Dornbøyeoperasjonen begynner sin syklus. Dornen settes inn i rørets indre diameter. Bøyedysen (venstre) bestemmer radiusen. Klemmedysen (høyre) styrer røret rundt bøyedysen for å bestemme vinkelen.
På tvers av bransjer fortsetter behovet for kompleks rørbøying uforminsket. Enten det er strukturelle komponenter, mobilt medisinsk utstyr, rammer for ATV-er eller nyttekjøretøy, eller til og med sikkerhetsstenger i metall på bad, er hvert prosjekt forskjellig.
Å oppnå de ønskede resultatene krever godt utstyr og spesielt riktig ekspertise. Som alle andre produksjonsdisipliner begynner effektiv rørbøying med kjernevitaliteten, de grunnleggende konseptene som ligger til grunn for ethvert prosjekt.
Noe kjernevitalitet bidrar til å bestemme omfanget av et rør- eller rørbøyeprosjekt. Faktorer som materialtype, sluttbruk og estimert årlig forbruk påvirker direkte produksjonsprosessen, kostnadene og leveringstiden.
Den første kritiske kjernen er krumningsgraden (DOB), eller vinkelen som dannes av bøyningen. Deretter er senterlinjeradiusen (CLR), som strekker seg langs senterlinjen til røret eller røret som skal bøyes. Vanligvis er den tetteste oppnåelige CLR dobbelt så stor som diameteren til røret eller røret. Doble CLR for å beregne senterlinjediameteren (CLD), som er avstanden fra rørets senterlinjeakse gjennom en annen senterlinje i en 180-graders returbøyning.
Den innvendige diameteren (ID) måles på det bredeste punktet av åpningen inne i røret eller slangen. Den utvendige diameteren (OD) måles over det bredeste området av et rør eller slange, inkludert veggen. Til slutt måles den nominelle veggtykkelsen mellom den ytre og indre overflaten av røret eller slangen.
Bransjestandardtoleransen for bøyevinkel er ±1 grad. Hvert selskap har en intern standard som kan være basert på utstyret som brukes og maskinoperatørens erfaring og kunnskap.
Rør måles og oppgis i henhold til utvendig diameter og tykkelse (dvs. veggtykkelse). Vanlige tykkelser inkluderer 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 og 20. Jo lavere tykkelse, desto tykkere vegg: 10-ga. Røret har en vegg på 0,134 tommer og 20-ga. Røret har en vegg på 0,035 tommer. Røret har en ytterdiameter på 1½” og 0,035″. Veggen kalles «1½-in» på delen som er trykt. 20-ga.rør.
Rør spesifiseres med en nominell rørstørrelse (NPS), et dimensjonsløst tall som beskriver diameteren (i tommer), og en veggtykkelsestabell (eller Sch.). Rør finnes i en rekke veggtykkelser, avhengig av bruken. Populære skjemaer inkluderer Sch.5, 10, 40 og 80.
Et 1,66″ rør med ytterdiameter og 0,140 tommer NPS markerte veggen på deletegningen, etterfulgt av skjemaet – i dette tilfellet «1¼».Shi.40 rør». Rørplandiagrammet spesifiserer ytterdiameter og veggtykkelse til den tilhørende NPS-en og planen.
Veggfaktoren, som er forholdet mellom den ytre diameteren og veggtykkelsen, er en annen viktig faktor for albuer. Bruk av tynnveggede materialer (lik eller mindre enn 18 ga.) kan kreve mer støtte ved bøyebuen for å forhindre rynking eller sammentrekning. I dette tilfellet vil kvalitetsbøying kreve dorner og andre verktøy.
Et annet viktig element er bøyningen D, rørets diameter i forhold til bøyeradiusen, ofte referert til som bøyeradiusen som er mange ganger større enn verdien av D. For eksempel er en 2D bøyeradius 3-tommers ytterdiameter på et rør som er 6 tommer. Jo høyere D på bøyningen er, desto lettere er det å danne bøyningen. Og jo lavere veggkoeffisienten er, desto lettere er den å bøyes. Denne korrelasjonen mellom veggfaktor og bøyning D bidrar til å bestemme hva som kreves for å starte et rørbøyningsprosjekt.
Figur 1. For å beregne prosentvis ovalitet, del differansen mellom maksimal og minimal OD med nominell OD.
Noen prosjektspesifikasjoner krever tynnere rør eller rør for å håndtere materialkostnadene. Tynnere vegger kan imidlertid kreve mer produksjonstid for å opprettholde formen og konsistensen på røret ved bøyer og eliminere sjansen for rynking. I noen tilfeller oppveier disse økte arbeidskostnadene materialbesparelsene.
