Dornbøjningsoperationen begynder sin cyklus. Dornen indsættes i rørets indvendige diameter. Bøjningsdysen (venstre) bestemmer radius. Klemmematricen (højre) leder røret rundt om bukkematricen for at bestemme vinklen.
På tværs af industrier fortsætter behovet for kompleks rørbøjning uformindsket. Uanset om det er strukturelle komponenter, mobilt medicinsk udstyr, rammer til ATV'er eller brugskøretøjer eller endda metalsikkerhedsstænger i badeværelser, er hvert projekt anderledes.
At opnå de ønskede resultater kræver godt udstyr og især den rette ekspertise. Som enhver anden fremstillingsdisciplin begynder effektiv rørbukning med kernevitaliteten, de grundlæggende koncepter, der ligger til grund for ethvert projekt.
Nogle kernevitalitet hjælper med at bestemme omfanget af et rør- eller rørbukningsprojekt. Faktorer som materialetype, slutanvendelse og estimeret årligt forbrug påvirker direkte fremstillingsprocessen, de involverede omkostninger og leveringstider.
Den første kritiske kerne er krumningsgraden (DOB) eller vinklen dannet af bøjningen. Dernæst er Centerline Radius (CLR), som strækker sig langs centerlinjen af ​​røret eller røret, der skal bøjes. Typisk er den tættest opnåelige CLR dobbelt diameteren af ​​røret eller røret. Fordoble CLR'en for at beregne afstanden fra rørets centerlinie, som er afstanden fra centerlinjen, eller CLR'en for at beregne centerlinjens midterlinje. af et 180-graders returbøjning.
Den indvendige diameter (ID) måles på det bredeste sted af åbningen inde i røret eller røret. Den udvendige diameter (OD) måles over det bredeste område af et rør eller rør, inklusive væggen. Til sidst måles den nominelle vægtykkelse mellem rørets eller rørets ydre og indre overflade.
Industristandardtolerancen for bøjningsvinkel er ±1 grad. Hver virksomhed har en intern standard, der kan være baseret på det anvendte udstyr og maskinoperatørens erfaring og viden.
Rørene måles og angives i henhold til deres udvendige diameter og mål (dvs. vægtykkelse). Almindelige målere omfatter 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 og 20. Jo lavere måleren er, desto tykkere er væggen: 10-ga. Røret har en 0,134 tommer-gaa-væg og 0,134 tommer-20 inch. 0,035" OD-rør. Væggen kaldes "1½-in" på delen print.20-ga.tube."
Rør er specificeret ved en nominel rørstørrelse (NPS), et dimensionsløst tal, der beskriver diameteren (i tommer) og en vægtykkelsestabel (eller Sch.).Rør kommer i en række forskellige vægtykkelser, afhængigt af deres anvendelse. Populære skemaer omfatter Sch.5, 10, 40 og 80.
Et 1,66″ rør.OD og 0,140 inches.NPS markerede væggen på deltegningen, efterfulgt af tidsplanen – i dette tilfælde "1¼".Shi.40-rør."Rørplandiagram angiver den ydre diameter og vægtykkelsen af ​​den tilhørende NPS og plan.
Vægfaktoren, som er forholdet mellem den udvendige diameter og vægtykkelsen, er en anden vigtig faktor for albuer.Anvendelse af tyndvæggede materialer (lig med eller under 18 ga.) kan kræve mere støtte ved bøjningsbuen for at forhindre rynkning eller nedsænkning.I dette tilfælde vil kvalitetsbøjning kræve dorne og andre værktøjer.
Et andet vigtigt element er bøjningen D, rørets diameter i forhold til bøjningsradius, ofte omtalt som bøjningsradius mange gange større end værdien af ​​D. For eksempel er en 2D bøjningsradius 3-in.-OD røret er 6 tommer. Jo højere bøjningens D er, jo nemmere er det at danne bøjningen. Og jo lavere det er vægkoefficienten, jo lettere er det at bestemme vægkoefficienten mellem Ben og D, jo lettere er det at bestemme vægkoefficienten mellem Bøjning, Fa. at starte et rørbøjningsprojekt.
Figur 1. For at beregne procent ovalitet skal du dividere forskellen mellem maksimum og minimum OD med den nominelle OD.
Nogle projektspecifikationer kræver tyndere rør eller rør til at styre materialeomkostningerne. Tyndere vægge kan dog kræve mere produktionstid for at bevare formen og konsistensen af ​​røret ved bøjninger og eliminere risikoen for rynker. I nogle tilfælde opvejer disse øgede arbejdsomkostninger materialebesparelsen.
