بخش‌های اصلی دستگاه خمکاری لوله فولادی

روش‌های خمکاری در طراحی و ساخت سازه‌های ساختمانی برای انحنا بخشیدن به بخش‌های خاصی استفاده می‌شود. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی بخش‌های اصلی دستگاه خمکاری لوله فولادی بپردازیم. در ابتدا برای خمکاری از روش‌های ساده‌تری مانند اهرم استفاده می‌کردند که دقت آن پایین بود. با پیشرفت تکنولوژی دستگاه‌های مدرن جایگزین روش‌های قدیمی شدند.

بخش‌های اصلی دستگاه خمکاری لوله فولادی

خمکاری لوله 


پیشرفت تکنولوژی این روزها در صنایع مختلف موجب بهبود شرایط، عملکرد، ابزار و تجهیزات شده است. یکی از این دستگاه‌ها، دستگاه خمکاری لوله است. با شناخت و آگاهی بیشتر از بخش‌های اصلی دستگاه خمکاری لوله فولادی خواهید توانست از این دستگاه به شکل بهینه و کارآمدتری استفاده نمود. دستگاه خمکاری در صنایع مختلف از جمله صنایع نظامی و هوافضا استفاده می‌شود. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی مطالب زیر بپردازیم:

 

  • انواع روش خمکاری
  • اجزای مختلف دستگاه خمکاری لوله
  • کدام روش خمکاری مناسب‌تر است؟

 

انواع روش خمکاری


خمکاری به روش سرد
خمکاری به روش گرم
خمکاری القایی

 

انواع روش خمکاری

اجزای مختلف دستگاه خمکاری لوله


برای استفاده بهتر از دستگاه خمکاری بهتر است با اجزای تشکیل دهنده آن و روش کار دستگاه آشنایی لازم را داشته باشید.

قالب گیره


در دستگاه خمکاری، یک قالب گیره برای نگهداری لوله در قالب خم به کار برده می‌شود. شیارهایی در سطح داخلی این قطعه تعبیه شده که مانع از سر خوردن لوله در قالب خواهد شد و کاملا لوله را ثابت و بی حرکت نگه می‌دارد. فولاد کم کربن و ضد سایش از موارد کاربردی در ساخت این قطعه است. قالب گیره وظیفه گرفتن لوله به وسیله قالب خم را بر عهده دارد. این کار از لغزش و بازگشت لوله به وضعیت اول در طول فرآیند خمکاری جلوگیری می‌کند. بر روی سطح داخلی قالب گیره و همچنین بر سطح داخلی بخش گریپ قالب خم، با استفاده از روش سند بلاست و یا با ایجاد شیارهایی بر روی سطوح آن‌ها مانع از لغزش لوله در حین فرآیند خم لوله خواهند شد. قالب گیره از جنس فولاد کم کربن ساخته می‌شود. از همین رو مقاومت و سختی بالایی در برابر سایش دارد. 

قالب خم


قالب خم شامل دو گیره و یک قالب است که با استفاده از آن می‌توان شعاع را بر روی لوله اعمال نمود. با استفاده از قالب خم و قطری که بر روی قالب ایجاد شده، می‌توان شعاع خم مورد نظر را تنظیم نمود. همانطور که گفته شد لوله‌های فولادی بر روی شیار ایجاد شده بر روی این قالب کشیده می‌شود. 
قالب خم از دو قسمت تشکیل شده است. این دو قسمت عبارتند از گیره و قالب فرم که به صورت یکپارچه تراشیده شده و یا به صورت دو قسمت مجزا ساخته می‌شوند. در نهایت از طریق جوش دو قسمت و یا به وسیله پیچ و مهره به یکدیگر متصل می‌شوند.
پس از تراش قالب خم، نوبت به اجرای عملیات حرارتی می‌رسد که این عملیات با توجه به تعداد تولید، کیفیت تولید و ... صورت می‌پذیرد. جنس قالب خم و سایر قالب‌ها نیز بر اساس تعداد خم تولید شده توسط قالب‌ها متفاوت است. قالب‌هایی که از فولاد ابزاری RC58 تا62 ساخته می‌شوند، سخت هستند. فولادهای نرم پرکربن RC50 تا 55 سخت می‌شوند. قالب‌های با فرم‌های بزرگ از فولاد کم کربن ریختگی ساخته و در نهایت سخت کاری می‌شوند.


