اصول طراحی کالیبراسیون خط نورد یکی از مراحل اصلی در ساخت مشتقات فولادی است که موجبات بهبود کیفیت و دقت محصول نهایی را به وجود می‌آورد. فرآیند طراحی کالیبراسیون شامل طراحی و تنظیم دقیق غلتک‌ها و شیارهای روی آن‌ها تا رسیدن به شکل مناسب ماده اولیه است.

در این مقاله موارد استفاده و هدف ساخت و مفاهیم آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

مقدمه ای بر تعریف کالیبراسیون

کالیبر نورد جهت شیارها و مسیرهای موجود روی غلتک‌های نورد می‌باشد. هدف اصلی کالیبر نورد، شکل‌دهی تدریجی به ماده ورودی در طول مراحل مختلف نورد است تا به ابعاد و کیفیت مطلوب محصول نهایی دست یابد.

کالیبر مناسب تاثیر فوق العاده‌ای بر بهبود بهره‌وری و کاهش هزینه‌های تولید می‌گذارد.

کاربردهای کالیبر نورد

شکل‌دهی به مواد اولیه:

وظیفه شکل‌دهی تدریجی کالیبرها تا تبدیل ماده ورودی (مانند بیلت، بلوم یا اسلب) به شکل موردنظر.

کاهش قدرت نورد:

کاهش نیروی لازم برای نورد با طراحی مناسب کالیبر و کمک به افزایش بهره‌وری تجهیزات.

کیفیت محصول:

کاهش ترک‌خوردگی و بهبود تلرانس‌های ابعادی و سطحی با کالیبرهای دقیق‌تر.

مراحل طراحی کالیبراسیون خطوط نورد

1. شناخت فرآیند نورد و مشخصات محصول نهایی

در ابتدای فرآیند طراحی، باید اطلاعات پایه‌ای برای تعیین نحوه تغییر شکل و کاهش ضخامت ماده در مراحل مختلف که شامل ابعاد، تلرانس‌ها، خواص مکانیکی و نوع ماده اولیه است، مشخص شود.

2. تحلیل مواد و فرآیند تغییر شکل

خواص مکانیکی ماده اولیه، شامل استحکام کششی، فشاری و رفتار پلاستیک، باید بررسی شوند. دماهای مناسب برای نورد گرم یا سرد نیز در این مرحله تعیین می‌شوند. تحلیل دقیق مواد به جلوگیری از ترک‌خوردگی و بهبود کیفیت محصول کمک می‌کند.

3. تعیین مراحل نورد

فرآیند نورد معمولاً به چند مرحله یا پاس تقسیم می‌شود. هر مرحله شامل کاهش ضخامت ماده و تنظیم دقیق پروفیل غلتک‌ها است. طراحی صحیح این مراحل می‌تواند مصرف انرژی را کاهش دهد و طول عمر تجهیزات را افزایش دهد.

4. طراحی کالیبر و شیار غلتک‌ها

شکل و ابعاد کالیبر، بسته به نوع محصول نهایی، با دقت بالا طراحی می‌شود. این طراحی شامل:

تعیین نوع شیار (باز، بسته یا ترکیبی)

تحلیل جریان مواد در داخل شیارها

انتخاب مواد مناسب برای غلتک‌ها

5. تنظیم فاصله غلتک‌ها

فاصله بین غلتک‌ها (Gap) باید به گونه‌ای تنظیم شود که ماده به اندازه مطلوب تغییر شکل دهد. پیش‌بینی و تنظیم برگشت الاستیک (Springback) نیز در این مرحله اهمیت دارد.

6. کنترل دما در فرآیند نورد

دمای ماده و غلتک‌ها نقش کلیدی در کیفیت نهایی محصول دارند. افت دما در طول فرآیند و استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده و گرم‌کننده مناسب باید مدنظر قرار گیرد.

7. شبیه‌سازی و آزمایش

شبیه‌سازی فرآیند طراحی کالیبراسیون با استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی مانند ABAQUS و ANSYS امکان پیش‌بینی تنش‌ها و کرنش‌ها را فراهم می‌کند. این مرحله برای پیشگیری از عیوب و بهینه‌سازی فرآیند ضروری است.

8. پیاده‌سازی در خط تولید و کالیبراسیون نهایی

پس از اعمال طراحی‌های اولیه، تنظیمات دقیق در خط تولید اعمال می‌شود. این تنظیمات شامل ارزیابی کیفیت محصول، اصلاح غلتک‌ها و بهینه‌سازی فرآیند بر اساس نتایج تولید اولیه است.

مزایای طراحی کالیبراسیون مناسب

کاهش مصرف انرژی

افزایش طول عمر غلتک‌ها

کاهش عیوب سطحی و داخلی

دستیابی به تلرانس‌های دقیق‌تر

جمع‌بندی

طراحی کالیبراسیون خط نورد، یک فرآیند چندمرحله‌ای است که نیازمند تحلیل دقیق مواد، طراحی بهینه غلتک‌ها و تنظیمات دقیق در خط تولید است. استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و رعایت استانداردهای طراحی، کیفیت محصول نهایی را تضمین می‌کند. برای اطلاعات بیشتر و دسترسی به منابع کامل، می‌توانید به لینک‌های ارائه‌شده مراجعه کنید.

منابع؛
ResearchGate
https://ahanonline.com/
https://chilanonline.com/

خانه

https://www.researchgate.net/