خنثی می گویند. برای درک مطلب فوق می توان تسمه ای را در نظر گرفت و روی آن سه ردیف سوراخ با قطرهای مساوی ایجاد کرد. سپس آن را به گیره بسته و خم می کنیم و مشاهده می کنیم که سوراخ هایی که در قطر خارجی واقعی کشیده شده اند و سوراخ هایی که در لایه های داخلی وجود دارند فشرده می گردند و فقط سوراخ هایی که در قطر خنثی وجود دارد بدون تغییر باقی می ماند و مقدار تغییر فرم در محل خم کاری بستگی به جنس قطعه کار، شعاع و زاویه خمش و فاصله لایه های خارجی تا فاز خنثی دارد. تغییر فرم زیاد در قطعاتی که قابلیت خم کاری آن ها کم است ممکن است ترک هایی ایجاد کند و برای جلوگیری از ترک برداشتن و یا شکستن قطعه کار در محل خم کاری باید شعاع خمش را متناسب با جنس و نوع کار در نظر گرفت. انتخاب شعاع خمش به عواملی نظیر قابلیت انعطاف، زاویه خمش؛ ضخامت و فرم مقطع قطعه کار و جهت الیاف بستگی دارد. در خم کاری قطعات باید توجه داشت که قطعه کار به خاطر داشتن خاصیت ارتجاعی، پس از خم کاری کمی به عقب بر می گردد. هرچقدر مقدار جنس قطعه کار سخت تر و ضخامت قطعه کار و زاویه خمش کمتر باشد مقدار برگشت بیش تر خواهد بود لذا باید در انتخاب زاویه خمش، مقدار برگشت را نیز در نظر گرفت.

انواع خمکاری 

خم کاری تسمه ها و شمش ها:

در خم کاری تسمه ها و شمش ها باید مقدار شعاع خمش را برای جلوگیری از ترک برداشتن قطعه کار با توجه به جنس آن انتخاب نمود. شعاع خمش در جنس هایی که جنس آن ها از فولاد نرم، مس، برنج و آلومینیوم می باشد باید حداقل یک تا دو برابر ضخامت خمش بوده و در فلزات سبک در حدود دو تا چهار برابر ضخامت خمش در نظر گرفت. تسمه های نازک که دارای عرض کمی می باشند می توان به کمک دست و یا با استفاده از انبر دم پهن خم کاری نمود و برای تسمه های ضخیم تر ابتدا آن ها را به نحوی در گیره می بندیم که خط خم، در امتداد لبه فک ثابت قرار گیرد و سپس چکش مناسبی تهیه کرده و با ضربه آن را خم می کنیم. در ضمن جنس تسمه ها از خانواده فولاد ST37 می باشد.

خم کاری ورق:

بیشتر برای ساخت درب های آهنی حیاط و پارکینگ کاربرد دارد و ورق های کوچک را می توان با استفاده از گیره خم کاری نمود. در این روش نیز برای جلوگیری از ترک برداشتن خم و همچنین ایجاد شعاع خمش مورد نظر می توان از یک قطعه کمکی استفاده کرد. برای هم کاری ورق هایی که دارای ابعاد متوسطی می باشند می توان از قطعه نبشی به عنوان لب گیره استفاده نمود. ورق های بزرگ تر را می توان با استفاده از دستگاه های خم کن دستی و یا ماشین خم کاری کرد.

خم کاری مفتول ها:

مفتول های نازک تا قطر دو و نیم میلی متر را می توان به کمک دست و با استفاده از انبر دم باریک یا دم پهن خم کاری نمود و برای خم کاری مفتول هایی با قطر بیش تر از یک قطعه کمکی (قالب) یا گرده سندان استفاده نمود.

خم کاری لوله ها و پروفیل ها:

در خم کاری لوله ها و پروفیل های تو خالی که برای ساخت نرده و حفاظ پنجره و درب و ستون های آهنی استفاده میشود که زاویه خمش آن ها زیاد بوده و شعاع خم کوچکی دارند، این امکان وجود دارد که مقطع آن ها در محل خمش تغییر فرم دهد هر چقدر قطر لوله بیش تر و ضخامت جداره آن کمتر بوده و شعاع خم نیز کوچک تر باشد مقدار این تغییر فرم بیش تر است. برای جلوگیری از این تغییر فرم مقطع در محل خمیدگی، می توان آن ها را از داخل تقویت کرده و یا از دستگاه های لوله خم کن برای این منظور استفاده کرد و لوله های بدون درز کم قطر را می توان در حالت سرد خم کاری نمود. لوله های با قطر بیش تر را پس از گرم کردن محل خم، خم کاری می کنند. در این روش باید سطح داخلی خمش را بیش تر از سطح خارجی گرم نمود انتخاب شعاع مناسب در تمیز بودن و عدم تغییر فرم در محل خم کاری بسیار موثر است شعاع خمش در خم کاری لوله نباید از سه برابر قطر اسمی آن ها کوچک باشد.

