موضوع مقاله: کشش عمیق | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کشش عمیق | مقدمه: علت نامگذاری کشش «عمیق» این است که عمقی که ورق کشیده می‌شود بزرگتر از قطر ورق است. | ## بخش 1: کشش عمیق | به منطقه فلنج (ورق در داخل قالب) با حفظ خواص ماده، تنش کشش شعاعی و تنش فشاری مماسی وارد می‌شود. برای مثال قابلمه‌ها و ماهی تابه‌ها، دبه‌های غذا و قوطی‌های نوشابه، لگن‌های آشپزخانه و مخزن سوخت‌های اتومبیل‌ها با این روش تولید می‌شوند. این گونه قطعات، معمولاً با فرایندی که در آن یک سنبه، یک پولک، فلز ورق تخت را به داخل حفره ماتریسی می‌برد تولید می‌شوند. اگرچه این فرایند به دلیل قطعاتی که به این وسیله تولید می‌شوند، اغلب کشش عمیق نامیده می‌شود ولی برای تولید قطعاتی که عمق کم یا متوسطی دارند نیز به کار می‌رود. سنبه رو به پایین حرکت می‌کند و پولک را به داخل حفره ماتریس می‌فشارد و به صورت یک فنجان شکل می‌دهد. متغیرهای تأثیرگذار در کشش عمیق عبارتند از: خواص فلز ورق، نسبت قطر پولک به نسبت قطر سنبه، لقی بین سنبه و ماتریس، شعاع سنبه، شعاع لبه ماتریس، نیروی ورق گیر و اصطکاک و روانکاری. در خلال عملیات کشش، حرکت پولک به داخل حفره قالب، تنش‌های فشاری (تنش محیطی) را در اطراف فلنج به وجود می‌آورد که می‌خواهند هنگام کشش در فلنج، چروک ایجاد کنند. این پدیده را با فشردن یک تکه کاغذ دایره‌ای شکل به داخل یک حفرهٔ گرد، مانند یک لیوان آبخوری می‌توان نمایش داد. به منظور بهبود عملکرد، مقدار این نیرو را می‌توان به عنوان تابعی از مقدار پیشروی سنبه تنظیم کرد. دیواره فنجان که قبلاً شکل گرفته‌است، در معرض یک تنش کششی اصلی طولی، قرار می‌گیرد. افزایش طول، موجب می‌شود که دیواره فنجان نازک شود و چنانچه بیش از اندازه باشد، موجب پارگی فنجان خواهد شد. , 2001 ترجمه محمد کاظم بشارتی گیوی اغلب مواد برای رسیدن به شکل نهایی در چندین مرحله تغییر شکل می‌دهند. برخی از فرایندهای غیر مرسوم کشش عمیق، عبارتند از: کشش عمیق هیدرومکانیکی، فرایند هیدروفرم، فرایند کشش محلولی، فرایند مارفورم، کشش عمیق هیدرولیک و فرایندهای مشابه دیگر. به عنوان مثال در فرایند مارفورم، از تکنیک‌های شکل‌دهی لاستیکی برای انجام فرایند استفاده می‌شود. قطعاهای با فرورفتگی عمیق می‌توانند به وسیله دیواره‌های عمودی یا شناور، شکل بگیرند. | ## بخش 2: کشش عمیق | در این نوع از فرایند شکل دهی، از یک نیم صفحهٔ لاستیکی و یک نیم صفحه جامد دیگر به منظور تهیه تجهیزات مورد نیاز برای ساخت قالب، مشابه با روش‌های مرسوم در کشش عمیق، استفاده می‌شود تا قطعه را به شکل نهایی موردنظر تبدیل کند. قالب‌ها، از آلیاژهای سبک ساخته می‌شوند و صفحه لاستیکی، ۵/۱ تا ۲ برابر قطعه اولیه ضخیم هستند. برای انجام فرایند، یک پرس یک جهته به همراه قالب و نگه دارنده‌های قطعه، لازم است. با توجه به نیروی کششی دیواره قطعه نازک می‌شود در نتیجه ضخامت دیواره ناهموار می‌شود؛ که کمترین ضخامت در قسمت انتهایی سمبه است. باریکترین ضخامت قطعه حداکثر تنش که می‌تواند به منطقه تغییر شکل وارد شود را تعیین می‌کند. با توجه به ثابت بودن حجم ورق و ضخامت مورد نیاز می‌توان مقدار نیروی لازم برای تغییر شکل را حساب کرد. شاخص شکل پذیری مواد به کشش حدی (به انگلیسی:LDR) بستگی دارد که عبارت است از بزرگترین نسبت قطر قطعه خام به قطر سمبه که بتوان با موفقیت کشید. محاسبه کشش حدی برای اجزای پیچیده دشوار است برای همین در نواحی بحرانی از