मेन्ड्रेल झुकने का ऑपरेशन अपना चक्र शुरू करता है। मेन्ड्रेल को ट्यूब के आंतरिक व्यास में डाला जाता है। झुकने वाला डाई (बाएं) त्रिज्या निर्धारित करता है। क्लैंपिंग डाई (दाएं) कोण निर्धारित करने के लिए झुकने वाले डाई के चारों ओर ट्यूब का मार्गदर्शन करता है।
सभी उद्योगों में, जटिल ट्यूब बेंडिंग की आवश्यकता निरंतर जारी है। चाहे वह संरचनात्मक घटक हों, मोबाइल चिकित्सा उपकरण हों, एटीवी या उपयोगिता वाहनों के लिए फ्रेम हों, या यहां तक ​​कि बाथरूम में धातु सुरक्षा बार हों, हर परियोजना अलग है।
वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए अच्छे उपकरण और विशेष रूप से सही विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। किसी भी अन्य विनिर्माण अनुशासन की तरह, कुशल ट्यूब झुकने की शुरुआत मूल जीवन शक्ति, मूलभूत अवधारणाओं से होती है जो किसी भी परियोजना को रेखांकित करती हैं।
कुछ मुख्य जीवन शक्ति पाइप या पाइप झुकने वाली परियोजना के दायरे को निर्धारित करने में मदद करती है। सामग्री के प्रकार, अंतिम उपयोग और अनुमानित वार्षिक उपयोग जैसे कारक सीधे विनिर्माण प्रक्रिया, इसमें शामिल लागत और डिलीवरी लीड समय को प्रभावित करते हैं।
पहला क्रिटिकल कोर वक्रता की डिग्री (डीओबी), या मोड़ से बना कोण है। अगला सेंटरलाइन रेडियस (सीएलआर) है, जो मुड़े जाने वाले पाइप या ट्यूब की केंद्र रेखा के साथ फैलता है। आमतौर पर, सबसे मजबूत प्राप्त सीएलआर पाइप या ट्यूब के व्यास से दोगुना होता है। सेंटरलाइन व्यास (सीएलडी) की गणना करने के लिए सीएलआर को दोगुना करें, जो 180-डिग्री रिटर्न की दूसरी केंद्र रेखा के माध्यम से पाइप या पाइप की केंद्र रेखा अक्ष से दूरी है झुकना.
आंतरिक व्यास (आईडी) को पाइप या ट्यूब के अंदर के उद्घाटन के सबसे चौड़े बिंदु पर मापा जाता है। बाहरी व्यास (ओडी) को दीवार सहित पाइप या ट्यूब के सबसे चौड़े क्षेत्र पर मापा जाता है। अंत में, नाममात्र दीवार की मोटाई पाइप या ट्यूब की बाहरी और आंतरिक सतहों के बीच मापी जाती है।
मोड़ कोण के लिए उद्योग मानक सहिष्णुता ±1 डिग्री है। प्रत्येक कंपनी का एक आंतरिक मानक होता है जो उपयोग किए गए उपकरण और मशीन ऑपरेटर के अनुभव और ज्ञान पर आधारित हो सकता है।
ट्यूबों को उनके बाहरी व्यास और गेज (यानी दीवार की मोटाई) के अनुसार मापा और उद्धृत किया जाता है। सामान्य गेज में 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 और 20 शामिल हैं। गेज जितना कम होगा, दीवार उतनी ही मोटी होगी: 10-जीए। ट्यूब में 0.134 इंच की दीवार है, और 20-जीए है। ट्यूब में 0.035 इंच की दीवार है। 1½" और 0.035 है। ″ OD टयूबिंग। प्रिंट.20-ga.tube भाग पर दीवार को "1½-इंच" कहा जाता है।
पाइप को नाममात्र पाइप आकार (एनपीएस), व्यास (इंच में) का वर्णन करने वाली एक आयामहीन संख्या और एक दीवार मोटाई तालिका (या एसएच) द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। पाइप उनके उपयोग के आधार पर विभिन्न प्रकार की दीवार मोटाई में आते हैं। लोकप्रिय शेड्यूल में एसएच 5, 10, 40 और 80 शामिल हैं।
