Sisipan sisir ini dirancang untuk dipasang pada braket khusus dan membantu menghilangkan kerutan pada berbagai aplikasi poros engkol.
Seorang klien datang kepada Anda dengan pekerjaan pembentukan pipa 90 derajat. Aplikasi ini membutuhkan pipa berdiameter 2 inci. Diameter Luar (OD), 0,065 inci. Ketebalan dinding, 4 inci. Radius Garis Tengah (CLR). Pelanggan membutuhkan 200 buah per minggu selama satu tahun.
Persyaratan cetakan: cetakan pembengkokan, cetakan penjepitan, cetakan pengepresan, mandrel, dan cetakan pembersihan. Tidak masalah. Tampaknya semua alat yang diperlukan untuk membengkokkan beberapa prototipe sudah ada di gudang dan siap digunakan. Setelah mengatur program mesin, operator memuat pipa dan melakukan uji pembengkokan untuk memastikan mesin perlu disesuaikan. Putaran pertama keluar dari mesin dan hasilnya sempurna. Dengan demikian, pabrikan mengirimkan beberapa sampel pipa bengkok ke pelanggan, yang kemudian menyimpulkan kontrak, yang pasti akan mengarah pada bisnis yang menguntungkan secara teratur. Semuanya tampak berjalan lancar.
Bulan-bulan berlalu, dan pelanggan yang sama ingin memangkas biaya material. Aplikasi baru ini membutuhkan tabung berdiameter luar 2 inci x ketebalan dinding 0,035 inci dan panjang 3 inci. Peralatan dari aplikasi lain disimpan secara internal oleh perusahaan, sehingga bengkel dapat segera memproduksi prototipe. Operator memuat semua peralatan ke mesin press brake dan mencoba memeriksa tekukannya. Tekukan pertama yang keluar dari mesin memiliki lipatan di bagian dalam tekukan. Mengapa? Ini disebabkan oleh komponen peralatan yang sangat penting untuk menekuk pipa dengan dinding tipis dan radius kecil: cetakan penyeka (wiper die).
Dalam proses pembengkokan pipa hisap berputar, dua hal terjadi: dinding luar pipa runtuh dan menjadi lebih tipis, sementara bagian dalam pipa menyusut dan runtuh. Persyaratan minimum untuk alat pembengkok pipa dengan lengan putar adalah cetakan pembengkok di mana pipa dibengkokkan dan cetakan penjepit untuk menahan pipa di tempatnya saat dibengkokkan di sekitar cetakan pembengkok.
Cetakan penjepit membantu menjaga tekanan konstan pada pipa di titik singgung tempat terjadinya tekukan. Ini memberikan gaya reaksi yang menciptakan tekukan. Panjang cetakan bergantung pada kelengkungan bagian tersebut dan jari-jari garis tengahnya.
Aplikasi itu sendiri akan menentukan alat-alat yang Anda butuhkan. Dalam beberapa kasus, hanya cetakan pembengkokan, cetakan penjepitan, dan cetakan pengepresan yang diperlukan. Jika pekerjaan Anda memiliki dinding tebal yang menghasilkan radius besar, Anda mungkin tidak memerlukan cetakan penyeka atau mandrel. Aplikasi lain membutuhkan seperangkat alat lengkap, termasuk cetakan gerinda, mandrel, dan (pada beberapa mesin) collet untuk membantu memandu pipa dan membengkokkan bidang rotasi selama proses pembengkokan (lihat Gambar 1).
Cetakan squeegee membantu mempertahankan dan menghilangkan kerutan pada radius bagian dalam tikungan. Cetakan ini juga meminimalkan deformasi di luar pipa. Kerutan terjadi ketika mandrel di dalam pipa tidak lagi mampu memberikan gaya reaktif yang cukup.
Saat membengkokkan, wiper selalu digunakan dengan mandrel yang dimasukkan ke dalam pipa. Tugas utama mandrel adalah mengontrol bentuk radius luar dari tikungan. Mandrel juga mendukung radius internal, meskipun hanya memberikan dukungan penuh untuk aplikasi yang melibatkan rentang terbatas dari tikungan D dan rasio dinding tertentu. Tikungan D adalah CLR tikungan dibagi dengan diameter luar pipa, dan faktor dinding adalah diameter luar pipa dibagi dengan ketebalan dinding pipa (lihat Gambar 2).
Cetakan penghapus (wiper die) digunakan ketika mandrel tidak lagi mampu memberikan kontrol atau dukungan yang memadai untuk radius bagian dalam. Secara umum, cetakan pelepas (stripping die) diperlukan untuk membengkokkan mandrel berdinding tipis. (Mandrel berdinding tipis terkadang disebut sebagai mandrel dengan jarak antar bola yang rapat, dan jarak tersebut adalah jarak antara bola-bola pada mandrel.) Pemilihan mandrel dan cetakan bergantung pada diameter luar pipa (OD), ketebalan dinding pipa, dan radius tekukan.
