Torude raadiuse painutamise meetodid

Tänapäeval kasutatakse metallkonstruktsioonide tootmisel toru painutamist raadiuses keevitamise ja keermestatud ühenduste alternatiivina.

See on toodetud spetsiaalsete tööriistade abil. Kui materjali ristlõige on väike, kasutatakse käsitsi toru painutajaid.. Kui toodete läbimõõt on märkimisväärne, kasutatakse masinaid.

Kõige sagedamini on vaja painutada ümmargusi ja kujuga torusid.

Painutusprotsessi teoreetilised alused

Painutamisel tekkivate pingete tõttu:

• toru seina venitatakse rakendatud jõu abil piki väliskülge;
• seestpoolt kokkusurutud;
• Samuti moodustub neutraaltelg, millel materjali olek ei muutu.

Ümmarguste, ruudukujuliste ja ristkülikukujuliste sektsioonide käitumine, rikete tüübid

Toru seinte paksus painde välisküljel väheneb, kuna tekkivad pinged tekitavad tõmbemomendi:

1. Õhenenud välissein kipub toru keskjoone suunas painduma. See põhjustab selle ristlõike deformeerumist.
2. Kui toote tõmbetugevus ületatakse, puruneb see piki välimist painutustasandit.

Toru seinte paksus painde siseküljel suureneb survepinge tekkimise tõttu. Kui toote survetugevus ületatakse, kaotab see lokaalse jäikuse. See viib sügavate voltide moodustumiseni painutatud toru siseküljel.

Kuidas käituvad ruudukujulised ja ristkülikukujulised profiilid?

1. Nende torukujulised seinad on maksimaalselt surve- ja tõmbepingele allutatud nii välis- kui ka sisepainde tasapinnal.
2. Materjalil on suurenenud kalduvus deformeeruda, mistõttu on käsitöölisel seda raske kontrollida.
3. Profiilmaterjal painde siseküljel kipub vertikaalselt paisuma. Samuti voolab see horisontaalselt mööda toote otsapinda. Need pinged suruvad vertikaalselt joondatud toruseinad paika. See põhjustab ruudukujulise ristlõike deformeerumist, omandades trapetsikujulise kuju.
4. Ristkülikukujulised ja ruudukujulised ristlõiked edastavad kinnitusjõude painutus- ja kinnituslõugade vahel halvasti.
5. Profiil kipub painde alguses mööda jalanõu libisema. See võib põhjustada hõõrdumist, mis omakorda viib seadmete kulumiseni.

Ümmarguse ristlõikega materjali käitumine painutamisel:

1. Materjal deformeerub kõige suurema pingega piirkondades vähem. Maksimaalse kokkusurumise/venituse piirkonnad asuvad ristlõike keskjoonega puutuja suunas.
2. Ümar kuju võimaldab metallil painutamise ajal ühtlaselt igas suunas voolata. See võimaldab käsitöölisel materjali deformatsiooniprotsesse kergemini kontrollida.
3. Tänu ümarale ristlõikele edastab toru jõud hästi painutus- ja kinnitusklambrite vahel.
4. Ümarate torude raadiuses painutamisel need tööriistas praktiliselt ei libise.

Kuidas arvutada minimaalset lubatud raadiust

Toru minimaalne painutusraadius, mille juures toimub kriitiline deformatsiooniaste, määratakse suhtega:

Rmin=20∙S

Selles:

• Rmin tähendab toote minimaalset võimalikku painderaadiust;
• S tähistab torujuhtme paksust (millimeetrites).

Seega on toru keskmise telje raadius: R=Rmin+0,5∙Dn. Siin tähistab Dn ümarvarda nimiläbimõõtu.

Minimaalse painutusraadiuse õige arvutamise eeltingimus on vajadus arvestada suhtega:

Kt=S:D

Siin:

• Kt on toodete õhukesuse koefitsient;
• D tähistab torude välisläbimõõtu.

Seetõttu on minimaalse lubatud painutusraadiuse arvutamise universaalne valem järgmine:

R=20∙Kt∙D+0,5∙Dn.

Kui antud raadius on suurem kui ülaltoodud valemist saadud väärtus, siis külma toru painutamise meetodKui see on väiksem kui arvutatud väärtus, tuleks materjali eelsoojendada. Vastasel juhul deformeeruvad selle seinad painutamise ajal.

On vaja arvestada juhtumiga, kus õhukeseinaline parameeter on 0,03 < Kt < 0,2

1. Siis peaks õõnesvarda minimaalne lubatud painderaadius ilma spetsiaalset tööriista kasutamata olema: R ≥9,25∙((0,2-Kt)∙0,5).
2. Kui minimaalne painutusraadius on väiksem kui arvutatud väärtus, on mandreli kasutamine kohustuslik.

Torude painderaadiuse korrektsioon pärast koormuse eemaldamist, võttes arvesse tagasivedru (sirgendamise inertsi), arvutatakse järgmise valemi abil:

Ri = 0,5∙Ki∙Do.

Siin:

• Do tähendab südamiku ristlõiget;
• Ki on konkreetse materjali elastse deformatsiooni koefitsient (vastavalt teatmeteosele).

Seega:

1. Kuni 4 cm läbimõõduga teras- või vasktoru elastse deformatsiooni ligikaudseks arvutamiseks kasutatakse koefitsienti 1,02.
2. Analoogide puhul, mille siseläbimõõt on suurem kui 4 cm, on see näitaja võrdne 1,014-ga.