1.66″ पाइप.ओडी और 0.140 इंच.एनपीएस ने भाग ड्राइंग पर दीवार को चिह्नित किया, उसके बाद शेड्यूल - इस मामले में, "1¼"।शि.40 ट्यूब। पाइप योजना चार्ट संबंधित एनपीएस और योजना के बाहरी व्यास और दीवार की मोटाई को निर्दिष्ट करता है।
दीवार कारक, जो बाहरी व्यास और दीवार की मोटाई के बीच का अनुपात है, कोहनी के लिए एक और महत्वपूर्ण कारक है। पतली दीवार वाली सामग्री (18 ग्राम के बराबर या उससे कम) का उपयोग करने से झुर्रियों या ढलान को रोकने के लिए मोड़ चाप पर अधिक समर्थन की आवश्यकता हो सकती है। इस मामले में, गुणवत्ता वाले झुकने के लिए मैंड्रेल और अन्य उपकरणों की आवश्यकता होगी।
एक अन्य महत्वपूर्ण तत्व मोड़ डी है, मोड़ त्रिज्या के संबंध में ट्यूब का व्यास, जिसे अक्सर मोड़ त्रिज्या के रूप में जाना जाता है जो डी के मूल्य से कई गुना बड़ा है। उदाहरण के लिए, एक 2 डी मोड़ त्रिज्या 3-इंच है। -ओडी पाइप 6 इंच है। मोड़ का डी जितना अधिक होगा, मोड़ बनाना उतना ही आसान होगा। और दीवार गुणांक जितना कम होगा, मोड़ना उतना ही आसान होगा। वॉल फैक्टर और बेंड डी के बीच यह सहसंबंध यह निर्धारित करने में मदद करता है कि पाइप मोड़ प्रोजेक्ट शुरू करने के लिए क्या आवश्यक है।
चित्र 1. प्रतिशत अंडाकारता की गणना करने के लिए, अधिकतम और न्यूनतम OD के बीच के अंतर को नाममात्र OD से विभाजित करें।
कुछ परियोजना विशिष्टताओं में सामग्री लागत का प्रबंधन करने के लिए पतली ट्यूबिंग या पाइपिंग की आवश्यकता होती है। हालांकि, पतली दीवारों को मोड़ पर ट्यूब के आकार और स्थिरता को बनाए रखने और झुर्रियों की संभावना को खत्म करने के लिए अधिक उत्पादन समय की आवश्यकता हो सकती है। कुछ मामलों में, ये बढ़ी हुई श्रम लागत सामग्री बचत से अधिक है।
जब ट्यूब झुकती है, तो यह मोड़ के पास और आसपास अपना 100% गोल आकार खो सकती है। इस विचलन को अंडाकारता कहा जाता है और इसे ट्यूब के बाहरी व्यास के सबसे बड़े और सबसे छोटे आयामों के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है।
उदाहरण के लिए, 2″ OD ट्यूब झुकने के बाद 1.975″ तक माप सकती है। यह 0.025 इंच का अंतर अंडाकार कारक है, जो स्वीकार्य सहनशीलता के भीतर होना चाहिए (चित्र 1 देखें)। भाग के अंतिम उपयोग के आधार पर, अंडाकारता के लिए सहनशीलता 1.5% और 8% के बीच हो सकती है।
अंडाकारता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक कोहनी डी और दीवार की मोटाई हैं। पतली दीवार वाली सामग्रियों में छोटी त्रिज्या को मोड़ना अंडाकारता को सहनशीलता के भीतर रखना मुश्किल हो सकता है, लेकिन यह किया जा सकता है।
