Vamzdžių lenkimo spindulio metodai

Šiais laikais, gaminant metalines konstrukcijas, vamzdžių lenkimas išilgai spindulio naudojamas kaip alternatyva suvirinimui ir srieginėms jungtims.

Jis gaminamas naudojant specialius įrankius. Jei medžiagos skerspjūvis yra mažas, naudojami rankiniai vamzdžių lenktuvai.. Kai gaminių skersmuo yra didelis, naudojamos mašinos..

Dažniausiai reikia sulenkti apvalius ir profiliuotus vamzdžius.

Lenkimo proceso teoriniai pagrindai

Dėl lenkimo metu atsirandančių įtempių:

• vamzdžio sienelė ištempiama išilgai išorės veikiant jėgai;
• suspaustas iš vidaus;
• taip pat susidaro neutrali ašis, ant kurios medžiagos būsena nekinta.

Apskritų, kvadratinių ir stačiakampių sekcijų elgsena, gedimų tipai

Vamzdžio sienelių storis išorinėje lenkimo dalyje tampa mažesnis dėl to, kad susidarę įtempiai sukuria tempimo momentą:

1. Suplonėjusi išorinė sienelė linkusi lenktis vamzdžio centrinės linijos link. Dėl to jo skerspjūvis deformuojasi.
2. Kai viršijamas gaminio tempiamasis stipris, jis lūžta išilgai išorinės lenkimo plokštumos.

Vamzdžio sienelių storis lenkimo vidinėje pusėje padidėja dėl gniuždymo įtempių atsiradimo. Kai gaminio gniuždymo stipris viršijamas, jis praranda vietinį standumą. Dėl to sulenkto vamzdžio vidinėje pusėje susidaro gilios raukšlės.

Kaip elgiasi kvadratiniai ir stačiakampiai profiliai?

1. Jų vamzdinės sienelės yra maksimaliai veikiamos gniuždymo ir tempimo įtempių tiek išorinėje, tiek vidinėje lenkimo plokštumose.
2. Medžiaga turi padidintą polinkį deformuotis, todėl meistrui sunku ją valdyti.
3. Profilinė medžiaga lenkimo vidinėje pusėje linkusi plėstis vertikaliai. Ji taip pat teka horizontaliai išilgai gaminio galo. Šie įtempiai stumia vertikaliai išlygintas vamzdžio sieneles į vietą. Dėl to kvadratinis skerspjūvis deformuojasi ir įgauna trapecijos formą.
4. Stačiakampiai ir kvadratiniai skerspjūviai prastai perduoda prispaudimo jėgas tarp lenkimo ir prispaudimo žandų.
5. Profilis linkęs slysti palei batą lenkimo pradžioje. Tai gali sukelti trintį, dėl kurios įranga susidėvi.

Apskrito skerspjūvio medžiagos elgsena ją sulenkus:

1. Medžiaga mažiau deformuojasi didžiausio įtempio vietose. Didžiausio suspaudimo/tempimo vietos yra liestinės skerspjūvio vidurio linijai.
2. Apvali forma leidžia metalui lenkimo metu tolygiai tekėti visomis kryptimis. Tai leidžia meistrui lengviau valdyti medžiagos deformacijos procesus.
3. Dėl apvalaus skerspjūvio vamzdis gerai perduoda jėgas tarp lenkimo ir prispaudimo žandų.
4. Lenkiant apvalius vamzdžius išilgai spindulio, jie praktiškai neslysta įrankyje.

Kaip apskaičiuoti minimalų leistiną spindulį

Minimalus vamzdžio lenkimo spindulys, kuriam esant atsiranda kritinis deformacijos laipsnis, nustatomas pagal santykį:

Rmin = 20∙S

Jame:

• Rmin reiškia mažiausią įmanomą gaminio lenkimo spindulį;
• S žymi vamzdyno storį (mm).

Todėl spindulys išilgai vidurinės vamzdžio ašies yra: R = Rmin + 0,5 ∙ Dn. Čia Dn žymi apvalaus strypo vardinį skersmenį.

