Cum se calculează raza de curbură să utilizeze formulele, limitele de material și de scule?

O răză de îndoire care funcționează este o care se potrivește simultan cu trei constrângeri: rază minimă de îndoire a materialului, rază disponibilă a sculei și cerințele dimensionale ale ansamblului. Problema atelierului apare de obicei atunci când este luată în considerare doar una dintre aceste constrângeri. De exemplu, un tub de aluminiu cu diametrul exterior de 40 mm cu un perete de 2 mm poate avea nevoie de o rază 5D pentru a evita ridurile. Dacă un inginer specifică 2D fără a verifica temperarea altora, ciclul de producție poate eșua.

Punctul cheie este că calcularea razei de curbură este o decizie de proiectare, nu o verificare post-proces. Trebuie să se întâmple înainte ca sculele să fie comandate sau tubul să fie tăiat.

Ce înseamnă cu adevărat rază de curbură

Punctul de referință pe care îl utilizați schimbă răspunsul. În îndoirea țevilor și tuburilor , raza liniei centrale (CLR) este referința standard. Se măsoară de la centrul cotului până la axa centrală a tubului. Raza interioară este CLR minus jumătate din diametrul exterior al tubului, iar raza exterioară este CLR plus jumătate din diametrul exterior al tubului. Pentru tablă, raza interioară de îndoire este ceea ce discută de obicei designerii și producătorii de matrițe, cauză suprafața interioară a flanșei formate.

Distincția contează deoarece peretele exterior se întinde și peretele interior se comprimă în timpul îndoirii. Pe măsură ce rază devine mai mică, întinderea peretelui exterior crește. Odată ce întinderea depășește limita de alungire a materialului, peretele exterior se fracturează sau devine vizibil subțire. Aceasta este limita fizica care conduce calculele razei minime de curbura.

Formula de bază pentru calcularea razei de curbură

Primul număr de care are nevoie este raza minimă de îndoire. Pentru tablă, cea mai simplă estimare este de a înmulți grosimea materialului cu un factor care depinde de ductilitatea materialului.

Aportul de îndoire este apoi utilizat pentru a estima lungimea plată a piesei. O formulă comună pentru o îndoire de 90 de grade în oțel moale este:

Capacitate de îndoire (BA) = [(0,017453 × Raza interioară) (0,0078 × Grosimea materialului)] × Unghi de îndoire

Această formulă oferă o aproximare apropiată pentru multe configurații de îndoire a aerului. Pentru tuburi, toleranța de îndoire de-a lungul liniei centrale este pur și simplu lungimea arcului liniei centrale, adesea calculată ca:

BA = (π × CLR × Unghi de îndoire) / 180

Aceste formule vă oferă un punct de plecare. Ele nu vă spun dacă o anumită rază este fabricabilă fără elasticitate, subțierea peretelui sau ovalitatea.

Factori tipici pentru raza de curbura minima

Acești factori nu înlocuiesc certificarea materialelor sau datele de scule. Ele sunt puncte de plecare pentru o verificare a fezabilității.

Constrângeri reale: material, grosimea peretelui și scule

O rază mai mică nu este realizabilă automat cu aceleași scule. Când un tub este îndoit până la o răză strânsă, se întâmplă trei lucruri: peretele exterior se subțiază, secțiunea transversală devine ovală, iar spatele elastic împinge unghiul final departe de unghiul setat. Fiecare dintre aceste efecte are o toleranță măsurabilă.

• Subțierea peretelui: Pentru o cot 1D din oțel carbon, subțierea poate depăși 20% din peretele nominal. Pentru liniile hidraulice și de presiune, acest lucru este adesea inacceptabil.
• Ovalitate: o îndoire care nu este susținută de un dorn se poate aplatiza cu 10% sau mai mult. Multe coduri industriale limitează ovalitatea la 8% pentru serviciul sub presiune și 5% pentru liniile critice.
• Respingere elastică: altele de înaltă rezistență și oțelul inoxidabil se pot retrage cu câteva grade. Raza finală după întoarcerea elastică este întotdeauna puțin mai mare decât raza sculei.

Acesta este motivul pentru care un calcul adecvat include setările de scule și proces, nu doar o formulă de geometrie. O mașină de îndoit cu tragere rotativă cu un dorn poate merge mai strâns decât o mașină de îndoit prin compresie. O mașină CNC cu ax multiple poate controla viteza de avans și de îndoire pentru a reduce subțierea.

Mașină de îndoit tuburi cu mai multe raze, complet automată, seria CNC M Acest îndoit complet automat oferă trei ax servo programabile pentru alimentare și rotație precise, acceptând mai multe moduri de îndoire. Sistemele sale de lubrifiere a dornului și ungere centralizată sporesc fiabilitatea pentru calculele complexe ale razei și problemele de subțiere a materialului. Vizualizare produs →

Exemplu lucrat: Cum se aplică calculul

O modalitate fiabilă de a aplica calculul este să verificați raportul rază-DO înainte de a vă gândi la toleranța de îndoire. Imaginați-vă că trebuie să îndoiți sau țeavă de oțel cu programul 40 de 2 inchi. Diametrul exterior real este de 2,375 inchi, iar peretele este de 0,154 inchi. Dacă clientul dorește o îndoire de 90 de grad cu o rază a liniei centrale de 6 inci, verificați mai întâi raportul rază-DO.

