Hoạt động uốn trục gá bắt đầu chu kỳ của nó. Trục gá được đưa vào đường kính trong của ống. Khuôn uốn (trái) xác định bán kính. Khuôn kẹp (phải) dẫn hướng ống quanh khuôn uốn để xác định góc.
Trong các ngành công nghiệp, nhu cầu uốn ống phức tạp vẫn tiếp tục không suy giảm. Cho dù đó là các thành phần kết cấu, thiết bị y tế di động, khung cho xe địa hình hoặc xe tiện ích hay thậm chí là các thanh an toàn bằng kim loại trong phòng tắm, mỗi dự án đều khác nhau.
Để đạt được kết quả mong muốn đòi hỏi thiết bị tốt và đặc biệt là chuyên môn phù hợp. Giống như bất kỳ quy tắc sản xuất nào khác, việc uốn ống hiệu quả bắt đầu với sức sống cốt lõi, các khái niệm cơ bản làm nền tảng cho bất kỳ dự án nào.
Một số sức sống cốt lõi giúp xác định phạm vi của dự án uốn ống hoặc ống. Các yếu tố như loại vật liệu, mục đích sử dụng cuối cùng và mức sử dụng ước tính hàng năm ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình sản xuất, chi phí liên quan và thời gian giao hàng.
Lõi quan trọng đầu tiên là mức độ cong (DOB) hoặc góc được tạo bởi chỗ uốn. Tiếp theo là Bán kính đường tâm (CLR), chạy dọc theo đường tâm của ống hoặc ống cần uốn. Thông thường, CLR chặt nhất có thể đạt được là gấp đôi đường kính của ống hoặc ống. Nhân đôi CLR để tính đường kính đường tâm (CLD), là khoảng cách từ trục đường tâm của ống hoặc ống dẫn qua một đường tâm khác của khúc uốn ngược 180 độ.
Đường kính bên trong (ID) được đo tại điểm rộng nhất của lỗ mở bên trong ống hoặc ống. Đường kính ngoài (OD) được đo trên khu vực rộng nhất của ống hoặc ống, bao gồm cả thành. Cuối cùng, độ dày thành danh nghĩa được đo giữa bề mặt bên ngoài và bên trong của ống hoặc ống.
Dung sai tiêu chuẩn ngành cho góc uốn là ±1 độ. Mỗi công ty đều có tiêu chuẩn nội bộ có thể dựa trên thiết bị được sử dụng cũng như kinh nghiệm và kiến ​​thức của người vận hành máy.
Các ống được đo và báo giá theo đường kính ngoài và thước đo của chúng (tức là độ dày của thành). Các thước đo thông thường bao gồm 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 và 20. Thước đo càng thấp, thành càng dày: 10-ga. Ống có thành 0,134 inch và 20-ga. Ống có thành 0,035 inch.1½” và 0,035″ Ống OD. Tường được gọi là “1½-in” trên phần in.20-ga.tube.”
Ống được chỉ định bởi kích thước ống danh nghĩa (NPS), một số không thứ nguyên mô tả đường kính (tính bằng inch) và bảng độ dày thành (hoặc Sch.). Ống có nhiều độ dày thành khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của chúng. Các lịch phổ biến bao gồm Sch.5, 10, 40 và 80.
Một ống 1,66″.OD và 0,140 inch.NPS đánh dấu thành trên bản vẽ bộ phận, tiếp theo là lịch trình – trong trường hợp này, “1¼”.Shi.40 ống. Biểu đồ sơ đồ ống chỉ định đường kính ngoài và độ dày thành của NPS và sơ đồ liên quan.
Hệ số thành, là tỷ lệ giữa đường kính ngoài và độ dày thành, là một yếu tố quan trọng khác đối với khuỷu tay. Sử dụng vật liệu thành mỏng (bằng hoặc dưới 18 ga.) có thể cần thêm lực đỡ tại cung uốn để tránh nhăn hoặc sụt. Trong trường hợp này, uốn chất lượng sẽ cần trục gá và các công cụ khác.