قالب فشار


قالب فشار دارای دو نوع ثابت و متحرک بوده که با وارد کردن فشار در جهت خلاف قالب خم مانع از غلتیدن لوله در قالب خواهد شد. قالب فشار به منظور اعمال فشار به لوله فولادی برای ممانعت از چرخش لوله به همراه قالب خم و گیره کاربرد دارد. در واقع می‌توان گفت که قالب فشار نیروی عکس العمل خم را به لوله وارد می‌نماید.
علاوه بر اعمال بالا، قالب فشار متحرک با هل دهنده لوله در جهت طولی موجب جریان ماده در ناحیه خم می‌شود. عمل هل دادن از نازک شدن دیواره بیرونی لوله فولادی جلوگیری می‌کند. قالب فشار مانند قالب گیره نیست و سطح صافی دارند.

مندرل


می‌توان گفت مهمترین قسمت در این دستگاه‌ها مندرل است که از بروز چین و چروک و نقص در سطح داخلی و خارجی لوله جلوگیری می‌کند. این قسمت در لوله‌هایی استفاده می‌شود که تولید آن‌ها حساس است یا سطح نازک تری دارد. اما این قسمت باعث نازک شدن سطح خارجی لوله می‌شود. بنابراین هنگام استفاده از آن، باید این نکته را در نظر بگیرید. در بین اجزای نشان داده شده، مندرل مهمترین نقش را در خم شدن لوله‌های دیواره نازک ایفا می‌کند. به این ترتیب، مندرل از فرورفتگی دیواره بیرونی لوله فولادی و همچنین چین خوردگی دیواره داخلی لوله در حین خم شدن جلوگیری می‌کند. مندرل همچنین سطح مقطع لوله به ویژه لوله‌های با دیواره نازک را در شکل اولیه خود یعنی گرد حفظ کرده و از بیضی شدن آن جلوگیری می‌کند. با این حال، به دلیل تماس سایشی با دیواره داخلی لوله، ممکن است باعث نازک شدن دیواره بیرونی لوله در ناحیه خم شود. بنابراین، فقط در صورت نیاز باید از آن استفاده کرد.
همانند قالب وایپر، مندرل از آلومینیوم-برنز برای خم لوله‌های فولادی ضد زنگ و دیگر آلیاژها و برای خم شدن لوله‌های فولادی کربنی و لوله‌های غیر آهنی سخت شده استفاده می‌شود.

قالب‌های وایپر


از قالب وایپر برای خم کردن لوله‌هایی که نازک‌تر هستند، استفاده می‌شود. این قالب از چروک شدن لوله در طی فرآیند خمکاری جلوگیری می‌کند. قالب وایپر به شکل چند پارچه ساخته می‌شوند. علت این امر را می‌توان ناشی از شکستگی نوک نازک و تیزی که در قالب وایپر تعبیه شده دانست. نقطه مماس قالب بل سطح خم، بسیار نازک است. در خم‌های با تعداد بالا، احتمال آسیب دیدگی آن بسیار زیاد است. با چند پارچه نمودن این بخش از وایپر می‌توان آن را تعویض نمود.
جنس قالب وایپر از لوله استیل ضد زنگ و آلیاژهای دیگر ساخته شده تا برای خم لوله کربنی و غیرآهنی سخت شده باشد.
این قالب در نقطه مقابل نقطه مماس مندرل قرار گرفته است. محل قرار گیری آن در دیواره خارجی لوله است که از چروک شدن لوله در هنگام خمکاری جلوگیری می‌کند. مندرل در سطح داخلی و وایپر در سطح خارجی لوله فولادی و هر دو در نقطه مماس مندرل به قالب خم، مانع از چروک شدن لوله خواهند شد.


کدام روش خمکاری مناسبتر است؟


روش خمکاری متناسب با حداکثر زاویه خم و نوع خم انتخاب می‌شود. کاربردی‌ترین و متداول‌ترین نوع خمکاری کششی-چرخشی است مه محدوده وسیع از خم‌ها در زوایای مختلف را به راحتی انجام می‌دهد. علت محبوبیت این روش، انعطاف پذیری بالای آن است.

 

منبع تامین محتوای فولاد24

دیدگاه ها