X
x جهت سفارش تبليغ در سایت ثامن بلاگ کليک کنيد



درب آکاردئونی ثامن - نوردکاری چیست؟

درب آکاردئونی ثامن - نوردکاری چیست؟

موضوعات
Category

ارشیو وبلاک
Archived blog

لينك هاي روزانه
Daily Links

صفحات جداگانه
Extra Pages

نظرسنجی
Poll

آیااز درب آکاردئونی خود رضایت دارید؟

کدهای اختصاصی
Code

کدهای اختصاصی
Site Statistics

» بازديد امروز : 6
» بازديد ديروز : 5
» افراد آنلاين : 2
» بازديد ماه : 84
» بازديد سال : 396
» بازديد کل : 81429
» اعضا : 1
» مطالب : 18

نوردکاری چیست؟


تاریخ انتشار پست : 1395/11/8 بازدید : 25
نوردکاری چیست؟
روشی برای کاهش ضخامت (یا تغییر سطح مقطع) قطعات طویل با استفاده از دو یا چند غلتک می باشد. 90% قطعات فولادی تولید شده از فرایندهای شکل دهی فلزات با این روش تولید می شوند. این روش برای اولین با در قرن پانزده گسترش پیدا کرد.

صفحه (PLATE) که معمولا به ضخامت بالای (1/4IN) 6mm اطلاق می شود و در ساختن سازه هایی نظیر پل ها، بویلرها، پوسته راکتورهای اتمی و بدنه کشتی به کار می رود، با این روش تولید می شود.این پلیت ها می توانند به ضخامت (12in)0.3m برای نگهدارنده های بویلرهای بزرگ، (6in)150mm برای پوسته راکتورها، و (4-5in) 100-125mm برای کشتی های جنگی و تانکرهای باشند. ورق (sheet)، معمولا از ضخامتی کمتر از 6mm دارد و برای ساخت انواع قطعات ورقی نظیر بدنه خودروها، هواپیماها، قوطی های کنسروها، لوازم آشپزخانه و .... به کار می رود.

علاوه بر پلیت و ورق، مقاطع فولادی ریل آهن ،چهرگوش، نبشی ، میل گرد، سپری و ...( قطر مقاطع گرد از 5.5mm  تا 300mm متغیر است و مقاطع کمتر از 5.5mm را معمولا دیگر با این روش نمی توان تولید نمود و بایستی توسط فرایند کشش و سیم لوله تولید کرد)، لوله و محصولات ویژه مانند چرخ واگن را تولید نمود.

 

نورد تخت

نورد تخت ، نواری با ضخامت ho وارد فضای ما بین یک جفت غلتک شده و در ضخامت آن به hf رسیده است( هر کدام از این غلتک ها توان خود را جداگانه بوسیله یک شفت که به یک موتور الکتریکی متصل است می گیرند). سرعت خطی غلتک ها برابر v2می باشد. سرعت ورودی نوار به هنگام ورود به غلتک ها برابر vo می باشد. وقتی که ورق به داخل فضای مابین دو غلتک  می رود، بایستی سریع تر جریان یابد چرا که ضخامت آن در حال کاهش است .سرعت نوار در نقطه خروج از غلتک ها بیشترین مقدار را دارد (vf ) با توجه به اینکه سرعت گردش غلتک ها یکسان و بدون تغییر می باشد، یک لغزش نسبی بین نوار و غلتک ها در فضای ما بین غلتک ها (l) بوجود می آید. در نقطه خنثی یا نقطه بدون لغزش، سرعت نوار با سرعت غلتک  برابر می شود. در سمت چپ این نقطه فلتک سریع تر از نوار حرکت می کند و در سمت راست این نقطه نوار سریع تر از غلتک حرکت می کند. بنابراین نیروهای اصطکاکی عمل می کنند.

