Operasi lenturan mandrel memulakan kitarannya. Mandrel dimasukkan ke dalam diameter dalam tiub. Acuan lenturan (kiri) menentukan jejari. Acuan pengapit (kanan) membimbing tiub mengelilingi acuan lenturan untuk menentukan sudut.
Merentasi industri, keperluan untuk lenturan tiub yang kompleks terus berterusan. Sama ada komponen struktur, peralatan perubatan mudah alih, bingkai untuk ATV atau kenderaan utiliti, atau palang keselamatan logam di bilik mandi, setiap projek adalah berbeza.
Mencapai hasil yang diingini memerlukan peralatan yang baik dan terutamanya kepakaran yang betul. Seperti mana-mana disiplin pembuatan yang lain, pembengkokan tiub yang cekap bermula dengan daya hidup teras, konsep asas yang mendasari sebarang projek.
Sesetengah daya hidup teras membantu menentukan skop projek lenturan paip atau paip. Faktor seperti jenis bahan, penggunaan akhir dan anggaran penggunaan tahunan secara langsung mempengaruhi proses pembuatan, kos yang terlibat dan masa penghantaran.
Teras kritikal pertama ialah darjah kelengkungan (DOB), atau sudut yang dibentuk oleh selekoh. Seterusnya ialah Jejari Garis Tengah (CLR), yang memanjang di sepanjang garis tengah paip atau tiub yang hendak dibengkokkan. Biasanya, CLR yang paling ketat yang boleh dicapai ialah dua kali ganda diameter paip atau tiub. Gandakan CLR untuk mengira Diameter Garis Tengah (CLD), iaitu jarak dari paksi garis tengah paip atau paip melalui garis tengah lain bagi selekoh balik 180 darjah.
Diameter dalam (ID) diukur pada titik terluas bukaan di dalam paip atau tiub. Diameter luar (OD) diukur di seluruh kawasan terluas paip atau tiub, termasuk dinding. Akhir sekali, ketebalan dinding nominal diukur antara permukaan luar dan dalam paip atau tiub.
Toleransi piawai industri untuk sudut selekoh ialah ±1 darjah. Setiap syarikat mempunyai piawai dalaman yang mungkin berdasarkan peralatan yang digunakan dan pengalaman serta pengetahuan pengendali mesin.
Tiub diukur dan dinyatakan mengikut diameter dan tolok luarnya (iaitu ketebalan dinding). Tolok biasa termasuk 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, dan 20. Lebih rendah tolok, lebih tebal dinding: 10-ga. Tiub ini mempunyai dinding 0.134 inci, dan 20-ga. Tiub ini mempunyai dinding 0.035 inci, tiub OD 1½” dan 0.035″. Dinding ini dipanggil “1½-in” pada cetakan bahagian. Tiub 20-ga.”
Paip ditentukan oleh saiz paip nominal (NPS), nombor tanpa dimensi yang menggambarkan diameter (dalam inci), dan jadual ketebalan dinding (atau Sch.). Paip terdapat dalam pelbagai ketebalan dinding, bergantung pada penggunaannya. Jadual popular termasuk Sch.5, 10, 40 dan 80.
Paip OD 1.66″ dan NPS 0.140 inci menandakan dinding pada lukisan bahagian, diikuti dengan jadual – dalam kes ini, tiub “1¼”.Shi.40.” Carta pelan paip menentukan diameter luar dan ketebalan dinding NPS dan pelan yang berkaitan.
Faktor dinding, iaitu nisbah antara diameter luar dan ketebalan dinding, merupakan satu lagi faktor penting untuk siku. Menggunakan bahan berdinding nipis (sama dengan atau di bawah 18 ga.) mungkin memerlukan lebih banyak sokongan pada lengkungan selekoh untuk mengelakkan kedutan atau kemerosotan. Dalam kes ini, lenturan yang berkualiti memerlukan mandrel dan alat lain.
