Mandrel bükme işlemi döngüsüne başlar. Mandrel borunun iç çapına yerleştirilir. Bükme kalıbı (sol) yarıçapı belirler. Sıkıştırma kalıbı (sağ) açıyı belirlemek için boruyu bükme kalıbı etrafında yönlendirir.
Tüm sektörlerde karmaşık boru bükme ihtiyacı artarak devam ediyor. İster yapısal bileşenler, mobil tıbbi ekipmanlar, ATV'ler veya ticari araçlar için şasiler veya hatta banyolardaki metal emniyet çubukları olsun, her proje farklıdır.
İstenilen sonuçların elde edilmesi iyi ekipman ve özellikle doğru uzmanlık gerektirir. Diğer tüm üretim disiplinlerinde olduğu gibi, verimli boru bükme de her projenin temelinde yatan temel kavramlar olan temel canlılıkla başlar.
Bazı temel canlılıklar, bir boru veya boru bükme projesinin kapsamını belirlemeye yardımcı olur. Malzeme türü, son kullanım ve tahmini yıllık kullanım gibi faktörler, üretim sürecini, ilgili maliyetleri ve teslimat sürelerini doğrudan etkiler.
İlk kritik çekirdek eğrilik derecesi (DOB) veya bükülmenin oluşturduğu açıdır. Sonraki, bükülecek boru veya tüpün merkez hattı boyunca uzanan Merkez Hattı Yarıçapı'dır (CLR). Genellikle, elde edilebilecek en sıkı CLR, boru veya tüpün çapının iki katıdır. CLR'yi iki katına çıkararak Merkez Hattı Çapı'nı (CLD) hesaplayın; bu, boru veya borunun merkez hattı ekseninden 180 derecelik dönüş bükülmesinin başka bir merkez hattına olan mesafedir.
İç çap (ID), boru veya tüpün içindeki açıklığın en geniş noktasında ölçülür. Dış çap (OD), duvar dahil olmak üzere boru veya tüpün en geniş alanı üzerinden ölçülür. Son olarak, nominal duvar kalınlığı, boru veya tüpün dış ve iç yüzeyleri arasında ölçülür.
Büküm açısı için endüstri standardı toleransı ±1 derecedir. Her şirketin, kullanılan ekipmana ve makine operatörünün deneyim ve bilgisine dayalı olabilen bir iç standardı vardır.
Borular dış çaplarına ve ölçülerine (yani duvar kalınlığına) göre ölçülür ve fiyatlandırılır. Yaygın ölçüler 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18 ve 20'dir. Ölçü ne kadar düşükse, duvar o kadar kalındır: 10-ga. Borunun 0,134 inç duvarı ve 20-ga. Borunun 0,035 inç duvarı vardır. 1½” ve 0,035″ OD boru. Duvar, parça baskısında “1½ inç” olarak adlandırılır. 20-ga. boru.”
Boru, nominal boru boyutu (NPS), çapı (inç cinsinden) tanımlayan boyutsuz bir sayı ve bir duvar kalınlığı tablosu (veya Sch.) ile belirtilir.Borular, kullanımlarına bağlı olarak çeşitli duvar kalınlıklarına sahiptir.Popüler çizelgeler arasında Sch.5, 10, 40 ve 80 bulunur.
1,66 inçlik bir boru.OD ve 0,140 inç.NPS, parça çiziminde duvarı işaretledi ve ardından çizelgeyi (bu durumda “1¼”).Shi.40 borular) takip etti.Boru planı çizelgesi, ilişkili NPS ve planın dış çapını ve duvar kalınlığını belirtir.
Dış çap ile duvar kalınlığı arasındaki oran olan duvar faktörü, dirsekler için bir diğer önemli faktördür. İnce duvarlı malzemelerin (18 ga veya daha az) kullanılması, kırışmayı veya çökmeyi önlemek için bükme yayında daha fazla destek gerektirebilir. Bu durumda, kaliteli bükme için mandrellere ve diğer aletlere ihtiyaç duyulacaktır.
