Postopek upogibanja trna začne svoj cikel. Trn se vstavi v notranji premer cevi. Upogibna matrica (levo) določa polmer. Vpenjalna matrica (desno) vodi cev okoli upogibne matrice, da določi kot.
V panogah se potreba po zapletenem upogibanju cevi ne zmanjšuje. Ne glede na to, ali gre za strukturne komponente, mobilno medicinsko opremo, okvirje za ATV ali gospodarska vozila ali celo kovinske varnostne palice v kopalnicah, je vsak projekt drugačen.
Doseganje želenih rezultatov zahteva dobro opremo in še posebej ustrezno strokovno znanje. Tako kot katera koli druga proizvodna disciplina se tudi učinkovito krivljenje cevi začne z vitalnostjo jedra, temeljnimi koncepti, ki so osnova vsakega projekta.
Nekatera osnovna vitalnost pomaga določiti obseg cevi ali projekta krivljenja cevi. Dejavniki, kot so vrsta materiala, končna uporaba in ocenjena letna poraba, neposredno vplivajo na proizvodni proces, vključene stroške in dobavne roke.
Prvo kritično jedro je stopnja ukrivljenosti (DOB) ali kot, ki ga tvori upogib. Sledi polmer središčne črte (CLR), ki se razteza vzdolž središčne črte cevi, ki jo je treba upogniti. Običajno je najtesnejši dosegljiv CLR dvojni premer cevi. Podvojite CLR, da izračunate premer središčne črte (CLD), ki je razdalja od osi središčnice cevi skozi drugo srednjico cevi. 180-stopinjski povratni ovinek.
Notranji premer (ID) se meri na najširši točki odprtine v cevi ali cevi. Zunanji premer (OD) se meri na najširšem območju cevi ali cevi, vključno s steno. Končno se izmeri nazivna debelina stene med zunanjo in notranjo površino cevi ali cevi.
Toleranca industrijskega standarda za upogibni kot je ±1 stopinja. Vsako podjetje ima notranji standard, ki lahko temelji na uporabljeni opremi ter izkušnjah in znanju upravljavca stroja.
Cevi se merijo in kotirajo glede na njihov zunanji premer in debelino (tj. debelino stene). Običajni merilniki vključujejo 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 in 20. Nižji kot je premer, debelejša je stena: 10-ga. Cev ima steno 0,134 palca in 20-ga. Stena cevi ima 0,035 palca. 1½" in 0,035" OD cevi. Stena se imenuje "1½-in" na delu print.20-ga.tube."
Cev je določena z nominalno velikostjo cevi (NPS), brezdimenzijskim številom, ki opisuje premer (v palcih), in tabelo debeline stene (ali Sch.). Cevi so na voljo v različnih debelinah stene, odvisno od njihove uporabe. Priljubljeni seznami vključujejo Sch.5, 10, 40 in 80.
Cev 1,66″.OD in 0,140 inches.NPS je označila steno na risbi dela, ki ji je sledil razpored – v tem primeru "1¼".Shi.40 cevi. Diagram načrta cevi določa zunanji premer in debelino stene povezanega NPS in načrta.
Faktor stene, ki je razmerje med zunanjim premerom in debelino stene, je še en pomemben dejavnik za kolena. Uporaba materialov s tankimi stenami (enakih ali manjših od 18 ga.) bo morda zahtevala več podpore na loku upogiba, da se prepreči gubanje ali zdrs. V tem primeru bodo za kakovostno upogibanje potrebni trni in druga orodja.
Drug pomemben element je krivina D, premer cevi glede na polmer krivine, ki se pogosto imenuje radij krivine, ki je večkrat večji od vrednosti D. Na primer, 2D radij krivine je 3-in. OD cevi je 6 palcev. Višji kot je D krivine, lažje je oblikovati krivino. In nižji kot je koeficient stene, lažje je kriviti. Ta korelacija med faktorjem stene in krivino D pomaga določiti, kaj je potrebno za začetek projekt krivine cevi.
Slika 1. Za izračun odstotka ovalnosti delite razliko med največjo in najmanjšo OD z nominalno OD.
Nekatere specifikacije projekta zahtevajo tanjše cevi ali cevi za obvladovanje stroškov materiala. Vendar lahko tanjše stene zahtevajo več časa za proizvodnjo, da ohranijo obliko in konsistenco cevi pri zavojih in odpravijo možnost gubanja. V nekaterih primerih ti povečani stroški dela odtehtajo prihranek materiala.
Ko se cev upogne, lahko izgubi 100 % svoje okrogle oblike blizu in okoli ovinka. To odstopanje imenujemo ovalnost in je opredeljeno kot razlika med največjo in najmanjšo dimenzijo zunanjega premera cevi.
