Cauruļu liekšanas metodes pēc rādiusa

Mūsdienās metāla konstrukciju ražošanā cauruļu liekšana pa rādiusu tiek izmantota kā alternatīva metināšanai un vītņotiem savienojumiem.

To ražo, izmantojot īpašus instrumentus. Ja materiāla šķērsgriezums ir mazs, tiek izmantoti manuālie cauruļu locītāji.. Ja izstrādājumu diametrs ir ievērojams, tiek izmantotas mašīnas.

Visbiežāk ir nepieciešams saliekt apaļas un formas caurules.

Liekšanas procesa teorētiskie pamati

Lieces laikā radušos spriegumu dēļ:

• caurules siena tiek izstiepta gar ārpusi ar pielietoto spēku;
• saspiests iekšpusē;
• veidojas arī neitrāla ass, uz kuras materiāla stāvoklis nemainās.

Apļveida, kvadrātveida un taisnstūrveida sekciju uzvedība, bojājumu veidi

Caurules sienu biezums līkuma ārējā daļā kļūst mazāks, jo radītie spriegumi rada stiepes momentu:

1. Atšķaidītā ārējā siena mēdz saliekties caurules centra līnijas virzienā. Tas izraisa tās šķērsgriezuma deformāciju.
2. Kad izstrādājuma stiepes izturība tiek pārsniegta, tas saplīst gar ārējo lieces plakni.

Caurules sieniņu biezums līkuma iekšpusē palielinās spiedes sprieguma rašanās dēļ. Kad izstrādājuma spiedes stiprība tiek pārsniegta, tas zaudē lokālo stingrību. Tas noved pie dziļu kroku veidošanās līkuma iekšpusē.

Kā uzvedas kvadrātveida un taisnstūrveida profili?

1. To cauruļveida sienas ir maksimāli pakļautas spiedes un stiepes spriegumam gan ārējā, gan iekšējā lieces plaknē.
2. Materiālam ir paaugstināta deformācijas tendence, tāpēc amatniekam ir grūti to kontrolēt.
3. Profila materiālam līkuma iekšpusē ir tendence vertikāli izplesties. Tas arī plūst horizontāli gar izstrādājuma gala virsmu. Šie spriegumi iespiež vertikāli izlīdzinātās caurules sienas vietā. Tas izraisa kvadrātveida šķērsgriezuma deformāciju, iegūstot trapecveida formu.
4. Taisnstūra un kvadrātveida šķērsgriezumi slikti pārnes iespīlēšanas spēkus starp liekšanas un iespīlēšanas žokļiem.
5. Profils mēdz slīdēt pa apavu līkuma sākumā. Tas var izraisīt berzi, kas savukārt noved pie aprīkojuma nodiluma.

Materiāla ar apaļu šķērsgriezumu uzvedība, kad tas ir saliekts:

1. Materiāls mazāk deformējas vietās ar vislielāko spriegumu. Maksimālās saspiešanas/stiepšanas vietas atrodas tangenciāli šķērsgriezuma centra līnijai.
2. Apaļā forma ļauj metālam vienmērīgi plūst visos virzienos liekšanas laikā. Tas ļauj amatniekam vieglāk kontrolēt materiāla deformācijas procesus.
3. Apaļā šķērsgriezuma dēļ caurule labi pārnes spēkus starp liekšanas un skavas žokļiem.
4. Liekot apaļas caurules pa rādiusu, tās praktiski neslīd instrumentā.

Kā aprēķināt minimālo pieļaujamo rādiusu

Caurules minimālo lieces rādiusu, pie kura notiek kritiskā deformācijas pakāpe, nosaka attiecība:

Rmin=20∙S

Tajā:

• Rmin nozīmē izstrādājuma minimālo iespējamo lieces rādiusu;
• S apzīmē cauruļvada biezumu (mm).

Tāpēc rādiuss pa caurules vidusasi ir: R=Rmin+0,5∙Dn. Šeit Dn apzīmē apaļstieņa nominālo diametru.