Satu lagi elemen penting ialah selekoh D, diameter tiub berhubung dengan jejari selekoh, sering dirujuk sebagai jejari selekoh yang berkali-kali lebih besar daripada nilai D. Contohnya, jejari selekoh 2D ialah 3 inci. - jejari paip OD ialah 6 inci. Semakin tinggi D selekoh, semakin mudah untuk membentuk selekoh. Dan semakin rendah pekali dinding, semakin mudah untuk dibengkokkan. Korelasi antara Faktor Dinding dan Selekoh D ini membantu menentukan apa yang diperlukan untuk memulakan projek selekoh paip.
Rajah 1. Untuk mengira peratus ovaliti, bahagikan perbezaan antara OD maksimum dan minimum dengan OD nominal.
Sesetengah spesifikasi projek memerlukan tiub atau perpaipan yang lebih nipis untuk menguruskan kos bahan. Walau bagaimanapun, dinding yang lebih nipis mungkin memerlukan lebih banyak masa pengeluaran untuk mengekalkan bentuk dan konsistensi tiub pada selekoh dan menghapuskan kemungkinan kedutan. Dalam beberapa kes, peningkatan kos buruh ini melebihi penjimatan bahan.
Apabila tiub membengkok, ia boleh kehilangan 100% bentuk bulatnya berhampiran dan di sekitar selekoh. Penyimpangan ini dipanggil ovaliti dan ditakrifkan sebagai perbezaan antara dimensi terbesar dan terkecil diameter luar tiub.
Contohnya, tiub OD 2″ boleh berukuran sehingga 1.975″ selepas dibengkokkan. Perbezaan 0.025 inci ini ialah faktor ovaliti, yang mesti berada dalam toleransi yang boleh diterima (lihat Rajah 1). Bergantung pada penggunaan akhir bahagian tersebut, toleransi untuk ovaliti boleh antara 1.5% dan 8%.
Faktor utama yang mempengaruhi ovaliti ialah siku D dan ketebalan dinding. Membengkokkan jejari kecil dalam bahan berdinding nipis mungkin sukar untuk mengekalkan ovaliti dalam toleransi, tetapi ia boleh dilakukan.
Keovaletan dikawal dengan meletakkan mandrel di dalam tiub atau paip semasa lenturan, atau dalam beberapa spesifikasi, menggunakan tiub (DOM) yang ditarik pada mandrel dari awal. (Tiub DOM mempunyai toleransi ID dan OD yang sangat ketat.) Semakin rendah toleransi ovaletan, semakin banyak masa perkakasan dan potensi pengeluaran diperlukan.
Operasi lenturan tiub menggunakan peralatan pemeriksaan khusus untuk mengesahkan bahawa bahagian yang dibentuk memenuhi spesifikasi dan toleransi (lihat Rajah 2). Sebarang pelarasan yang diperlukan boleh dipindahkan ke mesin CNC seperti yang diperlukan.
gulung. Sesuai untuk menghasilkan selekoh jejari yang besar, lenturan gulung melibatkan penyuapan paip atau tiub melalui tiga penggelek dalam konfigurasi segi tiga (lihat Rajah 3). Dua penggelek luar, biasanya tetap, menyokong bahagian bawah bahan, manakala penggelek boleh laras dalam menekan bahagian atas bahan.
Lenturan mampatan. Dalam kaedah yang agak mudah ini, acuan lentur kekal pegun sementara acuan balas membengkokkan atau memampatkan bahan di sekeliling lekapan. Kaedah ini tidak menggunakan mandrel dan memerlukan padanan tepat antara acuan lentur dan jejari lenturan yang diingini (lihat Rajah 4).
Putar dan bengkok. Salah satu bentuk lenturan tiub yang paling biasa ialah lenturan regangan putaran (juga dikenali sebagai lenturan mandrel), yang menggunakan acuan lenturan dan tekanan serta mandrel. Mandrel ialah sisipan rod logam atau teras yang menyokong paip atau tiub apabila dibengkokkan. Penggunaan mandrel menghalang tiub daripada runtuh, meratakan atau berkedut semasa lenturan, sekali gus mengekalkan dan melindungi bentuk tiub (lihat Rajah 5).
