دليل تصنيع براغي التشكيل على البارد

مقدمة عن عملية التشكيل على البارد

التشكيل على البارد، أو ما يُعرف أيضًا بالتشكيل بالدرفلة، هو عملية تصنيع عالية الكفاءة تُستخدم لإنتاج البراغي وغيرها من أدوات التثبيت في درجة حرارة الغرفة. تتضمن هذه الطريقة تشكيل سلك معدني من خلال سلسلة من القوالب للحصول على الشكل المطلوب، مما يوفر مزايا مثل توفير المواد، وزيادة القوة بفضل التصلب الناتج عن التشغيل، ودقة عالية في الأبعاد. وبما أنه يتوافق مع معايير مثل GB/T 3098.1 الخاصة بالخواص الميكانيكية لأدوات التثبيت، فإن التشكيل على البارد يُعد مثاليًا للإنتاج بكميات كبيرة في صناعات السيارات والبناء والإلكترونيات.

تبدأ العملية بقضبان الأسلاك الخام، وتمر بمراحل التلدين، وتجهيز السطح، والسحب، والتشكيل، واللولبة، والمعالجة الحرارية، والتشطيب. كل خطوة بالغة الأهمية لضمان مطابقة المنتج النهائي لمواصفات قوة الشد، والصلابة، ومقاومة التآكل. يساهم التنفيذ السليم في تقليل العيوب كالتشقق أو عدم دقة الأبعاد، مما يعزز الموثوقية في التطبيقات التي لا يُقبل فيها الفشل.

إرشادات: اختر المواد بناءً على متطلبات الاستخدام النهائي، مثل الفولاذ منخفض الكربون لزيادة الليونة أو الفولاذ السبائكي لزيادة القوة. تُعدّ فحوصات الجودة الدورية، بما في ذلك اختبار الصلابة وفقًا للمعيار GB/T 230.1، ضرورية طوال عملية الإنتاج.

التلدين

تعمل عملية التلدين على تليين قضيب السلك بتسخينه إلى درجة حرارة محددة، ثم تثبيته، ثم تبريده ببطء لتعديل بنيته البلورية، وتقليل صلابته، وتحسين قابليته للتشكيل في درجة حرارة الغرفة. وتُعد هذه الخطوة ضرورية لمواد مثل فولاذ 1018، و1022، و10B21، و1039، وCH38F.

طريقة التحضير: ضع ما يصل إلى 7 لفائف (حوالي 1.2 طن لكل منها) في الفرن، وأحكم إغلاقه. سخّن تدريجياً على مدى 3-4 ساعات إلى 680-715 درجة مئوية للطرازين 1018/1022 أو 740-760 درجة مئوية للطرازات الأخرى، ثم حافظ على هذه الدرجة لمدة 4-7.5 ساعات، ثم برّد ببطء على مدى 3-4 ساعات إلى أقل من 550 درجة مئوية، ثم اترك الفرن ليبرد إلى درجة حرارة الغرفة.

• مراقبة الجودة: يجب أن تتراوح صلابة الفولاذ منخفض الكربون بعد التلدين بين 120 و170 HV، وبين 120 و180 HV للفولاذ متوسط ​​الكربون. يجب أن تكون الأسطح خالية من طبقات الأكسيد أو آثار إزالة الكربون.
• إرشادات: راقب تجانس درجة الحرارة لمنع التليين غير المتساوي، الذي قد يؤدي إلى عيوب في التشكيل. التزم بمعيار GB/T 699 الخاص بمعايير الفولاذ الإنشائي الكربوني عالي الجودة.

تعمل هذه العملية على تعزيز اللدونة، مما يقلل من خطر التشقق أثناء خطوات التشكيل البارد اللاحقة.

تخليل

تعمل عملية التخليل على إزالة طبقات الأكسيد من سطح السلك وتكوين طبقة فوسفاتية لتقليل تآكل الأدوات أثناء عمليات السحب والتشكيل. هذه المعالجة الكيميائية ضرورية لجودة السطح وتزييته.

الإجراء: اغمر في خزانات حمض الهيدروكلوريك 20-25% لعدة دقائق لإزالة الأكاسيد، ثم اشطف بالماء، وعالج بحمض الأكساليك لتنشيط المعدن، وضع محلول الفوسفات لتشكيل طبقة Zn2Fe(PO4)2·4H2O، ثم اشطف مرة أخرى، وضع مادة تشحيم مثل ستيرات الصوديوم لتعزيز التشحيم.

