L'operazione di piegatura di u mandrinu principia u so ciclu. U mandrinu hè inseritu in u diametru internu di u tubu. A matrice di piegatura (à manca) determina u raghju. A matrice di serraggio (à diritta) guida u tubu intornu à a matrice di piegatura per determinà l'angulu.
In tutti l'industrie, a necessità di piegatura di tubi cumplessi cuntinueghja senza diminuzione. Ch'ella sia cumpunenti strutturali, apparecchiature mediche mobili, telai per ATV o veiculi utilitari, o ancu barre di sicurezza metalliche in i bagni, ogni prughjettu hè diversu.
Uttene i risultati desiderati richiede un bonu equipamentu è soprattuttu a cumpetenza adatta. Cum'è qualsiasi altra disciplina di fabricazione, a piegatura efficiente di tubi principia cù a vitalità di u core, i cuncetti fundamentali chì sò à a basa di ogni prughjettu.
Una certa vitalità di u core aiuta à determinà a portata di un prughjettu di tubi o di piegatura di tubi. Fattori cum'è u tipu di materiale, l'usu finale è l'usu annuale stimatu influenzanu direttamente u prucessu di fabricazione, i costi implicati è i tempi di consegna.
U primu core criticu hè u gradu di curvatura (DOB), o l'angulu furmatu da a curvatura. Dopu hè u Raggiu di a Linea Centrale (CLR), chì si estende longu a linea centrale di u tubu o di a pipa da piegà. Tipicamente, u CLR più strettu ottenibile hè u doppiu di u diametru di u tubu o di a pipa. Radduppiate u CLR per calculà u Diametru di a Linea Centrale (CLD), chì hè a distanza da l'asse di a linea centrale di u tubu o di a pipa attraversu un'altra linea centrale di una curvatura di ritornu di 180 gradi.
U diametru internu (ID) hè misuratu in u puntu u più largu di l'apertura in l'internu di u tubu o di a pipa. U diametru esternu (OD) hè misuratu annantu à a zona più larga di un tubu o di una pipa, cumpresu u muru. Infine, u spessore nominale di u muru hè misuratu trà e superfici esterne è interne di u tubu o di a pipa.
A tolleranza standard di l'industria per l'angulu di curvatura hè di ± 1 gradu. Ogni cumpagnia hà un standard internu chì pò esse basatu annantu à l'attrezzatura utilizata è l'esperienza è a cunniscenza di l'operatore di a macchina.
I tubi sò misurati è citati secondu u so diametru esternu è u calibru (vale à dì u spessore di u muru). I calibri cumuni includenu 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 è 20. Più bassu hè u calibru, più grossu hè u muru: 10-ga. U tubu hà un muru di 0,134 pollici, è 20-ga. U tubu hà un muru di 0,035 pollici. Tubu OD di 1½ "è 0,035". U muru hè chjamatu "1½-in" nantu à a stampa di a parte. Tubu 20-ga.
U tubu hè specificatu da una dimensione nominale di u tubu (NPS), un numeru adimensionale chì descrive u diametru (in pollici) è una tavula di spessore di u muru (o Sch.). I tubi sò dispunibili in una varietà di spessori di muru, secondu u so usu. I calendarii populari includenu Sch.5, 10, 40 è 80.
Un tubu di 1,66″.DE è 0,140 pollici.NPS anu marcatu u muru nantu à u disegnu di a parte, seguitatu da u calendariu - in questu casu, "tubi di 1¼".Shi.40". U graficu di u pianu di i tubi specifica u diametru esternu è u spessore di u muru di u NPS è di u pianu assuciati.
U fattore di muru, chì hè u rapportu trà u diametru esternu è u spessore di u muru, hè un altru fattore impurtante per i gomiti. L'usu di materiali à parete sottile (uguale o inferiore à 18 ga.) Pò richiede più supportu à l'arcu di curvatura per impedisce rughe o accasciamenti. In questu casu, una curvatura di qualità richiederà mandrini è altri strumenti.
Un altru elementu impurtante hè a curva D, u diametru di u tubu in relazione à u raghju di curva, spessu chjamatu u raghju di curva parechje volte più grande di u valore di D. Per esempiu, un raghju di curva 2D hè di 3 pollici - U diametru esterno di un tubu hè di 6 pollici. Più altu hè u D di a curva, più faciule hè di furmà a curva. È più bassu hè u coefficientu di u muru, più faciule hè di piegà. Questa currelazione trà u fattore di muru è a curva D aiuta à determinà ciò chì hè necessariu per inizià un prughjettu di curvatura di tubi.
Figura 1. Per calculà a percentuale di ovalità, dividite a differenza trà u diametru esternu massimu è minimu per u diametru esternu nominale.
Certe specificazioni di prughjettu richiedenu tubi o pipe più fini per gestisce i costi di i materiali. Tuttavia, i muri più fini ponu richiede più tempu di pruduzzione per mantene a forma è a consistenza di u tubu à e curve è eliminà a pussibilità di rughe. In certi casi, questi aumenti di i costi di manodopera superanu i risparmi di materiali.