Na primer, 2″ OD cev lahko po upogibanju meri do 1,975″. Ta 0,025-palčna razlika je faktor ovalnosti, ki mora biti znotraj sprejemljivih toleranc (glejte sliko 1). Toleranca ovalnosti je lahko med 1,5 % in 8 %, odvisno od končne uporabe dela.
Glavna dejavnika, ki vplivata na ovalnost, sta koleno D in debelina stene. Upogibanje majhnih radijev v tankostenskih materialih je lahko težko ohraniti ovalnost znotraj tolerance, vendar je to mogoče.
Ovalnost se nadzira tako, da se trn med upogibanjem namesti v cev ali cev ali v specifikacijah nekaterih delov z uporabo (DOM) cevi, ki so narisane na trn od začetka. (Cevi DOM imajo zelo ozka toleranca ID in OD.) Nižja kot je toleranca ovalnosti, več orodja in potencialnega proizvodnega časa je potrebnih.
Operacije upogibanja cevi uporabljajo specializirano inšpekcijsko opremo za preverjanje, ali oblikovani deli izpolnjujejo specifikacije in tolerance (glejte sliko 2). Vse potrebne prilagoditve je mogoče po potrebi prenesti na CNC stroj.
zvitek. Idealno za izdelavo upogibov z velikim polmerom, upogibanje z zvitki vključuje dovajanje cevi skozi tri valje v trikotni konfiguraciji (glejte sliko 3). Dva zunanja valja, običajno fiksna, podpirata dno materiala, medtem ko notranji nastavljivi valj pritiska na vrh materiala.
Upogibanje s stiskanjem. Pri tej dokaj preprosti metodi upogibna matrica ostane nepremična, medtem ko nasprotna matrica upogiba ali stisne material okoli vpenjala. Ta metoda ne uporablja trna in zahteva natančno ujemanje med upogibno matrico in želenim radijem upogibanja (glejte sliko 4).
Zvijanje in upogibanje. Ena najpogostejših oblik upogibanja cevi je rotacijsko raztezno upogibanje (znano tudi kot upogibanje s trnom), pri katerem se uporabljajo upogibne in tlačne matrice in trni. Trni so kovinski palični vložki ali jedra, ki podpirajo cev ali cev, ko je upognjena. Uporaba trna preprečuje sesedanje, sploščenje ali gubanje cevi med upogibanjem, s čimer ohranja in ščiti obliko cevi (glejte sliko 5).
Ta disciplina vključuje upogibanje z več radiji za kompleksne dele, ki zahtevajo dva ali več polmerov središčnice. Upogibanje z več radiji je odlično tudi za dele z velikimi radiji središčnice (trdo orodje morda ni možnost) ali kompleksne dele, ki jih je treba oblikovati v enem polnem ciklu.
Slika 2. Specializirana oprema zagotavlja diagnostiko v realnem času, ki operaterjem pomaga potrditi specifikacije delov ali obravnava morebitne popravke, potrebne med proizvodnjo.
Za izvedbo te vrste upogibanja je rotacijski upogibni upogib opremljen z dvema ali več kompleti orodij, po enim za vsak želeni radij. Nastavitve po meri na dvojni stiskalni zavori – ena za upogibanje v desno in druga za upogibanje v levo – lahko zagotovijo majhne in velike radije na istem delu. Prehod med levim in desnim kolenom je mogoče ponoviti tolikokrat, kot je potrebno, kar omogoča popolno oblikovanje zapletenih oblik, ne da bi odstranili cev ali vključili kateri koli drug stroj. (glej sliko 6).
Za začetek tehnik nastavi stroj v skladu z geometrijo cevi, navedeno v podatkovnem listu za upogibanje ali proizvodnem tisku, pri čemer vnese ali naloži koordinate iz natisa skupaj s podatki o dolžini, rotaciji in kotu. Sledi simulacija upogibanja, da se zagotovi, da bo cev lahko odstranila stroj in orodja med ciklom upogibanja. Če simulacija pokaže trk ali motnjo, operater po potrebi prilagodi stroj.
Čeprav je ta metoda običajno potrebna za dele iz jekla ali nerjavečega jekla, se lahko prilagodi večini industrijskih kovin, debelin in dolžin sten.
Prosto upogibanje. Bolj zanimiva metoda, prosto upogibanje, uporablja matrico, ki je enake velikosti kot cev ali cev, ki jo upogibate (glejte sliko 7). Ta tehnika je odlična za kotne upogibe ali krivine z več radiji, večjimi od 180 stopinj, z nekaj ravnimi segmenti med vsakim upogibom (tradicionalni rotacijski raztezni upogibi zahtevajo nekaj ravnih segmentov, da jih orodje lahko prime). Prosto upogibanje ne zahteva vpenjanja, zato odpravlja kakršno koli možnost označevanja cevi ali cevi.
Tankostenske cevi – ki se pogosto uporabljajo v strojih za hrano in pijačo, pohištvenih komponentah ter medicinski ali zdravstveni opremi – so idealne za prosto upogibanje. Nasprotno pa deli z debelejšimi stenami morda niso ustrezni kandidati.
