Dornböjningsoperationen börjar sin cykel. Dornen förs in i rörets innerdiameter. Böjdynan (vänster) bestämmer radien. Spänndynan (höger) styr röret runt bockningsformen för att bestämma vinkeln.
I alla branscher fortsätter behovet av komplex rörböjning oförminskat. Oavsett om det är strukturella komponenter, mobil medicinsk utrustning, ramar för terränghjulingar eller nyttofordon, eller till och med metallskyddsstänger i badrum, är varje projekt olika.
För att uppnå önskat resultat krävs bra utrustning och särskilt rätt expertis. Liksom alla andra tillverkningsdiscipliner börjar effektiv rörböjning med kärnkraften, de grundläggande koncepten som ligger till grund för varje projekt.
En viss kärnvitalitet hjälper till att bestämma omfattningen av ett rör- eller rörböjningsprojekt. Faktorer som materialtyp, slutanvändning och beräknad årlig användning påverkar direkt tillverkningsprocessen, kostnaderna och leveranstiderna.
Den första kritiska kärnan är graden av krökning (DOB), eller vinkeln som bildas av böjningen. Nästa är Centerline Radius (CLR), som sträcker sig längs centrumlinjen på röret eller röret som ska böjas. Vanligtvis är den tätast möjliga CLR dubbla diametern på röret eller tuben. Dubbla CLR för att beräkna centrumlinjen för en annan rörledning, vilken är avståndet från centrumlinjen till en annan rörledning. av en 180-graders returböj.
Den inre diametern (ID) mäts vid den bredaste punkten av öppningen inuti röret eller röret. Ytterdiametern (OD) mäts över det bredaste området av ett rör eller rör, inklusive väggen. Slutligen mäts den nominella väggtjockleken mellan rörets eller rörets yttre och inre ytor.
Industristandardtoleransen för böjvinkel är ±1 grad. Varje företag har en intern standard som kan baseras på den utrustning som används och maskinoperatörens erfarenhet och kunskap.
Rör mäts och anges enligt deras ytterdiameter och mått (dvs. väggtjocklek). Vanliga mått inkluderar 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 och 20. Ju lägre tjocklek, desto tjockare vägg: 10-ga. Röret har en 0,134 tum-vägg en 0,134 tum-5 tum, och ½ tum. 0,035" OD-slang. Väggen kallas "1½-in" på delen print.20-ga.tube."
Rör specificeras av en nominell rörstorlek (NPS), ett dimensionslöst nummer som beskriver diametern (i tum) och en väggtjocklekstabell (eller Sch.).Rör finns i en mängd olika väggtjocklekar, beroende på hur de används. Populära scheman inkluderar Sch.5, 10, 40 och 80.
Ett 1,66″ rör.OD och 0,140 tum.NPS markerade väggen på delritningen, följt av schemat – i det här fallet "1¼".Shi.40-rör."Rörplansdiagram anger ytterdiametern och väggtjockleken för tillhörande NPS och plan.
Väggfaktorn, som är förhållandet mellan ytterdiametern och väggtjockleken, är en annan viktig faktor för armbågar.Användning av tunnväggiga material (lika med eller under 18 ga.) kan kräva mer stöd vid böjbågen för att förhindra skrynkling eller sjunkning.I detta fall kommer kvalitetsböjning att kräva dorn och andra verktyg.
Ett annat viktigt element är böjningen D, rörets diameter i förhållande till böjradien, ofta kallad böjradien många gånger större än värdet på D. Till exempel är en 2D-böjningsradie 3-in.-OD-röret är 6 tum. Ju högre böjningens D är, desto lättare är det att forma böjningen. Och ju lägre väggkoefficienten är för att böjas, desto lättare är det att böja väggen, Fa. för att starta ett rörböjningsprojekt.
Figur 1. För att beräkna procentuell ovalitet, dividera skillnaden mellan den maximala och lägsta OD med den nominella OD.
Vissa projektspecifikationer kräver tunnare rör eller rör för att hantera materialkostnader. Tunnare väggar kan dock kräva mer produktionstid för att bibehålla formen och konsistensen på röret vid böjar och eliminera risken för skrynkling. I vissa fall uppväger dessa ökade arbetskostnader materialbesparingarna.