Når røret bøyer seg, kan det miste 100 % av sin runde form nær og rundt bøyningen. Dette avviket kalles ovalitet og er definert som forskjellen mellom den største og minste dimensjonen til rørets ytre diameter.
For eksempel kan et rør med en ytterdiameter på 2 tommer måle opptil 1,975 tommer etter bøying. Denne forskjellen på 0,025 tommer er ovalitetsfaktoren, som må være innenfor akseptable toleranser (se figur 1). Avhengig av delens sluttbruk, kan toleransen for ovalitet være mellom 1,5 % og 8 %.
Hovedfaktorene som påvirker ovaliteten er albue D og veggtykkelse. Bøying av små radier i tynnveggede materialer kan være vanskelig for å holde ovaliteten innenfor toleransen, men det kan gjøres.
Ovaliteten kontrolleres ved å plassere doren inne i røret eller røret under bøying, eller i noen delspesifikasjoner, ved å bruke (DOM)-rør tegnet på doren fra starten av. (DOM-rør har svært stramme ID- og OD-toleranser.) Jo lavere ovalitetstoleransen er, desto mer verktøy og potensiell produksjonstid kreves.
Rørbøyningsoperasjoner bruker spesialisert inspeksjonsutstyr for å bekrefte at formede deler oppfyller spesifikasjoner og toleranser (se figur 2). Eventuelle nødvendige justeringer kan overføres til CNC-maskinen etter behov.
rull. Ideelt for å produsere bøyninger med stor radius, innebærer valsebøying å mate røret eller slangen gjennom tre ruller i en trekantet konfigurasjon (se figur 3). De to ytre rullene, vanligvis faste, støtter bunnen av materialet, mens den indre justerbare rullen presser på toppen av materialet.
Kompresjonsbøying. I denne ganske enkle metoden forblir bøyedysen stasjonær mens motdysen bøyer eller komprimerer materialet rundt festeanordningen. Denne metoden bruker ikke en dor og krever en presis samsvar mellom bøyedysen og ønsket bøyeradius (se figur 4).
Vri og bøy. En av de vanligste formene for rørbøying er rotasjonsstrekkbøying (også kjent som dornbøying), som bruker bøye- og trykkdyser og dorner. Dorner er metallstanginnsatser eller kjerner som støtter røret eller røret når det bøyes. Bruken av en dorn forhindrer at røret kollapser, flater ut eller rynker under bøying, og dermed opprettholder og beskytter rørets form (se figur 5).
Denne disiplinen inkluderer flerradiusbøying for komplekse deler som krever to eller flere senterlinjeradier. Flerradiusbøying er også flott for deler med store senterlinjeradier (hardt verktøy er kanskje ikke et alternativ) eller komplekse deler som må formes i én full syklus.
Figur 2. Spesialisert utstyr gir sanntidsdiagnostikk for å hjelpe operatører med å bekrefte delspesifikasjoner eller rette opp nødvendige korrigeringer under produksjonen.
For å utføre denne typen bøying er en roterende trekkbøyer utstyrt med to eller flere verktøysett, ett for hver ønsket radius. Tilpassede oppsett på en dobbelthodet kantpresse – ett for bøying til høyre og det andre for bøying til venstre – kan gi både små og store radier på samme del. Overgangen mellom venstre og høyre albuer kan gjentas så mange ganger som nødvendig, slik at komplekse former kan formes fullstendig uten å fjerne røret eller involvere andre maskiner (se figur 6).
For å komme i gang setter teknikeren opp maskinen i henhold til rørgeometrien som er oppført i bøyedatabladet eller produksjonsutskriften, og legger inn eller laster opp koordinatene fra utskriften sammen med lengde-, rotasjons- og vinkeldata. Deretter kommer bøyesimuleringen for å sikre at røret vil kunne passere maskinen og verktøyene under bøyesyklusen. Hvis simuleringen viser en kollisjon eller interferens, justerer operatøren maskinen etter behov.
Selv om denne metoden vanligvis er nødvendig for deler laget av stål eller rustfritt stål, kan de fleste industrielle metaller, veggtykkelser og lengder imøtekommes.
Fribøying. En mer interessant metode, fribøying, bruker en matrise som har samme størrelse som røret eller røret som bøyes (se figur 7). Denne teknikken er flott for vinkelbøyninger eller bøyninger med flere radier på over 180 grader med få rette segmenter mellom hver bøyning (tradisjonelle rotasjonsstrekkbøyninger krever noen rette segmenter for at verktøyet skal kunne gripe tak i dem). Fribøying krever ikke fastklemming, så det eliminerer enhver mulighet for å merke rør eller rør.
