كيفية اختيار الطول المناسب للأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد

تستخدم الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد ، بدقة أبعادها العالية، وخشونة سطحها المنخفضة، وخصائصها الميكانيكية الممتازة، على نطاق واسع في تصنيع الفراغات للمكونات عالية الدقة مثل حلقات التحمل، والأجزاء الميكانيكية الدقيقة، والمكونات الهيدروليكية. يعد تحديد الطول والقطع بمثابة الخطوات الأساسية في تحضير فراغات الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد، مما يؤثر بشكل مباشر على استخدام المواد ودقة المعالجة اللاحقة وتكاليف الإنتاج. في مجال تصنيع الآلات الدقيقة، تحدد جودة معالجة الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد بشكل مباشر استقرار أداء المنتج النهائي. يمكن أن يؤدي التحديد غير المناسب للطول بسهولة إلى إهدار المواد أو عدم كفاية المعالجة، في حين أن طرق القطع غير المناسبة يمكن أن تسبب مشاكل مثل تشوه القطع وانحرافات الدقة، وبالتالي التأثير على تأثير التثبيت وتحديد الموقع ومعدل تأهيل المنتج النهائي. في الوقت الحالي، تعتمد بعض الشركات على الخبرة في حساب الطول والمطابقة العمياء لمعلمات القطع أثناء معالجة الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد، مما يؤدي إلى انخفاض استخدام المواد وارتفاع خسائر الإنتاج. لذلك، فإن إتقان الأساليب العلمية لتحديد الطول وتقنيات الاختيار الدقيق للقطع له أهمية عملية كبيرة لتحسين الاقتصاد والدقة في معالجة الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد.

أولاً، كيفية تحديد طول الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد؟

يتطلب تحديد طول الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد النظر في ثلاثة أهداف أساسية: 'تلبية احتياجات المعالجة اللاحقة' و'تعظيم استخدام المواد' و'التكيف مع وتيرة الإنتاج الضخم.' وهذا يتجنب هدر التكاليف أو مخاطر الجودة الناتجة عن النظر في بُعد واحد فقط. وعلى وجه التحديد، يمكن استخدام الخطوات الثلاث التالية لإجراء حساب دقيق:

1. حساب الطول الأساسي للأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد.

يستخدم حساب الطول الأساسي طول التصميم للمنتج النهائي كمعيار أساسي، مضافًا إليه السماح بالمعالجة لجميع العمليات وخسارة القطع، مما يضمن أن المعالجة اللاحقة يمكن أن تغطي بشكل كامل احتياجات تصحيح العيوب وتحسين الدقة. صيغة الحساب الأساسية هي:

طول القطع L = الطول التصميمي للمنتج النهائي L₀ + إجمالي بدل الوجه النهائي للعمليات اللاحقة ΔL₁ + بدل القطع ΔL₂

يجب دمج تحديد كل معلمة مع خصائص الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد ومتطلبات دقة المعالجة:

(1) طول تصميم المنتج النهائي L₀: اتبع بدقة متطلبات الرسم، واستخرج بدقة الطول الفعال الفعلي للمكونات النهائية، وتجنب مشاكل التجميع اللاحقة بسبب انحرافات الأبعاد.

(2) إجمالي بدل الوجه النهائي ΔL₁ للعمليات اللاحقة: يتضمن ذلك بدل معالجة الوجه النهائي للخراطة الخشنة، والخراطة شبه النهائية، والتصنيع النهائي، ويحتاج إلى تكييفه وفقًا لمستوى الدقة. بالنسبة للأجزاء عالية الدقة (مثل حلقات المحمل) من درجة IT6-IT7، يكون ΔL₁ عادةً 0.2-0.3 مم؛ بالنسبة للأجزاء الدقيقة العادية، يمكن تبسيط ΔL₁ إلى 0.1-0.2 مم لضمان إمكانية تصحيح العيوب البسيطة وأخطاء التثبيت للوجه النهائي الفارغ.

(3) بدل القطع ΔL₂: الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد لها سطح مستو وأبعاد ثابتة، وتشوه القطع يكون في حده الأدنى. ولذلك، يمكن التحكم في ΔL₂ ضمن 0.5-1.0 مم. إذا كانت المعالجة الحرارية مطلوبة لاحقًا، فيمكن استخدام الحد الأعلى بشكل مناسب لحجز كمية صغيرة من مساحة التشوه؛ إذا كانت المعالجة المباشرة، فيمكن استخدام الحد الأدنى لتقليل هدر المواد.

2. تحسين إنتاج الدفعات من الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد.

في الإنتاج الضخم، من الضروري تحسين التخطيط بناءً على مواصفات الطول القياسية للأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد (عادة 6 م، 9 م، 12 م). ينبغي استخدام البرمجة الصحيحة لتحديد عدد الأنابيب الطويلة المفردة التي سيتم قطعها، مما يزيد من استخدام المواد إلى الحد الأقصى ويقلل من الهدر القصير.