Bir diğer önemli unsur ise, borunun çapının bükülme yarıçapına oranı olan bükülme D'dir ve genellikle D değerinden çok daha büyük olan bükülme yarıçapı olarak adlandırılır. Örneğin, 2 boyutlu bir bükülme yarıçapı 3 inçtir.-OD boru 6 inçtir. Bükülmenin D değeri ne kadar yüksekse, bükülmeyi oluşturmak o kadar kolay olur. Duvar katsayısı ne kadar düşükse, bükülmesi o kadar kolay olur. Duvar Faktörü ile Bükülme D arasındaki bu korelasyon, bir boru bükme projesine başlamak için neyin gerekli olduğunu belirlemeye yardımcı olur.
Şekil 1. Ovalite yüzdesini hesaplamak için maksimum ve minimum OD arasındaki farkı nominal OD'ye bölün.
Bazı proje özellikleri, malzeme maliyetlerini yönetmek için daha ince boru veya tesisat gerektirir. Ancak daha ince duvarlar, borunun kıvrımlardaki şeklini ve tutarlılığını korumak ve kırışma olasılığını ortadan kaldırmak için daha fazla üretim süresi gerektirebilir. Bazı durumlarda, bu artan işçilik maliyetleri malzeme tasarruflarından daha ağır basar.
Boru büküldüğünde, bükülmeye yakın ve etrafında yuvarlak şeklinin %100'ünü kaybedebilir. Bu sapmaya ovallik denir ve borunun dış çapının en büyük ve en küçük boyutları arasındaki fark olarak tanımlanır.
Örneğin, 2 inçlik bir dış çaplı boru büküldükten sonra 1,975 inçe kadar ölçülebilir. Bu 0,025 inçlik fark, kabul edilebilir toleranslar dahilinde olması gereken ovallik faktörüdür (bkz. Şekil 1). Parçanın son kullanımına bağlı olarak, ovallik toleransı %1,5 ile %8 arasında olabilir.
Ovalliği etkileyen başlıca faktörler dirsek D ve duvar kalınlığıdır. İnce duvarlı malzemelerde küçük yarıçapları bükmek ovalliği tolerans dahilinde tutmak için zor olabilir, ancak yapılabilir.
Ovallik, bükme sırasında mandrelin boru veya tüp içerisine yerleştirilmesiyle veya bazı parça özelliklerinde, başlangıçtan itibaren mandrel üzerine çizilen (DOM) boru kullanılarak kontrol edilir. (DOM borularının iç çap ve dış çap toleransları çok sıkıdır.) Ovallik toleransı ne kadar düşükse, o kadar fazla takım ve potansiyel üretim süresi gerekir.
Boru bükme işlemlerinde, şekillendirilmiş parçaların teknik özelliklere ve toleranslara uygunluğunu doğrulamak için özel muayene ekipmanları kullanılır (bkz. Şekil 2). Gerektiğinde gerekli ayarlamalar CNC makinesine aktarılabilir.
rulo. Büyük yarıçaplı bükümler üretmek için ideal olan rulo bükme, borunun veya boru hattının üçgen bir yapılandırmada üç rulodan geçirilmesini içerir (bkz. Şekil 3). Genellikle sabit olan iki dış rulo, malzemenin alt kısmını desteklerken, içteki ayarlanabilir rulo malzemenin üst kısmına bastırır.
Basınç bükme. Bu oldukça basit yöntemde, bükme kalıbı sabit kalırken karşı kalıp, malzemeyi fikstürün etrafına büker veya sıkıştırır. Bu yöntemde mandrel kullanılmaz ve bükme kalıbı ile istenen bükme yarıçapı arasında hassas bir eşleşme gerekir (bkz. Şekil 4).
Bükün ve bükün. Boru bükmenin en yaygın biçimlerinden biri, bükme ve basınç kalıpları ve mandrelleri kullanan döner gerdirme bükmesidir (mandrel bükme olarak da bilinir). Mandreller, büküldüğünde boruyu veya boruyu destekleyen metal çubuk ek parçaları veya çekirdeklerdir. Bir mandrelin kullanılması, bükme sırasında borunun çökmesini, düzleşmesini veya kırışmasını önleyerek borunun şeklini korur ve muhafaza eder (bkz. Şekil 5).