 

نیروهای اصطحکاکی نورد

غلتک ها نوار را توسط نیروی اصطکاک به درون خود می کشند، که جهت این نیرو به سمت راست می باشد. بنابراین نیروی اصطکاک در سمت چپ نقطه خنثی  بایستی اصطکاک سمت راست بیشتر باشد.گرچه به نیروی اصطکاک برای انجام نورد نیاز است ولی انرژی بوسیله اصطکاک هدر می رود و افزایش اصطکاک به معنای افزایش نیرو و توان لازم می باشد. اگر hoو hfبه ترتیب ضخامت ورودی و خروجی ورق، R، شعاع غلتک و  ضریب اصطکاک باشند خواهیم داشت:

با توجه به رابطه بالا معلوم می شود که با افزایش شعاع غلتک می توان مقدار کاهش ضخامت نوار را افزایش داد. این موضوع درست شبیه استفاده از چرخ های بزرگتر در تراکتورها و خودروهای سنگین به منظور جلوگیری از سرخوردن روی گل و لای و جاده می باشد.

 

نیرو و توان لازم برای نورد

نیروی نورد در حالت نورد تخت را می توان از رابطه زیر بدست آورد

که L طول نوار در تماس با غلتک ،W پهنای نوار و Yavg تنش متوسط نوا مابین دو غلتک می باشد. رابطه رابطه بالا در حالت بدون اصطکاک می باشد. هر چه ضریب اصطکاک مابین غلتکها و نوار بیشتر باشد، تفاوت بین نیروی واقعی و نیروی بدست آمده از رابطه فوق بیشتر می شود و رابطه فوق کمتری از نیروی واقعی را پیش بینی می کند.

با فرض آنکه نیروی F به وسط قوس در تماس اعمال می شود( شکل 2-C) خواهیم داشت: a = L/2 گشتاور پیچشی هر غلتک برابر با حاصلضرب F در a می باشد بنابراین توان غلتک در سیستم SI از رابطه زیر بدست می آید:

که F بر حسب نیوتن، L بر حسب متر و N بر حسب rpm( تعداد دور غلتک در یک دقیقه) می باشد.

 

کاهش نیروی غلتک

 نیروهای غلتک می توانند باعث تغییر شکل و له شدگی غلتک بشوند؛ چنین نیروهایی می توانند برای غلتک بسیار مضر باشند و بر فرایند نورد تأثیر نامطلوبی بگذارند. همچنین تکیه گاه های غلتک ها که شامل پوسته، یاتاقان ها و غلتک های پشتیبان می باشند ، ممکن تحت نیروها نورد دچار کشش آمدن شده، در نتیجه فاصله بین دو غلتک به میزان قابل توجهی از دیاد پیدا کندوبنابراین برای جبران این تغییر شکل و رسیدن مطلوب غلتک ها را بایستی از مقدار محاسبه شده به یکدیگر نزدک تر نمود تا ضخامت مطلوب نوار بدست آید. با هر کدام از روش های زیر می توان نیروهای غلتک را کاهش داد:

 

1 )  کاهش اصطکاک

2 ) استفاده از غلتک هایی با شعاع کمتر

3 ) پایین آوردن میزان کاهش ضخامت در هر مرحله از نورد

4 ) انجام نورد در دماهای بالاتر به منظور کاهش استحکام ماده

یک روش دیگر برای کاهش نیروهای نورد،کشیدن نوار در طی فرایند نورد می باشد. در این حالت به نیروی فشاری کمتری برای تغییر شکل پلاستیک ماده نیاز است. از آنجاییکه برای نورد کردن مواد پراستحکام به نیروی فشاری زیاری نیاز است، کشیدنن نوار در این حالت بسیار مهم است. می توان نوار را چه در ناحیه ورودی ( کشش پشتی) وچه در ناحیه خروجی (کشش جلویی) و یا هر دو تحت کشش قرار دارد.

کشش پشتی توسط اعمال نیرو به غلتک ها حامل نوار را به دورن غلتک های نورد می فرستند،اعمال می شود.کشش جلویی بوسیله افزایش سرعت غلتکهای تحویل گیرنده نوار اعمال می شود.همچنین می توان نورد کاری را بدون اعمال هیچ گونه نیروز اضافی به غلتک های نورد و فقط با اعمال نیروی کششی از سمت جلو انجام داد که به این روش نورد استکل گویند.

