Операцията по огъване на дорника започва своя цикъл. Дорникът се вкарва във вътрешния диаметър на тръбата. Щанцът за огъване (вляво) определя радиуса. Щанцът за затягане (вдясно) насочва тръбата около щанцата за огъване, за да определи ъгъла.
Във всички индустрии необходимостта от сложно огъване на тръби продължава да не отслабва. Независимо дали става въпрос за структурни компоненти, мобилно медицинско оборудване, рамки за ATV или товарни превозни средства или дори метални предпазни пръти в бани, всеки проект е различен.
Постигането на желаните резултати изисква добро оборудване и най-вече подходящия експертен опит. Както всяка друга производствена дисциплина, ефективното огъване на тръби започва с основната жизненост, основните концепции, които са в основата на всеки проект.
Известна жизненост на сърцевината помага да се определи обхватът на тръба или проект за огъване на тръба. Фактори като тип материал, крайна употреба и прогнозна годишна употреба пряко влияят върху производствения процес, включените разходи и сроковете за доставка.
Първото критично ядро ​​е степента на кривина (DOB) или ъгълът, образуван от огъването. Следва радиусът на централната линия (CLR), който се простира по протежение на централната линия на тръбата или тръбата, която трябва да бъде огъната. Обикновено най-стегнатият постижим CLR е двоен диаметър на тръбата или тръбата. Удвоете CLR, за да изчислите диаметъра на централната линия (CLD), което е разстоянието от оста на централната линия на тръбата през друга централна линия на 180-градусов обратен завой.
Вътрешният диаметър (ID) се измерва в най-широката точка на отвора вътре в тръбата или тръбата. Външният диаметър (OD) се измерва в най-широката област на тръба или тръба, включително стената. Накрая, номиналната дебелина на стената се измерва между външната и вътрешната повърхност на тръбата или тръбата.
Допустимото отклонение на индустриалния стандарт за ъгъл на огъване е ±1 градус. Всяка компания има вътрешен стандарт, който може да се основава на използваното оборудване и опита и знанията на оператора на машината.
Тръбите се измерват и котират според техния външен диаметър и габарит (т.е. дебелина на стената). Общите габарити включват 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 и 20. Колкото по-нисък е габарита, толкова по-дебела е стената: 10-ga. Тръбата има 0,134 инча стена и 20-ga. Тръбата има 0,035 инча стена. 1½" и 0,035" OD тръби. Стената се нарича "1½-in" на детайла print.20-ga.tube."
Тръбата се определя от номинален размер на тръбата (NPS), безразмерно число, описващо диаметъра (в инчове) и таблица с дебелина на стената (или Sch.). Тръбите се предлагат в различни дебелини на стената в зависимост от употребата им. Популярните графици включват Sch.5, 10, 40 и 80.
1,66″ тръба.OD и 0,140 инча.NPS маркира стената на чертежа на детайла, последвана от графика – в този случай, „1¼”.Shi.40 тръби.”Диаграмата на плана на тръбата определя външния диаметър и дебелината на стената на свързаните NPS и план.
Коефициентът на стената, който е съотношението между външния диаметър и дебелината на стената, е друг важен фактор за колената. Използването на тънкостенни материали (равно на или под 18 ga.) може да изисква повече опора при дъгата на огъване, за да се предотврати набръчкване или спускане. В този случай качественото огъване ще изисква дорници и други инструменти.
Друг важен елемент е огъването D, диаметърът на тръбата спрямо радиуса на огъване, често наричан радиус на огъване, многократно по-голям от стойността на D. Например, 2D радиус на огъване е 3-инчова тръба с OD е 6 инча. Колкото по-висок е D на огъването, толкова по-лесно е да се оформи огъването. И колкото по-нисък е коефициентът на стената, толкова по-лесно е огъването. Тази корелация между фактора на стената и огъването D помага да се определи какво е необходимо за стартиране на проект за огъване на тръба.
Фигура 1. За да изчислите процента овалност, разделете разликата между максималната и минималната OD на номиналната OD.
Някои спецификации на проекта изискват по-тънки тръби или тръбопроводи за управление на материалните разходи. Въпреки това, по-тънките стени може да изискват повече време за производство, за да поддържат формата и консистенцията на тръбата при завоите и да елиминират възможността от набръчкване. В някои случаи тези увеличени разходи за труд надвишават спестяванията на материали.