1. Calculați raportul: 6 ÷ 2,375 = 2,53. Aceasta este o îndoire 2.5D.
2. Pentru oțel moale, 2.5D este de obicei sigur cu un dorn. Fără dorn, așteptați-vă mai multă ovalitate și un perete interior turtit.
3. Calculați lungimea arcului central: (π × 6 × 90) / 180 = 9,42 inchi.
4. Verificați elasticitatea: dacă materialul este din oțel carbon de grad B, elasticitatea poate fi de aproximativ 1 până la 2 grade. Setați mașina la 88 până la 89 de grade pentru o piesă de 90 de grade.

O mașină de îndoit hidraulică semi-automată cu dorn poate face față acestui tip de lucrare de țevi de oțel în mod constant, mai ales atunci când ciclul de producție este mic spre mediu.

Mașină de îndoit țevi hidraulice de înaltă performanță seria NC L Un îndoit hidraulic semi-automat cu îndoire în sensul acelor de ceasornic și prindere hidraulică, ideal pentru rulajele medii. Stochează 16 programe cu compensare a returului elastic și se ocupă de oțel, inox, aluminiu și multe altele, oferind rezultate consistente pentru verificări de la rază la OD. Vizualizare produs →

Același flux funcționează pentru aluminiu, inox și cupru, dar factorii se modifică. Pentru aluminiu, poate fi nevoie să crească la 3D sau 4D, cu excepția cazului în care temperatură este moale și se folosește un dorn.

Reguli practice pentru proiectare și scule

Când lucrați la un produs nou, urmați aceste reguli înainte de a oferi o muncă de muncă.

1. Folosiți întotdeauna grosimea peretelui, nu OD nominală, când evaluați subțierea.
2. Pentru tuburi, confirmați dacă rază este sau rază centrală sau răză interioară. Nu presupuneți că desenul folosește aceeași referință ca și sculele.
3. Pentru tablă, sau rază interioară mai decât grosimea materialului necesită o matriță ascuțită cu operatori speciali și încă se poate fisura.
4. Când mai multe raze sunt pe un tub, păstrați raza cea mai strânsă ca punct de plecare. Toate celelalte coturi ar trebui să fie egale sau mai mari decât aceasta.
5. Dacă o rază strânsă este inevitabil, planificați un dorn sau un alții mai mare cu alungire mai mare.

Pentru lucrările de producție în domenii precum conductele de sistem HVAC sau producția de automobile, alegerea razei afectează configurația sculelor de îndoire, alocația de subțiere a pereților și rata finală de trecere a testului de scurgere.

Când să consultați producătorul mașinii

calculat o rază pe hârtie, dar răspunsul fabricabil depinde de îndoitorul pe care îl rulați. O mașină cu un set de scule cu rază centrală mai mare poate produce coturi consistente pentru liniile hidraulice. O mașină CNC completă automată cu comenzi servo-hidraulice poate compensa revenirea la un lot. Acestea sunt întrebările care necesită contribuția producătorului de mașini.

Furnizați diametrul exterior al tubului, grosimea peretelui, specificația materialului și raza centrală dorită. Cu aceste patru valori, producătorul de îndoit poate recomanda un set de matrițe, tipul de dorn și viteza de îndoire. Este o cale mult mai scurtă decât eliminarea unei comenzi de scule.

Pentru producția de amestec înalt, o mașină completă automată cu control-hidraulic vă oferi unghiuri de înire repetabile și posibilitatea de a executa mai multe lucrări fără a reseta manual opririle. Pentru lucrări cu un singur scop, un îndoit hidraulic semi-automat poate face lucrul la un cost de capital mai mic.

Mașină de îndoit țevi complet automată din seria L CNC cu control servo-hidraulic Această mașină completă automată combină controlul servo-hidraulic cu trei ax programabile, permițând unghiuri repetabile pentru producția de amestec înalt. Include lubrifierea dornului și un PLC cu ecran tactil pentru o monitorizare ușoară, potrivite pentru lucrările care necesită ajustări precise ale razei. Vizualizare produs →

Concluzia

Calcularea razei de curbură este o sarcină simplă atunci când aveți intrările potrivite. Găsiți întinderea maximă admisă a peretelui exterior, setați raza peste cea minimă pentru material și alegeți un dispozitiv de îndoit cu unelte care pot menține rază și pot controla înapoi. Dacă nu sunteți sigur despre tub sau scule, trimiteți specificațiile materialelor și raza dorită furnizorului mașinii înainte de a vă angaja la un set de matrițe.