Csőhajlítási képletek: kidolgozott hossz, hajlítási levonás és visszaugrás

Csőhajlítás a képletek nem akadémiai gyakorlatok. Ez az oka annak, hogy egy gyártott alkatrész az első alkalommal beleesik a szerelvénybe, és ez az oka annak, hogy a cső egy hosszát megfelelően levágják, mielőtt bárki hozzáérne a fűrészhez. Függetlenül attól, hogy LRA (vonal, sugár, szög) nyomatról vagy XYZ koordináták táblázatáról dolgozol, ugyanaz a maroknyi összefüggés jön vissza: kidolgozott hossz, visszalépés, hajlítási levonás és azok a korrekciók, amelyek figyelembe veszik, hogy az anyag valójában mit csinál terhelés alatt. Íme a munkakészlet, amelyre nap mint nap támaszkodunk, valamint azok a helyek, ahol a matematika megáll, és a tapasztalatnak át kell vennie az uralmat.

Határozza meg a geometriát, mielőtt bármit is számítana

A legtöbb számítási hiba egyetlen kétértelműséggel kezdődik: melyik dimenzióra vonatkozik a sugár? A csőrajzon a sugarat általában a cső középvonalának, amelyet középvonali sugárnak vagy CLR-nek neveznek, nem a kanyar belső részének adják meg. Ha a nyomat egy belső sugarat idéz, adja hozzá a külső átmérő felét, mielőtt megérinteni az alábbi képleteket. Ha a kettőt 25 mm-rel összekeverjük egy 50 mm-es csövön, 90 fokos kanyarban nagyjából 39 mm-rel dobja ki a kialakult hosszt, ami bőven elegendő az alkatrész leselejtezéséhez.

Egy másik konvenció is ugyanilyen fontos: a hajlítási szög a hajlítási fokok függvényében. A csövet derékszögben elfordító kanyar 90 fokos hajlítást jelent, és ebben az esetben a két láb közötti szög is 90 fok. Amikor a cső visszahajlik maga felé, a benne foglalt szög csökken, miközben a hajlítási fokok nőnek, mivel DOB = 180 fok mínusz a beépített szög. Mielőtt beállítást építene köré, ellenőrizze, hogy a rajz melyik értéket idézi.

Az alapképletek

Fejlett hossz, más néven ívhossz

A kidolgozott hosszúság maga a görbe által elfogyasztott cső mennyisége, a középvonal mentén mérve:

DL = (pi × CLR × DOB) / 180

150 mm-es és 90 fokos hajlítási szögű CLR esetén DL = (3,1416 × 150 × 90) / 180 = 235,6 mm. Egyes üzletek ezt egy semleges tengelytényezővel finomítják, mivel az anyag az alakítás során a hajlítás belseje felé áramlik, és a valódi semleges vonal kissé befelé tolódik: DL = (pi × DOB / 180) × (CLR mínusz K × t). A K tényező általában 0,2 és 0,5 közé esik, és az egyetlen becsületes módja annak, hogy az anyaghoz rögzítse, egy próbadarab meghajlítása és mérése.

Visszaesés és érintő hossza

A visszaesés a távolság a két láb középvonalának metszéspontjától vissza az érintőpontig, ahol az egyenes láb véget ér és a görbe kezdődik:

SB = CLR × barna (DOB / 2)

90 fokos szögben a barnaság (45 fok) egyenlő 1-gyel, tehát a visszaesés megegyezik a CLR-vel, ami példánkban 150 mm. Az érintő hossza ugyanaz a szám, amelyet az egyes szakaszok metszéspontjától mérnek, ami megkönnyíti a metszéspontokká méretező rajzok és az érintőkké méretező rajzok közötti konvertálást.

Hajlítási levonás

Amikor egy rajz megadja a metszéspontokhoz mért lábhosszakat, a sarok kétszer megszámlálódik. A hajlítás levonása megszünteti az átfedést:

BD = 2 × SB mínusz DL

A 90 fokos példa esetében: 2 × 150 mínusz 235,6 = 64,4 mm. A sekély kanyarokban a levonás kicsi; szűk, nagy szögű kanyarokhoz elég nagy lesz ahhoz, hogy figyelmen kívül hagyása garantálja a rövid alkatrészt.

