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Sommario
Una ruga all'interno di una curva è più di un difetto estetico: indebolisce la parete, intrappola il fluido e di solito manda la parte a rottamare. Eppure la maggior parte delle rughe sono evitabili. La parete interna del tubo si deforma perché viene compressa più di quanto possa assorbire e la soluzione è quasi sempre una combinazione della soluzione di , piegatura dei tubi con schema di piegatura dei tubi e della macchina giusta. SLS Machinery costruisce attrezzature per la piegatura di tubi di precisione CNC e utensili per trafilatura rotante che mantengono sotto controllo questa compressione. Questa guida spiega le 7 cause più comuni di grinze nella piegatura dei tubi e i passaggi per eliminarle.
Questo post tratta: come il raggio di curvatura e il rapporto D determinano se un muro si deforma; perché il supporto del mandrino e la configurazione dello stampo raschiatore contano più di qualsiasi altra variabile; come le impostazioni della macchina , come la velocità della piastra guida , , la pressione della fustella e la velocità di avanzamento, creano o rimuovono le rughe; e le caratteristiche della macchina piegatubi per cui vale la pena pagare.
L'increspatura è un fallimento della compressione. Durante una curva, la parete esterna si allunga sotto tensione mentre la parete interna si comprime; l' asse neutro intermedio rimane invariato. Quando la compressione supera la capacità del materiale, la parete interna si piega in onde che corrono perpendicolari alla direzione di piegatura: ciò che gli operatori chiamano piegatura e increspatura.
Tre variabili controllano se ciò accade. Innanzitutto, il raggio di curvatura relativo al diametro del tubo: il rapporto D (raggio della linea centrale ÷ OD). Al di sotto di circa 2:1, il rischio di rughe aumenta rapidamente a meno che non venga aggiunto un supporto interno. In secondo luogo, il fattore parete : diametro esterno diviso per lo spessore della parete. Le pareti sottili hanno poca rigidità e si deformano facilmente. In terzo luogo, la duttilità del materiale: l’acciaio inossidabile si raggrinzisce più facilmente dell’alluminio più morbido perché resiste alla deformazione uniforme sotto carico.
1) Raggio di curvatura troppo piccolo per il diametro del tubo. Un raggio inferiore a 2D costringe la parete interna a comprimersi bruscamente; al di sotto di 1,5 D, le rughe appaiono quasi garantite senza attrezzi speciali.
2) Mandrino mancante o fuori posto. Il mandrino sostiene la parete interna. Nessun mandrino, o posizionato troppo dietro al punto tangente , lascia il muro senza supporto esattamente nel punto in cui inizia la compressione.
3) Forza della matrice di pressione errata. Una forza troppo debole fa sì che il tubo scivoli e si raggrinzisca; il troppo pizzica e assottiglia il muro.
4) Spazio e progettazione degli utensili. Gli spazi sovradimensionati nella matrice del morsetto , nella matrice di piegatura o nella matrice antipiega consentono alla parete di muoversi liberamente e piegarsi sotto compressione.
5) Spazio tra gli stampi o rastrello troppo grande. Uno stampo raschiatore posizionato troppo indietro o con un angolo di spoglia troppo elevato lascia uno spazio in cui il metallo compresso si accumula formando delle grinze.
6) Velocità della piastra guida più veloce della matrice. Quando la guida spinge il tubo in avanti più velocemente della rotazione della matrice di piegatura, la parete interna si comprime prima che gli strumenti possano supportarla.
7) Velocità di avanzamento troppo elevata nelle curve strette. Per raggi inferiori a 3D, una velocità di avanzamento aggressiva travolge l'utensileria e forza la deformazione precoce.
Posizionare correttamente il mandrino. La punta del mandrino dovrebbe trovarsi 0–0,125 pollici dietro il punto tangente , regolato in incrementi di ~0,010 pollici. Curve strette e pareti sottili richiedono un mandrino a sfera o un mandrino a passo stretto ; per raggi più grandi è possibile utilizzare un mandrino a spina . La distanza tra mandrino e tubo dovrebbe rimanere nell'intervallo 0,02–0,06 pollici – più stretta (0,02–0,04 pollici) per lavori con pareti sottili.
Impostare lo stampo del raschiatore su un gap vicino allo zero. Posizionare la punta 0,060–0,300 pollici dietro il punto tangente con un angolo di inclinazione di 1–2°. Per fattori di parete alta, utilizzare una matrice raschiante con retro quadrato , che contatta una superficie maggiore rispetto a uno stile inserto.
Bilanciare la forza della pressione e la spinta. Aumentare la forza della matrice di pressione fino a quando il tubo rimane bloccato contro la matrice di curvatura senza assottigliarsi; aggiungere un controllo boost all'inizio della curva per aiutare il tubo a conformarsi alla scanalatura dello stampo.
Sincronizza la velocità della piastra guida. La velocità di guida ideale è uguale alla velocità circonferenziale dello stampo: Velocità della piastra guida = (2 × π × Raggio di piegatura × RPM) ÷ 60. Utilizzare un tachimetro o un controllo digitale per abbinarli.
Scegli un raggio più ampio ove possibile. Mantenere il rapporto D pari o superiore a 2:1 è la soluzione di piegatura del tubo più semplice . Laddove il progetto richiede un raggio stretto, combinare un raggio più piccolo con il supporto del mandrino e della matrice raschiante invece di piegarsi senza supporto.
