L'operació de flexió del mandril comença el seu cicle. El mandril s'insereix al diàmetre interior del tub. La matriu de flexió (esquerra) determina el radi. La matriu de subjecció (dreta) guia el tub al voltant de la matriu de flexió per determinar l'angle.
En totes les indústries, la necessitat de flexió de tubs complexos continua sense disminuir. Tant si es tracta de components estructurals, equips mèdics mòbils, marcs per a vehicles tot terreny o vehicles utilitaris, o fins i tot barres de seguretat metàl·liques als banys, cada projecte és diferent.
Aconseguir els resultats desitjats requereix un bon equip i sobretot l'experiència adequada. Com qualsevol altra disciplina de fabricació, el plegat eficient de tubs comença amb la vitalitat bàsica, els conceptes fonamentals que subjauen a qualsevol projecte.
Una mica de vitalitat bàsica ajuda a determinar l'abast d'un projecte de flexió de canonades o canonades. Factors com el tipus de material, l'ús final i l'ús anual estimat afecten directament el procés de fabricació, els costos implicats i els terminis de lliurament.
El primer nucli crític és el grau de curvatura (DOB), o l'angle format per la corba. A continuació es troba el radi de la línia central (CLR), que s'estén al llarg de la línia central de la canonada o tub a doblegar. Normalment, el CLR més ajustat que es pot aconseguir és el doble del diàmetre de la canonada o tub. un revolt de retorn de 180 graus.
El diàmetre interior (ID) es mesura al punt més ample de l'obertura dins de la canonada o tub. El diàmetre exterior (OD) es mesura sobre l'àrea més àmplia d'una canonada o tub, inclosa la paret. Finalment, el gruix nominal de la paret es mesura entre les superfícies exterior i interior de la canonada o tub.
La tolerància estàndard de la indústria per a l'angle de flexió és de ± 1 grau. Cada empresa té un estàndard intern que es pot basar en l'equip utilitzat i l'experiència i els coneixements de l'operador de la màquina.
Els tubs es mesuren i es comenten segons el seu diàmetre exterior i calibre (és a dir, el gruix de la paret). Els calibres comuns inclouen 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 i 20. Com més baix sigui el calibre, més gruixuda és la paret: 10-ga. El tub té una paret de 0,134 polzades. Tub de 0,035 polzades OD. La paret s'anomena "1½-in" a la part print.20-ga.tube."
La canonada s'especifica mitjançant una mida nominal de canonada (NPS), un nombre adimensional que descriu el diàmetre (en polzades) i una taula de gruixos de paret (o Sch.). Les canonades tenen una varietat de gruixos de paret, depenent del seu ús. Els horaris populars inclouen Sch.5, 10, 40 i 80.
Una canonada de 1,66 polzades.OD i 0,140 polzades.NPS va marcar la paret al dibuix de la peça, seguida de la programació, en aquest cas, "1¼". Tubs Shi.40".
El factor de paret, que és la relació entre el diàmetre exterior i el gruix de la paret, és un altre factor important per als colzes. L'ús de materials de parets primes (iguals o inferiors a 18 ga.) pot requerir més suport a l'arc de flexió per evitar arrugues o caigudes. En aquest cas, la flexió de qualitat requerirà mandrils i altres eines.
Un altre element important és el corbat D, el diàmetre del tub en relació amb el radi de corbat, sovint conegut com el radi de corbat moltes vegades més gran que el valor de D. Per exemple, un radi de corbat 2D és de 3 polzades.-OD de la canonada és de 6 polzades. Com més gran sigui la D de la corba, més fàcil serà formar la corba. què es requereix per iniciar un projecte de corba de canonades.
Figura 1. Per calcular el percentatge d'ovalitat, dividiu la diferència entre la DO màxima i mínima per la DO nominal.
Algunes especificacions del projecte requereixen tubs o canonades més primes per gestionar els costos del material. No obstant això, les parets més primes poden requerir més temps de producció per mantenir la forma i la consistència del tub a les corbes i eliminar la possibilitat d'arrugues. En alguns casos, aquests costos de mà d'obra augmentats superen els estalvis de material.