När röret böjs kan det tappa 100 % av sin runda form nära och runt kröken. Denna avvikelse kallas ovalitet och definieras som skillnaden mellan de största och minsta dimensionerna på rörets ytterdiameter.
Till exempel kan ett 2″ OD-rör mäta upp till 1,975″ efter böjning. Denna skillnad på 0,025 tum är ovalitetsfaktorn, som måste ligga inom acceptabla toleranser (se figur 1). Beroende på slutanvändningen av delen kan toleransen för ovalitet vara mellan 1,5 % och 8 %.
De viktigaste faktorerna som påverkar ovalitet är armbåge D och väggtjocklek. Att böja små radier i tunnväggiga material kan vara svårt att hålla ovalitet inom tolerans, men det kan göras.
Ovaliteten kontrolleras genom att placera dornen i röret eller röret under böjning, eller i vissa delar av specifikationer, med hjälp av (DOM)-slangar ritade på dornen från början.(DOM-slangar har mycket snäva ID- och OD-toleranser.) Ju lägre ovalitetstolerans, desto mer verktygs- och potentiell produktionstid krävs.
Rörböjningsoperationer använder specialiserad inspektionsutrustning för att verifiera att formade delar uppfyller specifikationer och toleranser (se figur 2). Eventuella nödvändiga justeringar kan överföras till CNC-maskinen efter behov.
rulle. Idealisk för att producera böjar med stor radie, rullböjning innebär att röret eller slangen matas genom tre rullar i en triangulär konfiguration (se figur 3). De två yttre rullarna, vanligtvis fasta, stöder materialets botten, medan den inre justerbara rullen trycker på toppen av materialet.
Kompressionsböjning. I denna ganska enkla metod förblir bockningsformen stationär medan motformen böjer eller komprimerar materialet runt fixturen. Denna metod använder ingen dorn och kräver en exakt matchning mellan bockningsformen och önskad böjradie (se figur 4).
Vrid och böj. En av de vanligaste formerna av rörböjning är rotationssträckböjning (även känd som dornböjning), som använder bocknings- och tryckformar och dorn. Dorn är metallstavinsatser eller kärnor som stöder röret eller röret när det böjs. Användningen av en dorn förhindrar att röret kollapsar, där den böjs, tillplattas och skyddas under böjning eller vridning av röret. 5).
Denna disciplin inkluderar böjning med flera radier för komplexa delar som kräver två eller flera centrumlinjeradier. Böjning med flera radier är också bra för delar med stora centrumlinjeradier (hårda verktyg kanske inte är ett alternativ) eller komplexa delar som måste formas i en hel cykel.
Figur 2. Specialiserad utrustning tillhandahåller diagnostik i realtid för att hjälpa operatörer att bekräfta delspecifikationer eller åtgärda eventuella korrigeringar som är nödvändiga under produktionen.
För att utföra denna typ av bockning är en roterande dragbockare försedd med två eller flera verktygssatser, en för varje önskad radie. Anpassade inställningar på en kantpress med dubbla huvuden – en för bockning åt höger och den andra för bockning åt vänster – kan ge både små och stora radier på samma del. Övergången mellan vänster och höger armbågar kan upprepas så många gånger som behövs för att helt och hållet kunna ta bort maskinen utan att behöva ta bort eller ta bort maskinen. (se figur 6).
För att komma igång ställer teknikern in maskinen enligt tubgeometrin som anges i böjdatabladet eller produktionsutskriften, anger eller laddar upp koordinaterna från utskriften tillsammans med längd-, rotations- och vinkeldata. Därefter kommer böjsimuleringen för att säkerställa att tuben kommer att kunna rensa maskinen och verktygen under bockningscykeln. Om kollisionsjusteringen eller störningsföraren visar att maskinens justering eller störning skulle behövas.
Även om denna metod vanligtvis krävs för delar gjorda av stål eller rostfritt stål, kan de flesta industriella metaller, väggtjocklekar och längder rymmas.
Fri bockning. En mer intressant metod, fri bockning använder en form som har samma storlek som röret eller röret som böjs (se figur 7). Den här tekniken är utmärkt för vinkelböjar eller flerradieböjar större än 180 grader med få raka segment mellan varje krök (traditionella roterande sträckböjar kräver några raka segment för att verktyget ska kunna greppa). Det kräver inte att röret ska böjas.
