Спосіб згинання круглої труби

Sep 11, 2021

Кругла труба всюди. Велосипедні рами, гідравлічні лінії, сходові поручні, вихлопні системи, сантехніка літаків. Це виглядає просто на готовій деталі, але отримати чистий згин без перегинів, зморшок або сплощеної зовнішньої стінки набагато важче, ніж більшість людей очікує.

Це зрозуміла-покрокова інструкція щодо методів, до яких насправді прагнуть виробники на виробництві, і чому вони віддають перевагу одному.

Коли ви згинаєте трубу, зовнішня стінка стає тоншою, тоді як внутрішня стінка згортається й стискається. Цей єдиний факт керує майже кожною проблемою, з якою ви будете боротися.

Постійно виникають три проблеми: потоншення стінки ззовні, овальність (круглий поперечний-переріз має яйце-форму) і пружина, коли трубка розслаблюється та відкривається, коли ви її відпускаєте.

Failed, defective product

Десь між розтягнутою зовнішньою стіною та стиснутою внутрішньою стіною знаходиться нейтральна вісь, лінія, яка не змінює довжину. Напруга тягне зовні, стиснення здавлює всередину. Твердий бар має всюди матеріал, щоб протистояти руйнуванню. Тонкостінна-трубка здебільшого складається з повітря, тому вона деформується та згортається задовго до того, як твердий стрижень навіть скаржиться.

Прийнятна якість зазвичай означає, що овальність утримується в межах кількох відсотків, а потоншення стінок утримується приблизно на 10–15% для більшості конструкційних робіт, щільніше для застосування тиску або рідини.

Загальне емпіричне правило: мінімальний радіус центральної лінії, який вказують більшість магазинів, становить приблизно 2–3 × діаметра труби. Ідіть щільніше, ніж це, і труднощі швидко піднімаються. 3D згинання є рутиною; 1,5D вигин на тонкій стіні - це те, де виявляються справжні навички та інструменти.

Є чотири робочих конячки, які починаються приблизно від найточнішого до найпростішого: обертове витягування, стиснення, штовхання та згинання валків. У кожного є робота, з якою вона справляється краще за інших.

Це метод для щільних повторюваних вигинів. Трубка затискається на згинальній матриці та обтягується навколо неї, коли матриця обертається, тоді як матриця під тиском підтримує подачу прямої секції.

Поворотна тяга тримається на поручнях, каркасах безпеки та вихлопних системах, усюди, де вигин повинен виглядати чистим і ідентично повторюватись у ряді деталей. Серед методів згинання труб він дає найточніший контроль над радіусом і обробкою.

Процес згинання на оправці додає внутрішню опору, яка розташовується всередині труби через згин, запобігаючи прогину стінки. Це потрібно для тонко-труби або коли радіус стає агресивним.

Два поширених типи: оправка з пробкою (твердий нос, дешевий, тонкий для м’якої роботи) і оправка з кулькою (з’єднані кульки, які підтримують трубу далі по дузі, краще для тонких стінок і малих радіусів). Поруште положення оправки навіть на невелику величину, і ви побачите або зморшки за згином, або горб із зовнішнього боку.

Простіше і дешевше. Стаціонарна матриця утримує трубку, а валик протирає її навколо форми. Він добре підходить для більших радіусів і деталей, де досконалість не має значення.

Чесний компроміс: більше зведення та відсутність внутрішньої підтримки. Таким чином ви б не провели паливопровід чи видиму частину, але для кронштейна чи огорожі цього цілком достатньо.

Метод трьох{0}}точок. Баран притискає середину труби до двох фіксованих точок і вдавлює в неї вигин. Швидко, дешево та грубо.

Очікуйте помітну овальність на зовнішній стороні вигину. Згинання циліндрів підходить для сталевих конструкцій, трубопроводів і будь-чого, що приховано всередині рами, де косметична обробка та жорсткий допуск просто не мають значення.

Для великих різких кривих і котушок, які фізично не можуть досягти вигину. Три ролики, зазвичай два фіксованих і один регульований, подають трубку неодноразово, затягуючи криву прохід за проходом.