Materjali täpse painutamisnurga teadasaamiseks, võttes arvesse toru pöörlemisraadiust, kasutatakse järgmist valemit:

∆=∆c∙(1 + 1:Ki)

Siin:

• ∆c on mediaantelje pöördenurk;
• Ki on teatmeteose kohaselt vedrutegur.

Kui nõutav raadius on 2-3 korda suurem kui õõnesvarda ristlõige, võetakse vedrukoefitsient 40-60.

Vaata videot

TG4, elektromehaaniline torupainutaja, paksuseinaliste torude painutamine,

Vaata seda videot YouTube'is

Torude raadiuse painutamise meetodid

Torude raadiusesse painutamiseks on mitu meetodit.

Manuaalsete torude painutajate kasutamine. Käsitööriistu kasutatakse painutatud torude ühes tükis tootmiseks. Materjali saab kuumutada või külmtöödelda. Tööriistad koosnevad liikuva rulliga varustatud mandrelist, mis painutab materjali. Need toimivad varda kokkusurumise teel. Enne kasutamist võetakse arvesse ümmarguse või kandilise toru liikumisraadiust.

Saate töötada otse ehitusplatsil, kasutades erineva disainiga mobiilseadmeid.

Lihtsaimad kangitüüpi seadmed. Nende pikad varred võimaldavad materjali painutada inimjõu abil. Kangitüüpi seadmed võimaldavad torusid painutada kuni 180-kraadise nurga all, eeldusel, et materjal on painduv (roostevaba teras, vask, alumiinium) ja läbimõõduga kuni 20 mm.

Amburtoru painutajatel on keerukam konstruktsioon. Need asetavad toru kahele toele, mis pöörlevad ümber oma telje. Painutusmoodul koos liikuva vardaga avaldab survet varda osale, mis asub tugede vahel.

Amburseadmetes on võimalik painutada kuni 10 cm ristlõikega õõnesvardaid kuni 90-kraadise nurga all.

Toorikule suruvad vardad võivad olla:

• kruvi mehaaniline;
• hüdrauliline, varustatud manuaalse ajamiga;
• hüdrauliline, varustatud elektrimootoriga.

Kõige produktiivsemad on elektriseadmed. Need painutavad toorikuid eemaldatavate moodulite abil, millel on erinevad raadiused. Toorik painutatakse soovitud nurga alla pöörleva mandreli abil. Kui ehitusplatsil napib voolu, saab seadet toita akuga.

Sellise tööriista abil on võimalik toorikuid painutada kuni 180-kraadise nurga all.

Stantside painutamine pressimise abil

Kuni 70 sentimeetri pikkuste toorikute painutamine on võimalik stantsimise abil. Sellisel juhul kasutatakse hüdraulilisi või mehaanilisi presse. See meetod võimaldab toota keeruka kujuga konstruktsioonielemente.

Toorikute pressimine on kõige kallim painutusmeetod. Samas pakub see ka suurimat tootlikkust. See meetod võimaldab toota laia valikut tooteid.

Toru painutusmasinate seadmed

Torude painutamine tööstuslikus mahus toimub masinate abil.

Rulli painutamine. Kõige levinum painutusmasina tüüp on valtsimismasin. Kõige sagedamini kasutatakse kolmerullilisi masinaid, mis on mõeldud pikkade toorikute painutamiseks. Neid saab kasutada ka spiraalsete torukujuliste toodete valmistamiseks.

Toorik liigub läbi rullide, mille asend määrab selle painderaadiuse. Samal ajal surutakse seda mõlemalt poolt kokku deformatsioonisilindriga. See asetatakse rullide vahele, et toorikut saaks rippudes painutada. Rullikud toimivad metallitöötlemise ajal toena.

Tihendustöötlus

Tootmises kasutatakse sageli masinaid, mis painutavad väikese raadiusega toorikuid survepainutuse abil. Need masinad töötlevad nii väikese kui ka suure ristlõikega toorikuid. Protsess hõlmab toorikute lokaalset kuumutamist ja samaaegset aksiaalset survet.

Masin koosneb järgmisest:

• raam, millel asub kütteseade;
• tugirull;
• klambrite paar, millest esimene on painutus-pöördklamber, teine ​​on pöördklamber.

Seade on võimeline painutama elemente 180º nurga all. See kinnitab toorikuid konstantse jõuga, olenemata nende ristlõikest ja painutamise ajal deformatsiooni epitsentris tekkiva aksiaaljõu suurusest. Seade suudab töödelda nii ruudukujulisi kui ka ristkülikukujulisi profiile.

Pöörleva ekstraheerimisega painutamine

Pöördtorude tõmbamine toimub masinatel, millel on elektrilised või hüdraulilised toed pressrullikute liigutamiseks. Viimaseid kasutatakse toodetud elemendi soovitud konfiguratsiooni ja paksuse saavutamiseks.

Pöördtõmbemeetodil valmistatakse osi õõnsatest pöörlevatest varrastest, mida deformeeritakse rullide abil liikuval tünnil. Praegu kasutatakse enamasti CNC-pöördtõmbemasinaid. Nende tarkvara võtab arvesse materjali deformatsioonikindlust. Tootmises kasutatakse asjakohaseid GOST-standardeid.

Kokkuvõte

Väikestes kogustes saab torusid painutada käsitööriistade abil. Tööstuslikus mastaabis tehakse seda spetsiaalsete masinate abil. Enne alustamist on vaja arvutada minimaalne lubatud painutusraadius.

Vaata videot

MTB10 40, raadiusega torupainutuspink, hea ja odav torupainutuspink,