برای تقویت داخلی لوله ها جهت جلوگیری از تغییر فرم، مقطع آن ها در هنگام خم کاری، معمولاً از ماسه نرم و خشک و یا فنر خم کاری استفاده می کنند و لوله های بدون درزی که جنس آن ها از فولاد نرم، مس، برنج و آلیاژ سبک بوده و قطر آن ها تا شانزده میلی متر می باشد به کمک فنر می توان خم کاری نمود برای این منظور فنری انتخاب می کنند که قطر خارجی آن برابر قطر داخلی لوله بوده و قطر مفتول آن در حدود 1/5 میلی متر باشد.

در خم کاری لوله با توجه به قطر لوله ضخامت جداره و جنس لوله ابزار مورد نیاز را انتخاب می کنیم. داخل لوله های نازک را در حالت خم کاری سرد از قیر به عنوان تقویت کننده پر می کنند که معمولاً قبل از پر کردن قیر یک سر لوله را مسدود و دیواره داخلی آن را به گرافیت آغشته می کنند تا هنگام خارج کردن مواد تقویت کننده چیزی داخل لوله باقی نماند و بعد از خمکاری مواد داخل لوله را با اندکی حرارت ذوب کرده سپس داخل لوله را با بنزین می شویند و خم کاری لوله های با قطر بالا تا 100 میلی متر را به روش هیدرولیکی انجام می دهند.

با استفاده از لوله خم کن ها می توان لوله ها را سریع و بدون تغییر فرم خم نمود و دیگر نیازی به پر کردن آن ها نیست و برحسب قطر لوله و شعاع خمش می توان از لوله خم کن های اهرمی و یا هیدرولیکی استفاده نمود.

خم کاری تسمه ها و شمش ها به وسیله چکش کاری می توان در لایه های خارجی تسمه ها اضافه طول ایجاد کرد. این اضافه طول باعث خم شدن قطعه کار به سمت مقابل شده و متناسب با آن زاویه و شعاع خمش مورد نظر بدست می آید.

روش کار به این ترتیب است که قطعه کار روی سندان قرار داده و با قسمت باریک چکش به آن ضربه زده. نحوه وارد کردن ضربه بایستی به ترتیبی باشد که در قسمت بیرونی اضافه طول بیش تری ایجاد شده و هر چه به فاز خنثی نزدیک می شویم اضافه طول کمتر گردد. بدیهی است که برای یکنواخت شدن انحنا خمش، باید ضربات چکش با فواصل مساوی و ضربات یکنواخت بر روی قطعه کار وارد آورد. و برای خم کاری دقیق و سریع تر شمش های فرم دار، می توان از ماشین های مخصوص خم کاری استفاده نمود.

ابزار مورد نیاز خمکاری :

پرگار فلزی: برای رسم دوایر و قوس ها روی فلزات از وسیله ای به نام پرگار استفاده می شود و طول ساق های آن مساوی می باشد. این پرگار علاوه بر رسم دوایر و قوس ها برای اندازه گیری استفاده می شود.

گیره فلزی: گیره وسیله ای است برای اجسامی که از خود حالت پایدار ندارند و شامل: فک ثابت و متحرک، سندان، دسته و پیچ تنظیم می باشد و سه نوع گیره وجود دارد: 1- گیره موازی که به روش ریخته گری از چدن درست می شود و تحمل ضربات سنگین را ندارد. 2- گیره آهنگری یا زاویال که برای کارهای سنگین استفاده می شود و جنس آن از فولاد به روش کره کاری است و تحمل ضربات سنگین را دارد. 3- گیره لوله گیر برای ثابت نگه داشتن لوله به کار می رود.

سندان: وسیله ای است برای ضربه زدن و فرم دادن فلزات بر روی آن.

چکش: ابزاری است برای ضربه زدن و از دو قسمت سر و دسته تشکیل شده و به چکش های با وزن کمتر از یک کیلوگرم را چکش معمولی و بین یک تا دو کیلوگرم را چکش آهنگری و چکش بیش از دو کیلوگرم را پتک گویند.

وسایل حفاظت فردی: شامل لباس کار، کفش کار، دستکش چرمی و عینک محافظ می باشد.

متر فلزی: این متر جزء ابزارهای اندازه گیری طولی می باشد و ممکن است 3، 5 و یا 7 متری باشد و خاصیت فنری را دارد.

خم کن: وسیله ای است جهت خم کردن ورق های فلزی که ممکن است دستی و یا هیدرولیک باشد.

اره آتشی: برای بریدن پروفیل ها کاربرد دارد و دور آن RPM2000 می باشد.

شابلن: یکی از وسایل ثابت اندازه گیری است و به عنوان الگو از آن استفاده می کنند.

مواد مصرفی: شامل نبشی با نمرات مختلف انواع سپری و انواع مفتول ها است.