Một yếu tố quan trọng khác là độ uốn D, đường kính của ống liên quan đến bán kính uốn, thường được gọi là bán kính uốn lớn hơn nhiều lần so với giá trị của D. Ví dụ: bán kính uốn 2D là 3 inch. Ống OD là 6 inch. Độ uốn càng cao, chỗ uốn càng dễ tạo thành. Và hệ số thành càng thấp thì càng dễ uốn. Mối tương quan giữa Hệ số tường và Độ uốn D giúp xác định những gì cần thiết để bắt đầu một dự án uốn ống.
Hình 1. Để tính phần trăm độ rụng trứng, hãy chia chênh lệch giữa OD tối đa và tối thiểu cho OD danh nghĩa.
Một số thông số kỹ thuật của dự án yêu cầu ống hoặc ống mỏng hơn để quản lý chi phí vật liệu. Tuy nhiên, thành ống mỏng hơn có thể cần nhiều thời gian sản xuất hơn để duy trì hình dạng và tính nhất quán của ống ở các khúc cua và loại bỏ khả năng bị nhăn. Trong một số trường hợp, chi phí lao động tăng lên này lớn hơn tiết kiệm vật liệu.
Khi ống uốn cong, nó có thể mất 100% hình dạng tròn ở gần và xung quanh chỗ uốn cong. Độ lệch này được gọi là độ ô van và được định nghĩa là sự khác biệt giữa kích thước lớn nhất và nhỏ nhất của đường kính ngoài của ống.
Ví dụ: ống 2″ OD có thể đo được tới 1,975″ sau khi uốn. Chênh lệch 0,025 inch này là hệ số hình bầu dục, phải nằm trong dung sai chấp nhận được (xem Hình 1). Tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng của bộ phận, dung sai cho độ hình bầu dục có thể nằm trong khoảng từ 1,5% đến 8%.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ ô van là khuỷu tay D và độ dày của thành. Việc uốn các bán kính nhỏ trong các vật liệu có thành mỏng có thể khó giữ được độ ô van trong phạm vi cho phép, nhưng có thể thực hiện được.
Độ ovan được kiểm soát bằng cách đặt trục gá trong ống hoặc ống dẫn trong quá trình uốn, hoặc trong một số thông số kỹ thuật của bộ phận, sử dụng ống (DOM) được vẽ trên trục gá ngay từ đầu. (Ống DOM có dung sai ID và OD rất chặt chẽ.) Dung sai độ ovan càng thấp thì càng cần nhiều dụng cụ và thời gian sản xuất tiềm năng.
Hoạt động uốn ống sử dụng thiết bị kiểm tra chuyên dụng để xác minh rằng các bộ phận được tạo hình đáp ứng các thông số kỹ thuật và dung sai (xem Hình 2). Mọi điều chỉnh cần thiết có thể được chuyển sang máy CNC theo yêu cầu.
cuộn. Lý tưởng để tạo ra các đường cong có bán kính lớn, uốn cuộn liên quan đến việc đưa ống hoặc ống dẫn qua ba con lăn theo hình tam giác (xem Hình 3). Hai con lăn bên ngoài, thường được cố định, đỡ phần dưới của vật liệu, trong khi con lăn điều chỉnh được bên trong ép lên phần trên của vật liệu.
Uốn nén. Trong phương pháp khá đơn giản này, khuôn uốn vẫn đứng yên trong khi khuôn đối trọng uốn cong hoặc nén vật liệu xung quanh vật cố định. Phương pháp này không sử dụng trục gá và yêu cầu khớp chính xác giữa khuôn uốn và bán kính uốn mong muốn (xem Hình 4).
Xoắn và uốn cong. Một trong những hình thức uốn ống phổ biến nhất là uốn kéo dài quay (còn được gọi là uốn trục gá), sử dụng khuôn uốn và áp suất và trục gá. Trục gá là các thanh hoặc lõi kim loại chèn để đỡ ống hoặc ống khi uốn. Việc sử dụng trục gá ngăn ống bị xẹp, phẳng hoặc nhăn trong quá trình uốn, do đó duy trì và bảo vệ hình dạng của ống (xem Hình 5).
Nguyên tắc này bao gồm uốn đa bán kính cho các bộ phận phức tạp yêu cầu hai hoặc nhiều bán kính đường tâm. Uốn đa bán kính cũng rất tốt cho các bộ phận có bán kính đường tâm lớn (có thể không sử dụng dụng cụ cứng) hoặc các bộ phận phức tạp cần được tạo hình trong một chu kỳ đầy đủ.