Disiplin ini merangkumi lenturan berbilang jejari untuk bahagian kompleks yang memerlukan dua atau lebih jejari garis tengah. Lenturan berbilang jejari juga bagus untuk bahagian dengan jejari garis tengah yang besar (pemesinan keras mungkin bukan pilihan) atau bahagian kompleks yang perlu dibentuk dalam satu kitaran penuh.
Rajah 2. Peralatan khusus menyediakan diagnostik masa nyata untuk membantu pengendali mengesahkan spesifikasi bahagian atau menangani sebarang pembetulan yang diperlukan semasa pengeluaran.
Untuk melakukan jenis lenturan ini, bender putar disediakan dengan dua atau lebih set alat, satu untuk setiap jejari yang dikehendaki. Persediaan tersuai pada brek tekan kepala dua – satu untuk lenturan ke kanan dan satu lagi untuk lenturan ke kiri – boleh memberikan jejari kecil dan besar pada bahagian yang sama. Peralihan antara siku kiri dan kanan boleh diulang seberapa banyak kali yang diperlukan, membolehkan bentuk kompleks dibentuk sepenuhnya tanpa menanggalkan tiub atau melibatkan sebarang jentera lain (lihat Rajah 6).
Untuk bermula, juruteknik menyediakan mesin mengikut geometri tiub yang disenaraikan dalam helaian data selekoh atau cetakan pengeluaran, memasukkan atau memuat naik koordinat daripada cetakan bersama-sama dengan data panjang, putaran dan sudut. Seterusnya ialah simulasi lenturan untuk memastikan tiub dapat membersihkan mesin dan alatan semasa kitaran lenturan. Jika simulasi menunjukkan perlanggaran atau gangguan, pengendali melaraskan mesin mengikut keperluan.
Walaupun kaedah ini biasanya diperlukan untuk bahagian yang diperbuat daripada keluli atau keluli tahan karat, kebanyakan logam perindustrian, ketebalan dinding dan panjang boleh disesuaikan.
Lenturan bebas. Kaedah yang lebih menarik, lenturan bebas menggunakan acuan yang sama saiz dengan paip atau tiub yang dibengkokkan (lihat Rajah 7). Teknik ini bagus untuk lenturan sudut atau berbilang jejari yang lebih besar daripada 180 darjah dengan beberapa segmen lurus antara setiap lengkungan (lengkungan regangan putaran tradisional memerlukan beberapa segmen lurus untuk alat itu pegang). Lenturan bebas tidak memerlukan pengapit, jadi ia menghapuskan sebarang kemungkinan menanda tiub atau paip.
Tiub berdinding nipis—sering digunakan dalam jentera makanan dan minuman, komponen perabot dan peralatan perubatan atau penjagaan kesihatan—sesuai untuk lenturan bebas. Sebaliknya, bahagian yang mempunyai dinding yang lebih tebal mungkin bukan calon yang sesuai.
Alat diperlukan untuk kebanyakan projek lenturan paip. Dalam lenturan regangan putar, tiga alat yang paling penting ialah acuan lenturan, acuan tekanan dan acuan pengapit. Bergantung pada jejari lengkungan dan ketebalan dinding, acuan mandrel dan pengelap juga mungkin diperlukan untuk mencapai lengkungan yang boleh diterima. Bahagian dengan berbilang lengkungan memerlukan collet yang mencengkam dan menutup perlahan-lahan ke bahagian luar tiub, berputar mengikut keperluan dan menggerakkan tiub ke lengkungan seterusnya.
