تبدأ هذه المقالة بعد تحديد خيارات مادة القطعة، وتشرح كيف تؤثر الصفيحة المختارة في القالب والعملية. اختيار فولاذ اللكمة أو القالب نفسه موضوع منفصل. لا يكفي اسم عائلة المادة: فقد يحتاج الفولاذ 304 الملدن و304 نصف الصلب، أو حالتان مختلفتان من الألومنيوم، إلى تجربتين مختلفتين. [5][7]

تسلسل المقارنة المفيد هو: خواص الصفيحة وحالة توريدها ← المشكلة المحتملة ← جزء القالب القابل للتعديل ← النتيجة القابلة للقياس. الجدول التالي دليل للمراجعة وليس جدول إعدادات عامة.

ما البيانات التي يجب تثبيتها قبل مقارنة تصميمي قالب؟

سجّل الدرجة والمواصفة وحالة التوريد أو فئة المقاومة والسمك الاسمي والمقاس والسطح أو الطلاء واتجاه الدرفلة والعمليات المطلوبة. حدّد الحواف التي ستُمدد أو تُثنى لاحقاً، والأسطح الظاهرة أو الملامسات الكهربائية، والأبعاد التي تُفحص بعد خروج القطعة من القالب. يحتاج المصمم أيضاً إلى الكمية وفاصل الصيانة المتوقع، لكنهما لا يحددان الخلوص وحدهما. [1][2][5][7]

أبقِ هندسة القطعة ومعايير القبول ثابتة عند مقارنة صفيحتين. إذا تغيّر السمك أو مستوى المقاومة أيضاً، فأعِد حساب حمل المكبس وراجع نازع القطعة والتوجيه والدعم وانحناء الأداة قبل الاعتماد على تجربة القالب القديم. تذكر WorldAutoSteel أن مقاومة الصفيحة وسمكها وسطحها، مع تشطيب الأداة والتشحيم، تؤثر كلها في التآكل. [1]

حسب المادة: ما قرارات القالب التي تُراجع أولاً؟

هذه نقاط بدء لمراجعة الكبس على البارد. قد تغيّر الدرجة والحالة والسمك ونوع العملية التوقعات المبنية على اسم عائلة المادة وحده؛ فلا يُعامل الألومنيوم عالي المقاومة كما يُعامل الألومنيوم الملدن. [7]

مادة الصفيحة، قرار القالب، ونتيجة التجربة
المادة والخطر المتوقعقرار القالب أو العملية المطلوب مراجعتهما يُفحص في تجربة ممثلة للإنتاج
فولاذ طري أو مخصص للسحب: أساس للمقارنة، لكن الطلاء وقابلية السحب يختلفاناضبط خلوص القص ونصف قطر السحب وقوة ماسك الصفيحة بحسب الدرجة والطلاء الفعليين؛ لا تحتفظ بالإعداد القديم إلا إذا تطابقت حالة الصفيحة. [1][4]حافة الثقب والقص، دخول الشفة، التجعد، والشكل بعد إخراج القطعة
فولاذ عالي المقاومة (AHSS): حمل أكبر، وارتداد مرن، وخطر تشقق الحافة المقطوعةراجع دعم اللكمة والقالب والخلوص وتجهيز الحافة ونصف قطر الثني والتعويض. لا تحكم على شفة تتمدد من ارتفاع النتوء وحده. [1][2][3]شقوق الحافة بعد التشكيل، خريطة الارتداد، التآكل، وحمل المكبس
فولاذ أوستنيتي غير قابل للصدأ: التصلد والتصاق المعدن والارتداد يتبع الدرجة والحالةراجع سطح الأداة والتشحيم وتجهيز الحافة المقصوصة وقوة الثني والثني الزائد في التجربة؛ لا تنقل إعداد الفولاذ الكربوني مباشرةً. [5]الخدوش والتصاق المعدن، شقوق الحافة، زاوية الثني بعد التحرير، والتشطيب
صفيحة ألومنيوم مدرفلة: التدفق وتكوّن الآذان والارتداد تتبع السبيكة والحالة واتجاه الدرفلةجرّب نصف قطر اللكمة ومدخل القالب وقوة ماسك الصفيحة واتجاه قص الخام والسطح والتشحيم على الصفيحة المحددة. [6][7]شكل الآذان، ترقق الجدار، التجعد، آثار السطح، والشكل بعد التحرير
شريط سبيكة نحاس للملامسات أو النوابض: الوظيفة تتبع السبيكة وحالة التوريدحدّد سطح التلامس واتجاه النتوء، وجرّب التفاصيل الدقيقة وشكل النابض بعد التشكيل بالشريط المحدد، لا بإعداد عام باسم «النحاس». [9]سطح التلامس، النتوءات، ملاءمة التركيب، وشكل النابض بعد التحرير