• إرشادات: تحكم في مدة الغمر لتجنب الإفراط في التخريش، مما قد يُضعف السلك. تأكد من الامتثال للمعايير البيئية من خلال معالجة مياه الصرف الصحي وفقًا للوائح الصناعية.
• الفوائد: تعمل طبقة الفوسفات على تقليل الاحتكاك، مما يطيل عمر القالب ويحسن جودة السطح.

يضمن التخليل السليم طلاءً موحدًا، وهو أمر حيوي لتحقيق أداء متسق في الإنتاج بكميات كبيرة.

رسم تخطيطي للأسلاك

تُقلل عملية سحب الأسلاك قطر اللفة إلى الحجم المطلوب من خلال السحب على البارد، وغالبًا ما تتم على مرحلتين: خشنة وناعمة، وذلك لبعض المنتجات. تُهيئ هذه الخطوة السلك للتشكيل من خلال تحقيق أبعاد دقيقة.

الإجراء: بعد التخليل، يتم سحب اللفائف عبر قوالب حتى الوصول إلى القطر المطلوب. بالنسبة للبراغي أو الصواميل أو القضبان الكبيرة، استخدم آلات سحب مخصصة.

• إرشادات: حافظ على نسب تخفيض تتراوح بين 10 و15% لكل تمريرة لتجنب التصلب المفرط أو التشققات. التشحيم أساسي لمنع عيوب السطح.
• المعايير: تتوافق مع GB/T 6478 للفولاذ المشكل على البارد، مما يضمن أن خصائص الاستطالة والشد تلبي احتياجات التشكيل.

تعمل عملية السحب الفعالة على تعزيز قوة المادة من خلال التشوه مع الحفاظ على الليونة اللازمة للتشكيل على البارد.

تشكيل

تُشكّل عملية التشكيل السلك إلى براغي شبه مصنعة عبر التشكيل على البارد أو الساخن، لتحقيق الشكل الهندسي والأبعاد المطلوبة. وتستخدم هذه الخطوة الأساسية آلات متعددة المحطات لزيادة الكفاءة.

بالنسبة للمسامير السداسية (عمليات التشكيل بأربعة أو ثلاثة قوالب): قطع الخام، التشكيل الأولي، التشكيل الثانوي، تشذيب الجزء السداسي. بالنسبة للبراغي: القطع، التشكيل الأولي للرأس، التشكيل النهائي. يتم التسخين أثناء التشكيل الساخن لمدة 7-15 ثانية للأحجام الكبيرة، يليه تقليل قطر الساق.

تشكيل الصواميل: القطع، والتشكيل الأولي في عدة ضربات، والثقب النهائي.

• إرشادات: استخدم قوالب ذات خشونة سطحية Ra ≤ 0.2 ميكرومتر للحصول على دقة عالية. ركّب أجهزة إخراج القوالب لمنع الانحشار. تحكّم بزوايا الانعكاس للأشكال المعقدة.
• المعايير: وفقًا للمعيار ISO 898، يجب ضمان استمرارية تدفق الألياف من أجل القوة.

تعمل هذه العملية على زيادة استخدام المواد إلى أقصى حد، مما ينتج عنه أجزاء ذات خصائص ميكانيكية فائقة مقارنة بالبدائل المصنعة آلياً.

عملية ربط الخيوط

تُشكّل عملية التخريز خيوطًا لولبية على الأجزاء شبه المصنعة عن طريق الدرفلة أو التثقيب، مما يُنتج شكل البرغي الوظيفي. وهذا يُعزز المتانة من خلال التشوه اللدن.

الإجراء: تشكيل الخيوط باستخدام ألواح ثابتة ومتحركة للبراغي؛ تشكيل الخيوط للصواميل؛ تشكيل الخيوط للقضبان. تحسين عدد الدورات لتجنب العيوب مثل الشقوق أو عدم الاستدارة.

• إرشادات: اضبط قطر القطعة الخام لتحقيق الدقة، مع مراعاة تأثيرات الطلاء. افحص وجود تشققات سطحية وفقًا للمعيار GB/T 3098.1.
• العيوب الشائعة: الشقوق، الخيوط العشوائية، عدم الاستدارة - يتم التحكم فيها من خلال معلمات العملية.

يحافظ تشكيل الخيوط على بنية الحبيبات، مما يحسن مقاومة الإجهاد في التطبيقات التي تتطلب تحمل الأحمال.