Når røret bøjes, kan det miste 100 % af sin runde form nær og omkring bøjningen. Denne afvigelse kaldes ovalitet og defineres som forskellen mellem de største og mindste dimensioner af rørets ydre diameter.
For eksempel kan et 2" OD-rør måle op til 1,975" efter bøjning. Denne forskel på 0,025 tommer er ovalitetsfaktoren, som skal være inden for acceptable tolerancer (se figur 1). Afhængigt af slutbrugen af ​​delen kan tolerancen for ovalitet være mellem 1,5% og 8%.
De vigtigste faktorer, der påvirker ovalitet, er albue D og vægtykkelse. Bøjning af små radier i tyndvæggede materialer kan være svært at holde ovalitet inden for tolerance, men det kan lade sig gøre.
Ovaliteten styres ved at placere dornen inde i røret eller røret under bøjning, eller i nogle dele specifikationer, ved hjælp af (DOM)-rør tegnet på dornen fra starten.(DOM-rør har meget snævre ID- og OD-tolerancer.) Jo lavere ovalitetstolerancen er, jo mere værktøj og potentiel produktionstid kræves.
Rørbøjningsoperationer bruger specialiseret inspektionsudstyr til at verificere, at formede dele opfylder specifikationer og tolerancer (se figur 2). Eventuelle nødvendige justeringer kan overføres til CNC-maskinen efter behov.
rulle. Ideel til fremstilling af bøjninger med stor radius, rullebøjning involverer at føre røret eller slangen gennem tre ruller i en trekantet konfiguration (se figur 3). De to ydre ruller, normalt faste, understøtter bunden af ​​materialet, mens den indre justerbare rulle presser på toppen af ​​materialet.
Kompressionsbøjning.I denne ret simple metode forbliver bukkematricen stationær, mens modmatricen bøjer eller komprimerer materialet rundt om fiksturen.Denne metode bruger ikke en dorn og kræver et præcist match mellem bukkematricen og den ønskede bøjningsradius (se figur 4).
Snoning og bøjning. En af de mest almindelige former for rørbøjning er rotationsstrækbøjning (også kendt som dornbøjning), som bruger bøjnings- og trykmatricer og dorne. Dorne er metalstangindsatser eller -kerner, der understøtter røret eller røret, når det bøjes. Brugen af ​​en dorn forhindrer, at røret falder sammen, derved opretholder formen under bøjning, eller vridning af røret. 5).
Denne disciplin omfatter bøjning med flere radier til komplekse dele, der kræver to eller flere centerlinjeradier. Bøjning med flere radier er også fantastisk til dele med store centerlinjeradier (hårdt værktøj er muligvis ikke en mulighed) eller komplekse dele, der skal formes i en hel cyklus.
Figur 2. Specialudstyr giver diagnostik i realtid for at hjælpe operatører med at bekræfte delspecifikationer eller adressere eventuelle nødvendige rettelser under produktionen.
For at udføre denne type bukning er en roterende trækbukker forsynet med to eller flere værktøjssæt, et for hver ønsket radius. Brugerdefinerede opsætninger på en kantpresse med dobbelt hoved – en til at bøje til højre og den anden til bøjning til venstre – kan give både små og store radier på den samme del. Overgangen mellem venstre og højre albue kan gentages så mange gange, som det er nødvendigt, for at fjerne en hvilken som helst anden maskine, uden at den skal fjernes eller fjernes. (se figur 6).
For at komme i gang sætter teknikeren maskinen op i henhold til rørgeometrien, der er angivet i bøjningsdatabladet eller produktionsprintet, indtaster eller uploader koordinaterne fra trykket sammen med længde-, rotations- og vinkeldata. Dernæst kommer bøjesimuleringen for at sikre, at røret vil være i stand til at rydde maskinen og værktøjerne under bøjningscyklussen.Hvis kollisionsjusteringen eller interferensen viser, at maskinen er påkrævet.
Mens denne metode typisk er påkrævet for dele lavet af stål eller rustfrit stål, kan de fleste industrielle metaller, vægtykkelser og længder rummes.
Fri bøjning. En mere interessant metode, fri bøjning bruger en matrice, der har samme størrelse som røret eller røret, der bøjes (se figur 7). Denne teknik er fantastisk til vinkel- eller multi-radius bøjninger større end 180 grader med få lige segmenter mellem hver bøjning (traditionelle rotationsstrækbøjninger kræver nogle lige segmenter, for at værktøjet kan gribe fat).