Quan el tub es doblega, pot perdre el 100% de la seva forma rodona prop i al voltant del revolt. Aquesta desviació s'anomena ovalitat i es defineix com la diferència entre les dimensions més grans i més petites del diàmetre exterior del tub.
Per exemple, un tub de 2 polzades de OD pot mesurar fins a 1,975 polzades després de la flexió. Aquesta diferència de 0,025 polzades és el factor d'ovalitat, que ha d'estar dins de toleràncies acceptables (vegeu la figura 1). Depenent de l'ús final de la peça, la tolerància a l'ovalitat pot estar entre l'1,5% i el 8%.
Els principals factors que afecten l'ovalitat són el colze D i el gruix de la paret. La flexió de petits radis en materials de parets primes pot ser difícil de mantenir l'ovalitat dins de la tolerància, però es pot fer.
L'ovalitat es controla col·locant el mandril dins del tub o canonada durant la flexió, o en algunes especificacions de part, utilitzant tubs (DOM) dibuixats al mandril des del principi. (Els tubs DOM tenen toleràncies de DI i OD molt ajustades). Com més baixa sigui la tolerància a l'ovalitat, més eines i temps de producció potencials es requereixen.
Les operacions de plegat de tubs utilitzen equips d'inspecció especialitzats per verificar que les peces formades compleixen les especificacions i toleràncies (vegeu la figura 2). Qualsevol ajust necessari es pot transferir a la màquina CNC segons sigui necessari.
rotlle.Ideal per produir corbes de gran radi, la flexió de rodets consisteix a alimentar la canonada o tub a través de tres corrons en una configuració triangular (vegeu la figura 3). Els dos corrons exteriors, normalment fixos, suporten la part inferior del material, mentre que el corró interior ajustable pressiona la part superior del material.
Doblat per compressió. En aquest mètode bastant senzill, la matriu de flexió roman estacionària mentre la contra-matriu doblega o comprimeix el material al voltant de la fixació. Aquest mètode no utilitza un mandril i requereix una coincidència precisa entre la matriu de flexió i el radi de flexió desitjat (vegeu la figura 4).
Girar i doblegar. Una de les formes més comunes de flexió de tubs és la flexió d'estirament rotacional (també coneguda com a flexió de mandril), que utilitza matrius i mandrils de flexió i pressió. Els mandrils són insercions de varetes metàl·liques o nuclis que suporten la canonada o tub quan es doblega.
Aquesta disciplina inclou el plegat de diversos radis per a peces complexes que requereixen dos o més radis de la línia central.
Figura 2. Els equips especialitzats ofereixen diagnòstics en temps real per ajudar els operadors a confirmar les especificacions de les peces o a abordar les correccions necessàries durant la producció.
Per realitzar aquest tipus de flexió, una dobladora rotativa inclou dos o més jocs d'eines, un per a cada radi desitjat. Les configuracions personalitzades en una premsa de doble capçal, una per a la flexió a la dreta i l'altra per a la flexió a l'esquerra, poden proporcionar radis petits i grans a la mateixa peça. vegeu la figura 6).
Per començar, el tècnic configura la màquina d'acord amb la geometria del tub que apareix a la fitxa de flexió o a la impressió de producció, introduint o carregant les coordenades de la impressió juntament amb les dades de longitud, rotació i angle. A continuació, ve la simulació de flexió per assegurar-se que el tub podrà netejar la màquina i les eines durant el cicle de flexió.
Tot i que aquest mètode sol ser necessari per a peces d'acer o acer inoxidable, la majoria de metalls industrials, gruixos de paret i longituds es poden adaptar.
Flexió lliure. Un mètode més interessant, la flexió lliure utilitza una matriu de la mateixa mida que la canonada o tub que es doblega (vegeu la figura 7). Aquesta tècnica és ideal per a corbes angulars o de radi múltiple superiors a 180 graus amb pocs segments rectes entre cada corba (els corbes d'estirament rotacionals tradicionals requereixen alguns segments rectes perquè l'eina pugui agafar-se).
Els tubs de parets primes, que s'utilitzen sovint en maquinària d'aliments i begudes, components de mobles i equips mèdics o sanitaris, són ideals per a la flexió lliure. Per contra, les peces amb parets més gruixudes poden no ser candidates viables.