المعالجة الحرارية

تعمل المعالجة الحرارية على تحسين الخواص الميكانيكية من خلال التبريد والتلطيف، بما يتناسب مع المادة والغرض: تلطيف بدرجة حرارة عالية للفولاذ المبرد (500-650 درجة مئوية)، متوسط ​​للزنبركات (420-520 درجة مئوية)، منخفض للفولاذ المكربن ​​(150-250 درجة مئوية).

إجراءات معالجة الفولاذ الإنشائي: التطبيع، التبريد السريع عند 850 درجة مئوية، التطبيع عند 400-500 درجة مئوية أو 200 درجة مئوية للحصول على قوة عالية. بالنسبة للزنبركات: التبريد بالزيت عند 830-870 درجة مئوية، التطبيع عند 420-520 درجة مئوية. بالنسبة للفولاذ المكربن: الكربنة، التبريد السريع، التطبيع بدرجة حرارة منخفضة.

• إرشادات: استخدم أفرانًا مستمرة مع التحكم في الغلاف الجوي لمنع إزالة الكربون وفقًا للمعيار GB/T 3098.1. راقب الصلابة الموحدة وتجنب التشقق.
• العيوب: عدم كفاية الصلابة، وعدم التساوي، والتشوه، والتشقق - يمكن التخفيف من هذه العيوب من خلال ضوابط دقيقة.

تضمن المعدات المتطورة جودة متسقة، وهو أمر بالغ الأهمية بالنسبة للمثبتات عالية القوة.

معالجة السطح

توفر المعالجات السطحية مقاومة للتآكل وجماليات: الطلاء الكهربائي (الزنك، النيكل، إلخ)، والجلفنة بالغمس الساخن، والطلاء الميكانيكي.

مراقبة الجودة: مظهر خالٍ من العيوب؛ سمك 4-12 ميكرومتر للطلاء الكهربائي، 43-54 ميكرومتر للغمس الساخن؛ توزيع موحد؛ تخفيف هشاشة الهيدروجين عن طريق الخبز عند 176-190 درجة مئوية لمدة 3-24 ساعة؛ اختبار الالتصاق.

• إرشادات: يُنصح بتجفيف الأجزاء عالية الصلابة فوراً لتجنب التقصف. يجب الالتزام بمعيار ISO 4042 للطلاءات المطلية بالكهرباء.

تساهم هذه المعالجات في إطالة عمر الخدمة في البيئات المسببة للتآكل.

مواصفات البراغي عالية القوة

تتبع البراغي عالية القوة الخطوات التالية: سلك مدلفن على الساخن - السحب - التلدين الكروي - إزالة القشور الميكانيكية - التخليل - السحب - التشكيل على البارد - التخريز - المعالجة الحرارية - الفحص.

تصميم المواد: C 0.25-0.55%، Mn 0.45-0.80%، Si ≤0.30%، P/S ≤0.030/0.035%، B ≤0.005% وفقًا لـ GB/T 6478 و JIS G3507.

التكوير: التسخين إلى Ac1 +20-30 درجة مئوية، ثم التبريد إلى حوالي 700 درجة مئوية بشكل متساوي الحرارة، ثم إلى 500 درجة مئوية. بالنسبة للفولاذ 35/45: 715-735 درجة مئوية؛ SCM435: 740-770 درجة مئوية، تبريد متساوي الحرارة 680-700 درجة مئوية.

إزالة الترسبات: ميكانيكية (ثني/رش) + التخليل للدرجة >8.8.

الرسم: 10-15% تخفيض لكل تمريرة لتقليل التصلب.

التشكيل: قوالب متعددة المحطات ودقيقة.

عملية التشكيل بالخيوط: الدرفلة لزيادة المتانة.

المعالجة الحرارية: خطوط إنتاج آلية لضمان الجودة.

• إرشادات: اضبط بدقة للدرجات 8.8/9.8 لتحقيق التوازن بين القوة والليونة وفقًا للمعيار ISO 898-1.

مخططات ورسومات توضيحية للتصنيع

توضح الوسائل البصرية مراحل التكوين الرئيسية:

تُظهر هذه المراحل، التي غالباً ما تُعرض في رسوم متحركة، عملية التشوه التدريجي. وتُظهر مقاطع الفيديو عملية التشكيل والتشكيل بالخيوط في الوقت الفعلي، مما يُبرز الدقة والسرعة.