Quandu u tubu si piega, pò perde u 100% di a so forma tonda vicinu è intornu à a curva. Questa deviazione hè chjamata ovalità è hè definita cum'è a differenza trà e dimensioni più grande è più chjuca di u diametru esternu di u tubu.
Per esempiu, un tubu di 2″ di diametru esternu pò misurà finu à 1,975″ dopu a piegatura. Questa differenza di 0,025 pollici hè u fattore di ovalità, chì deve esse in tolleranze accettabili (vede Figura 1). Sicondu l'usu finale di a parte, a tolleranza per l'ovalità pò esse trà 1,5% è 8%.
I principali fattori chì influenzanu l'ovalità sò u gomitu D è u spessore di u muru. Piegà picculi raggi in materiali à pareti sottili pò esse difficiule per mantene l'ovalità in a tolleranza, ma si pò fà.
L'ovalità hè cuntrullata piazzendu u mandrinu in u tubu o pipa durante a piegatura, o in certe specifiche di parte, aduprendu tubi (DOM) disegnati nantu à u mandrinu da u principiu. (I tubi DOM anu tolleranze ID è OD assai strette.) Più bassa hè a tolleranza di l'ovalità, più utensili è tempu di pruduzzione potenziale sò richiesti.
L'operazioni di piegatura di tubi utilizanu apparecchiature d'ispezione specializate per verificà chì e parti furmate rispettanu e specifiche è e tolleranze (vede a Figura 2). Ogni aghjustamentu necessariu pò esse trasferitu à a macchina CNC secondu i bisogni.
rotulu. Ideale per pruduce curve di grande raghju, a piegatura à rulli implica l'alimentazione di u tubu o di i tubi attraversu trè rulli in una cunfigurazione triangolare (vede a Figura 3). I dui rulli esterni, di solitu fissi, sustenenu u fondu di u materiale, mentre chì u rullu regulabile internu preme nantu à a cima di u materiale.
Piegatura per compressione. In questu metudu abbastanza simplice, a matrice di piegatura ferma ferma mentre a contra-matrice piega o comprime u materiale intornu à u dispusitivu. Questu metudu ùn usa micca un mandrinu è richiede una currispundenza precisa trà a matrice di piegatura è u raghju di piegatura desideratu (vede Figura 4).
Torsione è piegatura. Una di e forme più cumuni di piegatura di tubi hè a piegatura à stiramentu rotazionale (cunnisciuta ancu cum'è piegatura di mandrinu), chì usa stampi è mandrini di piegatura è di pressione. I mandrini sò inserti o nuclei di barre metalliche chì sustenenu u tubu o u tubu quandu hè piegatu. L'usu di un mandrinu impedisce à u tubu di collassà, appiattisce o raggrinzisce durante a piegatura, mantenendu è pruteggendu cusì a forma di u tubu (vede Figura 5).
Questa disciplina include a piegatura multirraggio per pezzi cumplessi chì richiedenu dui o più raggi di linea centrale. A piegatura multirraggio hè ancu ottima per pezzi cù grandi raggi di linea centrale (l'utensili duri ùn ponu micca esse una opzione) o pezzi cumplessi chì devenu esse furmati in un ciclu cumpletu.
Figura 2. L'attrezzatura specializata furnisce diagnostica in tempu reale per aiutà l'operatori à cunfirmà e specificazioni di e parti o à fà qualsiasi currezzione necessaria durante a pruduzzione.
Per eseguisce stu tipu di piegatura, una piegatrice rotativa hè furnita cù dui o più insemi di strumenti, unu per ogni raghju desideratu. I paràmetri persunalizati nantu à una pressa piegatrice à doppia testa - unu per piegatura à diritta è l'altru per piegatura à manca - ponu furnisce raggi sia chjuchi sia grandi nantu à a stessa parte. A transizione trà i gomiti sinistro è destro pò esse ripetuta tante volte quante hè necessariu, permettendu di furmà cumpletamente forme cumplesse senza rimuovere u tubu o implicà alcuna altra macchina (vede Figura 6).
Per cumincià, u tecnicu cunfigura a macchina secondu a geometria di u tubu indicata in a scheda di dati di piegatura o in a stampa di pruduzzione, inserendu o caricendu e coordinate da a stampa inseme cù i dati di lunghezza, rotazione è angulu. Dopu vene a simulazione di piegatura per assicurà chì u tubu serà capace di sbulicà a macchina è l'arnesi durante u ciclu di piegatura. Se a simulazione mostra una collisione o interferenza, l'operatore aghjusta a macchina secondu i bisogni.
Mentre questu metudu hè tipicamente necessariu per e parti fatte d'acciaiu o d'acciaiu inox, a maiò parte di i metalli industriali, di i spessori di i muri è di e lunghezze ponu esse adattati.
