Эти гребенчатые вставки предназначены для установки на специальные кронштейны и помогают устранить складки в различных конструкциях коленчатых валов.
К вам обращается клиент с заказом на формовку труб под углом 90 градусов. Для этого требуется труба диаметром 2 дюйма. Внешний диаметр (OD) — 0,065 дюйма. Толщина стенки — 4 дюйма. Радиус осевой линии (CLR). Заказчику необходимо производить 200 изделий в неделю в течение года.
Требования к штампам: гибочные штампы, зажимные штампы, прессовые штампы, оправки и очистные штампы. Нет проблем. Похоже, все необходимые инструменты для гибки некоторых прототипов есть на складе и готовы к работе. После настройки программы станка оператор загружает трубу и делает пробную гибку, чтобы убедиться, что станок нуждается в настройке. Первый поворот получился идеальным. Таким образом, производитель отправляет заказчику несколько образцов согнутых труб, который затем заключает контракт, который, несомненно, приведет к регулярному прибыльному бизнесу. Кажется, все в порядке.
Прошло несколько месяцев, и тот же клиент хотел сократить расходы на материалы. Для нового применения требуется труба диаметром 2 дюйма (наружный диаметр) и 0,035 дюйма (диаметр стенки), толщиной стенки 3 дюйма и радиусом изгиба 3 дюйма. Инструменты от другого применения хранятся внутри компании, поэтому цех может немедленно изготавливать прототипы. Оператор загружает все инструменты на листогибочный пресс и пытается проверить изгиб. Первый изгиб получился с внутренними складками. Почему? Это связано с компонентом инструмента, который особенно важен для гибки труб с тонкими стенками и малым радиусом: скребком.
В процессе гибки вращающейся вытяжной трубы происходят два процесса: внешняя стенка трубы истончается, а внутренняя стенка сжимается и деформируется. Минимальные требования к трубогибочным инструментам с вращающимися рычагами включают в себя гибочную матрицу, вокруг которой изгибается труба, и зажимную матрицу для удержания трубы на месте во время ее изгиба вокруг гибочной матрицы.
Зажимная матрица помогает поддерживать постоянное давление на трубу в касательной, где происходит изгиб. Это обеспечивает реактивную силу, которая создает изгиб. Длина матрицы зависит от кривизны детали и радиуса осевой линии.
Необходимые инструменты будут зависеть от конкретного применения. В некоторых случаях требуются только гибочные штампы, зажимные штампы и штампы для прессования. Если ваша работа связана с толстыми стенками, образующими большие радиусы, вам может не понадобиться скребковый штамп или оправка. В других случаях требуется полный набор инструментов, включая шлифовальный штамп, оправку и (на некоторых станках) цангу для направления трубы и изменения плоскости вращения во время процесса гибки (см. рис. 1).
Скребковые насадки помогают поддерживать и устранять складки на внутреннем радиусе изгиба. Они также минимизируют деформацию вне трубы. Складки возникают, когда оправка внутри трубы больше не может обеспечивать достаточную реактивную силу.
При изгибании трубы всегда используется скребок с оправкой, вставленной в трубу. Основная задача оправки — контролировать форму внешнего радиуса изгиба. Оправки также поддерживают внутренние радиусы, хотя они обеспечивают полную поддержку только в тех случаях, когда требуется ограниченный диапазон определенных D-образных изгибов и коэффициентов толщины стенки. D-образный изгиб — это коэффициент CLR изгиба, деленный на внешний диаметр трубы, а коэффициент толщины стенки — это внешний диаметр трубы, деленный на толщину стенки трубы (см. рис. 2).
Фабрики-зачистки используются, когда оправка больше не может обеспечить достаточный контроль или поддержку внутреннего радиуса. Как правило, для гибки любой тонкостенной оправки требуется зачистная матрица. (Тонкостенные оправки иногда называют оправками с малым шагом, а шаг — это расстояние между шариками на оправке.) Выбор оправки и матрицы зависит от внешнего диаметра трубы, толщины стенки трубы и радиуса изгиба.