تقریبات ممکن استفاده می‌کنند. در هنگام کشش بر روی قطعه کار سختی انجام می‌شود به همین دلیل بعد از کشش عمیق برای بازگشت به خواص اولیه قطعه را در کوره در اتمسفر مشخص قرار می‌دهند. +نیروی لازم برای کشش مواد مختلف به کیلو نیوتنمواددرصد کاهش اندازه۳۹٪۴۳٪۴۷٪۵۰٪آلومینیوم۸۸۱۰۱۱۱۳۱۲۶برنج۱۱۷۱۳۴۱۵۱۱۶۸فولاد نورد سرد۱۲۷۱۴۵۱۶۳۱۸۱فولاد ضد زنگ۱۶۶۱۹۰۲۱۴۲۳۸ عملیات کشش عمیق دستور العمل‌های خاصی برای موفقیت در کشش عمیق وضع شده‌اند. فشار ورقگیر اغلب ۷/۰ تا ۱٪ مجموع استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی فلز ورق انتخاب می‌شود. نیروی بسیار زیاد ورقگیر نیروی سنبه را افزایش می‌دهد و موجب می‌شود دیواره فنجان پاره شود. آویزه‌ها جریان فلز ورق را با خم و راست کردن آن هنگام کشش محدود می‌کنند و به این ترتیب، نیروی لازم برای کشیدن ورق به داخل حفره قالب را افزایش می‌دهند. به منظور جلوگیری از پارگی فلز ورق هنگام شکل دهی، عواملی نظیر (۱) شعاع‌های بزرگ ماتریس، (۲) روانکاری مؤثر، (۳) شکل و محل آویزه‌های کشش، (۴) توسعه درست اندازه و شکل پولک، (۵) برش گوشه‌های پولک (۶) استفاده از پولک‌های عاری از عیب‌های داخلی و خارجی، حائز اهمیت است. اتوکشی اگر لقی بسیار بزرگ باشد، فنجان کشیده شده در لبه، دیوارهای ضخیم‌تری نسبت به ته آن خواهد داشت. | ## بخش 3: کشش عمیق | اتوکشی فرایندی است که در آن ضخامت دیواره یک فنجان، با رد کردن فنجان از حلقه‌های اتوکشی یکسان می‌شود. برای مثال قوطی‌های آلومینیومی نوشابه، دو یا سه عملیات اتوکشی در یک ضربه (که در آن‌ها فنجان کشیده شده، از یک سری حلقه‌های اتوکشی رد می‌شود) می‌بینند. کشش مجدد دبه‌ها یا پوسته‌هایی که کشش آن‌ها در یک عملیات بسیار دشوار است، اغلب کشش مجدد می‌شوند. به دلیل ثابت ماندن حجم ماده، فنجان با کشش مجدد به قطرهای کوچکتر تبدیل شده و نازکتر می‌شود. کشش بدون ورقگیر کشش عمیق ممکن است بدون ورقگیر نیز با موفقیت انجام شود، به شرط آنکه فلز ورق به حد کافی ضخیم باشد تا در آن چروکیدگی پیش نیاید. برجسته کاری برجسته کاری عملیاتی متشکل از کشش‌های کم عمق یا متوسط است که با جفت شدن قالب‌های نر و ماده انجام می‌شود. برجسته کاری در اصل برای استحکام بخشی به رویه‌های پهن و مقاصد تزیینی به کار می‌رود. روانکاری روانکاری، نیروهای کشش را پایین می‌آورد، کشش پذیری را افزایش داده و عیوب قطعات و ساییدگی ابزارآلات را کم می‌کند. به‌طور کلی، روانکار سنبه باید در یک مقدار حداقل حفظ شود، زیرا اصطکاک بین سنبه و فنجان کشش پذیری آن را بهبود می‌بخشد. ابزار آلات و تجهیزات کشش معروف‌ترین مواد ابزار و قالب برای کشش عمیق، فولادهای ابزار و چدن‌ها هستند. هرچند از مواد دیگر، نظیر کاربایدها و پلاستیک‌ها نیز ممکن است برای این منظور استفاده شود. ماشین کشش عمیق معمولاً یک پرس دو کاره هیدرولیکی یا یک پرس مکانیکی است که پرس مکانیکی به خاطر سرعت زیاد سنبه در آن، مناسب تر است. مصارف صنعتی از فرایندهای کشش عمیق شامل بدنه خودرو و قطعات ساختاری، قطعات هواپیما و … است. قطعات فنجانی شکل مثل سینک ظرفشویی آشپزخانه و انواع قابلمه و گلگیر خودرو نیز با این روش تولید می‌شوند. | ## جمع‌بندی | محدودیت ها مهمترین محدودیت در شکل‌دهی مطلوب ورق‌های فلزی، پدیده بازگشت فنری در طول باربرداری است که منجر به بازگشت فنری و انحنای دیواره جانبی می‌گردد؛ بنابراین پیش‌بینی بازگشت فنری و انحنای دیواره جانبی برای تولید محصولات دقیق ضروری است.