Hình 2. Thiết bị chuyên dụng cung cấp khả năng chẩn đoán theo thời gian thực để giúp người vận hành xác nhận thông số kỹ thuật của bộ phận hoặc giải quyết bất kỳ sự điều chỉnh nào cần thiết trong quá trình sản xuất.
Để thực hiện kiểu uốn này, một máy uốn kéo quay được cung cấp hai hoặc nhiều bộ công cụ, một bộ cho mỗi bán kính mong muốn. Các cài đặt tùy chỉnh trên phanh ép đầu kép – một để uốn sang phải và một để uốn sang trái – có thể cung cấp cả bán kính nhỏ và lớn trên cùng một bộ phận. Quá trình chuyển đổi giữa khuỷu tay trái và phải có thể được lặp lại nhiều lần nếu cần, cho phép tạo hình hoàn chỉnh mà không cần tháo ống hoặc liên quan đến bất kỳ máy móc nào khác (xem Hình 6).
Để bắt đầu, kỹ thuật viên thiết lập máy theo hình dạng ống được liệt kê trong bảng dữ liệu uốn hoặc bản in sản xuất, nhập hoặc tải lên tọa độ từ bản in cùng với dữ liệu chiều dài, xoay và góc. Tiếp theo là mô phỏng uốn để đảm bảo ống sẽ có thể làm sạch máy và dụng cụ trong chu kỳ uốn. Nếu mô phỏng cho thấy va chạm hoặc nhiễu, người vận hành sẽ điều chỉnh máy khi cần.
Mặc dù phương pháp này thường được yêu cầu đối với các bộ phận làm bằng thép hoặc thép không gỉ, hầu hết các kim loại công nghiệp, độ dày và chiều dài của tường đều có thể được cung cấp.
Uốn tự do. Một phương pháp thú vị hơn, uốn tự do sử dụng một khuôn có cùng kích thước với ống hoặc ống được uốn (xem Hình 7). Kỹ thuật này rất phù hợp với những chỗ uốn góc hoặc nhiều bán kính lớn hơn 180 độ với một vài đoạn thẳng giữa mỗi chỗ uốn (uốn kéo dài quay truyền thống yêu cầu một số đoạn thẳng để dụng cụ nắm bắt). Uốn tự do không cần kẹp, vì vậy nó loại bỏ mọi khả năng đánh dấu ống hoặc ống dẫn.
Ống có thành mỏng—thường được sử dụng trong máy móc thực phẩm và đồ uống, linh kiện nội thất và thiết bị y tế hoặc chăm sóc sức khỏe—rất lý tưởng để uốn cong tự do. Ngược lại, các bộ phận có thành dày hơn có thể không phải là ứng cử viên khả thi.
Các công cụ được yêu cầu cho hầu hết các dự án uốn ống. Trong uốn kéo căng quay, ba dụng cụ quan trọng nhất là khuôn uốn, khuôn ép và khuôn kẹp. Tùy thuộc vào bán kính uốn và độ dày thành, một trục gá và khuôn gạt cũng có thể được yêu cầu để đạt được độ uốn chấp nhận được. Các bộ phận có nhiều chỗ uốn yêu cầu một ống kẹp kẹp chặt và đóng nhẹ vào bên ngoài ống, xoay khi cần và di chuyển ống đến chỗ uốn tiếp theo.
Trọng tâm của quá trình là uốn khuôn để tạo thành bán kính đường tâm của chi tiết. Khuôn kênh lõm của khuôn khớp với đường kính ngoài của ống và giúp giữ vật liệu khi nó uốn. Đồng thời, khuôn ép giữ và ổn định ống khi nó được quấn quanh khuôn uốn. Khuôn kẹp hoạt động kết hợp với khuôn ép để giữ ống dựa vào đoạn thẳng của khuôn uốn khi nó di chuyển. Gần cuối khuôn uốn, sử dụng khuôn bác sĩ khi cần làm phẳng bề mặt vật liệu, đỡ ống các bức tường, và ngăn ngừa nếp nhăn và dải.