Bu disiplin, iki veya daha fazla merkez yarıçapı gerektiren karmaşık parçalar için çok yarıçaplı bükmeyi içerir. Çok yarıçaplı bükme, büyük merkez yarıçaplı parçalar (sert takımlama bir seçenek olmayabilir) veya tek bir tam çevrimde oluşturulması gereken karmaşık parçalar için de harikadır.
Şekil 2. Özel ekipman, operatörlerin parça özelliklerini teyit etmelerine veya üretim sırasında gerekli düzeltmeleri yapmalarına yardımcı olmak için gerçek zamanlı teşhis sağlar.
Bu tür bükmeyi gerçekleştirmek için, döner çekme bükücüsüne, her istenen yarıçap için bir tane olmak üzere iki veya daha fazla takım seti sağlanır. Çift başlı bir pres freninde özel kurulumlar (biri sağa, diğeri sola bükmek için) aynı parça üzerinde hem küçük hem de büyük yarıçaplar sağlayabilir. Sol ve sağ dirsekler arasındaki geçiş gerektiği kadar tekrarlanabilir ve bu sayede boruyu çıkarmadan veya başka herhangi bir makine kullanmadan karmaşık şekiller tam olarak oluşturulabilir (bkz. Şekil 6).
Başlamak için, teknisyen bükme veri sayfasında veya üretim çıktısında listelenen boru geometrisine göre makineyi ayarlar, uzunluk, dönüş ve açı verileriyle birlikte çıktıdaki koordinatları girer veya yükler. Daha sonra, borunun bükme çevrimi sırasında makine ve takımlardan kurtulabileceğinden emin olmak için bükme simülasyonu gelir. Simülasyon bir çarpışma veya müdahale gösteriyorsa, operatör makineyi gerektiği gibi ayarlar.
Bu yöntem genellikle çelik veya paslanmaz çelikten yapılmış parçalar için gerekli olsa da, çoğu endüstriyel metal, duvar kalınlığı ve uzunluğuna uyum sağlanabilir.
Serbest bükme. Daha ilginç bir yöntem olan serbest bükme, bükülen boru veya tüple aynı boyutta bir kalıp kullanır (bkz. Şekil 7). Bu teknik, her bükme arasında birkaç düz parça bulunan 180 dereceden büyük açılı veya çok yarıçaplı bükmeler için harikadır (geleneksel döner germe bükmelerinde aletin kavraması için birkaç düz parça gerekir). Serbest bükme, sıkıştırma gerektirmez, bu nedenle tüpleri veya boruları işaretleme olasılığını ortadan kaldırır.
İnce duvarlı borular (genellikle gıda ve içecek makinelerinde, mobilya bileşenlerinde ve tıbbi veya sağlık ekipmanlarında kullanılır) serbest bükülme için idealdir. Tersine, daha kalın duvarlara sahip parçalar uygun adaylar olmayabilir.
Çoğu boru bükme projesi için aletler gereklidir. Döner germe bükmede en önemli üç alet bükme kalıpları, basınç kalıpları ve sıkıştırma kalıplarıdır. Bükme yarıçapına ve duvar kalınlığına bağlı olarak, kabul edilebilir bükümler elde etmek için bir mandrel ve silecek kalıbı da gerekebilir. Birden fazla bükümü olan parçalar, borunun dışını kavrayan ve nazikçe kapatan, gerektiğinde dönen ve boruyu bir sonraki büküme hareket ettiren bir pens gerektirir.
İşlemin kalbi, parçanın merkez hattı yarıçapını oluşturmak için kalıbı bükmektir. Kalıbın içbükey kanal kalıbı, borunun dış çapına uyar ve malzemeyi bükülürken tutmaya yardımcı olur. Aynı zamanda, basınç kalıbı, boruyu bükme kalıbının etrafına sarıldığında tutar ve sabitler. Sıkıştırma kalıbı, hareket ederken boruyu bükme kalıbının düz segmentine karşı tutmak için presleme kalıbıyla birlikte çalışır. Bükme kalıbının sonuna yakın, malzemenin yüzeyini düzeltmek, boru duvarlarını desteklemek ve kırışmayı ve bantlanmayı önlemek gerektiğinde bir doktor kalıbı kullanın.
