Questi inserti a pettine sono progettati per essere montati su staffe speciali e aiutano a eliminare le pieghe in una varietà di applicazioni di alberi a gomiti.
Un cliente si presenta con un lavoro di profilatura di tubi a 90 gradi. Questa applicazione richiede tubi da 5 cm. Diametro esterno (OD) 0,065 pollici. Spessore della parete 4 pollici. Raggio di curvatura (CLR). Il cliente necessita di 200 pezzi a settimana per un anno.
Requisiti per gli stampi: stampi di piegatura, stampi di serraggio, stampi per pressatura, mandrini e stampi di pulizia. Nessun problema. Sembra che tutti gli utensili necessari per la piegatura di alcuni prototipi siano in magazzino e pronti all'uso. Dopo aver impostato il programma macchina, l'operatore carica il tubo ed esegue una piega di prova per assicurarsi che la macchina necessiti di regolazioni. Il primo turno è uscito dalla macchina ed era perfetto. Quindi, il produttore invia diversi campioni di tubi piegati al cliente, che poi stipula un contratto, che porterà sicuramente a un'attività regolare e redditizia. Tutto sembra essere in ordine.
Passarono mesi e lo stesso cliente voleva ridurre i costi dei materiali. Questa nuova applicazione richiede tubi con diametro esterno di 2" x 0,035" e spessore di parete di 3 pollici. CLR. Gli utensili di un'altra applicazione sono conservati internamente dall'azienda, quindi l'officina può produrre immediatamente prototipi. L'operatore carica tutti gli utensili sulla pressa piegatrice e prova a controllare la piega. La prima piega è uscita dalla macchina con delle pieghe all'interno. Perché? Ciò è dovuto a un componente dell'utensile particolarmente importante per la piegatura di tubi con pareti sottili e raggi piccoli: la matrice raschiatrice.
Durante la piegatura di un tubo di tiraggio rotante, si verificano due eventi: la parete esterna del tubo collassa e si assottiglia, mentre la parte interna del tubo si restringe e collassa. I requisiti minimi per gli utensili per la piegatura di tubi con bracci rotanti sono una matrice di piegatura attorno alla quale il tubo viene piegato e una matrice di serraggio per mantenere il tubo in posizione durante la piegatura attorno alla matrice.
La matrice di serraggio aiuta a mantenere una pressione costante sul tubo nella tangente in cui si forma la curva. Questo fornisce la forza di reazione che crea la curva. La lunghezza della matrice dipende dalla curvatura del pezzo e dal raggio della linea centrale.
L'applicazione stessa determinerà gli utensili necessari. In alcuni casi, sono necessari solo stampi di piegatura, stampi di serraggio e stampi per pressatura. Se il lavoro presenta pareti spesse che producono raggi ampi, potrebbe non essere necessario uno stampo raschiatore o un mandrino. Altre applicazioni richiedono un set completo di utensili, tra cui uno stampo di rettifica, un mandrino e (su alcune macchine) una pinza di serraggio per guidare il tubo e piegare il piano di rotazione durante il processo di piegatura (vedere Figura 1).
Le matrici per raschietto aiutano a mantenere ed eliminare le pieghe sul raggio interno della curva. Riducono inoltre al minimo la deformazione all'esterno del tubo. Le pieghe si formano quando il mandrino all'interno del tubo non riesce più a fornire una forza reattiva sufficiente.
Durante la curvatura, il raschiatore viene sempre utilizzato con un mandrino inserito nel tubo. Il compito principale del mandrino è controllare la forma del raggio esterno della curva. I mandrini supportano anche raggi interni, sebbene forniscano supporto completo solo per applicazioni che richiedono una gamma limitata di curve a D e rapporti di parete. Il fattore di curvatura D è il rapporto tra il raggio di curvatura e il diametro esterno del tubo, mentre il fattore di parete è il diametro esterno del tubo diviso per lo spessore della parete del tubo (vedere Figura 2).
Le matrici raschianti vengono utilizzate quando il mandrino non riesce più a fornire un controllo o un supporto adeguati per il raggio interno. Come regola generale, è necessaria una matrice di estrazione per piegare qualsiasi mandrino a parete sottile. (I mandrini a parete sottile sono talvolta chiamati mandrini a passo fine, e il passo è la distanza tra le sfere sul mandrino.) La scelta del mandrino e della matrice dipende dal diametro esterno del tubo, dallo spessore della parete del tubo e dal raggio di curvatura.