Trục gá, các miếng chèn bằng hợp kim đồng hoặc thép mạ crôm để đỡ ống hoặc ống, ngăn ngừa sự sụp đổ hoặc xoắn ống và giảm thiểu hiện tượng ô van. Loại phổ biến nhất là trục gá cầu. Lý tưởng cho các chỗ uốn đa bán kính và phôi gia công có độ dày thành tiêu chuẩn, trục gá cầu được sử dụng song song với cần gạt, đồ gá và khuôn ép;chúng cùng nhau làm tăng áp suất cần thiết để giữ, ổn định và làm phẳng chỗ uốn. Trục gá là một thanh đặc dành cho các khuỷu ống có bán kính lớn trong các ống có thành dày không cần cần gạt. Trục gá định hình là các thanh đặc có các đầu uốn cong (hoặc tạo hình) được sử dụng để đỡ phần bên trong của các ống có thành dày hơn hoặc các ống uốn cong đến bán kính trung bình. Ngoài ra, các dự án yêu cầu ống hình vuông hoặc hình chữ nhật cần có các trục gá chuyên dụng.
Việc uốn chính xác yêu cầu dụng cụ và thiết lập phù hợp. Hầu hết các công ty uốn ống đều có sẵn dụng cụ. Nếu không có sẵn, dụng cụ phải được cung cấp để phù hợp với bán kính uốn cụ thể.
Khoản phí ban đầu để tạo khuôn uốn có thể rất khác nhau. Khoản phí một lần này bao gồm vật liệu và thời gian sản xuất cần thiết để tạo ra các công cụ cần thiết, thường được sử dụng cho các dự án tiếp theo. Nếu thiết kế bộ phận linh hoạt về bán kính uốn, nhà phát triển sản phẩm có thể điều chỉnh thông số kỹ thuật của họ để tận dụng công cụ uốn hiện có của nhà cung cấp (thay vì sử dụng công cụ mới). Điều này giúp quản lý chi phí và rút ngắn thời gian thực hiện.
Hình 3. Lý tưởng cho việc sản xuất các đường cong bán kính lớn, uốn cuộn để tạo thành ống hoặc ống có ba con lăn theo cấu hình tam giác.
Các lỗ, khe hoặc các tính năng khác được chỉ định tại hoặc gần chỗ uốn thêm một thao tác phụ trợ cho công việc, vì tia laser phải được cắt sau khi ống bị uốn. Dung sai cũng ảnh hưởng đến chi phí. Các công việc đòi hỏi khắt khe có thể yêu cầu trục gá hoặc khuôn bổ sung, điều này có thể làm tăng thời gian thiết lập.
Có nhiều biến số mà nhà sản xuất cần xem xét khi tìm nguồn cung ứng khuỷu tay hoặc uốn cong tùy chỉnh. Các yếu tố như công cụ, vật liệu, số lượng và lao động đều đóng một vai trò.
Mặc dù các kỹ thuật và phương pháp uốn ống đã phát triển qua nhiều năm, nhưng nhiều nguyên tắc cơ bản về uốn ống vẫn không thay đổi. Hiểu được các nguyên tắc cơ bản và tham khảo ý kiến ​​của nhà cung cấp có kiến ​​thức sẽ giúp bạn đạt được kết quả tốt nhất.
FABRICATOR là tạp chí công nghiệp chế tạo và tạo hình kim loại hàng đầu của Bắc Mỹ. Tạp chí cung cấp tin tức, bài báo kỹ thuật và lịch sử trường hợp giúp các nhà sản xuất thực hiện công việc của họ hiệu quả hơn. FABRICATOR đã phục vụ ngành này từ năm 1970.
Giờ đây, với toàn quyền truy cập vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên ngành có giá trị.
Phiên bản kỹ thuật số của Tạp chí Tube & Pipe hiện có thể truy cập đầy đủ, giúp dễ dàng truy cập các tài nguyên công nghiệp có giá trị.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào ấn bản kỹ thuật số của Tạp chí DẤU, nơi cung cấp những tiến bộ công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Giờ đây, với toàn quyền truy cập vào phiên bản kỹ thuật số của The Fabricator en Español, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên ngành có giá trị.