التشكيل المفتوح

1. التعريف

التشكيل المفتوح هو طريقة معالجة تستخدم قوة التأثير أو الضغط لجعل المعدن يتشوه بحرية بين سطحي السندان العلوي والسفلي، ويحصل على تشكيلات بدون قيود على الشكل والحجم وخصائص ميكانيكية معينة.

2. التصنيف

(1) التشكيل اليدوي المفتوح: يعتمد بشكل أساسي على أدوات يدوية بسيطة لتشكيل الفراغ لتغيير حجم وشكل الفراغ للحصول على التشكيل المطلوب. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لإنتاج أدوات أو أواني صغيرة.

(2) التشكيل بالفتح الآلي: يعتمد بشكل أساسي على معدات التشكيل الخاصة والأدوات الخاصة لتشكيل الفراغ لتغيير حجم وشكل الفراغ للحصول على التشكيل المطلوب. يمكن تقسيم الآلة إلى نوعين: التشكيل بالطرق والتشكيل بالفتح الآلي وفقًا لنوع المعدات المستخدمة.

أ. تستخدم مطرقة التشكيل لتشكيل المعادن الصغيرة والمتوسطة الحجم.

ب. تُستخدم المكبس بشكل أساسي لتشكيل المنتجات الكبيرة.

3. تدفق العملية الأساسية

التشويش: أثناء عملية التشكيل، يتم تقليل ارتفاع القطعة الخام وزيادة مساحة المقطع العرضي. يتم استخدامه بشكل أساسي لتشكيل قطع التروس الخام، وتشكيل الكعكة المستديرة، وما إلى ذلك.

السحب: يُعرف أيضًا باسم تمديد العين، وهي عملية تشكيل تقلل من مساحة المقطع العرضي للقطعة الخام وتزيد من الطول. تُستخدم بشكل أساسي في تشكيل قضبان وأعمدة التشكيل.

اللكم: عملية تشكيل ثقب كامل أو نصف كامل على قطعة العمل

الانحناء: عملية ثني المادة الخام إلى شكل محدد

الالتواء: العملية المساعدة لتدوير جزء واحد من الفراغ بالنسبة لجزء آخر حول محور

القطع: العملية المساعدة لقطع أو فصل المادة الخام جزئيًا

التحويل: العملية المساعدة المتمثلة في تحويل جزء واحد من الفراغ بالنسبة لجزء آخر، مع الحفاظ على المحور الموازي

التشكيل: عملية تسخين قطعتين من الفراغات إلى درجة حرارة عالية وتشكيلهما في قطعة واحدة

التشطيب: العملية المستخدمة لتحسين حجم وشكل التشكيل لتلبية متطلبات رسم التشكيل بالكامل، مثل شكل الأسطوانة والعصا المقطوعة بعد التكسير، وشهادة السطح المحدب والمقعر وغير المستوي والمسنن، وتسطيح السطح النهائي. تقويم الانحناء بعد الرسم والتصحيح بعد التشكيل بالشطب، إلخ.

4. الأمور التي تحتاج إلى الاهتمام

أ. يجب أن يتوافق حجم وحجم المادة الخام الوسيطة مع النقاط الرئيسية لتشغيل كل عملية، مثل أن تكون نسبة الارتفاع إلى القطر للمادة قبل التكسير 22.5

ب. يعتمد تحويل المقطع العرضي أثناء الرسم على البيانات التجريبية، ويجب تقدير تغير حجم القطعة الخام في كل عملية من عمليات التشكيل. على سبيل المثال: يتم تقليل ارتفاع القطعة الخام قليلاً أثناء اللكم، ويكون عمومًا 1.1 مرة ارتفاع التشكيل، وما إلى ذلك؛ سيزداد الارتفاع أثناء توسع عمود القلب، وما إلى ذلك.

ج. عند عمل تجاويف مجزأة، من الضروري التأكد من أن كل جزء من التشكيل له حجم كافٍ. على سبيل المثال، عند قطع عمود الخطوة أو العمود المرفقي أو نتوء الترس، يجب أن يتم توزيع حجم كل جزء بشكل جيد. عند التشكيل عدة مرات، يجب الانتباه إلى إمكانية التسخين في المنتصف. يجب إيلاء اهتمام خاص لتشوه آخر حريق والتحكم في درجات حرارة التشكيل الأولية والنهائية لآخر حريق لضمان حجم وجودة التشكيل. أثناء مرحلة ما بعد التشطيب، يجب أن يكون هناك هامش تصحيح كافٍ، لأنه في عمليات الضغط على الكتف، والإزاحة، واللكم، وما إلى ذلك، توجد ظواهر مثل الانكماش على الفراغ، لذلك يجب ترك هامش التصحيح في العملية الوسيطة

د. تشكيل المسبوكات ذات الأعمدة الطويلة والمسبوكات ذات المنخفضات، لأن أبعاد طولها خارج التسامح ولا يمكن غسلها وقلبها، فيجب تقدير أن أبعاد الطول سوف تمتد قليلاً أثناء التشذيب وتتسبب في خروج عن التسامح

هـ. عند اختيار الأدوات، حاول استخدام أدوات عامة. عندما تكون دفعة الإنتاج كبيرة، يمكن صنع أدوات خاصة أو أغشية جنينية لتحسين جودة وإنتاجية المسبوكات.

