از اين فرآيند براي شكل دادن ورقه اي تخت فلزي بصورت قطعات توخالي بدون درز جدار نازك استفاده ميشود. هنگاميكه قطعات استكاني شكل با عمق زياد به اين روش شكل دادن، قطعات كم عمق غالباً پرسكاري يا مهرش ناميده مي شوند، اما تفاوت بين اين دو فرآيند كاملاً مشخص نيست. اصطلاحات كشش سطحي و كشش عميق براي توصيف اين فرآيندها به كار ميروند.
الف) كشش سطحي
سپر و قالپاق اتومبيل، سيني و تابه ازجمله قطعاتي هستند كه به اين روش توليد مي شوند. ازآن جاييكه اين عمليات تنها با جريان ناچيز ماده همراه مي باشند، به ندرت مشكلاتي از قبيل ايجاد تنش هاي ناخواسته كرنش سختي پيش مي آيد. كشش سطحي نيز مانند كشش عميق با پرس هاي مكانيكي يا هيدروليكي انجام ميشود.
ازلحاظ عملي كليه عمليات كشش با قطعه خام بايد حتي الامكان به اندازه مساحت سطح قطعه تمام شده باشد، و تنها قسمتي اضافي براي نگه داشتن قطعه خام در قالب در حين كشش و جدا كردن نهايي داشته باشد. كشش قطعات خام بسيار بزرگ، پرهزينه است و اين قطعات به فشارهاي بيشتري نياز دارند. اين فشارها گاه منجر به شكستگي قطعه نيز مي شوند. در حالت ايده آل، نبايد كاهش ضخامت قطعه خام چشم گير باشد. هرگونه كاهش مورد نياز بايد با عمليات اتو زدن، كه بعداً در اين فصل شرح داده ميشود، ايجاد شود.
ب) كشش عميق¹
كششي كه كاسه گري هم خوانده مي شود، چنين است كه به كمك قالب هاي فرم در يك يا چند مرحله قطعات اســـتوانه اي شـــكل و گودي را از ورق توليد ميكند، نمونه محصولات آن بشقاب استيل، كفه بعضي از ترازوها و نيز برخي از وان هاي فلزي حمام و ديگ ماشين لباسشويي است.
فرآيند كشش عميق در شكل زير نشان داده شده است. قالب پاييني روي پرس كشش، فرورفتگي يا دهانه اي موسوم به قالب كشش دارد، و قالب بالايي سنبه نام دارد. قالب پاييني به حلقه كشش يا جا قالبي موسوم است. هنگاميكه نيرو به سنبه اعمال ميشود، سنبه در دهانه قالب پاييني جاي مي گيرد. قطعه خام بر روي سوراخ قالب كشش قرار داده مي شود و سپس سنبه با حركت به سوي پايين بر روي آن فرود مي آيد. با اين روش ميتوان تقريباً هرگونه شكلي را به وجود آورد. از كشش عميق براي توليد مخازن استوانه اي استفاده مي شود. در اينگونه موارد، دهانه قالب كشش دايره اي است و سنبه به شكل استوانه اي توپر است. قطعه خام استوانه اي در حين عمليات شكل دادن در قالب كشش، پرس مي شود و حول سنبه مي پيچد. سپس ماده كشيده شده به شكل سنبه درمي آيد. از آنجا كه قطعه خام الزاماً از سوراخ بزرگتر است، لبه هاي قطعه دچار چروكيدگي مي شوند. اگر چه مقاومت قطعات ضخيم در مقابل چروكيدگي زياد است، ولي غالباً قطعات نازك، بسته به عمق كشش، به تكيه گاه نياز دارند. تكيه گاه را گيره هاي بشقابي موسوم به «ورق گير» تأمين مي كنند.
طرح واره اي از پرس كشش عميق با تناژ 500 تن
در ادامه به بررسي چند مدل كشش پرداخته خواهد شد:
1) كشش عميق گرم
در اين روش ورق ضخيم طي يك يا چند مرحله كشش به شكل محصولاتي نظير برخي لوله هاي بدون درز مثل لوله توپ و مخازني نظير مخزن اكسيژن درمي آيد.
2)آيرونينگ¹
اگر ديوار محصولاتي كه از كشش عميق به دست مي آيد، يكنواخت نباشد با انجام عمل آيرونينگ در پايان عمليات كشـش ميتوان ضـخامت آنها را يكسـان و يكنواخت كرده كه در اين حالت محصول كشش روي يك سمبه قرارگرفته و از بين چند قالب مي گذرد.