Inti proses ini adalah membengkokkan acuan untuk membentuk jejari garis tengah bahagian tersebut. Acuan saluran cekung acuan sesuai dengan diameter luar tiub dan membantu memegang bahan semasa ia membengkok. Pada masa yang sama, acuan tekanan memegang dan menstabilkan tiub semasa ia dililit di sekeliling acuan lentur. Acuan pengapit berfungsi bersama-sama dengan acuan penekan untuk memegang tiub pada segmen lurus acuan lentur semasa ia bergerak. Berhampiran hujung acuan lentur, gunakan acuan doktor apabila perlu untuk melicinkan permukaan bahan, menyokong dinding tiub dan mencegah kedutan dan pembentukan jalur.
Mandrel, aloi gangsa atau sisipan keluli berkrom untuk menyokong paip atau tiub, mencegah tiub runtuh atau bengkok, dan meminimumkan ovaliti. Jenis yang paling biasa ialah mandrel bola. Sesuai untuk selekoh berbilang jejari dan untuk bahan kerja dengan ketebalan dinding standard, mandrel bola digunakan bersama-sama dengan pengelap, lekapan dan acuan tekanan; bersama-sama ia meningkatkan tekanan yang diperlukan untuk memegang, menstabilkan dan melicinkan selekoh. Mandrel palam ialah rod pepejal untuk siku jejari besar dalam paip berdinding tebal yang tidak memerlukan pengelap. Mandrel pembentuk ialah rod pepejal dengan hujung bengkok (atau dibentuk) yang digunakan untuk menyokong bahagian dalam tiub berdinding tebal atau tiub bengkok pada jejari purata. Selain itu, projek yang memerlukan tiub segi empat sama atau segi empat tepat memerlukan mandrel khusus.
Pembengkokan yang tepat memerlukan perkakas dan persediaan yang betul. Kebanyakan syarikat pembengkokan paip mempunyai perkakas dalam stok. Jika tidak tersedia, perkakas mesti diperoleh untuk menampung jejari selekoh tertentu.
Caj awal untuk mencipta acuan lenturan boleh berbeza-beza. Yuran sekali sahaja ini meliputi bahan dan masa pengeluaran yang diperlukan untuk mencipta alatan yang diperlukan, yang biasanya digunakan untuk projek berikutnya. Jika reka bentuk bahagian fleksibel dari segi jejari lenturan, pembangun produk boleh melaraskan spesifikasi mereka untuk memanfaatkan alatan lenturan sedia ada pembekal (daripada menggunakan alatan baharu). Ini membantu mengurus kos dan memendekkan masa tunggu.
Rajah 3. Sesuai untuk penghasilan selekoh jejari besar, lenturan gulung untuk membentuk tiub atau tiub dengan tiga penggelek dalam konfigurasi segi tiga.
Lubang, slot atau ciri lain yang ditentukan pada atau berhampiran selekoh menambah operasi tambahan pada kerja tersebut, memandangkan pemotongan laser mesti dilakukan selepas tiub dibengkokkan. Toleransi juga mempengaruhi kos. Kerja yang sangat mencabar mungkin memerlukan mandrel atau acuan tambahan, yang boleh meningkatkan masa persediaan.
Terdapat banyak pembolehubah yang perlu dipertimbangkan oleh pengeluar semasa mendapatkan siku atau selekoh tersuai. Faktor seperti alat, bahan, kuantiti dan tenaga kerja semuanya memainkan peranan.
Walaupun teknik dan kaedah lenturan paip telah maju selama ini, banyak asas lenturan paip kekal sama. Memahami asas-asasnya dan berunding dengan pembekal yang berpengetahuan akan membantu anda mendapatkan hasil yang terbaik.
FABRICATOR ialah majalah industri pembentukan dan fabrikasi logam yang terkemuka di Amerika Utara. Majalah ini menyediakan berita, artikel teknikal dan sejarah kes yang membolehkan pengeluar menjalankan tugas mereka dengan lebih cekap. FABRICATOR telah berkhidmat untuk industri ini sejak tahun 1970.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The Fabricator, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini boleh diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Nikmati akses penuh kepada edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, amalan terbaik dan berita industri untuk pasaran setem logam.
Kini dengan akses penuh kepada edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.