Правильная настройка шлифовальной матрицы становится особенно важной, когда требуются более тонкие стенки или меньшие радиусы. Рассмотрим еще раз пример из начала этой статьи. То, что подходит для 4 дюймов, CLR может не подойти для 3 дюймов. Изменения в материале, необходимые CLR и клиентам для экономии средств, сопровождаются необходимостью повышения точности настройки матрицы.
Рисунок 1. Основные компоненты роторного трубогиба — это зажим, гибочный инструмент и зажимные матрицы. В некоторых случаях может потребоваться вставка оправки в трубу, в других — использование ракельной головки с оправкой. Цанга (здесь не указана, но находится в центре, куда вставляется труба) помогает направлять трубу во время процесса гибки. Расстояние между касательной (точкой изгиба) и кончиком скребка называется теоретическим смещением скребка.
Выбор правильной скребковой матрицы, обеспечение надлежащей поддержки со стороны гибочной матрицы, матрицы и оправки, а также определение правильного положения скребковой матрицы для устранения зазоров, вызывающих образование складок и деформаций, являются ключами к получению высококачественных и плотных изгибов. Как правило, положение кончика гребенки должно находиться на расстоянии от 0,060 до 0,300 дюймов от касательной (см. теоретическое отклонение гребенки, показанное на рисунке 1), в зависимости от размера и радиуса трубы. Для уточнения точных размеров обратитесь к поставщику инструмента.
Убедитесь, что кончик скребка плотно прилегает к канавке трубки и что между кончиком скребка и канавкой трубки нет зазора (или «выпуклости»). Также проверьте настройки давления пресс-формы. Если гребенка находится в правильном положении относительно канавки трубки, слегка надавите на прижимную матрицу, чтобы вдавить трубку в матрицу изгиба и помочь разгладить складки.
Фильтрующие элементы выпускаются в различных формах и размерах. Вы можете приобрести прямоугольные/квадратные фильтрующие матрицы для прямоугольных и квадратных труб, а также использовать контурные/фигурные элементы, подходящие для конкретных форм и поддерживающие уникальные особенности.
Наиболее распространены два типа: цельная матрица для чистки с квадратной задней стороной и держатель чистящего элемента в виде лезвия. Матрицы для чистки с квадратной задней стороной (см. рис. 3) используются для тонкостенных изделий, узких D-образных изгибов (обычно 1,25D или меньше), в аэрокосмической отрасли, для высокоэстетичных применений и для мелко- и среднесерийного производства.
Для кривых менее чем 2D можно начать с квадратной матрицы для очистки, что упростит процесс. Например, можно начать с квадратного скребка для кривых 2D с коэффициентом толщины стенки 150. В качестве альтернативы можно использовать держатель скребка с лезвием для менее агрессивных применений, таких как кривые 2D с коэффициентом толщины стенки 25.
Квадратные задние пластины стеклоочистителя обеспечивают максимальную поддержку внутреннего радиуса. Их также можно вырезать после износа наконечника, но в этом случае потребуется отрегулировать станок для работы с более короткой матрицей стеклоочистителя после резки.
Другой распространенный тип держателя скребкового лезвия дешевле и экономичнее при выполнении изгибов (см. рис. 4). Они могут использоваться для изгибов средней и большой D-образной формы, а также для изгиба различных труб с одинаковым наружным диаметром и CLR. Как только вы заметите износ наконечника, его можно заменить. При этом наконечник автоматически установится в то же положение, что и предыдущее лезвие, а значит, вам не нужно будет регулировать крепление рычага щетки. Однако следует отметить, что конфигурация и расположение ключа лезвия на держателе щетки-очистителя отличаются, поэтому необходимо убедиться, что конструкция лезвия соответствует конструкции держателя щетки.
Держатели скребков со вставками сокращают время установки, но не рекомендуются для малых радиусов. Они также не подходят для прямоугольных или квадратных труб или профилей. Как квадратные задние гребенки скребков, так и рычаги скребков со вставками могут быть изготовлены в непосредственной близости друг от друга. Бесконтактные матрицы для скребков предназначены для минимизации отходов трубы, что позволяет сократить рабочую длину за счет удлинения крепления за скребком и размещения цанги (направляющего блока для трубы) ближе к гибочной матрице (см. рис. 5).