 

عیوب ایجادی در صفحات و ورق های نورد شده

عیوب نورد می تواند چه در سطح صفحات و ورق ها و چه در ساختار داخلی آنها بوجود آید.این عیوب چه به سبب کاهش کیفیت سطح و چه به سبب کاهش استحکام و شکل گیری تولیدات نامطلوب می باشند.تعدادی از عیوب نظیر پوسته شدن ،زنگ زدگی، خراش، گدازش، حفره و ترک در ورق های فلزی شناخته شده اند. این عیوب ممکن است که سبب

آخال ها (Inclusions) و یا ناخالصی های (Impurities) موجود در ماده اصلی ریخته

گری شده و یا در طی شرایط مختلف مربوط به آماده سازی و فرایند نورد بوجود آمده باشند.

موج دار شدن لبه ها  نتیجه خمش غلتک می باشد. نوار در لبه ها نازک تر از مرکز می باشد؛ چرا که شکم دادن غلتک در وسط بیشتر است.ترک های بوجود آمده در شکل های c,b-4 نتیجه چکش خوار بودن ضعیف ماده در دمای نورد می باشد.

پوست سوسماری شدن پدیده ای پیچیده می باشد که به سبب تغییر شکل غیر یکنواخت در طی فرآیند نورد و یا به خاطر وجود عیب در ماده خام ریخته گری شده بوجود می آید. از آنجاییکه لبه های ورق در فرایندهای کل دهس ورق مهم می باشد، عیوب لبه ای با برش کاری غلتکی لبه ها از بین می رود.

 

دستگاه ها و روش های نورد

دستگاه نورد به مجموعه ماشین آلات و ابزارهایی گفته می شود که به کمک هم محصول مورد نظر را به دست می دهد که شامل یک پایه نورد اصلی و ماشین آلات کمکی است. ماشین آلات کمکی می توانند از قبیل دستگاه تغذیه ،دستگاه تحویل،سیستم خنک کننده، روغن کاری کننده، کنترل اتوماتیک (کنترل ضخامت به کمک اشعه x) و امکانات کنترل دیگر برای جلوگیری کردن از طبله شدن ورق باشند که به این تشکیلات، دستگاه نورد گویند.

برای انجام فریند نورد چندین نوع تجهیزات و غلتک های مختلف ساخته شده است.گرچه تجهیزات اصلی لازم برای نورد سرد و داغ شبیه به هم می باشند ولی تفاوت هایی در نوع ماده نورد، پارامترهای فرایند، روانکارها و سیستم خنک کاری وجود دارد. طراحی، ساختن و عملکرد دستگاه های نورد به تحقیقات زیادی نیاز دارد. دستگاه های اتوماتیک صفحات و ورق هایی با دقت و نرخ تولید بالا به همراه قیمت ارزان تولید می کنند عرض تولیدات نورد می تواند از 5m تا 0.0025mm تغییر کند. سرعت نورد می تواند از 25m/c (تقریبا یک مایل در دقیقه) در نورد سرد و حتی سریع تر در دستگاه های تمام اتوماتیک و کنترل شونده با کامپیوتر تغییر کند.

از دستگاه های نورد دو یا سه غلتکی  برای انجام مراحل مقدماتی نورد (خشن کاری یا پیش نوردکاری) شمش ریخته گری شده در ریخته گری پیوسته استفاده می شود. قطر این غلتک ها از 0.9m تا 1.4m متغیر است. در نورد سه غلتکی یا رفت و برگشت جهت حرکت ماده پس از هر مرحله تغییر میکند؛ صفحه نورد شده مکرر را به بین دو غلتک بالایی رفته و سپس توسط انبر ماشینی( Manipulator) و بالا برنده های مختلفی به بین دو غلتک پایین فرستاده می شود.