لا يرتب الجدول المواد الخمس بحسب سهولة الكبس. دراسة الألومنيوم تناولت أكواب AA1050 وAA1100 فقط، ودليل الفولاذ غير القابل للصدأ يفرق بين الحالة الملدنة والمدرفلة على البارد؛ ولا يعطي أي منهما نصف قطر أو قوة عامة لكل الدرجات. [5][6]

الثقب والقص: لماذا لا يصلح خلوص واحد لكل صفيحة؟

خلوص الثقب هو المسافة على جانب واحد بين حافتي قص اللكمة والقالب. للثقب الدائري: c = (قطر فتحة القالب − قطر اللكمة) ÷ 2. إذا كان قطر اللكمة 10.00 مم وفتحة القالب 10.12 مم، فإن c = 0.06 مم لكل جانب؛ وفي صفيحة بسمك 1.00 مم يعادل ذلك 6% من السمك. هذا مثال هندسي وليس قيمة موصى بها لأي مادة. يُختبر الخلوص الفعلي وفق جودة الحافة وحمل الأداة وتآكلها والعملية التالية. [2][8]

تحتاج الحافة التي ستُوسّع أو تُثنى لاحقاً إلى فحص يتجاوز ارتفاع النتوء. تشرح WorldAutoSteel أن القص الميكانيكي يقسّي الحافة ويلحق بها ضرراً؛ وقد ينكسر طرف فولاذ AHSS محلياً قبل أن يشير حد التشكيل العام إلى المشكلة. قارن مناطق سطح القص واتجاه النتوء والشقوق بعد التشكيل، باستخدام ظروف قص قريبة من الإنتاج. [2]

استخدمت دراسة منشورة للثقب بقالب تدريجي فولاذاً عالي المقاومة غير مطلي بسمك 1.6 مم، ولكمة DC53 وطلاءات محددة وصفيحة مائلة. في تلك التجربة، حسّن تغيير الخلوص على كل جانب من 3%t إلى 6%t عمر اللكمة وفق معيار التصاق المعدن المستخدم. هاتان القيمتان ليستا وصفة عامة؛ فقد قورنت أيضاً مقاومات مختلفة للصفيحة واستُخدم معيار فشل محدد. [8]

يمكن أن تتصلد حافة الفولاذ غير القابل للصدأ بعد القص، ويشير دليل SSINA إلى احتمال بدء شق منها أثناء الثني اللاحق. افحص حدة الأداة وتشطيب الحافة إذا امتدت الحافة المقطوعة إلى منطقة الثني. وفي الملامسات النحاسية، حدّد جانب النتوء الذي قد يعيق التركيب أو التلامس. [5][9]

الثني: عوّض شكل القطعة بعد خروجها من القالب

الارتداد المرن هو استعادة جزء من التشوه بعد خروج القطعة من القالب. عند مقارنة هندسة وسماكة متماثلتين في الفولاذ، تؤدي زيادة إجهاد الجريان بعد التشكيل عادةً إلى ارتداد أكبر. لذلك قد يحتاج الفولاذ عالي المقاومة إلى ثني زائد أو إعادة تشكيل مختلفين عن الفولاذ الطري. قِس القطعة بعد تحريرها، ثم عدّل القالب وأعد القياس. [3]

