Технически трудности при огъване на кръгли тръби

Sep 12, 2021

Огъването на метална тръба звучи просто. Хванете тръба, приложете сила, оформете я в крива. Но всеки, който действително е работил с тръби, знае, че реалността е много по-объркана. Огъване, което изглежда чисто отвън, може да скрие тънки петна, сплескани участъци и напрежения, които тихо отслабват частта.

Това е прост-разглед на това какво всъщност се обърка, когато кръглите тръби се огънат - и защо прецизността е по-важна, отколкото повечето хора осъзнават.

Огъването на кръгли тръби е процес на оформяне на кухи метални тръби в гладки криви. Резултатите са навсякъде: рамки за велосипеди, изпускателни системи за автомобили, парапети, крака на мебели, оборудване за детски площадки.

За разлика от огъването на плътен прът, тръбата е куха. Този празен център е точно това, което прави работата трудна. Металните стени трябва да се разтягат, компресират и задържат формата си наведнъж - и няма нищо вътре, което да им попречи да паднат.

Целта е чиста, силна крива. Да стигнете до там означава да управлявате няколко конкуриращи се сили едновременно.

Когато една тръба се огъне, металът не се държи равномерно. Външната страна на кривата и вътрешната страна изпитват напълно различни напрежения и кръглото напречно-сечение иска да се изкриви.

Четири проблема се появяват отново и отново. Нека разбием всеки един от ежедневните термини.

Представете си външната страна на завой. Докато тръбата се извива, металът на външния ръб трябва да измине по-дълго разстояние, така че се разтяга. Когато металът се разтяга, той става по-тънък.

Това изтъняване на стените на тръбата е истински проблем. Ако стената изтънее твърде много, тръбата губи здравина точно там, където се огъва - често точното място, където трябва да бъде най-здрава. В екстремни случаи външната стена се разтяга толкова много, че се напуква или разцепва.

Инженерите наблюдават това внимателно, особено при тесни завои и тръби с по-тънки-стени, където полето за грешки бързо намалява.

Сега погледнете вътрешната страна на същия завой. Металът там е изправен пред обратния проблем. Той се компресира, защото има по-малко разстояние за покриване, а компресираният метал няма къде да отиде.

Резултатът е набръчкване - вътрешната стена се набръчква на вълни или гънки. Колкото по-строга е кривата, толкова по-зле става. Този проблем с набръчкването на радиуса на огъване е една от най-честите причини за отхвърляне на готова част.

В тежки случаи се получава пълен колапс, при който вътрешната стена се сгъва сама и съсипва изцяло тръбата.

Ето един фин. Една идеално кръгла тръба има тенденция да се сплесква в овална форма, докато се огъва. Напречното-сечение се смачква, губейки своя кръгъл профил.

Добрият контрол на деформацията на овалността поддържа тръбата кръгла през кривата. Това има значение за части, които трябва да се свържат с други компоненти - сплесната секция просто няма да пасне или да се уплътни правилно.

Освен това влияе върху силата и външния вид. Парапет с видимо овални завои изглежда евтин, дори и да функционира добре.

Огъвате тръба точно до 90 градуса, освобождавате я и тя се отпуска обратно до 87 градуса. Този разочароващ малък отскок е отскок.

Металът има нещо като памет. Когато го огънете, част от деформацията е постоянна, но част е еластична - тя иска да се върне обратно към оригиналната форма. Управлението на пружинното връщане при огъване на дорника означава предвиждане на това отскок и прегъване точно толкова, че тръбата да се установи под правилния ъгъл.

Различните метали се връщат обратно с различни количества. Ето защо точността тук изисква и опит, и изчисление.

Добрата новина: никой от тези проблеми не е мистерия. Производителите са разработили надеждни начини да поддържат тръбите кръгли, здрави и точни. Ето как.

Единствената най-ефективна техника е да поддържате тръбата отвътре, докато се огъва. Дорник - закалена вложка - се плъзга в тръбата и държи стените на място по време на огъване.

С вътрешна опора тръбата не може да се свие или да стане овална толкова лесно, а вътрешната стена е много по-малко вероятно да се набръчка. Дорникът запълва кухото пространство, което причинява повечето проблеми.

Той също така помага за управлението на отскока, тъй като тръбата е оформена по-прецизно спрямо твърдия инструмент.

Модерните магазини разчитат на автоматизация за последователност. CNC инструментите за огъване на тръби позволяват на машината да повтори абсолютно същото огъване стотици пъти, без да се отклонява от спецификацията.

Машината контролира ъгъла, скоростта и налягането и може автоматично да компенсира отскока въз основа на програмирани данни. Този вид повторяемост е почти невъзможно да се съпостави на ръка.

За продуктите, произведени в обем, това е, което поддържа всяка единица да изглежда и работи по същия начин.

Понякога най-интелигентното решение се случва, преди да започне огъването. Изборът на метал, дебелина на стената и радиус на огъване прави огромна разлика.

По-меките метали като алуминия се огъват по-лесно, но се вдлъбват по-бързо. Стоманата е по-твърда, но пружинира повече. Големият радиус на огъване е по-щадящ за тръбата, докато стесненият радиус избутва всеки дефект до предела му.

Съответствието на материала и радиуса с работата предотвратява много проблеми, вместо да се бори с тях по-късно.

Може никога да не огънете тръба сами, но постоянно разчитате на добре{0}}извити тръби. Рамката на вашия велосипед, защитната клетка в колата, парапетът на стълбището, краката на вашия офис стол, всички разчитат на завои, които поддържат формата и здравината им.

Когато огъването на тръбата е направено лошо, продуктите се провалят по начини, вариращи от досадни до опасни. Набръчкана изпускателна тръба ограничава потока. Изтъненият завой на конструктивна част може да се спука при натоварване.

Така че следващия път, когато видите гладка метална крива, знайте, че е вложено изненадващо много инженерство, за да изглежда без усилие.

Въпрос: Защо тръбите се напукват или разцепват при огъване?

О: Напукването обикновено идва от твърде тънката външна стена по време на огъване. Когато радиусът е твърде стегнат или материалът е изтласкан над границата си, изтънялата стена просто не може да се задържи заедно и се разцепва.

В: Може ли всяка тръба да бъде огъната под произволен ъгъл?

О: Не съвсем. Всяка тръба има практически ограничения, определени от нейния материал, дебелина на стената и минималния радиус на огъване, който може да издържи. Преминете тези граници и ще получите набръчкване, сплескване или напукване. По-строгата крива винаги изисква повече опора и по-добри инструменти.

Въпрос: Кой е най-честият дефект при огъване на тръбата?

О: Овалът и бръчките са начело в списъка. Тръбите естествено искат да се сплескат в овал и да се набръчкат по вътрешната извивка, особено без вътрешна опора. И двете обикновено се контролират с дорник и подходящ инструмент.

Въпрос: Ръчното огъване толкова точно ли е, колкото машинното?

A: За прецизност и последователност CNC машините печелят ясно. Ръчното огъване работи добре за-еднократни или груби работи, но се затруднява да повтори точните ъгли или да компенсира отскока. Когато тесните допуски са от значение, надеждният избор е автоматизираната инструментална екипировка.