ओवलिटी को झुकने के दौरान ट्यूब या पाइप के भीतर मैन्ड्रेल रखकर, या कुछ भाग स्पेक्स में, मैंड्रेल पर शुरू से खींची गई (डीओएम) ट्यूबिंग का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। (डीओएम टयूबिंग में आईडी और ओडी सहनशीलता बहुत सख्त होती है।) ओवलिटी सहनशीलता जितनी कम होगी, टूलींग और संभावित उत्पादन समय उतना ही अधिक आवश्यक होगा।
ट्यूब झुकने के संचालन में यह सत्यापित करने के लिए विशेष निरीक्षण उपकरण का उपयोग किया जाता है कि गठित भाग विनिर्देशों और सहनशीलता को पूरा करते हैं (चित्र 2 देखें)। किसी भी आवश्यक समायोजन को आवश्यकतानुसार सीएनसी मशीन में स्थानांतरित किया जा सकता है।
रोल। बड़े त्रिज्या मोड़ बनाने के लिए आदर्श, रोल झुकने में त्रिकोणीय विन्यास में तीन रोलर्स के माध्यम से पाइप या टयूबिंग को फीड करना शामिल है (चित्रा 3 देखें)। दो बाहरी रोलर्स, आमतौर पर तय होते हैं, सामग्री के निचले हिस्से का समर्थन करते हैं, जबकि आंतरिक समायोज्य रोलर सामग्री के शीर्ष पर दबाता है।
संपीड़न झुकना। इस काफी सरल विधि में, झुकने वाली डाई स्थिर रहती है जबकि काउंटर-डाई स्थिरता के चारों ओर सामग्री को मोड़ती या संपीड़ित करती है। इस विधि में एक खराद का धुरा का उपयोग नहीं किया जाता है और झुकने वाली डाई और वांछित झुकने त्रिज्या के बीच एक सटीक मिलान की आवश्यकता होती है (चित्र 4 देखें)।
मोड़ और मोड़। ट्यूब झुकने के सबसे आम रूपों में से एक घूर्णी खिंचाव झुकना है (जिसे मैंड्रेल झुकने के रूप में भी जाना जाता है), जो झुकने और दबाव मर जाता है और मैंड्रेल का उपयोग करता है। मैंड्रेल धातु की छड़ के आवेषण या कोर होते हैं जो पाइप या ट्यूब को मोड़ने पर समर्थन करते हैं। मैंडल का उपयोग ट्यूब को झुकने के दौरान ढहने, चपटा होने या झुर्रियों से बचाता है, जिससे ट्यूब के आकार को बनाए रखा जाता है और संरक्षित किया जाता है (चित्र 5 देखें)।
इस अनुशासन में दो या अधिक केंद्र रेखा त्रिज्या की आवश्यकता वाले जटिल भागों के लिए बहु-त्रिज्या झुकना शामिल है। बहु-त्रिज्या झुकना बड़े केंद्र रेखा त्रिज्या वाले भागों (हार्ड टूलिंग एक विकल्प नहीं हो सकता है) या जटिल भागों के लिए भी बहुत अच्छा है जिन्हें एक पूर्ण चक्र में बनाने की आवश्यकता होती है।
चित्र 2. विशिष्ट उपकरण ऑपरेटरों को भाग विनिर्देशों की पुष्टि करने या उत्पादन के दौरान आवश्यक किसी भी सुधार को संबोधित करने में मदद करने के लिए वास्तविक समय निदान प्रदान करते हैं।
इस प्रकार के झुकने को करने के लिए, एक रोटरी ड्रॉ बेंडर को दो या अधिक टूल सेट के साथ प्रदान किया जाता है, प्रत्येक वांछित त्रिज्या के लिए एक। दोहरे हेड प्रेस ब्रेक पर कस्टम सेटअप - एक दाईं ओर झुकने के लिए और दूसरा बाईं ओर झुकने के लिए - एक ही हिस्से पर छोटे और बड़े दोनों रेडी प्रदान कर सकता है। बाएं और दाएं कोहनी के बीच संक्रमण को आवश्यकतानुसार कई बार दोहराया जा सकता है, जिससे जटिल आकृतियों को ट्यूब को हटाए बिना या किसी अन्य मशीनरी को शामिल किए बिना पूरी तरह से बनाने की अनुमति मिलती है (चित्रा 6 देखें)।