Tynnveggede rør – ofte brukt i mat- og drikkemaskiner, møbelkomponenter og medisinsk eller helsevesenutstyr – er ideelle for fri bøying. Omvendt er deler med tykkere vegger kanskje ikke gode kandidater.
Verktøy er nødvendig for de fleste rørbøyningsprosjekter. Ved roterende strekkbøying er de tre viktigste verktøyene bøyeformene, trykkformene og klemformene. Avhengig av bøyeradius og veggtykkelse kan det også være nødvendig med en dor og en avstrykerform for å oppnå akseptable bøyninger. Deler med flere bøyninger krever en spennhylse som griper tak i og forsiktig lukker seg mot utsiden av røret, roterer etter behov og flytter røret til neste bøy.
Kjernen i prosessen er å bøye formen for å danne delens senterlinjeradius. Formens konkave kanalform passer til rørets ytre diameter og bidrar til å holde materialet mens det bøyes. Samtidig holder og stabiliserer trykkformen røret mens det vikles rundt bøyeformen. Klemmeformen fungerer sammen med presseformen for å holde røret mot det rette segmentet av bøyeformen mens det beveger seg. Nær enden av bøyeformen, bruk en avstrykerform når det er nødvendig å glatte ut materialets overflate, støtte rørveggene og forhindre rynking og bånddannelse.
Donner, bronselegering eller forkrommet stålinnsatser for å støtte rør eller rør, forhindre at røret kollapser eller knekker, og minimere ovalitet. Den vanligste typen er kuledornen. Ideell for bøyninger med flere radier og for arbeidsstykker med standard veggtykkelser, brukes kuledornen sammen med avstrykeren, festeanordning og trykkdyse. Sammen øker de trykket som trengs for å holde, stabilisere og glatte ut bøyningen. Pluggdornen er en solid stang for albuer med stor radius i tykkveggede rør som ikke krever avstrykere. Formingsdorner er solide stenger med bøyde (eller formede) ender som brukes til å støtte innsiden av tykkere veggede rør eller rør bøyd til en gjennomsnittlig radius. I tillegg krever prosjekter som krever firkantede eller rektangulære rør spesialiserte donner.
Nøyaktig bøying krever riktig verktøy og oppsett. De fleste rørbøyefirmaer har verktøy på lager. Hvis det ikke er tilgjengelig, må verktøy anskaffes for å tilpasse seg den spesifikke bøyeradiusen.
Den opprinnelige kostnaden for å lage en bøyeform kan variere mye. Denne engangsavgiften dekker materialene og produksjonstiden som kreves for å lage de nødvendige verktøyene, som vanligvis brukes til senere prosjekter. Hvis deldesignet er fleksibelt med tanke på bøyeradius, kan produktutviklere justere spesifikasjonene sine for å dra nytte av leverandørens eksisterende bøyeverktøy (i stedet for å bruke nytt verktøy). Dette bidrar til å håndtere kostnader og forkorte ledetider.
Figur 3. Ideell for produksjon av bøyninger med stor radius, valsebøying for å danne et rør eller et rør med tre ruller i en trekantet konfigurasjon.
Spesifiserte hull, spor eller andre funksjoner ved eller nær bøyningen legger til en tilleggsoperasjon til jobben, siden laserskjæring må gjøres etter at røret er bøyd. Toleranser påvirker også kostnaden. Svært krevende jobber kan kreve ekstra dorner eller matriser, noe som kan øke oppsetttiden.
Det er mange variabler produsenter må vurdere når de kjøper inn spesialtilpassede albuer eller bøyer. Faktorer som verktøy, materialer, mengde og arbeidskraft spiller alle en rolle.
Selv om teknikker og metoder for rørbøying har utviklet seg gjennom årene, er mange grunnleggende prinsipper for rørbøying fortsatt de samme. Å forstå det grunnleggende og rådføre seg med en kunnskapsrik leverandør vil hjelpe deg med å få de beste resultatene.
FABRICATOR er Nord-Amerikas ledende magasin for metallforming og fabrikasjon. Magasinet tilbyr nyheter, tekniske artikler og sakshistorier som gjør det mulig for produsenter å gjøre jobben sin mer effektivt. FABRICATOR har betjent bransjen siden 1970.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The FABRICATOR, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.
Den digitale utgaven av The Tube & Pipe Journal er nå fullt tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle ressurser i bransjen.
Få full tilgang til den digitale utgaven av STAMPING Journal, som gir deg de nyeste teknologiske fremskrittene, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The Fabricator på spansk, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.