Priekšnoteikums minimālā lieces rādiusa pareizai aprēķināšanai ir nepieciešamība ņemt vērā attiecību:

Kt=S:D

Šeit:

• Kt ir produktu plānuma koeficients;
• D norāda caurules ārējo diametru.

Tāpēc universālā formula minimālā pieļaujamā lieces rādiusa aprēķināšanai ir:

R=20∙Kt∙D+0,5∙Dn.

Ja dotais rādiuss ir lielāks par vērtību, kas iegūta no iepriekš minētās formulas, tad Aukstās caurules liekšanas metodeJa tas ir mazāks par aprēķināto vērtību, materiāls ir jāuzsilda iepriekš. Pretējā gadījumā tā sienas lieces laikā deformēsies.

Jāņem vērā gadījums, kad plānsienu parametrs ir 0,03 < Kt < 0,2.

1. Tad doba stieņa minimālajam pieļaujamajam lieces rādiusam, neizmantojot speciālu instrumentu, jābūt: R ≥9,25∙((0,2-Kt)∙0,5).
2. Ja minimālais lieces rādiuss ir mazāks par aprēķināto vērtību, tad obligāti jāizmanto stienis.

Cauruļu lieces rādiusa korekcija pēc slodzes noņemšanas, ņemot vērā atsperes spēku (iztaisnošanas inerci), tiek aprēķināta pēc formulas:

Ri = 0,5∙Ki∙Do.

Šeit:

• Ar “Do” tiek apzīmēts stieņa šķērsgriezums;
• Ki ir konkrēta materiāla elastīgās deformācijas koeficients (saskaņā ar uzziņu grāmatu).

Tātad:

1. Lai aptuvenu aprēķinātu tērauda vai vara caurules elastīgās deformācijas lielumu ar urbumu līdz 4 cm, tiek izmantots koeficients 1,02.
2. Analogiem, kuru iekšējais diametrs ir lielāks par 4 cm, šis skaitlis būs vienāds ar 1,014.

Lai precīzi noteiktu materiāla saliekšanas leņķi, ņemot vērā caurules griezes rādiusu, tiek izmantota šāda formula:

∆=∆c∙(1+1:Ki)

Šeit:

• ∆c ir vidusass rotācijas leņķis;
• Ki ir atsperes koeficients saskaņā ar uzziņu grāmatu.

Kad nepieciešamais rādiuss ir 2-3 reizes lielāks par dobā stieņa šķērsgriezumu, tiek ņemts atsperes koeficients 40-60.

Noskatieties video

TG4, elektromehāniskais cauruļu locītājs, biezsienu cauruļu locīšana,

Noskatieties šo videoklipu pakalpojumā YouTube

Cauruļu liekšanas metodes pēc rādiusa

Ir vairākas metodes cauruļu saliekšanai rādiusā.

Izmantojot manuālos cauruļu locītājus. Rokas instrumenti tiek izmantoti viengabala liektu cauruļu ražošanai. Materiālu var sildīt vai apstrādāt auksti. Instrumenti sastāv no veidņa, kas aprīkots ar kustīgu veltni, kas saliec materiālu. Tie darbojas, saspiežot stieni. Pirms lietošanas tiek ņemts vērā apaļās vai kvadrātveida caurules griezes rādiuss.

Jūs varat strādāt tieši būvlaukumā, izmantojot dažāda dizaina mobilās ierīces.

Vienkāršākās sviras tipa ierīces. To garās rokas ļauj saliekt materiālu, izmantojot cilvēka spēku. Sviras tipa ierīces ļauj saliekt caurules leņķī līdz 180 grādiem, ja materiāls ir elastīgs (nerūsējošais tērauds, varš, alumīnijs) un tā diametrs ir līdz 20 mm.

Arbaletu cauruļu liecējiem ir sarežģītāka konstrukcija. Tie novieto cauruli uz diviem balstiem, kas rotē ap savu asi. Lieces modulis, kas savienots ar kustīgu stieni, rada spiedienu uz stieņa daļu, kas atrodas starp balstiem.

Arbaletu ierīcēs ir iespējams saliekt dobus stieņus ar šķērsgriezumu līdz 10 cm leņķī līdz 90 grādiem.