Le corrette impostazioni della matrice di rettifica diventano particolarmente importanti quando le applicazioni richiedono pareti più sottili o raggi più piccoli. Si consideri nuovamente l'esempio all'inizio di questo articolo. Ciò che funziona per 4 pollici (102 mm) potrebbe non essere adatto a 3 pollici (76 mm). Le modifiche al materiale richieste da CLR e dai clienti per risparmiare denaro sono accompagnate dalla maggiore precisione necessaria per la messa a punto della matrice.
Figura 1 I componenti principali di una curvatubi rotativa sono gli stampi di serraggio, piegatura e serraggio. Alcune installazioni potrebbero richiedere l'inserimento di un mandrino nel tubo, mentre altre richiedono l'uso di una testa di raschiatura del mandrino. La pinza (non nominata qui, ma si troverà al centro dove verrà inserito il tubo) aiuta a guidare il tubo durante il processo di curvatura. La distanza tra la tangente (il punto in cui si verifica la curvatura) e la punta del raschiatore è chiamata offset teorico del raschiatore.
La scelta della matrice raschiatrice corretta, il supporto adeguato della matrice di piegatura, della matrice e del mandrino, e la corretta posizione della matrice raschiatrice per eliminare gli spazi vuoti che causano pieghe e deformazioni sono le chiavi per produrre piegature strette e di alta qualità. In genere, la posizione della punta del pettine dovrebbe essere compresa tra 0,060 e 0,300 pollici dalla tangente (vedere la deflessione teorica del pettine mostrata in Figura 1), a seconda delle dimensioni e del raggio del tubo. Si prega di verificare con il fornitore degli utensili le dimensioni esatte.
Assicuratevi che la punta della matrice di pulizia sia a filo con la scanalatura del tubo e che non vi siano spazi vuoti (o "rigonfiamenti") tra la punta della matrice e la scanalatura del tubo. Controllate anche le impostazioni di pressione dello stampo. Se il pettine è nella posizione corretta rispetto alla scanalatura del tubo, applicate una leggera pressione alla matrice di pressione per spingere il tubo nella matrice di piegatura e aiutare a lisciare le pieghe.
Le matrici di raschiatori sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni. È possibile acquistare matrici rettangolari/quadrate per tubi rettangolari e quadrati, ed è anche possibile utilizzare raschiatori sagomati/contornati per adattarsi a forme specifiche e supportare caratteristiche uniche.
I due stili più comuni sono la matrice raschiatrice a dorso quadrato in un unico pezzo e il porta raschiatore a lama. Le matrici raschiatrice a dorso quadrato (vedi Figura 3) sono utilizzate per prodotti a pareti sottili, pieghe a D strette (tipicamente 1,25D o inferiori), applicazioni aerospaziali, applicazioni ad alto impatto estetico e produzioni in lotti da piccoli a medi.
Per curve inferiori a 2D, è possibile iniziare con una matrice raschiatrice a dorso quadrato, semplificando il processo. Ad esempio, è possibile iniziare con una raschiatrice curva 2D a dorso quadrato con un fattore di parete di 150. In alternativa, è possibile utilizzare un porta raschiatore con lama per applicazioni meno aggressive, come curve 2D con un fattore di parete di 25.
Le piastre raschianti con dorso quadrato offrono il massimo supporto per il raggio interno. Possono essere tagliate anche dopo l'usura della punta, ma sarà necessario regolare la macchina per adattarla alla matrice raschiante più corta dopo il taglio.
Un altro tipo comune di supporto per la lama raschiatrice è più economico ed economico per la realizzazione di curve (vedere Figura 4). Possono essere utilizzati per curve a D da moderate a strette, nonché per piegare tubi di vario tipo con lo stesso diametro esterno e CLR. Non appena si nota l'usura della punta, è possibile sostituirla. In questo modo, si noterà che la punta si imposta automaticamente nella stessa posizione della lama precedente, il che significa che non è necessario regolare il montaggio del braccio tergicristallo. Si noti, tuttavia, che la configurazione e la posizione della chiavetta della lama sul supporto della matrice di pulizia sono diverse, quindi è necessario assicurarsi che il design della lama corrisponda a quello del portaspazzole.