Цель состоит в том, чтобы сократить необходимую длину трубы, тем самым сэкономив материал для конкретного применения. Хотя эти бесконтактные стеклоочистители уменьшают количество отходов, они обеспечивают меньшую поддержку, чем стандартные квадратные задние стеклоочистители или стандартные крепления стеклоочистителей со щетками.
Убедитесь, что вы используете материал для скребка наилучшего качества. Алюминиевую бронзу следует использовать при гибке твердых материалов, таких как нержавеющая сталь, титан и сплавы INCONEL. При гибке более мягких материалов, таких как низкоуглеродистая сталь, медь и алюминий, используйте стальной или хромометаллический скребок (см. рис. 6).
Рисунок 2. В целом, для менее агрессивных применений чистящая крошка не требуется. Для чтения этой диаграммы см. пояснения выше.
При использовании ножа с лезвием рукоятка обычно изготавливается из стали, но в некоторых случаях и рукоятка, и наконечник могут быть выполнены из алюминиевой бронзы.
Независимо от того, используете ли вы расческу или держатель для щеток с лезвиями, вы будете использовать одну и ту же конструкцию станка. Удерживая трубку в полностью зажатом положении, поместите скребок над изгибом и задней частью трубки. Наконечник скребка защелкнется на месте, если ударить по задней части блока скребков резиновым молотком.
Если этот метод не подходит, используйте глаз и линейку для установки матрицы стеклоочистителя или держателя щетки стеклоочистителя. Будьте осторожны и пальцем или глазом убедитесь, что кончик прямой. Убедитесь, что кончик не слишком выдвинут вперед. Вам нужен плавный переход, когда трубка проходит мимо кончика матрицы стеклоочистителя. Повторяйте процесс по мере необходимости, чтобы добиться качественного изгиба.
Угол наклона — это угол наклона скребка относительно матрицы. В некоторых профессиональных областях, таких как аэрокосмическая промышленность и другие, используются стеклоочистители с минимальным или нулевым углом наклона. Однако для большинства применений угол наклона обычно устанавливается в пределах от 1 до 2 градусов, как показано на рис. 1, чтобы обеспечить достаточный зазор для уменьшения сопротивления воздуха. Вам потребуется определить точный угол наклона во время настройки и тестовых поворотов, хотя иногда его можно установить и при первом повороте.
При использовании стандартной матрицы стеклоочистителя расположите наконечник немного дальше от касательной. Это даст оператору возможность перемещать наконечник вперед по мере износа. Однако никогда не устанавливайте наконечник матрицы стеклоочистителя касательно или за ее пределы; это повредит наконечник матрицы.
При гибке мягких материалов можно использовать столько зубцов, сколько необходимо. Однако, если вы гнёте более твёрдые материалы, такие как нержавеющая сталь или титан, старайтесь, чтобы угол наклона скребка был минимальным. Используйте более твёрдый материал, чтобы сделать скребок как можно более прямым; это поможет очистить складки на кривых и прямых участках после кривых. Такая конструкция также должна включать плотно прилегающий стержень.
Для достижения наилучшего качества изгиба следует использовать оправку и скребок для поддержки внутренней части изгиба и контроля неровностей. Если для вашей задачи требуются ракель и оправка, используйте и то, и другое, и вы не пожалеете.
Возвращаясь к предыдущей дилемме, попытайтесь выиграть следующий контракт на более тонкие стенки и более плотный CLR. Благодаря установленной форме для скребка, труба сошла с машины безупречно, без складок. Это демонстрирует качество, которое востребовано в отрасли, и качество, которого заслуживает отрасль.
FABRICATOR — ведущий североамериканский журнал по металлообработке и формовке. Журнал публикует новости, технические статьи и истории успеха, которые помогают производителям выполнять свою работу более эффективно. FABRICATOR работает в отрасли с 1970 года.
Теперь, благодаря полному доступу к цифровой версии журнала The FABRICATOR, вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Цифровая версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Получите полный цифровой доступ к журналу STAMPING Journal, в котором представлены новейшие технологии, лучшие практики и новости отрасли для рынка штамповки металла.
Теперь, благодаря полному цифровому доступу к The Fabricator en Español, вы получаете легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.