Les eines són necessàries per a la majoria dels projectes de flexió de canonades. En el flexió d'estiraments rotatius, les tres eines més importants són les matrius de flexió, les matrius de pressió i les matrius de subjecció. Depenent del radi de flexió i el gruix de la paret, també pot ser necessari un mandril i una matriu d'eixugaparabrises per aconseguir corbes acceptables.
El cor del procés és doblegar la matriu per formar el radi de la línia central de la peça. La matriu de canal còncava de la matriu s'adapta al diàmetre exterior del tub i ajuda a subjectar el material mentre es doblega. Al mateix temps, la matriu de pressió manté i estabilitza el tub a mesura que s'enrotlla al voltant de la matriu de flexió. es mou. A prop del final de la matriu de corbat, utilitzeu una matriu mèdica quan sigui necessari per suavitzar la superfície del material, suportar les parets del tub i evitar arrugues i bandes.
Mandrils, aliatge de bronze o insercions d'acer cromat per suportar tubs o tubs, evitar l'enfonsament o torsió del tub i minimitzar l'ovalitat. El tipus més comú és el mandril de bola. Ideal per a corbes de diversos radis i per a peces de treball amb gruixos de paret estàndard, el mandril de bola s'utilitza conjuntament amb l'eixugaparabrises, la fixació i la matriu de pressió;junts augmenten la pressió necessària per mantenir, estabilitzar i suavitzar el corbat. El mandril de tap és una vareta sòlida per a colzes de radi gran en tubs de paret gruixuda que no requereixen eixugaparabrises. Els mandrils de conformació són varetes massisses amb extrems doblegats (o formats) que s'utilitzen per suportar l'interior de tubs de paret més gruixuda o tubs doblegats a un radi mitjà. A més, requereixen tubs quadrats o rectangulars.
La flexió precisa requereix eines i instal·lacions adequades. La majoria d'empreses de flexió de canonades tenen eines en estoc. Si no estan disponibles, les eines s'han de comprar per adaptar-se al radi de flexió específic.
El càrrec inicial per crear una matriu de flexió pot variar molt. Aquesta tarifa única cobreix els materials i el temps de producció necessaris per crear les eines necessàries, que normalment s'utilitzen per a projectes posteriors. Si el disseny de la peça és flexible en termes de radi de flexió, els desenvolupadors de productes poden ajustar les seves especificacions per aprofitar les eines de flexió existents del proveïdor (en lloc d'utilitzar noves eines per reduir els costos i reduir els terminis de lliurament).
Figura 3. Ideal per a la producció de corbes de gran radi, plegat de rodets per formar un tub o tub amb tres rodets en configuració triangular.
Els forats, ranures o altres característiques especificades a la corba o a prop afegeixen una operació auxiliar a la feina, ja que el tall per làser s'ha de fer després de doblegar el tub. Les toleràncies també afecten el cost. Els treballs molt exigents poden requerir mandrils o matrius addicionals, que poden augmentar el temps de configuració.
Hi ha moltes variables que els fabricants han de tenir en compte a l'hora d'aprovisionar-se de colzes o corbes personalitzats. Factors com ara eines, materials, quantitat i mà d'obra tenen un paper important.
Tot i que les tècniques i mètodes de flexió de canonades han avançat al llarg dels anys, molts fonaments de flexió de canonades segueixen sent els mateixos. Comprendre els fonaments i consultar amb un proveïdor expert us ajudarà a obtenir els millors resultats.
FABRICATOR és la revista líder de la indústria de conformació i fabricació de metalls d'Amèrica del Nord. La revista ofereix notícies, articles tècnics i històries de casos que permeten als fabricants fer la seva feina de manera més eficient. FABRICATOR presta servei a la indústria des de 1970.
Ara amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, accés fàcil a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal és ara totalment accessible i ofereix un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Gaudeix d'accés complet a l'edició digital de STAMPING Journal, que ofereix els últims avenços tecnològics, bones pràctiques i notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara amb accés complet a l'edició digital de The Fabricator en Español, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.