I porta-raschiatori con inserti riducono i tempi di impostazione, ma non sono consigliati per raggi piccoli. Inoltre, non sono adatti a tubi o profili rettangolari o quadrati. Sia i pettini raschiatori con dorso quadrato che i bracci raschiatori con inserti possono essere prodotti in stretta prossimità. Le matrici raschianti senza contatto sono progettate per ridurre al minimo gli scarti di tubo, consentendo lunghezze di lavoro inferiori grazie all'estensione dell'attacco dietro il raschiatore e al posizionamento della pinza (blocco guida tubo) più vicino alla matrice di piegatura (vedere Figura 5).
L'obiettivo è ridurre la lunghezza del tubo necessaria, risparmiando così materiale per la corretta applicazione. Sebbene questi tergicristalli senza contatto riducano gli sprechi, offrono un supporto inferiore rispetto ai tergicristalli posteriori quadrati standard o ai supporti standard per tergicristalli con spazzole.
Assicuratevi di utilizzare il miglior materiale possibile per la matrice raschiante. Il bronzo-alluminio è indicato per la piegatura di materiali duri come acciaio inossidabile, titanio e leghe INCONEL. Per la piegatura di materiali più morbidi come acciaio dolce, rame e alluminio, utilizzate una matrice raschiante in acciaio o acciaio cromato (vedi fig. 6).
Figura 2. In generale, le applicazioni meno aggressive non richiedono un chip di pulizia. Per leggere questa tabella, vedere le legende sopra.
Quando si utilizza un manico di coltello con una lama, il manico è solitamente in acciaio, ma in alcuni casi può essere necessario che sia il manico sia la punta siano in bronzo di alluminio.
Che tu utilizzi un pettine o un portaspazzola con lame, la configurazione della macchina sarà la stessa. Tenendo il tubo completamente bloccato, posiziona il raschietto sopra la curva e la parte posteriore del tubo. La punta del raschietto si bloccherà in posizione colpendo la parte posteriore del gruppo di raschietti con un martello di gomma.
Se non è possibile utilizzare questo metodo, utilizzare un righello e l'occhio per installare la matrice tergicristallo o il supporto della spazzola. Prestare attenzione e utilizzare un dito o un occhio per assicurarsi che la punta sia dritta. Assicurarsi che la punta non sia troppo in avanti. È necessario che la transizione del tubo oltrepassi la punta della matrice tergicristallo in modo uniforme. Ripetere il processo se necessario per ottenere una curvatura di buona qualità.
L'angolo di inclinazione è l'angolo della spatola rispetto alla matrice. Alcune applicazioni professionali in ambito aerospaziale e in altri settori utilizzano tergicristalli progettati con un'inclinazione minima o nulla. Tuttavia, per la maggior parte delle applicazioni, l'angolo di inclinazione è solitamente impostato tra 1 e 2 gradi, come mostrato in figura 1, per garantire un gioco sufficiente a ridurre la resistenza aerodinamica. Sarà necessario determinare l'inclinazione esatta durante le curve di configurazione e di prova, sebbene a volte sia possibile impostarla alla prima curva.
Utilizzando una matrice tergicristallo standard, posizionare la punta leggermente arretrata rispetto alla tangente. Questo lascia spazio all'operatore per spostare la punta pulente in avanti man mano che si usura. Tuttavia, non montare mai la punta della matrice tergicristallo tangenzialmente o oltre, poiché ciò potrebbe danneggiarla.
Quando si piegano materiali più morbidi, è possibile utilizzare tutti i rastrelli necessari. Tuttavia, se si piegano materiali più duri come acciaio inossidabile o titanio, cercare di mantenere la matrice di raschiatura con un'inclinazione minima. Utilizzare un materiale più duro per rendere la matrice il più dritta possibile: questo aiuterà a pulire le pieghe nelle curve e i tratti rettilinei dopo le curve. Tale configurazione dovrebbe includere anche un mandrino a tenuta stagna.
Per ottenere la migliore qualità di piegatura, è consigliabile utilizzare un mandrino e una matrice raschiante per supportare l'interno della piega e controllare l'ovalizzazione. Se la vostra applicazione richiede una racla e un mandrino, usateli entrambi e non ve ne pentirete.
Tornando al dilemma precedente, prova ad aggiudicarti il ​​prossimo contratto per pareti più sottili e CLR più denso. Con lo stampo raschiatore in posizione, il tubo è uscito dalla macchina in modo impeccabile, senza pieghe. Questo rappresenta la qualità che l'industria desidera, e la qualità è ciò che l'industria merita.
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