Tunnväggiga slangar – som ofta används i mat- och dryckesmaskiner, möbelkomponenter och medicinsk eller hälsovårdsutrustning – är idealisk för fri bockning. Omvänt kanske delar med tjockare väggar inte är hållbara kandidater.
Verktyg krävs för de flesta rörbockningsprojekt. Vid roterande sträckbockning är de tre viktigaste verktygen bockningsdynor, tryckformar och spännformar. Beroende på böjradien och väggtjockleken kan en dorn och avstrykardyna också behövas för att uppnå acceptabla böjar. Delar med flera böjningar kräver en spännhylsa som griper tag i och näst intill stänger rören och böjar försiktigt för att röra sig och böjas.
Hjärtat i processen är att böja formen för att bilda delens mittlinjeradie. Formens konkava kanalform passar med rörets ytterdiameter och hjälper till att hålla materialet när det böjs. Samtidigt håller tryckformen fast och stabiliserar röret när det lindas runt bockningsdynan. Klämformen arbetar mot den raka formen av rörets böjning och håller fast den raka änden av röret. böjdynan, använd en läkardyna när det är nödvändigt att jämna ut materialets yta, stödja rörväggarna och förhindra skrynkling och bandbildning.
Dornar, bronslegeringar eller kromade stålinsatser för att stödja rör eller rör, förhindra rörkollaps eller kink och minimera ovalitet.Den vanligaste typen är kuldornen. Idealisk för böjar med flera radier och för arbetsstycken med standardväggtjocklekar, kuldornen används i tandem med torkaren, fixturen och tryckmatrisen;tillsammans ökar de trycket som behövs för att hålla, stabilisera och jämna ut böjningen. Pluggdornen är en solid stång för armbågar med stor radie i tjockväggiga rör som inte kräver torkare. Formningsdorn är solida stavar med böjda (eller formade) ändar som används för att stödja insidan av tjockare väggar eller rör böjda till en genomsnittlig radie. Dessutom kräver eller rektangulära dorn med speciella fyrkantiga rörringar.
Noggrann bockning kräver rätt verktyg och inställningar. De flesta rörbockningsföretag har verktyg i lager. Om de inte är tillgängliga måste verktyg köpas för att passa den specifika böjradien.
Den initiala kostnaden för att skapa en bockningsform kan variera kraftigt. Denna engångsavgift täcker material och produktionstid som krävs för att skapa de nödvändiga verktygen, som vanligtvis används för efterföljande projekt. Om detaljdesignen är flexibel när det gäller böjradie kan produktutvecklare justera sina specifikationer för att dra fördel av leverantörens befintliga bockningsverktyg (snarare än att använda nya verktyg). Detta hjälper till att hantera kostnaderna.
Figur 3. Idealisk för produktion av böjar med stor radie, rullböjning för att bilda ett rör eller rör med tre rullar i en triangulär konfiguration.
Angivna hål, slitsar eller andra funktioner vid eller nära kröken ger en extra operation till jobbet, eftersom laserskärning måste göras efter att röret har böjts. Toleranser påverkar också kostnaden. Mycket krävande jobb kan kräva ytterligare dorn eller stansar, vilket kan öka inställningstiden.
Det finns många variabler som tillverkare måste tänka på när de skaffar anpassade armbågar eller böjar. Faktorer som verktyg, material, kvantitet och arbete spelar alla en roll.
Även om tekniker och metoder för rörbockning har utvecklats under åren, förblir många grundprinciper för rörböjning desamma. Att förstå grunderna och rådgöra med en kunnig leverantör hjälper dig att få bästa resultat.
FABRICATOR är Nordamerikas ledande tidskrift för metallformning och tillverkningsindustri. Tidningen tillhandahåller nyheter, tekniska artiklar och fallhistorier som gör det möjligt för tillverkare att utföra sina jobb mer effektivt. FABRICATOR har betjänat branschen sedan 1970.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The FABRICATOR, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Den digitala utgåvan av The Tube & Pipe Journal är nu fullt tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Njut av full tillgång till den digitala utgåvan av STAMPING Journal, som ger de senaste tekniska framstegen, bästa praxis och branschnyheter för metallstämpelmarknaden.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The Fabricator en Español, enkel tillgång till värdefulla industriresurser.