आरंभ करने के लिए, तकनीशियन मशीन को बेंड डेटा शीट या उत्पादन प्रिंट में सूचीबद्ध ट्यूब ज्यामिति के अनुसार सेट करता है, लंबाई, रोटेशन और कोण डेटा के साथ प्रिंट से निर्देशांक दर्ज या अपलोड करता है। इसके बाद झुकने वाला सिमुलेशन आता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि ट्यूब झुकने के चक्र के दौरान मशीन और उपकरणों को साफ करने में सक्षम होगी। यदि सिमुलेशन टकराव या हस्तक्षेप दिखाता है, तो ऑपरेटर आवश्यकतानुसार मशीन को समायोजित करता है।
जबकि यह विधि आम तौर पर स्टील या स्टेनलेस स्टील से बने हिस्सों के लिए आवश्यक होती है, अधिकांश औद्योगिक धातुओं, दीवार की मोटाई और लंबाई को समायोजित किया जा सकता है।
फ्री बेंडिंग। एक अधिक दिलचस्प विधि, फ्री बेंडिंग में एक डाई का उपयोग किया जाता है जो पाइप या ट्यूब को मोड़ने के समान आकार का होता है (चित्र 7 देखें)। यह तकनीक प्रत्येक मोड़ के बीच कुछ सीधे खंडों के साथ 180 डिग्री से अधिक के कोणीय या बहु-त्रिज्या मोड़ के लिए बहुत अच्छी है (पारंपरिक घूर्णी खिंचाव झुकने के लिए उपकरण को पकड़ने के लिए कुछ सीधे खंडों की आवश्यकता होती है)। मुक्त झुकने के लिए क्लैंपिंग की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए यह ट्यूब या पाइप को चिह्नित करने की किसी भी संभावना को समाप्त कर देता है।
पतली दीवार वाली ट्यूबिंग - जिसका उपयोग अक्सर खाद्य और पेय मशीनरी, फर्नीचर घटकों और चिकित्सा या स्वास्थ्य देखभाल उपकरणों में किया जाता है - मुक्त झुकने के लिए आदर्श है। इसके विपरीत, मोटी दीवारों वाले हिस्से व्यवहार्य उम्मीदवार नहीं हो सकते हैं।
अधिकांश पाइप झुकने वाली परियोजनाओं के लिए उपकरणों की आवश्यकता होती है। रोटरी स्ट्रेच झुकने में, तीन सबसे महत्वपूर्ण उपकरण झुकने वाले डाई, दबाव मरने वाले और क्लैंपिंग मरने वाले होते हैं। मोड़ त्रिज्या और दीवार की मोटाई के आधार पर, स्वीकार्य मोड़ प्राप्त करने के लिए एक खराद का धुरा और वाइपर डाई की भी आवश्यकता हो सकती है। कई मोड़ वाले हिस्सों को एक कोलेट की आवश्यकता होती है जो ट्यूब के बाहर पकड़ता है और धीरे से बंद हो जाता है, आवश्यकतानुसार घूमता है, और ट्यूब को अगले मोड़ पर ले जाता है।
प्रक्रिया का मुख्य भाग भाग की केंद्र रेखा त्रिज्या बनाने के लिए डाई को मोड़ना है। डाई का अवतल चैनल डाई ट्यूब के बाहरी व्यास के साथ फिट बैठता है और झुकते समय सामग्री को पकड़ने में मदद करता है। साथ ही, दबाव डाई ट्यूब को पकड़ती है और स्थिर करती है क्योंकि यह झुकने वाले डाई के चारों ओर घाव करती है। क्लैंपिंग डाई ट्यूब को झुकने वाले डाई के सीधे खंड के खिलाफ रखने के लिए दबाने वाली डाई के साथ मिलकर काम करती है। मोड़ डाई के अंत के पास, जब सतह को चिकना करना आवश्यक हो तो डॉक्टर डाई का उपयोग करें सामग्री का, ट्यूब की दीवारों को सहारा देता है, और झुर्रियों और बैंडिंग को रोकता है।