(1) منطق التحسين: أولاً، احسب الحد الأقصى لعدد الأنابيب الفولاذية ذات الطول الواحد التي يمكن قطعها (تقريبًا إلى أقرب عدد صحيح). ثم احسب طول المادة المتبقية. إذا كان طول المادة المتبقية ≥ 80% من طول القطع الفردي، فيمكن دمجها في المواد الخام لطلبات الدفعات الصغيرة. إذا كانت المادة المتبقية قصيرة جدًا، فاضبط طول القطع الفردي بشكل مناسب (ضمن نطاق التقلب المسموح به) لتحسين الاستخدام العام.

(2) التعويض عن ظروف العمل الخاصة: إذا كانت الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد تتطلب عمليات معالجة حرارية مثل التقسية والتبريد، وكانت المادة لديها ميل قوي للتصلب (على سبيل المثال، الفولاذ الحامل GCr15، والفولاذ الهيكلي من سبائك 20CrMnTi)، فيجب حجز تعويض تشوه طول المعالجة الحرارية بمقدار 0.1-0.2 مم إضافي. يتطلب تحديد مبلغ التعويض الحصول على بيانات التشوه الفعلية من خلال الاختبارات الأولية لتجنب عدم كفاية حجم المنتج النهائي بسبب انكماش الطول بعد المعالجة الحرارية.

بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للأجزاء ذات متطلبات الانحناء العالية للغاية، يمكن حجز بدل استقامة يبلغ 0.05-0.1 مم عند تحديد الطول لضمان إمكانية تلبية احتياجات المعالجة اللاحقة بعد التسوية.

ثانياً، كيفية اختيار طريقة القطع للأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد？

يتطلب قطع الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد اختيار طريقة القطع المناسبة وفقًا لسمك الجدار ومتطلبات الدقة ودفعة الإنتاج. وفي الوقت نفسه، قم بتحسين معلمات المعدات وتوحيد عملية ما بعد المعالجة للتأكد من أن جودة القطع تلبي المعايير وتضع الأساس للمعالجة اللاحقة.

1. اختيار طريقة القطع للأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد: المطابقة الدقيقة لسيناريو المعالجة.

منطق الاختيار الأساسي لطريقة القطع: يحدد سمك الجدار صعوبة القطع، ومتطلبات الدقة تحدد دقة القطع، وتحدد الدفعة كفاءة القطع. مخططات المطابقة المحددة هي كما يلي:

(1) الأنابيب الفولاذية ذات الجدران الرقيقة المسحوبة على البارد (سمك الجدار ≥ 4 مم): يفضل القطع بالليزر أو القطع بالبلازما. تؤدي هذه الطريقة إلى منطقة صغيرة جدًا متأثرة بالحرارة (.20.2 مم)، ونعومة قطع عالية (انحراف عمودي .10.1 مم/م)، وعدم وجود تشوه كبير، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من بدلات المعالجة اللاحقة. إنها مناسبة بشكل خاص لفراغات المكونات عالية الدقة (مثل أكمام المكونات الهيدروليكية الدقيقة). من بينها، يتميز القطع بالليزر بدقة أعلى (خشونة القطع Ra<1.6μm)، ومناسب لإنتاج كميات صغيرة عالية الدقة؛ يتميز قطع البلازما بكفاءة أعلى، ومناسب لمعالجة الأنابيب ذات الجدران الرقيقة بكميات كبيرة.

(2) الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة المسحوبة على البارد (سمك الجدار أكبر من 4 مم): استخدم منشارًا عالي الدقة (يوصى بالمنشار الشريطي أو المنشار الدائري) لتحقيق التوازن بين الكفاءة والتكلفة. يجب تجنب القطع باللهب لأن المنطقة المتأثرة بالحرارة كبيرة (> 1 مم)، مما يؤدي بسهولة إلى أكسدة القطع وتشوهها، مما يزيد من صعوبة المعالجة اللاحقة. المناشير اليدوية الدقيقة مناسبة لإنتاج كميات صغيرة، في حين أن مناشير CNC الأوتوماتيكية بالكامل مناسبة لإنتاج كميات كبيرة ويمكنها تحسين اتساق القطع.

2. تحسين معلمات معدات القطع للأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد

تتطلب طرق القطع المختلفة تعديلًا مستهدفًا لمعلمات المعدات لتجنب عيوب القطع بسبب المعلمات غير الصحيحة:

(1) معلمات القطع بالليزر: تزداد الطاقة مع سمك الجدار (1000 واط لسمك الجدار 2 مم، 2000 واط لسمك الجدار 4 مم)، يتم التحكم في سرعة القطع عند 1-3 م / دقيقة؛ المساعدة في إزالة الخبث بالهواء المضغوط (ضغط 0.4-0.6 ميجاباسكال) لمنع تراكم الخبث على القطع وتحسين تشطيب السطح.