Būtina sąlyga norint teisingai apskaičiuoti minimalų lenkimo spindulį, reikia atsižvelgti į santykį:

Kt=S:D

Čia:

• Kt reiškia gaminių plonumo koeficientą;
• D žymi išorinį vamzdžio skersmenį.

Todėl universali minimalaus leistino lenkimo spindulio apskaičiavimo formulė yra:

R = 20∙Kt∙D+0,5∙Dn.

Kai duotas spindulys yra didesnis už vertę, gautą pagal aukščiau pateiktą formulę, tada Šalto vamzdžio lenkimo metodasJei jis yra mažesnis už apskaičiuotą vertę, medžiagą reikia iš anksto pašildyti. Priešingu atveju, lenkiant jos sienos deformuosis.

Būtina atsižvelgti į atvejį, kai plonasienės parametras yra 0,03 < Kt < 0,2

1. Tada minimalus leistinas tuščiavidurio strypo lenkimo spindulys, nenaudojant specialaus įrankio, turėtų būti: R ≥9,25∙((0,2-Kt)∙0,5).
2. Kai minimalus lenkimo spindulys yra mažesnis už apskaičiuotą vertę, privaloma naudoti įtvarą.

Vamzdžių lenkimo spindulio korekcija pašalinus apkrovą, atsižvelgiant į spyruoklinį spyruoklėjimą (tiesinimo inerciją), apskaičiuojama pagal formulę:

Ri = 0,5∙Ki∙Do.

Čia:

• „Do“ reiškia įtvaro skerspjūvį;
• Ki yra konkrečios medžiagos elastinės deformacijos koeficientas (pagal žinyną).

Taigi:

1. Apytiksliai plieno arba vario vamzdžio, kurio anga yra iki 4 cm, elastinės deformacijos apskaičiavimui naudojamas koeficientas 1,02.
2. Analogams, kurių vidinis skersmuo didesnis nei 4 cm, šis skaičius bus lygus 1,014.

Norint sužinoti tikslų kampą, kuriuo medžiaga turėtų būti sulenkta, atsižvelgiant į vamzdžio sukimosi spindulį, naudojama ši formulė:

∆=∆c∙(1 + 1:Ki)

Čia:

• ∆c yra vidurinės ašies sukimosi kampas;
• Ki yra spyruoklės koeficientas pagal žinyną.

Kai reikalingas spindulys yra 2–3 kartus didesnis už tuščiavidurio strypo skerspjūvį, imamas 40–60 spyruoklės koeficientas.

Žiūrėti vaizdo įrašą

TG4, elektromechaninis vamzdžių lenktuvas, skirtas storasienių vamzdžių lenkimui,

Žiūrėkite šį vaizdo įrašą „YouTube“ platformoje

Vamzdžių lenkimo spindulio metodai

Yra keli vamzdžių lenkimo spindulio metodai.

Naudojant rankinius vamzdžių lenktuvus. Rankiniai įrankiai naudojami vienetinių lenktų vamzdžių gamybai. Medžiaga gali būti kaitinama arba apdirbama šaltai. Įrankiai susideda iš įtvaro su judančiu voleliu, kuris lenkia medžiagą. Jie veikia suspausdami strypą. Prieš naudojimą atsižvelgiama į apvalaus arba kvadratinio vamzdžio sukimosi spindulį.

Galite dirbti tiesiogiai statybvietėje naudodami įvairių dizainų mobiliuosius įrenginius.

Paprasčiausi svirtiniai įtaisai. Jų ilgos svirtys leidžia sulenkti medžiagą naudojant žmogaus jėgą. Svirtiniai įtaisai leidžia sulenkti vamzdžius iki 180 laipsnių kampu, jei medžiaga yra lanksti (nerūdijantis plienas, varis, aliuminis) ir jos skersmuo yra iki 20 mm.

Arbaletų vamzdžių lenktuvai yra sudėtingesnės konstrukcijos. Jie stato vamzdį ant dviejų atramų, kurios sukasi aplink savo ašį. Lenkimo modulis, sujungtas su judančiu strypu, spaudžia strypo dalį, esančią tarp atramų.