Orodja so potrebna za večino projektov upogibanja cevi. Pri rotacijskem razteznem upogibanju so tri najpomembnejša orodja upogibne matrice, tlačne matrice in vpenjalne matrice. Odvisno od radija upogiba in debeline stene sta morda potrebna tudi trn in matrica za brisanje, da dosežete sprejemljive upogibe. Deli z več upogibi zahtevajo vpenjalno vpenjalko, ki oprime in nežno zapre zunanjost cevi, se po potrebi zavrti in premakne cev do naslednjega upogiba.
Srce postopka je upogibanje matrice, da se oblikuje središčni polmer dela. Konkavna matrica matrice se prilega zunanjemu premeru cevi in ​​pomaga držati material, ko se upogiba. Istočasno tlačna matrica drži in stabilizira cev, ko je navita okoli upogibne matrice. Vpenjalna matrica deluje v povezavi s stiskalno matrico, da drži cev ob ravnem segmentu upogibne matrice, ko se premika. Blizu konca upogibne matrice uporabite matrico, ko je treba zgladiti površino materiala, podpreti stene cevi in ​​preprečiti gubanje in trakove.
Trni, vložki iz bronaste zlitine ali kromiranega jekla za podporo cevi, preprečujejo zrušitev ali zvijanje cevi in ​​zmanjšujejo ovalnost. Najpogostejši tip je kroglični trn. Kroglasti trn je idealen za krivine z več radiji in za obdelovance s standardno debelino stene; kroglični trn se uporablja v tandemu z brisalcem, vpenjalom in tlačno matrico;skupaj povečata pritisk, potreben za zadrževanje, stabilizacijo in glajenje upogiba. Trn za zamašek je trdna palica za kolena z velikim radijem v ceveh z debelimi stenami, ki ne potrebujejo brisalcev. Trni za oblikovanje so trdne palice z upognjenimi (ali oblikovanimi) konci, ki se uporabljajo za podporo notranjosti cevi z debelejšimi stenami ali cevi, upognjenih na povprečni polmer. Poleg tega projekti, ki zahtevajo kvadratne ali pravokotne cevi, zahtevajo posebne trne.
Natančno upogibanje zahteva ustrezno orodje in nastavitev. Večina podjetij za upogibanje cevi ima orodje na zalogi. Če ni na voljo, je treba orodje nabaviti tako, da ustreza določenemu radiju upogiba.
Začetni stroški za izdelavo upogibne matrice se lahko zelo razlikujejo. Ta enkratna pristojbina pokriva materiale in proizvodni čas, ki je potreben za izdelavo zahtevanih orodij, ki se običajno uporabljajo za naslednje projekte. Če je zasnova dela prilagodljiva glede polmera upogiba, lahko razvijalci izdelkov prilagodijo svoje specifikacije, da izkoristijo dobaviteljeva obstoječa orodja za upogibanje (namesto uporabe novih orodij). To pomaga obvladovati stroške in skrajšati dobavne roke.
Slika 3. Idealno za izdelavo upogibov z velikim radijem, valjčno upogibanje za oblikovanje cevi ali cevi s tremi valji v trikotni konfiguraciji.
Določene luknje, reže ali druge značilnosti na krivini ali blizu nje dodajo opravilu pomožno operacijo, saj je treba lasersko rezanje opraviti po tem, ko je cev upognjena. Tolerance vplivajo tudi na stroške. Zelo zahtevna dela lahko zahtevajo dodatne trne ali matrice, kar lahko podaljša čas nastavitve.
Obstaja veliko spremenljivk, ki jih morajo proizvajalci upoštevati, ko nabavljajo kolena ali krivine po meri. Dejavniki, kot so orodja, materiali, količina in delo, igrajo pomembno vlogo.
Čeprav so tehnike in metode upogibanja cevi z leti napredovale, številne osnove upogibanja cevi ostajajo enake. Razumevanje osnov in posvetovanje z usposobljenim dobaviteljem vam bosta pomagala doseči najboljše rezultate.
FABRICATOR je vodilna revija v industriji preoblikovanja kovin in izdelave v Severni Ameriki. Revija ponuja novice, tehnične članke in zgodovine primerov, ki proizvajalcem omogočajo učinkovitejše opravljanje dela. FABRICATOR služi industriji že od leta 1970.
Zdaj s polnim dostopom do digitalne izdaje The FABRICATOR, enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Digitalna izdaja revije The Tube & Pipe Journal je zdaj v celoti dostopna in omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Uživajte v polnem dostopu do digitalne izdaje revije STAMPING Journal, ki ponuja najnovejše tehnološke dosežke, najboljše prakse in novice v panogi za trg žigosanja kovin.
Zdaj s polnim dostopom do digitalne izdaje The Fabricator en Español, enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.