دستگاه های نورد چهار غلتکی و خوشه ای (سندزیمیز یت دستگاه z) بر این اصل پایه گذاری شده اند که غلتک های کم قطر تر به نیرو و توان کمتری نیاز دارند و موجب کاهش پخش شوندگی (Spresding) می گردد. علاوه بر این استفاده از غلتک های کم قطر این مزیت را دارد که در هنگام آسیب دیدن و مستهلک شده، به جای تعویص غلتک های بزرگ گران قیمت یک غلتک کوچک تعویض شود. گرچه هزینه تجهیزات نورد خوشه ای یه میلیون ها دلار می رسد ولی برای نورد سرد ورق های نازک و پر استحکام مناسب است. معمولاً پهنای محصولات نورد از 0.66m تا 1.5m می باشد.

در نورد ردیفی نوار به صورت پیوسته در چند ایستگاه نورد می شود تا در آخرین آنها به کمترین ضخامت ممکن برسد. هر ایستگاه شامل یک سری غلتک و سایر تجهیزات لازم می باشد. به یک گروه از این ایستگاه ها قطار نورد می گویند. کنترل سرعت و فاصله ها در این نوع نورد بسیار مهم است و از کنترل کننده های کامپیوتری وهیدرولیکی زیادی( خصوصا در نورد دقیق) در این روش استفاده می شود.

غلتک ها ماده مورد استفاده برای ساخت غلتک ها باید از پر استحکام و مقاوم به سایش باشد.موادی که معمولا برای این منظور به کار می روند، چدن، فولاد ریخته گری و فولاد فورج شده می باشند. در غلتک های کم قطر (نظیر غلتک های نورد خوشه ای) از تنگستن کار باید می باشند. فولاد فورج شده نسبت به چدن دارای استحکام، سفتی و چقرمگی بیشتری است. غلتک های نورد سرد به منظور ایجاد سطح صاف سنگ زنی می شوند و در بعضی از موارد پولیش کاری می گردند. از غلتک های نورد سرد نباید برای  نورد داغ استفاده شود چرا که حرارت موجب ترک برداشتن و پوسته شدن سطح غلتک می شود.

روانکارها نورد داغ آلیاژهای آهنی معمولا بدون روانکار انجام می شود گرچه شاید از گرافیت استفاده شود. از محلول های آبی خنک کردن غلتک ها و کندن پوسته های روی ماده نورد شده استفاده می شود.آلیاژهای غیر آهنی با استفاده از ترکیب روغن ها قابل حل در آب و روانکارهای با لزجت پایین مثل روغن های معدنی، امولسیون ها، پارافین و روغن های چرب انجام می شود.

 

تولید اشکال مختلف با استفاده از نورد

علاوه بر نورد تخت، اشکال مختلفی را می توان با نورد پروفیل تولید نمود. قطعات مستقیم و طویل سازه ها مثل میل گردها (با قطرهای مختلف) کانال ها، تیرهای I شکل و یل های قطار با این روش تولید می شود. از آنجاییکه سطح مقطع ماده به صورت غیر یکنواختی تغییر می کند، برای طراحی غلتک های لازم به تجربه زیادی نیاز است تا قطعات تولیدی عاری از عیوب داخلی و خارجی باشند.

 

نورد رینگ ها

در فرایند نورد رینگ ها قطر یک رینگ ضخیم با کاهش سطح مقطع آن، افزایش می یابد. رینگ ما بین دو غلتک که یکی از آنها محرک است قرار گرفته  و با نزدیکتر شدن غلتک های چرخان جبران می شود.قطعه خام اولیه(بلانک) از برش لوله های ضخیم و یا با سنبه کاری(PIERCING) بدست می آید. از قطعات که معمولا با این روش تولید می شوند می توان رینگ های بزرک در راکت ها، توربینها، رینگ های چرخ دنده ها، رینگ های بلبرینگ و رلبرینگ ها، فلانچ ها و رینگ های تقویت کننده لوله ها نام برد.

دسته :
برچست ها :
نظرات
نظرات مرتبط با این پست
نام :
ایمیل :
وب سايت :
کد تاييد :        
متن دیدگاه :

تمامی حقوق برای نویسنده محفوظ میباشد