Stieņi, kas spiež uz sagataves, var būt:

• mehāniskā skrūve;
• hidrauliskais, aprīkots ar manuālo piedziņu;
• hidrauliska, aprīkota ar elektromotoru.

Visražīgākās ir elektriskās ierīces. Tās saliek sagataves, izmantojot noņemamus moduļus ar mainīgiem rādiusiem. Sagatavi vēlamajā leņķī saliec, izmantojot rotējošu veidni. Ja būvlaukumā trūkst strāvas, ierīci var darbināt ar akumulatoru.

Ar šāda instrumenta palīdzību ir iespējams saliekt sagataves leņķī līdz 180 grādiem.

Liekšana matricās, izmantojot presēšanu

Ar štancēšanas palīdzību var saliekt sagataves līdz 70 centimetriem garas. Šajā gadījumā tiek izmantotas hidrauliskās vai mehāniskās preses. Šī metode ļauj ražot sarežģītas formas konstrukcijas elementus.

Sagatavju presēšana ir visdārgākā locīšanas metode. Tomēr tā piedāvā arī visaugstāko produktivitāti. Šī metode ļauj ražot plašu produktu klāstu.

Cauruļu liekšanas mašīnu aprīkojums

Cauruļu liekšana rūpnieciskā mērogā tiek veikta, izmantojot mašīnas.

Ruļļa liekšana. Visizplatītākais liekšanas mašīnu veids ir velmēšanas mašīna. Visbiežāk tiek izmantotas trīs veltņu mašīnas, kas paredzētas garu sagatavju liekšanai. Tās var izmantot arī spirālveida cauruļveida izstrādājumu ražošanai.

Sagatave pārvietojas pa veltņiem, kuru pozīcija nosaka tās lieces rādiusu. Vienlaikus to no abām pusēm saspiež deformācijas cilindrs. Tas ir novietots starp veltņiem, lai sagatavi varētu saliekt, kamēr tā ir iekārtā stāvoklī. Veltņi metālapstrādes laikā darbojas kā atbalsts.

Saspiešanas apstrāde

Ražošanā bieži tiek izmantotas mašīnas, kas saliek maza rādiusa sagataves, izmantojot kompresijas locīšanu. Šīs mašīnas apstrādā gan maza, gan liela šķērsgriezuma sagataves. Process ietver sagatavju lokālu karsēšanu un vienlaicīgu aksiālo spiedienu.

Mašīna sastāv no:

• rāmis ar uz tā novietotu sildītāju;
• atbalsta veltnis;
• skavu pāris, no kuriem pirmais ir locīšanas rotācijas skava, otrais ir satraucošs skava.

Ierīce spēj saliekt elementus 180º leņķī. Tā nostiprina sagataves ar nemainīgu spēku neatkarīgi no to šķērsgriezuma un aksiālā spēka lieluma, kas rodas deformācijas epicentrā liekšanas laikā. Iekārta var apstrādāt kvadrātveida un taisnstūrveida profilus.

Rotācijas-ekstrahēšanas liekšana

Rotācijas cauruļu vilkšana tiek veikta uz mašīnām ar elektriskiem vai hidrauliskiem balstiem presēšanas veltņu pārvietošanai. Pēdējos izmanto, lai sasniegtu vēlamo izgatavotā elementa konfigurāciju un biezumu.

Rotācijas vilkšanas metode ļauj izgatavot detaļas no dobiem, rotējošiem stieņiem, kurus deformē veltņi uz kustīga serdeņa. Pašlaik vairumā gadījumu tiek izmantotas CNC rotācijas vilkšanas iekārtas. To programmatūra ņem vērā materiāla izturību pret deformāciju. Ražošanā tiek izmantoti attiecīgie GOST standarti.

Secinājums

Nelielos apjomos cauruļu liekšanu var veikt, izmantojot rokas instrumentus. Rūpnieciskā mērogā tas tiek darīts, izmantojot specializētas mašīnas. Pirms darba uzsākšanas ir jāaprēķina minimālais pieļaujamais lieces rādiuss.

Noskatieties video

MTB10 40, rādiusa cauruļu locīšana, labs un lēts cauruļu locītājs,