Lubrificare e mantenere gli strumenti. Piegare l'olio e pulire le superfici dello stampo riducono i picchi di attrito che innescano la deformazione locale; gli inserti e le matrici usurati devono essere sostituiti prima che inizino a lacerare la superficie.
Quando appare una piega, cambia una variabile alla volta e piega nuovamente:
1. Confermare che la velocità della piastra guida corrisponda alla rotazione dello stampo; 2. Misurare la distanza tra mandrino e tubo con spessimetri; 3. Ridurre la velocità di avanzamento al di sotto di 1,6 pollici/s per le curve strette; 4. Regolazione fine della forza dello stampo di pressione ; 5. Ricontrollare la distanza e la rastrelliera della matrice del raschiatore; 6. Eseguire le curve di prova e registrare i risultati. Questa routine sistematica di risoluzione dei problemi di piegatura dei tubi isola la causa invece di inseguire i sintomi.
Le pieghe uniformi e senza pieghe derivano da una configurazione ripetibile. Contrassegnare e bloccare la posizione del mandrino, la distanza tra gli stampi del raschiatore e l'angolo di spoglia una volta che funzionano. Utilizzare correttamente il principio di piegatura a disegno rotante : la matrice di piegatura, la matrice di pressione , della matrice di bloccaggio e il raschiatore devono essere tutti allineati sulla stessa linea centrale. Per la piegatura di tubi a pareti sottili , dare la priorità ai mandrini a passo stretto e alle matrici raschianti con retro quadrato. Fai attenzione anche ai difetti secondari: assottigliamento delle pareti sul raggio esterno, appiattimento della sezione trasversale e ritorno elastico dopo il rilascio: tutti e tre rispondono agli stessi parametri.
Una moderna macchina piegatubi CNC elimina la maggior parte delle congetture. Cerca la piastra di guida sincronizzata e il controllo della velocità dello stampo, la regolazione fine del mandrino con incrementi di 0,004 pollici, la forza di pressione programmabile dello stampo e il controllo boost e il monitoraggio in tempo reale dello spessore della parete durante la piega. Queste caratteristiche sono importanti negli scarichi automobilistici e nelle linee dei telai, nei telai dei mobili , nei corrimano per l'edilizia e nelle bobine degli scambiatori di calore , dove una curva rifiutata costa molto di più della caratteristica della macchina che la impedisce.
D: Cosa provoca le grinze quando si piega un tubo?
R: Compressione eccessiva della parete interna, solitamente dovuta a un raggio di curvatura troppo piccolo per il diametro del tubo, supporto del mandrino mancante o fuori posizione, spazi degli utensili sovradimensionati o una velocità della piastra di guida che supera la velocità della matrice di piegatura.
D: Qual è il raggio di curvatura minimo per evitare le pieghe?
R: Come regola generale, mantenere il raggio della linea centrale almeno due volte il diametro esterno del tubo (2D) quando si piega senza supporto interno. Al di sotto del 2D, utilizzare un mandrino e una matrice raschiante.
D: Come posso evitare che si formino grinze su un tubo a parete sottile?
R: Utilizzare un mandrino a sfera a passo stretto posizionato nel punto di tangenza, una matrice raschiante con retro quadrato con gioco prossimo allo zero, gioco del mandrino più stretto (0,02–0,04 pollici) e un avanzamento più lento e sincronizzato.
D: Perché il mio tubo si raggrinzisce anche con un mandrino?
R: Il mandrino potrebbe trovarsi troppo indietro rispetto al punto di tangenza, la distanza tra mandrino e tubo potrebbe essere troppo grande o la distanza/angolo di spoglia della matrice raschiante potrebbe non essere conforme alle specifiche: controllarli tutti e tre in quest"ordine.
D: La velocità della piastra guida causa davvero grinze?
R: Sì. Se la piastra guida spinge il tubo più velocemente della rotazione dello stampo, la parete interna si comprime prematuramente e si deforma. Far corrispondere le due velocità è una delle soluzioni più economiche disponibili.
D: Le macchine CNC possono eliminare completamente le rughe?
R: Con gli utensili corretti e i parametri sincronizzati, le moderne macchine CNC mantengono la qualità di piegatura in modo ripetibile e riducono gli scarti legati alle grinze quasi a zero durante i cicli di produzione.
D: Cos"è uno stampo raschiante e quando ne ho bisogno?
R: Uno stampo raschiatore preme contro il raggio interno appena prima della curvatura e leviga il materiale compresso prima che si pieghi. È essenziale per raggi stretti e tubi a parete sottile.
D: Quali altri difetti dovrei controllare durante la piegatura?
A: assottigliamento delle pareti e screpolature sul raggio esterno, appiattimento della sezione trasversale e ritorno elastico dopo il rilascio. Condividono le stesse cause principali e rispondono alle stesse correzioni di configurazione.
Le rughe sono il segnale più chiaro che la compressione sta superando il supporto. Correggere prima il raggio di curvatura e il rapporto D , quindi la posizione del mandrino, l'impostazione dello stampo raschiatore e la sincronizzazione della velocità. Una routine strutturata di risoluzione dei problemi di piegatura dei tubi e una macchina piegatubi CNC capace trasformano un difetto costoso in un processo controllabile. SLS Machinery offre piegatrici a disegno rotativo, pacchetti di utensili e supporto di processo per tubi, dalle linee di precisione di piccolo diametro ai tubi a pareti spesse: contattaci con le dimensioni del tubo, il materiale e il raggio di curvatura per una configurazione consigliata.
URL del canale video SLS Machinery: https://www.youtube.com/channel/UCBz_laOhfRZ_e00NxcyMwhQ