تؤثر درجة الفولاذ غير القابل للصدأ وحالته بعد التشغيل البارد في قوة الثني والارتداد؛ فالصفيحة الأوستنيتية الملدنة ليست مثل نصف الصلبة. درست ورقة علمية صفيحة AW-2024 المكسوة بسمك 1.0 و2.0 مم، ووجدت أن نسبة الكسوة واختيار نموذج المادة يؤثران في توقع الحمل والارتداد. تدعو النتيجة إلى اختبار الصفيحة الفعلية، ولا تعطي زاوية تعويض لسبيكة ألومنيوم أخرى. [5][7]

اربط نصف قطر الثني واتجاهه بخطر التشقق وبالارتداد المرن معاً. قد يقلل نصف القطر الأصغر الارتداد في حالة معينة، لكنه يزيد انفعال السطح الخارجي؛ حدّد النصف المقبول بتجربة على الدرجة والسماكة الفعليتين. إذا كانت الحافة المثقوبة أو المقصوصة في جهة الشد، فافحصها بعد الثني. [2][5]

السحب العميق: اضبط تدفق المعدن قبل معالجة التجعد أو التمزق

في السحب العميق، تدخل الصفيحة من منطقة الشفة عبر نصف قطر مدخل القالب. تحد قوة ماسك الصفيحة وحبات السحب من هذا التدفق؛ وقد يسمح القيد الضعيف بالتجعد، بينما يزيد القيد الشديد الترقق أو التمزق. يؤثر نصف القطر والتشحيم أيضاً في دخول المادة. تشرح WorldAutoSteel هذا التوازن للفولاذ، لكنها لا تمنح إعداد ضغط واحداً يصلح للألومنيوم أو الفولاذ غير القابل للصدأ. [4]

في دراسة عددية لأكواب AA1050 وAA1100، غيّر نصف قطر زاوية اللكمة ومدخل القالب شكل الآذان المتوقع، ولم تستجب السبيكتان بالطريقة نفسها. نُموذج الدراسة خاص بصفيحتين محددتين؛ وأبعاده المفضلة ليست أبعاداً عامة للقوالب. افحص اتجاه الدرفلة وشكل الخام وحالة التوريد الفعلية عند تقييم الآذان وترقق الجدار وهامش التشذيب. [6]

قبل تلميع القالب أو طلائه لمعالجة الخدوش، حدّد ما إذا كان السبب التصاق المعدن أو ضعف التشحيم أو زيادة الضغط أو تآكل نصف قطر التلامس. غيّر متغيراً واحداً في كل تجربة، وافحص القطعة وسطح الأداة معاً. قيّم مادة الأداة وتشطيبها وطلاءها والتشحيم كنظام واحد. [1][5]

كيف تُجرى تجربة تغيير المادة ويُعتمد القالب؟

تجربة قابلة للتكرار تجعل المقارنة مفيدة للمشتري ولمهندس القالب:

  1. ثبّت رسم القطعة والأسطح الوظيفية ومعايير القبول؛ وسجّل درجة الصفيحة القديمة والجديدة وحالتهما وسمكهما وطلاءهما واتجاه الدرفلة.
  2. دوّن تغييرات القالب بحسب العملية: خلوص القص وحالة الحافة، نصف قطر الثني أو الثني الزائد، نصف قطر السحب، قوة ماسك الصفيحة، تشطيب سطح التلامس، والتشحيم.
  3. جرّب صفيحة ممثلة للإنتاج وافحص أبعاد القطعة بعد التحرير والحافة وجانب النتوء والشقوق بعد التشكيل الثاني والتجعد والترقق وآثار السطح ووظيفة التلامس أو النابض عند الحاجة.
  4. سجّل حالة اللكمة والقالب وعدد القطع المقبولة خلال التجربة. إذا تغيرت النتيجة، فاعزل متغير الصفيحة أو الأداة الذي تغير قبل اعتماد الإنتاج. [1][2][8]

يمكن البدء برسم أو مخطط أو صورة للقطعة مع المادة المعروفة وما يجب أن تؤديه. ضع «بحاجة إلى تأكيد» أمام الدرجة أو الحالة أو الكمية أو تفاصيل العملية غير المحسومة، ليضع فريق القوالب خطة تجربة خاصة بتلك المادة.