Teljes vágási hossz

Vágási hossz = a metszéspontokhoz mért lábhosszak összege, mínusz az összes hajlítási levonás összege. Az ekvivalens útvonal a vágási hossz = az egyenes érintő-tangens szakaszok összege, plusz a kidolgozott hosszúságok összege. Mindkét módszernek egyeznie kell. Ha nem, akkor a szokásos ok egy hajlítás, amelyet a kivonás során elfelejtettek.

Eltolások és kanyarok közötti távolság

Egy pár egyenlő kanyar esetén, amelyek egy csövet O távolsággal oldalra tolnak, a cső mentén mért ívek közötti távolság DBB = O / sin(DOB). Az ismerős 45 fokos eltolás tehát az eltolást nagyjából 1,414-gyel szorozza meg. Egyenlőtlen szögek esetén, vagy bármi, ami három dimenzióban történik, dolgozzon koordinátákkal ahelyett, hogy kétdimenziós képleteket próbálna összeláncolni.

Amit a képletek nem fednek le: falritkítás, oválisság és minimális sugár

A fentiek azt feltételezik, hogy a cső megtartja alakját. Nem. A kanyar külső része nyúlik és elvékonyodik, belseje összenyomódik és megvastagodik, a keresztmetszete enyhén ellaposodik. Ezek a hatások döntik el, hogy egy elméletileg megfelelő alkatrész valóban gyártható-e.

Falritkítás a kanyar külső oldalán

Egy hasznos vékonyfalú becslés: t_min = t × CLR / (CLR OD / 2). Egy 50 mm-es külső átmérőjű, 2 mm-es falú, 150 mm-es sugarú cső esetében ez nagyjából 14 százalékos csökkenést jelent. Kezelje ezt konzervatív geometriai határként, nem pedig mért eredményként. Megfelelő méretű tüskével, megfelelő hézaggal és megfelelő lökettel a valódi elvékonyodás általában észrevehetően kisebb.

Ovalitás

Ovalitás is calculated as (D_max minus D_min) divided by OD, multiplied by 100. General industrial work often accepts 5 percent or less, while aerospace and automotive fluid lines frequently demand tighter limits. Ovality grows quickly as the CLR-to-OD ratio falls, which is why the radius choice and the tooling choice are really the same decision.

A minimális hajlítási sugár hüvelykujjszabályai

• Szabad formájú hajlítás tüske nélkül: a nagyjából 3 × OD praktikus padló sok lágy acélhoz és alumíniumhoz.
• Tüskével és ablaktörlő szerszámmal: 1,5 × OD rutin, és 1 × OD vagy ennél szorosabb is elérhető megfelelő szerszámokkal és nehezebb falakkal.
• A faltényező (OD osztva t-vel) körülbelül 30 felett általában a vékony fal összeomlása a korlátozó tényező, nem pedig maga a sugár.
• A rozsdamentes és nagy szilárdságú ötvözetek nagyobb rádiuszra vagy több támasztékra van szükségük, mint a szénacélnak ugyanazon faltényező mellett.

Kidolgozott példa: 90 fokos hajlítás 50 mm-es külső átmérőjű csőben

Állítsa össze a képleteket egy közös munkához: 50 mm külső átmérő, 2 mm-es fal, 150 mm-es középvonali sugár, 90 fokos hajlítás, két, 400 mm-es egyenes lábbal a metszéspontokhoz mérve.

Az elvékonyodás a geometriailag legrosszabb eset egy támaszték nélküli kanyar esetében. Ha az Ön specifikációja 10 százalékos falvékonyodást ír elő, akkor bármilyen anyag vágása előtt meg kell nyitnia a sugarat, hozzáadnia kell egy megfelelő távolságú tüskét, vagy át kell lépnie egy nehezebb falra.

A képlettől a kész részig

A számok rajzot adnak; a szerszámok és a vezérlés ezerszer ismételje meg ezt a rajzot. A Springback a legvilágosabb példa. A szerszámok elengedése után a cső ellazul és a hajlítás enyhén kinyílik, így a gépnek túl kell hajolnia, és a sugár a szerszámhoz képest kissé megnő. A 3 × OD sugarú lágy acélnak csak egy-két fokos túlhajlításra van szüksége, míg a rozsdamentes és nagy szilárdságú alumíniumnak ennél jóval többre van szüksége. A gyakorlati válasz nem egy jobb egyenlet, hanem egy vezérlés, amely anyagonként, sugáronként és falvastagságonként tárolja a kompenzációs értékeket, majd a következő futtatáskor automatikusan alkalmazza azokat.