Когато тръбата се огъне, тя може да загуби 100% от кръглата си форма близо до и около завоя. Това отклонение се нарича овалност и се определя като разликата между най-големия и най-малкия размер на външния диаметър на тръбата.
Например, тръба с OD 2" може да измерва до 1,975" след огъване. Тази разлика от 0,025 инча е коефициентът на овалност, който трябва да бъде в допустимите граници (вижте Фигура 1). В зависимост от крайната употреба на частта, толерансът за овалност може да бъде между 1,5% и 8%.
Основните фактори, влияещи върху овалността, са коляното D и дебелината на стената. Огъването на малки радиуси в тънкостенни материали може да бъде трудно за поддържане на овалността в рамките на толеранса, но може да се направи.
Овалността се контролира чрез поставяне на дорника в тръбата или тръбата по време на огъване, или в спецификациите на някои части, като се използва (DOM) тръба, начертана върху дорника от самото начало. (DOM тръбата има много тесни толеранси на ID и OD.) Колкото по-нисък е толерансът на овалността, толкова повече инструменти и потенциално време за производство са необходими.
Операциите по огъване на тръби използват специализирано оборудване за проверка, за да се провери дали формованите части отговарят на спецификациите и допустимите отклонения (вижте Фигура 2). Всички необходими корекции могат да бъдат прехвърлени към машината с ЦПУ, както е необходимо.
ролка. Идеално за производство на огъвания с голям радиус, огъването на ролка включва подаване на тръбата или тръбата през три ролки в триъгълна конфигурация (вижте Фигура 3). Двете външни ролки, обикновено фиксирани, поддържат долната част на материала, докато вътрешната регулируема ролка притиска горната част на материала.
Компресионно огъване. При този доста прост метод матрицата за огъване остава неподвижна, докато насрещната матрица огъва или компресира материала около приспособлението. Този метод не използва дорник и изисква точно съвпадение между матрицата за огъване и желания радиус на огъване (вижте Фигура 4).
Усукване и огъване. Една от най-разпространените форми на огъване на тръбата е ротационното разтягане на огъване (известно още като огъване на дорник), което използва матрици за огъване и натиск и дорници. Дорниците са метални прътови вложки или сърцевини, които поддържат тръбата или тръбата, когато са огънати. Използването на дорник предотвратява свиването, сплескването или набръчкването на тръбата по време на огъване, като по този начин поддържа и защитава формата на тръбата (вижте фигура 5).
Тази дисциплина включва огъване с много радиуси за сложни части, изискващи два или повече радиуса на централната линия. Огъването с много радиуси също е чудесно за части с големи радиуси на централната линия (твърдите инструменти може да не са опция) или сложни части, които трябва да бъдат оформени в един пълен цикъл.
Фигура 2. Специализирано оборудване осигурява диагностика в реално време, за да помогне на операторите да потвърдят спецификациите на частите или да адресират всякакви корекции, необходими по време на производството.
За извършване на този тип огъване, машината за огъване с въртящо се теглене е снабдена с два или повече комплекта инструменти, по един за всеки желан радиус. Персонализирани настройки на преса с двойна глава – една за огъване надясно и друга за огъване наляво – могат да осигурят както малки, така и големи радиуси на една и съща част. Преходът между ляво и дясно коляно може да се повтори толкова пъти, колкото е необходимо, което позволява сложните форми да бъдат напълно оформени, без да се премахва тръбата или да се включва друга машина (вижте Фигура 6).
За да започнете, техникът настройва машината според геометрията на тръбата, посочена в информационния лист за огъване или производствения печат, като въвежда или качва координатите от разпечатката заедно с данните за дължината, въртенето и ъгъла. Следва симулацията на огъване, за да се гарантира, че тръбата ще може да изчисти машината и инструментите по време на цикъла на огъване. Ако симулацията покаже сблъсък или намеса, операторът настройва машината според нуждите.
Въпреки че този метод обикновено се изисква за части, изработени от стомана или неръждаема стомана, повечето индустриални метали, дебелини на стени и дължини могат да бъдат приспособени.
Свободно огъване. По-интересен метод, свободното огъване използва матрица, която е със същия размер като тръбата или тръбата, които се огъват (вижте Фигура 7). Тази техника е чудесна за ъглови или многорадиусни огъвания, по-големи от 180 градуса с няколко прави сегмента между всяко огъване (традиционните ротационни разтегателни завои изискват няколко прави сегмента, за да може инструментът да се хване). Свободното огъване не изисква затягане, така че елиминира всяка възможност за маркиране на тръби или тръби.