5. المميزات

أ. الأدوات والمعدات بسيطة ومتعددة الاستخدامات ومنخفضة التكلفة

ب. يمكن القضاء على العيوب مثل تجاويف الانكماش والانكماش والمسام في مسام الصب. يمكن القضاء على العيوب المذكورة أعلاه عن طريق التشكيل ويمكن تحسين الخصائص الميكانيكية للقطعة الفارغة.

ج. شكل التشكيل بسيط والتشغيل مرن. مناسب لتصنيع الآلات الثقيلة والأجزاء المهمة

د. يتم استخدامه بشكل أساسي لإنتاج قطعة واحدة ودفعات صغيرة، لأن دقة التشكيل منخفضة، وبدل المعالجة كبير، وكثافة العمالة عالية، والإنتاجية عالية نسبيًا.

6. آفاق المستقبل

باعتبارها تقنية تقليدية لمعالجة المعادن، فإن لها آفاقًا عديدة، حيث تواجه التحديات والفرص. وفيما يلي عدة نقاط رئيسية لآفاقها المستقبلية:

أ.. الابتكار التكنولوجي:

الأتمتة والذكاء: مع تطور تكنولوجيا الأتمتة، سيتم اعتماد الروبوتات وأنظمة التحكم الآلية وأجهزة الاستشعار الذكية بشكل متزايد لتحسين كفاءة الإنتاج ودقته.

التشكيل الدقيق: إن تطوير الدقة في التكنولوجيا الخاصة بها سيجعل قطعة العمل ذات جودة أعلى وتسامح أصغر، ومناسبة لاحتياجات السوق الراقية.

ب. الطلب في السوق:

الفضاء والطيران: يتزايد الطلب على الأجزاء المعدنية عالية الأداء والجودة في مجال الفضاء والطيران، ولها آفاق تطبيق واسعة في هذا المجال.

صناعة الطاقة: مع تطور صناعات الطاقة المتجددة والطاقة التقليدية، سيستمر الطلب على المسبوكات الكبيرة في النمو.

ج. تطوير المواد:

سبائك عالية الأداء: مع تطوير مواد جديدة، سوف أواجه تحدي معالجة سبائك عالية الأداء والتي يصعب تشويهها، كما أنها تجلب فرصًا جديدة للسوق.

د. حماية البيئة:

التصنيع الأخضر: سيعمل تحسين تكنولوجيته على إيلاء المزيد من الاهتمام لتوفير الطاقة وحماية البيئة، وتقليل استهلاك الطاقة والانبعاثات، وتلبية متطلبات التنمية المستدامة.

هـ. التعليم والتدريب:

وراثة التكنولوجيا:مع تقاعد الجيل الأكبر سناً من الحرفيين، أصبحت كيفية تنمية جيل جديد من المواهب الفنية هي المفتاح لتطور الصناعة.

أ. المنافسة العالمية:

السوق الدولية: مع تعمق العولمة، ستواجه الشركات منافسة من السوق العالمية، ولكن سيكون لديها أيضًا مساحة سوق أوسع.

ب. دعم السياسة:

الاستراتيجية الوطنية: في بعض البلدان، ستوفر سياسة دعم الحكومة للتصنيع الرفيع المستوى الدعم لتطوير تكنولوجيا التشكيل المفتوح.

وتشمل التحديات ما يلي:

ج. ضغوط التكلفة: قد تؤدي التقلبات في أسعار المواد الخام وارتفاع تكاليف العمالة إلى الضغط على ربحية شركاتها.

د. تحديث التكنولوجيا: إن الحاجة إلى الاستثمار المستمر في التقنيات والمعدات الجديدة للحفاظ على القدرة التنافسية تشكل تكلفة كبيرة للشركات.

هـ. تقلبات السوق: قد يؤثر عدم اليقين في الاقتصاد العالمي على طلب السوق على المنتجات.

بشكل عام، تبدو التوقعات إيجابية، خاصة في ضوء التقدم التكنولوجي وطلب السوق. ومع ذلك، تحتاج الشركات إلى مواصلة الابتكار والتكيف مع تغيرات السوق للحفاظ على ميزتها في المنافسة.