Tyndvæggede slanger – ofte brugt i mad- og drikkemaskiner, møbelkomponenter og medicinsk udstyr eller sundhedsudstyr – er ideelle til fri bøjning. Omvendt er dele med tykkere vægge muligvis ikke levedygtige kandidater.
Værktøj er påkrævet til de fleste rørbukningsprojekter. Ved roterende strækbøjning er de tre vigtigste værktøjer bukkematricer, trykmatricer og klemmatricer. Afhængigt af bøjningsradius og vægtykkelse kan en dorn og viskermatrice også være påkrævet for at opnå acceptable bøjninger. Dele med flere bøjninger kræver en spændespænde, der griber og derefter forsigtigt lukker rørene og roterer forsigtigt i rørene og roterer forsigtigt.
Hjertet i processen er at bøje matricen for at danne delens centerlinjeradius. Matricens konkave kanalmatrice passer med den ydre diameter af røret og hjælper med at holde materialet, mens det bøjer. Samtidig holder og stabiliserer trykmatricen røret, når det vikles rundt om bøjningsmatricen. Klemmematricen arbejder sammen med dens bevægelse af matricen, som holder den lige ende af matricen, og holder den lige ende af matricen. bøjningsmatricen, brug en lægematrice, når det er nødvendigt at udglatte overfladen af ​​materialet, understøtte rørvæggene og forhindre rynker og bånd.
Dorne, bronzelegeringer eller forkromet stålindsatser til at understøtte rør eller rør, forhindre rørkollaps eller knæk og minimere ovalitet.Den mest almindelige type er kugledornen.Ideel til bøjninger med flere radier og til emner med standard vægtykkelser, kugledornen bruges sammen med viskeren, armaturet og trykmatricen;sammen øger de det nødvendige tryk for at fastholde, stabilisere og udglatte bøjningen. Plugdornen er en solid stang til albuer med stor radius i tykvæggede rør, der ikke kræver viskere. Formingsdorne er solide stænger med bøjede (eller formede) ender, der bruges til at understøtte det indre af tykkere væggede rør eller rør, der er bøjet til en gennemsnitlig radius. Derudover kræver eller rektangulære projekter, der kræver firkantede rørringe.
Nøjagtig bukning kræver korrekt værktøj og opsætning. De fleste rørbukkerfirmaer har værktøjer på lager. Hvis det ikke er tilgængeligt, skal værktøjet købes for at imødekomme den specifikke bøjningsradius.
Startafgiften for at skabe en bukkematrice kan variere meget. Dette engangsgebyr dækker de materialer og den produktionstid, der kræves for at skabe de nødvendige værktøjer, som typisk bruges til efterfølgende projekter. Hvis delens design er fleksibelt med hensyn til bøjningsradius, kan produktudviklere justere deres specifikationer for at drage fordel af leverandørens eksisterende bukkeværktøj (i stedet for at bruge nyt værktøj). Dette hjælper med at styre omkostningerne og forkorte leveringstiderne.
Figur 3. Ideel til fremstilling af bøjninger med stor radius, rullebøjning til dannelse af et rør eller rør med tre ruller i en trekantet konfiguration.
Angivne huller, slidser eller andre funktioner ved eller i nærheden af ​​bøjningen tilføjer en hjælpeoperation til jobbet, da laserskæring skal udføres, efter at røret er bøjet. Tolerancer påvirker også omkostningerne. Meget krævende job kan kræve yderligere dorne eller matricer, hvilket kan øge opsætningstiden.
Der er mange variabler, som producenter skal overveje, når de køber tilpassede albuer eller bøjninger. Faktorer som værktøjer, materialer, mængde og arbejdskraft spiller alle en rolle.
Selvom rørbukningsteknikker og -metoder er avanceret gennem årene, forbliver mange grundlæggende principper for rørbukning de samme. At forstå det grundlæggende og rådføre sig med en kyndig leverandør vil hjælpe dig med at få de bedste resultater.
FABRICATOR er Nordamerikas førende magasin for metalformning og -fabrikation. Magasinet leverer nyheder, tekniske artikler og case-historier, der gør det muligt for producenterne at udføre deres arbejde mere effektivt. FABRICATOR har tjent industrien siden 1970.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af FABRICATOR, nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Nyd fuld adgang til den digitale udgave af STAMPING Journal, som giver de seneste teknologiske fremskridt, bedste praksis og industrinyheder til metalstemplingsmarkedet.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The Fabricator en Español, nem adgang til værdifulde industriressourcer.