Тънкостенните тръби - често използвани в машини за храни и напитки, мебелни компоненти и медицинско или здравно оборудване - са идеални за свободно огъване. Обратно, части с по-дебели стени може да не са жизнеспособни кандидати.
Необходими са инструменти за повечето проекти за огъване на тръби. При ротационното разтягане на огъване трите най-важни инструмента са матрици за огъване, матрици под налягане и затягащи матрици. В зависимост от радиуса на огъване и дебелината на стената, може също да са необходими дорник и матрица за чистачки, за да се постигнат приемливи завои. Частите с множество завои изискват цанга, която захваща и внимателно се затваря към външната страна на тръбата, завърта се при необходимост и премества тръбата към следващия завой.
Сърцето на процеса е огъването на матрицата, за да се образува радиусът на централната линия на детайла. Матрицата с вдлъбнат канал на матрицата пасва на външния диаметър на тръбата и помага да се задържи материала, докато се огъва. В същото време матрицата под налягане държи и стабилизира тръбата, докато се навива около матрицата за огъване. Затягащата матрица работи заедно с матрицата за пресоване, за да държи тръбата срещу правия сегмент на матрицата за огъване, докато се движи. Близо до края на матрицата за огъване използвайте щанцо за лекар, когато е необходимо да изгладите повърхността на материала, да поддържате стените на тръбата и да предотвратите набръчкване и ивици.
Дорници, вложки от бронзова сплав или хромирана стомана за поддържане на тръби или тръби, предотвратяване на срутване или прегъване на тръбата и минимизиране на овалността. Най-разпространеният тип е сферичният дорник. Идеален за огъвания с много радиуси и за детайли със стандартна дебелина на стените, сферичният дорник се използва в тандем с чистачката, приспособлението и матрицата за налягане;заедно те увеличават налягането, необходимо за задържане, стабилизиране и изглаждане на огъването. Дорникът за тапа е твърд прът за колена с голям радиус в дебелостенни тръби, които не изискват чистачки. Формовъчните дорници са твърди пръти с огънати (или оформени) краища, използвани за поддържане на вътрешността на тръби с по-дебели стени или тръби, огънати до среден радиус. Освен това, проекти, изискващи квадратни или правоъгълни тръби, изискват специализирани дорници.
Точното огъване изисква подходящи инструменти и настройка. Повечето компании за огъване на тръби разполагат с инструменти на склад. Ако не са налични, трябва да се осигурят инструменти, които да отговарят на конкретния радиус на огъване.
Първоначалната такса за създаване на матрица за огъване може да варира в широки граници. Тази еднократна такса покрива материалите и времето за производство, необходими за създаване на необходимите инструменти, които обикновено се използват за следващи проекти. Ако дизайнът на частта е гъвкав по отношение на радиуса на огъване, разработчиците на продукти могат да коригират своите спецификации, за да се възползват от съществуващите инструменти за огъване на доставчика (вместо да използват нови инструменти). Това помага за управление на разходите и съкращаване на времето за изпълнение.
Фигура 3. Идеален за производство на огъвания с голям радиус, огъване на ролка за оформяне на тръба или тръба с три ролки в триъгълна конфигурация.
Специфични отвори, прорези или други характеристики на или близо до завоя добавят спомагателна операция към работата, тъй като лазерното рязане трябва да се извърши след като тръбата е огъната. Допустимите отклонения също влияят на цената. Много взискателните задачи може да изискват допълнителни дорници или матрици, което може да удължи времето за настройка.
Има много променливи, които производителите трябва да вземат предвид, когато снабдяват персонализирани колена или завои. Фактори като инструменти, материали, количество и труд играят роля.
Въпреки че техниките и методите за огъване на тръби напреднаха през годините, много основи на огъване на тръби остават същите. Разбирането на основите и консултацията с опитен доставчик ще ви помогне да получите най-добри резултати.
FABRICATOR е водещото списание в индустрията за формоване и производство на метали в Северна Америка. Списанието предоставя новини, технически статии и истории на случаи, които позволяват на производителите да вършат работата си по-ефективно. FABRICATOR обслужва индустрията от 1970 г.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Насладете се на пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.