Arbaletų įrenginiuose galima sulenkti iki 10 cm skerspjūvio tuščiavidurius strypus iki 90 laipsnių kampu.

Strypai, kurie spaudžia ruošinį, gali būti:

• sraigtinis mechaninis;
• hidraulinis, su rankiniu pavarų dėže;
• hidraulinis, aprūpintas elektros varikliu.

Produktyviausi yra elektriniai prietaisai. Jie lenkia ruošinius naudodami nuimamus modulius su įvairiais spinduliais. Ruošinys sulenkiamas norimu kampu naudojant besisukantį įtvarą. Jei statybvietėje trūksta elektros energijos, prietaisą galima maitinti baterija.

Tokio įrankio pagalba galima sulenkti ruošinius iki 180 laipsnių kampu.

Štampo lenkimas presuojant

Štampuojant galima sulenkti iki 70 centimetrų ilgio ruošinius. Šiuo atveju naudojami hidrauliniai arba mechaniniai presai. Šis metodas leidžia gaminti sudėtingų formų konstrukcinius elementus.

Presuoti ruošinius yra brangiausias lenkimo būdas. Tačiau jis taip pat pasižymi didžiausiu našumu. Šis metodas leidžia gaminti platų gaminių asortimentą.

Vamzdžių lenkimo staklių įranga

Vamzdžių lenkimas pramoniniu mastu atliekamas naudojant mašinas.

Ritinio lenkimas. Labiausiai paplitęs lenkimo staklių tipas yra valcavimo staklės. Dažniausiai naudojamos trijų volų staklės, skirtos ilgiems ruošiniams lenkti. Jos taip pat gali būti naudojamos spiraliniams vamzdiniams gaminiams gaminti.

Ruošinys juda voleliais, kurių padėtis lemia jo lenkimo spindulį. Tuo pačiu metu jis iš abiejų pusių suspaudžiamas deformacijos cilindru. Jis yra tarp volelių, kad ruošinį būtų galima sulenkti pakibus. Voleliai metalo apdirbimo metu veikia kaip atrama.

Suspaudimo apdorojimas

Gamyboje dažnai naudojamos staklės, kurios lenkia mažo spindulio ruošinius suspaudimo būdu. Šios staklės apdoroja tiek mažo, tiek didelio skerspjūvio ruošinius. Procesas apima lokalizuotą ruošinių kaitinimą ir vienu metu ašinį slėgį.

Mašiną sudaro:

• rėmas su ant jo esančiu šildytuvu;
• atraminis volelis;
• pora spaustuvų, iš kurių pirmasis yra lenkiamasis sukamasis spaustukas, antrasis - sukimo spaustukas.

Įrenginys gali lenkti elementus 180º kampu. Jis tvirtina ruošinius pastovia jėga, nepriklausomai nuo jų skerspjūvio ir ašinės jėgos, susidarančios deformacijos epicentre lenkimo metu, dydžio. Įranga gali apdirbti kvadratinius ir stačiakampius profilius.

Rotacinis-ištraukimo lenkimas

Rotacinis vamzdžių tempimas atliekamas mašinomis su elektrinėmis arba hidraulinėmis atramomis presavimo voleliams perkelti. Pastarieji naudojami norint pasiekti norimą pagaminto elemento konfigūraciją ir storį.

Rotacinio braižymo būdu iš tuščiavidurių besisukančių strypų, deformuojamų volelių ant judančio įtvaro, gaminamos detalės. Šiuo metu daugeliu atvejų naudojamos CNC rotacinio braižymo staklės. Jų programinė įranga atsižvelgia į medžiagos atsparumą deformacijai. Gamyboje naudojami atitinkami GOST standartai.

Išvada

Mažais kiekiais vamzdžius galima lenkti rankiniais įrankiais. Pramoniniu mastu tai daroma naudojant specializuotas mašinas. Prieš pradedant, būtina apskaičiuoti minimalų leistiną lenkimo spindulį.

Žiūrėti vaizdo įrašą