Pengaturan cetakan gerinda yang tepat menjadi sangat penting terutama ketika aplikasi membutuhkan dinding yang lebih tipis atau radius yang lebih kecil. Pertimbangkan kembali contoh di awal artikel ini. Apa yang cocok untuk ukuran 4 inci, CLR mungkin tidak cocok untuk ukuran 3 inci. Perubahan material yang dibutuhkan oleh CLR dan pelanggan untuk menghemat biaya disertai dengan presisi yang lebih tinggi yang dibutuhkan untuk menyetel matriks.
Gambar 1 Komponen utama dari pembengkok pipa putar adalah cetakan penjepit, pembengkok, dan penjepit. Beberapa instalasi mungkin memerlukan mandrel untuk dimasukkan ke dalam pipa, sementara yang lain memerlukan penggunaan kepala mandrel doctor. Collet (tidak disebutkan namanya di sini, tetapi akan berada di tengah tempat Anda memasukkan pipa) membantu memandu pipa selama proses pembengkokan. Jarak antara garis singgung (titik di mana pembengkokan terjadi) dan ujung wiper disebut offset wiper teoritis.
Memilih cetakan pengikis yang tepat, memberikan dukungan yang memadai dari cetakan pembengkokan, cetakan dan mandrel, serta menemukan posisi cetakan penyeka yang tepat untuk menghilangkan celah yang menyebabkan kerutan dan lengkungan adalah kunci untuk menghasilkan tekukan yang berkualitas tinggi dan rapat. Biasanya, posisi ujung sisir harus berada antara 0,060 dan 0,300 inci dari garis singgung (lihat defleksi sisir teoritis yang ditunjukkan pada Gambar 1), tergantung pada ukuran dan radius tabung. Silakan hubungi pemasok alat Anda untuk dimensi yang tepat.
Pastikan ujung cetakan penyeka rata dengan alur tabung dan tidak ada celah (atau "tonjolan") antara ujung penyeka dan alur tabung. Periksa juga pengaturan tekanan cetakan Anda. Jika sisir berada pada posisi yang benar terhadap alur tabung, berikan sedikit tekanan pada matriks tekanan untuk mendorong tabung ke dalam matriks tekukan dan membantu menghaluskan kerutan.
Susunan penyeka (wiper array) hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran. Anda dapat membeli cetakan penyeka persegi panjang/persegi untuk pipa persegi panjang dan persegi, dan Anda juga dapat menggunakan penyeka kontur/berbentuk untuk menyesuaikan bentuk tertentu dan mendukung fitur unik.
Dua gaya yang paling umum adalah matriks penyeka belakang persegi satu bagian dan dudukan penyeka berbilah. Cetakan penyeka belakang persegi (lihat Gambar 3) digunakan untuk produk berdinding tipis, tekukan D sempit (biasanya 1,25D atau kurang), industri kedirgantaraan, aplikasi estetika tinggi, dan produksi batch kecil hingga menengah.
Untuk kurva kurang dari 2D, Anda dapat memulai dengan cetakan penghapus dengan punggung persegi, sehingga prosesnya lebih efisien. Misalnya, Anda dapat memulai dengan pengikis lengkung punggung persegi 2D dengan faktor dinding 150. Atau, Anda dapat menggunakan dudukan pengikis dengan bilah untuk aplikasi yang kurang agresif seperti kurva 2D dengan faktor dinding 25.
Pelat penyeka belakang persegi memberikan dukungan maksimal untuk radius bagian dalam. Pelat ini juga dapat dipotong setelah ujungnya aus, tetapi Anda harus menyesuaikan mesin untuk mengakomodasi cetakan penyeka yang lebih pendek setelah pemotongan.
Jenis dudukan mata pisau pengikis umum lainnya lebih murah dan lebih hemat biaya dalam membuat tekukan (lihat Gambar 4). Dudukan ini dapat digunakan untuk tekukan D sedang hingga sempit, serta untuk menekuk berbagai pipa dengan diameter luar dan CLR yang sama. Segera setelah Anda melihat keausan pada ujungnya, Anda dapat menggantinya. Saat Anda melakukan ini, Anda akan melihat bahwa ujungnya secara otomatis diatur ke posisi yang sama dengan mata pisau sebelumnya, artinya Anda tidak perlu menyesuaikan pemasangan lengan penghapus. Namun, perlu diperhatikan bahwa konfigurasi dan lokasi kunci mata pisau pada dudukan matriks pembersih berbeda, jadi Anda perlu memastikan bahwa desain mata pisau sesuai dengan desain dudukan sikat.
Dudukan penyeka dengan sisipan mengurangi waktu pengaturan tetapi tidak disarankan untuk radius kecil. Dudukan ini juga tidak berfungsi dengan tabung atau profil persegi panjang atau persegi. Baik sisir penyeka belakang persegi maupun lengan penyeka sisipan dapat diproduksi dalam jarak dekat. Cetakan penyeka tanpa kontak dirancang untuk meminimalkan limbah pipa, memungkinkan panjang kerja yang lebih pendek dengan memperpanjang pemasangan di belakang penyeka dan memungkinkan penjepit (blok pemandu tabung) diposisikan lebih dekat ke cetakan pembengkokan (lihat Gambar 5).