Piegatura libera. Un metudu più interessante, a piegatura libera usa una matrice di a listessa dimensione di u tubu o di a pipa chì hè piegata (vede a Figura 7). Questa tecnica hè ottima per e pieghe angulari o multi-raggio superiori à 180 gradi cù pochi segmenti dritti trà ogni piegatura (e pieghe tradiziunali à allungamentu rotazionale richiedenu alcuni segmenti dritti per chì l'utensile li afferri). A piegatura libera ùn richiede micca serraggio, dunque elimina ogni pussibilità di marcà tubi o condotti.
I tubi à pareti sottili, spessu usati in macchine per l'alimentazione è e bevande, cumpunenti di mobili è apparecchiature mediche o sanitarie, sò ideali per a piegatura libera. À u cuntrariu, e parti cù pareti più spesse ùn ponu micca esse candidati viabili.
L'arnesi sò necessarii per a maiò parte di i prughjetti di piegatura di tubi. In a piegatura à stiramentu rotativu, i trè arnesi più impurtanti sò e matrici di piegatura, e matrici di pressione è e matrici di serraggio. Sicondu u raghju di piegatura è u spessore di u muru, un mandrinu è una matrice raschiatore ponu ancu esse necessarii per ottene piegature accettabili. E parti cù parechje piegature necessitanu una pinza chì afferra è si chjude delicatamente à l'esternu di u tubu, gira secondu i bisogni è move u tubu à a prossima piega.
U core di u prucessu hè di piegà a matrice per furmà u raghju di a linea centrale di a parte. A matrice à canale concavu di a matrice si adatta à u diametru esternu di u tubu è aiuta à mantene u materiale mentre si piega. À u listessu tempu, a matrice di pressione mantene è stabilizza u tubu mentre hè avvoltu intornu à a matrice di piegatura. A matrice di serraggio funziona in cunghjunzione cù a matrice di pressatura per mantene u tubu contr'à u segmentu drittu di a matrice di piegatura mentre si move. Vicinu à a fine di a matrice di piegatura, aduprate una matrice di rasatura quandu hè necessariu per liscià a superficia di u materiale, sustene e pareti di u tubu è prevene e rughe è e bande.
Mandrini, inserti in lega di bronzu o acciaio cromatu per supportà tubi o tubi, impedisce u collassu o a piegatura di i tubi è minimizà l'ovalità. U tipu più cumunu hè u mandrinu à sfera. Ideale per curve multi-raggio è per pezzi cù spessori di parete standard, u mandrinu à sfera hè adupratu in tandem cù u tergicristallu, u fissaggio è a matrice di pressione; inseme aumentanu a pressione necessaria per mantene, stabilizà è liscià a curva. U mandrinu à tappu hè una barra solida per gomiti à grande raghju in tubi à pareti spesse chì ùn necessitanu micca tergicristalli. I mandrini di furmazione sò barre solide cù estremità piegate (o furmate) aduprate per supportà l'internu di tubi à pareti spesse o tubi piegati à un raghju mediu. Inoltre, i prughjetti chì richiedenu tubi quadrati o rettangulari richiedenu mandrini specializati.
Una piegatura precisa richiede strumenti è una cunfigurazione adatti. A maiò parte di e cumpagnie di piegatura di tubi anu strumenti in magazzinu. S'elli ùn sò micca dispunibili, l'utensili devenu esse acquistati per adattassi à u raghju di curvatura specificu.
U costu iniziale per creà una matrice di piegatura pò varià assai. Questa tarifa unica copre i materiali è u tempu di pruduzzione necessariu per creà l'arnesi richiesti, chì sò tipicamente usati per i prughjetti successivi. Se u disignu di a parte hè flessibile in termini di raghju di curvatura, i sviluppatori di prudutti ponu adattà e so specifiche per prufittà di l'arnesi di piegatura esistenti di u fornitore (piuttostu chè aduprà novi arnesi). Questu aiuta à gestisce i costi è à riduce i tempi di consegna.
Figura 3. Ideale per a pruduzzione di curve à grande raghju, piegatura à rulli per furmà un tubu o un tubu cù trè rulli in una cunfigurazione triangolare.
I fori, e fessure o altre caratteristiche specificate à o vicinu à a curva aghjunghjenu una operazione ausiliaria à u travagliu, postu chì u tagliu laser deve esse fattu dopu chì u tubu hè piegatu. E tolleranze influenzanu ancu u costu. I travagli assai esigenti ponu richiede mandrini o stampi supplementari, chì ponu aumentà u tempu di installazione.
Ci sò parechje variabili chì i pruduttori devenu cunsiderà quandu si cercanu gomiti o curve persunalizate. Fattori cum'è strumenti, materiali, quantità è manodopera ghjocanu tutti un rolu.
Ancu s'è e tecniche è i metudi di piegatura di tubi sò avanzati cù l'anni, parechji fundamenti di piegatura di tubi restanu listessi. Capisce i fundamenti è cunsultà un fornitore espertu vi aiuterà à ottene i migliori risultati.
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