Подумайте про архітектурні арки, гвинтові сходи, кільця великого-діаметра. Йдеться про пологі радіуси на великих відрізках, а не про гострі кути.

Переважна більшість робіт — холодне згинання металевих труб. Відсутність тепла, кімнатна температура, матеріал оброблений виключно інструментом. Він чистіший, зберігає передбачуваність металургії та покриває більшість робочих місць, які бачить цех.

Тепло з’являється, коли секція стає великою або стіна стає важкою, коли сила, необхідна для холодного-згинання, стає непрактичною.

На великих конструкціях або ділянках трубопроводу індукційне згинання нагріває вузьку смугу труби за допомогою електричної спіралі прямо в місці згину, а потім згинає лише цю розм’якшену зону. Решта залишається жорстким.

Це змінює економічність труб великого-діаметра, добре контролює стінку та дозволяє уникнути витрат на інструменти, пов’язані з установкою величезної оправки. Для виробника, який використовує 4-дюймові поручні, це надмірно; для тих, хто згинає 24-дюймову трубу, це часто розумний шлях.

Жоден метод не виграє. Це набір компромісів між матеріалом, товщиною стінки, радіусом, допуском і об’ємом.

метод	Найкраще для	Радіус	Закінчити
Ротаційна нічия	Точність, велика гучність	щільно	Чудово
Компресія	Прості деталі, низька вартість	Середній	ярмарок
Баран	Конструктивні, приховані роботи	Великий	Грубий
рулет	Розгортки та котушки	Дуже великий	добре

Тонка стінка та вузький радіус штовхають вас до поворотного витягування за допомогою оправки. Великі пологі вигини належать рулонам. Малий бюджет і терпимість? Підійде ram або компресія.

Використання матриці, розмір якої не відповідає діаметру труби, гарантує овальність.

Ігнорування відскоку та врізання-в кут, а потім питання, чому він відкрився.

Пропустіть оправку на тонкій стінці, щоб заощадити час налаштування.

Запуск неправильного мастила або його немає, тому трубка задирається до матриці.

Більшість поганих вигинів сходять до одного з них, а не до самої машини.

Трубогиби з ЧПК стають все більш поширеними, а програмне забезпечення для моделювання тепер моделює згин до того, як будь-який метал рухається. Практична винагорода полягає в меншій кількості скасованих перших статей, оскільки відкидання та витончення прогнозуються, а не виявляються.

Це стабільна тенденція, яка спостерігається, а не революція. Фізика не змінилася; здогадки просто зменшуються.

З: Який найменший радіус я можу зігнути без оправки?

A: Приблизно можна сказати, що труба з товщею-стінкою з низьким коефіцієнтом стінки часто може зігнутися приблизно до 3x діаметра без підтримки. Коли ви затягнетеся або стіна стане тоншою, вам знадобиться оправка, щоб уникнути обвалення. Це справді залежить від матеріалу та співвідношення стін-до-діаметра.

Питання: Чому моя трубка сплющується на зовнішньому місці вигину?

A: Це овальність через недостатню внутрішню підтримку або неправильну матрицю. Виправленням зазвичай є правильно розташована оправка та матриця для згинання, яка точно відповідає діаметру вашої труби, а не достатньо близькому.

Питання: як мені врахувати Springback?

Відповідь: Зігніть трохи більше за цільовий кут, щоб трубка розслабилася назад до потрібного вам місця. Кількість змінюється залежно від матеріалу та радіуса, а твердіші сплави пружнішають сильніше, тому перед початком виробництва перевірте їх на брухті.

Питання: Яка техніка згинання труб є найкращою для витяжних робіт з нержавіючої сталі?

A: Обертове згинання за допомогою оправки. Нержавіюча обробка-твердіє й не прощає неакуратної підтримки, тому оправка утримує стіну від руйнування, а процес витяжки дає чистий, повторюваний радіус вихлопного потоку, від якого залежить.

З: Чи можу я зігнути трубку вручну?

В: Для масштабної роботи-хобі, так. Ручні згинальні машини добре справляються з легкою трубкою, хоча вони обмежені фіксованими штампами та більшими радіусами. Для обсягів виробництва або жорстких допусків вам знадобиться установка роторної витяжки з електроприводом.