قسم تصميم ممر الصلب يضع الأساس لتشكيل الملامح على مصانع الدرفلة العالمية. تتحكم ممرات الدرفلة المخصصة التي يتم تشكيلها على لفات في الشكل النهائي لمنتجات الصلب. تشرح هذه المقالة ثلاثة مفاهيم أساسية: استطالة, انتشار وتوزيع التشوه.
1. ما هو التمريرة المتدحرجة لتشكيل القسم
يشير التمرير إلى التجويف المُشكل على لفات, مع شكل يطابق المقطع العرضي للمخزون المدرفل. عندما تغلق لفتان, يقيد التمرير تدفق المعدن ويشكل قطعة العمل تدريجيًا في ملف التعريف المستهدف.
المكونات الرئيسية: فجوة لفة قابلة للتعديل, قفل الياقة (مكافحة تطور), نصف قطر فيليه (تقليل التوتر وتجنب الشقوق), طوق لفة (تمريرات منفصلة وتحمل القوة المحورية).
2. معامل الاستطالة: تخصيص تخفيض التمرير
معامل الاستطالة μ = مساحة المقطع العرضي الواردة / منطقة المقطع العرضي الصادرة. الاستطالة الكلية تساوي حاصل ضرب معاملات الاستطالة لجميع التمريرات. إنه يحدد العدد الإجمالي للممرات من الخام إلى المنتج النهائي.
| مبدأ التخصيص | توضيح |
|---|---|
| لدغة الحد | لا يمكن أن تكون استطالة التمريرة الأولى مفرطة, مقيدة بزاوية العض القصوى. |
| التوزيع التنازلي | انخفاض كبير في التمريرات المبكرة وانخفاض طفيف في التمريرات اللاحقة. تظهر المقاطع الأصغر مقاومة أعلى للتشوه, لذلك تتناقص الاستطالة تدريجياً. |
| قوة متساوية / حمولة متساوية | توازن قوة التدحرج لكل تمريرة لزيادة سعة المعدات. |
3. الانتشار: التحكم في التدفق المعدني
تحت الضغط, يتدفق المعدن طوليا (استطالة) وبشكل عرضي (الانتشار). ثلاثة تصنيفات انتشار:
- انتشار مجاني: لا يوجد قيود جانبية, مثل اللفات المسطحة وتمريرات الصندوق المبكرة.
- انتشار مقيد: محصورة بالجدران الجانبية, اعتمدت على نطاق واسع للأقسام (تمر الفراشة, تمريرات عالمية).
- الانتشار القسري: تمريرات ذات شكل خاص تجبر المعدن على التمدد, تستخدم لتشكيل شفة.
ويقدر المهندسون الانتشار عبر النماذج التجريبية وشبه التجريبية (باختينوف, صيغ جوبكين). انتشار مقيد يهيمن على القسم المتداول. يعد التحكم الدقيق بناءً على هندسة التمرير أمرًا ضروريًا. يؤدي التحكم غير السليم إلى عدم كفاية ملء الحافة أو عيوب الزعانف.
4. توزيع التشوه: صعوبة التصميم الأساسية
تكمن أكبر صعوبة في التصميم في التشوه المنسق بين الشبكات والفلنجات. خلال تمريرة واحدة, كل من الويب والشفة يتمددان ويتوسعان. تتداخل تدفقاتها المعدنية مع بعضها البعض.
سوء التوزيع يؤدي إلى عيوب مختلفة: تكسير الويب بسبب التخفيف المفرط, ملء شفة غير كاملة, زعانف أو طيات.
يقوم المصممون بتوزيع الاستطالة لكل جزء وفقًا لقواعد حجم المعدن الثابت. إن التشوه المنسق للشبكات والشفاه في كل تمريرة يجعل القطع المعدنية أقرب إلى الأبعاد النهائية. هذه هي المشكلة الأساسية التي تم حلها عن طريق أنظمة التمرير العالمية ومحاكاة التدحرج.
5. أنظمة المرور المشتركة المستخدمة في تصميم الممرات الفولاذية
| نظام المرور | تطبيق نموذجي |
|---|---|
| تمريرة الصندوق | انهيار المتداول, تخفيض كبير وإزالة النطاق |
| مربع الماس / جولة بيضاوية | قضبان مربعة وفولاذ مستدير |
| تمرير الفراشة | تشكيل الشفاه من قناة الصلب والعوارض I |
| تمريرة زاوية | فولاذ ذو زاوية متساوية وغير متساوية |
| تمريرة عالمية | عوارض H, القضبان الفولاذية, لمبة الصلب المسطح (تمت مناقشته في الفصل 2.2) |
6. استكمال سير عمل التصميم
تحلل القسم → اختيار نظام المرور → تأكيد جدول المرور والاستطالة → حساب الانتشار & توزيع التشوه ← حساب أبعاد التمرير ← التحقق من حالة العض وقوة طوق اللف ← التعديل على أساس التدحرج التجريبي