Ez az a pont, ahol a képleteknek és a felszereléseknek meg kell egyezniük. Az a gép, amely képes pozícionálni a kanyart, megtartani a tüskét és pontosan követni az emelkedési görbét, pontosan úgy, ahogy a beállítási lap meghatározza, a kiszámított számokat megismételhető folyamattá alakítja, nem pedig egyszeri sikerré. Ha ugyanazokat a számításokat végzi el a különböző alkatrészcsaládokon, segít átlátni a tartományt csőhajlító gépek egymás mellett, a kézi és NC modellektől a teljesen automatikus CNC egységekig.

CNC L sorozatú teljesen automatikus szervo-hidraulikus csőhajlító gép Az ismételhető számított hajlítási beállításokhoz az SB-219CNC modell három programozható tengelyt, szervo előtolást és forgatást, hidraulikus és CNC hajlítási módokat, valamint tüskék kenést kínál. Termék megtekintése →

Itt külön említést érdemelnek a több sugarú részek. Ha egy csőben több, különböző sugarú hajlítás van, akkor a kialakult hosszt ívenként kell számolni, és minden ívnek saját visszaesése és levonása szükséges. Az aritmetika megegyezik, de a beállítás nem, és a több sugarú munkára épített gépek sok próbálkozást és tévedést eltávolítanak ebből a munkából.

CNC M sorozatú teljesen automatikus többsugarú csőhajlító gép A többsugarú csőmunkákhoz az SB-75CNC modell három programozható tengelyt, hidraulikus és szervo CNC hajlítást, tüskés kenést és érintőképernyős PLC vezérlést kínál. Termék megtekintése →

A 25-nél vagy 30-nál nagyobb faltényezővel rendelkező vékonyfalú csövek erősen nyomják a geometriát, és ez az a pont, ahol a tüsketartó már nem kötelező. A tüskével vezérelt hajlító segítségével finomhangolhatja a tüske helyzetét és a kenőanyag áramlását, ami gyakran a 14 százalékos hígítási becslés és az ellenőrzésen átmenő alkatrész közötti különbség. Nagy volumenű munkához olyan ágazatokban, mint pl autóipari gyártás , hogy az ismételhetőség többet számít, mint egy kicsit alacsonyabb gépár.

NC M sorozatú hidraulikus csőhajlító gép tüskevezérléssel Az acél, rozsdamentes, alumínium, titán és sárgaréz megismételhető hajlításaihoz ez a félautomata hajlítógép 16 programot tárol 16 hajlítással és programozható visszarugózási kompenzációval. Termék megtekintése →

Gyakorlati ellenőrzések a csővágás előtt

1. Ellenőrizze, hogy a rajzon a sugár a középvonalra vagy a hajlítás belső oldalára esik-e, és a számítás előtt állítsa be.
2. Ellenőrizze, hogy a megadott hajlítási szög a hajlítás foka, és nem a lábak közötti szög.
3. Számítsa ki a kidolgozott hosszt, a visszalépést és a hajlítás levonását minden kanyarnál, ne csak az elsőnél.
4. Becsülje meg a fal elvékonyodását és oválisságát az ügyfél specifikációi alapján, mielőtt rádiuszra határozna.
5. Vágjon ki egy próbadarabot, hajlítsa meg, és mérje meg az eredményt a rajzhoz képest, mielőtt futtatná a tételt.
6. Jegyezze fel a használt rugós korrekciót, hogy a következő azonos feladat egy ismert értékből induljon ki a találgatás helyett.

A csőhajlítási képletek kiindulási pont, nem garancia. Megmondják, hogy mennyi anyagot fogyaszt a görbe, hová esnek az érintőpontok, és milyen vékony lesz a külső fal. Amit nem tudnak megmondani, az az, hogy a rozsdamentes acél fajlagos hője, a szerszámok állapota és a kenőanyag hogyan viselkedik az adott napon. Tekintse a számításokat az első próbadarabnak, a méréseket pedig a másodiknak, és minden alkalommal kisebb lesz a különbség a rajzolt és a szállított között.