(2) معلمات القطع لآلة النشر CNC: استخدم شفرات منشار الكربيد (مناسبة للفولاذ الكربوني/سبائك الفولاذ)، سرعة الدوران 300-500r/min، معدل التغذية 0.1-0.3mm/r؛ استخدم المشابك على شكل حرف V لتحديد الموضع والتثبيت بدقة قبل القطع، مع وجود وسادات مطاطية عند نقاط الاتصال بين المشابك والأنابيب الفولاذية لمنع تلف سطح الأنبوب وتجنب الانحراف الدوراني أثناء القطع. 3. مواصفات المعالجة بعد القطع للأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد

بعد القطع، يجب معالجة الوجه النهائي على الفور لتجنب التأثير على دقة التثبيت والمعالجة اللاحقة. العملية المحددة هي كما يلي:

(1) إزالة النتوءات والخبث: قم بطحن السطح المقطوع بمطحنة زاوية أو مبرد للتأكد من أن الوجه النهائي خالي من الحواف الحادة والنتوءات والخبث، مما يمنع حدوث خدوش على المشابك أو التأثير على دقة تحديد الموضع أثناء التثبيت.

(2) طحن الوجه النهائي الدقيق: بالنسبة للفراغات المكونة عالية الدقة من درجة IT6 وما فوق، يحتاج الوجه النهائي إلى مزيد من الطحن باستخدام مطحنة سطحية لضمان أن خطأ التسطيح هو .050.05 مم والانحراف العمودي بين الوجه النهائي ومحور الأنبوب الفولاذي هو .10.1 مم / م.

(3) معالجة الوقاية من الصدأ: بعد المعالجة، قم بتنظيف برادة الحديد على الفور من الوجه النهائي واستخدم زيتًا مانعًا للصدأ (للتخزين على المدى القصير) أو قم برش مادة تمهيدية لمنع الصدأ (للتخزين على المدى الطويل) لمنع تآكل الصدأ للسطح المقطوع. 4. مراقبة جودة العملية الكاملة للأنابيب الفولاذية المدرفلة على البارد

إنشاء آلية لمراقبة الجودة على أساس الدُفعات لضمان جودة القطع المستقرة:

(1) أخذ العينات الأبعاد: قم باختيار 3-5 قطع بشكل عشوائي من كل دفعة للتحقق من دقة طول القطع، والتحكم في الانحراف ضمن ±0.1 مم؛ إذا تجاوز الانحراف الحد الأقصى، فاضبط معلمات تحديد موضع المعدات على الفور.

(2) فحص جودة القطع: قم بفحص حافة القطع بصريًا أو استخدم عدسة مكبرة للتحقق من وجود عيوب مثل الشقوق، والتصفيح، ومقياس الأكسيد الزائد؛ بالنسبة للمنتجات التي تتطلب دقة عالية، استخدم جهاز اختبار الخشونة للتحقق من خشونة سطح حافة القطع لضمان التوافق.

(3) معايرة المعدات: تحقق من دقة تحديد موضع معدات القطع وتآكل شفرة المنشار/رأس الليزر قبل بدء العمل كل يوم، وقم بإجراء معايرة دقيقة بانتظام (أسبوعيًا) لتجنب مشاكل جودة الدفعة الناتجة عن انحراف المعدات.

(4) إدارة الفراغات: بعد القطع، يتم تصنيف الفراغات ووضع علامات عليها وفقًا للمواصفات والدفعات، ويتم تكديسها في طبقات (ارتفاع كل طبقة ≥500 مم) لمنع الاصطدام والتشوه.

تحديد طول الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد واختيار القطع يجب أن يدور حول ثلاثة أهداف أساسية: 'الدقة والكفاءة والاقتصاد'. يجب استخدام طرق حساب الطول العلمي لمطابقة احتياجات المعالجة مع استخدام المواد، ويجب استخدام طرق القطع المناسبة وتحسين المعلمات لضمان جودة القطع. في الإنتاج الفعلي، يجب تعديل الخطة بمرونة بناءً على متطلبات الدقة للمنتج النهائي وحجم الإنتاج وظروف المعدات. في الوقت نفسه، يعد تعزيز مراقبة الجودة طوال العملية بأكملها أمرًا ضروريًا لتقليل نفايات المواد وخسائر الإنتاج بشكل فعال، وتحسين كفاءة المعالجة ومعدل تأهيل المنتج. في المستقبل، مع تطور تكنولوجيا المعالجة الآلية، يمكن دمج معدات القطع CNC مع أنظمة مراقبة الأبعاد عبر الإنترنت لتحقيق تحكم ذكي ودقيق لتحديد الطول والقطع، مما يزيد من تعزيز مستوى الذكاء في معالجة الأنابيب الفولاذية المسحوبة على البارد.