Tujuannya adalah untuk memperpendek panjang pipa yang dibutuhkan, sehingga menghemat material untuk aplikasi yang tepat. Meskipun wiper tanpa sentuh ini mengurangi limbah, wiper ini memberikan dukungan yang lebih sedikit daripada wiper belakang persegi standar atau dudukan wiper standar dengan sikat.
Pastikan Anda menggunakan bahan cetakan pengikis terbaik. Perunggu aluminium harus digunakan saat membengkokkan material keras seperti baja tahan karat, titanium, dan paduan INCONEL. Saat membengkokkan material yang lebih lunak seperti baja lunak, tembaga, dan aluminium, gunakan pengikis baja atau baja krom (lihat gambar 6).
Gambar 2 Secara umum, aplikasi yang kurang agresif tidak memerlukan chip pembersih. Untuk membaca bagan ini, lihat tombol di atas.
Saat menggunakan gagang pisau dengan mata pisau, gagang biasanya terbuat dari baja, tetapi dalam beberapa kasus baik gagang maupun ujungnya mungkin diharuskan terbuat dari perunggu aluminium.
Baik Anda menggunakan sisir atau tempat sikat dengan mata pisau, Anda akan menggunakan pengaturan mesin yang sama. Sambil memegang tabung dalam posisi terjepit sepenuhnya, letakkan pengikis di atas lekukan dan bagian belakang tabung. Ujung penghapus akan terpasang dengan sendirinya dengan memukul bagian belakang susunan penghapus menggunakan palu karet.
Jika Anda tidak dapat menggunakan metode ini, gunakan mata Anda dan penggaris untuk memasang matriks wiper atau dudukan bilah wiper. Berhati-hatilah dan gunakan jari atau mata Anda untuk memastikan ujungnya lurus. Pastikan ujungnya tidak terlalu maju. Anda menginginkan transisi yang mulus saat tabung melewati ujung matriks wiper. Ulangi proses ini sesuai kebutuhan untuk mendapatkan lekukan yang berkualitas baik.
Sudut kemiringan adalah sudut penyapu terhadap matriks. Beberapa aplikasi profesional di bidang kedirgantaraan dan bidang lainnya menggunakan penyapu yang dirancang dengan kemiringan yang sangat kecil atau bahkan tanpa kemiringan sama sekali. Namun untuk sebagian besar aplikasi, sudut kemiringan biasanya diatur antara 1 dan 2 derajat, seperti yang ditunjukkan pada gambar 1, untuk memberikan jarak bebas yang cukup guna mengurangi hambatan udara. Anda perlu menentukan kemiringan yang tepat selama pengaturan dan uji coba, meskipun terkadang Anda dapat mengaturnya pada putaran pertama.
Dengan menggunakan matriks penyeka standar, atur ujung penyeka sedikit ke belakang di belakang garis singgung. Ini memberi ruang bagi operator untuk menggerakkan ujung pembersih ke depan saat aus. Namun, jangan pernah memasang ujung matriks penyeka secara tangensial atau melewatinya; ini akan merusak ujung matriks pembersih.
Saat membengkokkan material yang lebih lunak, Anda dapat menggunakan sebanyak mungkin pengikis yang dibutuhkan. Namun, jika Anda membengkokkan material yang lebih keras seperti baja tahan karat atau titanium, usahakan agar cetakan pengikis memiliki kemiringan minimum. Gunakan material yang lebih keras agar pengikis selurus mungkin, ini akan membantu membersihkan lipatan pada lekukan dan bagian lurus setelah lekukan. Pengaturan seperti itu juga harus mencakup mandrel yang pas.
Untuk kualitas tekukan terbaik, mandrel dan cetakan pengikis harus digunakan untuk menopang bagian dalam tekukan dan mengendalikan ketidakbulatan. Jika aplikasi Anda membutuhkan squeegee dan mandrel, gunakan keduanya dan Anda tidak akan menyesalinya.
Kembali ke dilema sebelumnya, cobalah untuk memenangkan kontrak berikutnya untuk dinding yang lebih tipis dan CLR yang lebih padat. Dengan cetakan penyeka terpasang, tabung keluar dari mesin dengan sempurna tanpa kerutan. Ini mewakili kualitas yang diinginkan industri, dan kualitas adalah apa yang pantas didapatkan industri.
FABRICATOR adalah majalah fabrikasi dan pembentukan baja terkemuka di Amerika Utara. Majalah ini menerbitkan berita, artikel teknis, dan kisah sukses yang memungkinkan para produsen untuk melakukan pekerjaan mereka dengan lebih efisien. FABRICATOR telah berkecimpung di industri ini sejak tahun 1970.
Kini dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini sepenuhnya dapat diakses, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Dapatkan akses digital penuh ke Jurnal STAMPING, yang menampilkan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar pencetakan logam.
Kini dengan akses digital penuh ke The Fabricator en Español, Anda memiliki akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.