معمولا از پرس هاي يك، دو و سه مرحله اي در عمليات كشش استفاده مي شود. اين پرس ها در اندازه ها و ظرفيت هاي گوناگون ساخته مي شوند. عوامل موثر در انتخاب پرس عبارت اند از: ضخامت ورق، نوع آلياژ، سختي و نوع ماده، شكل و عمق قطعه كشيدني و نيز تعداد قطعات مورد نياز. پرس هاي يك مرحله اي يك مرحله كشش دارند و فاقد فشار ورق گير مي باشند. قطعات كشيده شده كم عمق، غالباً به دليل عمق مناسب كشش و سرعت عمل ماشين، بر روي اينگونه پرس ها شكل داده مي شوند. پرس هاي يك مرحله اي بزرگ قادر به كار با سرعت 60 ضربه در دقيقه هستند، درحاليكه سرعت مدل هاي كوچكتر از 400 ضربه در دقيقه تجاوز مي كند. پرس هاي دو مرحله اي دو حركت دارند. ابتدا ورق گير به منظور محكم كردن قطعه خام در قالب پاييني، به سمت پايين حركت مي كند. هنگاميكه سنبه فلز را در قالب مي كشد، قطعه خام در اثر دومين حركت شكل داده مي شود. ورق گير فقط فشار كافي براي جلوگيري از چروكيدگي قطعه خام را اعمال مي كند، و همزمان با آن، به قطعه خام امكان مي دهد تا بين ورق گير و سطح بالايي قالب هاي كشش بلغزد. در برخي دستگاه هاي خودكار، از ورق گير به منظور بريدن قطعه خام از كلاف ماده خامي استفاده مي شود، كه به داخل ماشين تغذيه مي شود. پرس سه مرحله اي، دو حركت شكل دادن و يك مرحله عمليات ورق گيري دارد. اولين حركت شكل دادن فشردن سنبه به داخل قالب كشش است. در دومين حركت شكل دادن، قالب ديگري از سمت پايين به سوي قالب كشش حركت مي كند و شكل خاصي به سنبه بالايي مي دهد تا استحكام اضافي در قسمت پاييني به وجود آورد، و يا پايه اي جهت برقراري پايداري بيشتر ايجاد كند. چنانچه دومين حركت شكل دهنده مورد نياز نباشد، حركت سوم براي خارج كردن قطعه از قالب انجام مي شود.
3)كشش مجدد
بسياري از قطعات با يكبار كشش به شكل و اندازه نهايي در مي آيند، اما برخي قطعات را بايد براي رسيدن به شكل نهايي در دو يا چند مرحله كشيد. در عمليات چندگانه كشش، قطعه خام ابتدا به شكل فنجانكي با قطر بزرگتر اما كوتاهتر از شكل نهايي درآورده مي شوند. كشش مجدد موجب كاهش قطر و افزايش ارتفاع فنجانك مي شود. براي هر بار كشش مجدد از سنبه ها و قالب هاي كوچكتري استفاده ميشود. اين عمليات تا دستيابي به اندازه نهايي ادامه مي یابد. فرآيند كشش مجدد به دو روش انجام مي شود. در كشش مجدد استاندارد، قطعه در يك قالب كوچكتر و در جهت نخستين عمل كشش كشيده مي شود. در كشش مجدد معكوس، قطعه وارونه شده و با فشار سنبه از زير به سوي قالب رانده مي شود. كشش مجدد معكوس موجب كاهش چروكيدگي و سادگي ايجاد شكل هاي محيطي خاص بر روي سطح پاييني قطعه مي شود. بطور مسلم كشش مجدد معكوس عمل شكل دهي جديد تري است و غالباً منجر به كارسختي مي شود. همچنين كشش مجدد، بسته به تأثير آن بر روي ديواره قطعه استوانه اي، به اتو زدن يا فروكشي تقسيم بندي مي شود. در عمليات اتو زدن فضاي بين سنبه و قالب كوچكتر از ضخامت قطعه كار است، درنتيجه ديواره استوانه اي كشيده و نازك مي شود. از اين روش براي توليد مخازني استفاده مي شود كه ضخامت ديواره آنها كمتر از ضخامت كف است. در عمليات فروبردن، فاصله بين سنبه و قالب از ضخامت قطعه خام بيشتر است، به طوريكه قطر قطعه استوانه اي با تغيير كم يا ناچيز ضخامت ديواره كاهش مي یابد.
[۱] Deep drawing
[۱]Ironing