Boruları veya tüpleri desteklemek, boru çökmesini veya kıvrılmasını önlemek ve ovalliği en aza indirmek için mandrel, bronz alaşımlı veya krom çelik ek parçalar. En yaygın türü bilyalı mandreldir. Çok yarıçaplı bükümler ve standart duvar kalınlıklarına sahip iş parçaları için ideal olan bilyalı mandrel, silecek, fikstür ve basınç kalıbı ile birlikte kullanılır; birlikte bükümü tutmak, sabitlemek ve düzeltmek için gereken basıncı artırırlar. Tapa mandrel, silecek gerektirmeyen kalın duvarlı borulardaki büyük yarıçaplı dirsekler için katı bir çubuktur. Şekillendirme mandrelleri, daha kalın duvarlı tüplerin veya ortalama bir yarıçapa bükülmüş tüplerin iç kısmını desteklemek için kullanılan bükülmüş (veya oluşturulmuş) uçlara sahip katı çubuklardır. Ek olarak, kare veya dikdörtgen borular gerektiren projeler özel mandrellere ihtiyaç duyar.
Doğru bükme, uygun takım ve kurulum gerektirir. Çoğu boru bükme şirketinin stoklarında takımlar bulunur. Eğer mevcut değilse, belirli bükme yarıçapına uyacak şekilde takım temin edilmelidir.
Bir bükme kalıbı oluşturmanın ilk ücreti büyük ölçüde değişebilir. Bu tek seferlik ücret, genellikle sonraki projelerde kullanılan gerekli araçları oluşturmak için gereken malzemeleri ve üretim süresini kapsar. Parça tasarımı bükme yarıçapı açısından esnekse, ürün geliştiriciler tedarikçinin mevcut bükme araçlarından yararlanmak için teknik özelliklerini ayarlayabilir (yeni araç kullanmak yerine). Bu, maliyetleri yönetmeye ve teslim sürelerini kısaltmaya yardımcı olur.
Şekil 3. Büyük yarıçaplı bükümlerin üretimi için ideal olan, üçgen konfigürasyonda üç silindirli boru veya boru oluşturmak için silindir bükme.
Bükülme noktasında veya yakınında bulunan belirli delikler, yuvalar veya diğer özellikler, lazer kesim işleminin boru büküldükten sonra yapılması gerektiğinden işe yardımcı bir işlem ekler. Toleranslar da maliyeti etkiler. Çok zorlu işler, kurulum süresini artırabilen ek mandrel veya kalıplar gerektirebilir.
Üreticilerin özel dirsek veya kıvrım kaynağı seçerken dikkate alması gereken birçok değişken vardır. Aletler, malzemeler, miktar ve işçilik gibi faktörlerin hepsi rol oynar.
Boru bükme teknikleri ve yöntemleri yıllar içinde gelişmiş olsa da, boru bükme konusunda birçok temel kural aynı kalmıştır. Temel kuralları anlamak ve bilgili bir tedarikçiye danışmak, en iyi sonuçları almanıza yardımcı olacaktır.
FABRICATOR, Kuzey Amerika'nın önde gelen metal şekillendirme ve imalat endüstrisi dergisidir. Dergi, üreticilerin işlerini daha verimli bir şekilde yapmalarını sağlayan haberler, teknik makaleler ve vaka geçmişleri sunar. FABRICATOR, 1970 yılından bu yana sektöre hizmet vermektedir.
Artık The FABRICATOR'ın dijital edisyonuna tam erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolayca erişin.
The Tube & Pipe Journal'ın dijital versiyonu artık tamamen erişilebilir durumda ve değerli sektör kaynaklarına kolay erişim sağlıyor.
Metal damgalama pazarı için en son teknolojik gelişmeleri, en iyi uygulamaları ve sektör haberlerini sağlayan STAMPING Dergisi'nin dijital baskısına tam erişimin keyfini çıkarın.
Artık The Fabricator en Español'un dijital edisyonuna tam erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolayca erişin.