पाइपों या ट्यूबों को सहारा देने के लिए मेन्ड्रेल, कांस्य मिश्र धातु या क्रोमयुक्त स्टील के आवेषण, ट्यूब को ढहने या सिकुड़ने से रोकते हैं और अंडाकारता को कम करते हैं। सबसे आम प्रकार बॉल मेन्ड्रेल है। मल्टी-रेडियस मोड़ के लिए आदर्श और मानक दीवार मोटाई वाले वर्कपीस के लिए, बॉल मेन्ड्रेल का उपयोग वाइपर, फिक्सचर और प्रेशर डाई के साथ मिलकर किया जाता है;साथ में वे मोड़ को पकड़ने, स्थिर करने और चिकना करने के लिए आवश्यक दबाव को बढ़ाते हैं। प्लग मैंड्रेल मोटी दीवारों वाले पाइपों में बड़े त्रिज्या वाले कोहनियों के लिए एक ठोस छड़ है, जिसमें वाइपर की आवश्यकता नहीं होती है। मेन्ड्रेल बनाने वाले ठोस छड़ें होती हैं, जिनके मुड़े हुए (या बने) सिरे होते हैं, जिनका उपयोग मोटी दीवार वाली ट्यूबों या औसत त्रिज्या तक मुड़ी हुई ट्यूबों के अंदरूनी हिस्से को सहारा देने के लिए किया जाता है। इसके अतिरिक्त, वर्गाकार या आयताकार ट्यूबों की आवश्यकता वाली परियोजनाओं के लिए विशेष मैंड्रेल की आवश्यकता होती है।
सटीक झुकने के लिए उचित टूलिंग और सेटअप की आवश्यकता होती है। अधिकांश पाइप झुकने वाली कंपनियों के पास स्टॉक में उपकरण होते हैं। यदि उपलब्ध नहीं है, तो विशिष्ट मोड़ त्रिज्या को समायोजित करने के लिए टूलींग का स्रोत होना चाहिए।
झुकने वाली डाई बनाने के लिए प्रारंभिक शुल्क व्यापक रूप से भिन्न हो सकता है। यह एकमुश्त शुल्क आवश्यक उपकरण बनाने के लिए आवश्यक सामग्री और उत्पादन समय को कवर करता है, जो आम तौर पर बाद की परियोजनाओं के लिए उपयोग किया जाता है। यदि भाग का डिज़ाइन मोड़ त्रिज्या के संदर्भ में लचीला है, तो उत्पाद डेवलपर्स आपूर्तिकर्ता के मौजूदा झुकने वाले टूलींग (नए टूलींग का उपयोग करने के बजाय) का लाभ उठाने के लिए अपने विनिर्देशों को समायोजित कर सकते हैं। इससे लागत प्रबंधित करने और लीड समय को कम करने में मदद मिलती है।
चित्र 3. बड़े त्रिज्या मोड़ के उत्पादन के लिए आदर्श, त्रिकोणीय विन्यास में तीन रोलर्स के साथ एक ट्यूब या ट्यूब बनाने के लिए रोल झुकना।
मोड़ पर या उसके निकट निर्दिष्ट छेद, स्लॉट, या अन्य विशेषताएं नौकरी में एक सहायक ऑपरेशन जोड़ती हैं, क्योंकि ट्यूब के मुड़ने के बाद लेजर कटिंग की जानी चाहिए। सहनशीलता भी लागत को प्रभावित करती है। बहुत अधिक मांग वाली नौकरियों के लिए अतिरिक्त मैंड्रेल या डाई की आवश्यकता हो सकती है, जिससे सेटअप समय बढ़ सकता है।
कस्टम एल्बो या बेंड्स की सोर्सिंग करते समय निर्माताओं को कई चर पर विचार करने की आवश्यकता होती है। उपकरण, सामग्री, मात्रा और श्रम जैसे कारक सभी एक भूमिका निभाते हैं।
हालाँकि पिछले कुछ वर्षों में पाइप झुकने की तकनीक और विधियाँ उन्नत हुई हैं, लेकिन कई पाइप झुकने के मूल सिद्धांत समान हैं। बुनियादी सिद्धांतों को समझने और किसी जानकार आपूर्तिकर्ता से परामर्श करने से आपको सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने में मदद मिलेगी।
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