Metódy ohýbania rúr podľa polomeru

V súčasnosti sa pri výrobe kovových konštrukcií používa ohýbanie rúrok pozdĺž polomeru ako alternatíva k zváraniu a závitovým spojom.

Vyrába sa pomocou špeciálnych nástrojov. Ak je prierez materiálu malý, používajú sa ručné ohýbačky rúrok.. Ak je priemer výrobkov významný, používajú sa stroje.

Najčastejšie je potrebné ohýbať okrúhle a tvarované rúry.

Teoretické základy procesu ohýbania

V dôsledku napätí vznikajúcich počas ohýbania:

• stena potrubia je natiahnutá pozdĺž vonkajšej strany pôsobením aplikovanej sily;
• stlačený zvnútra;
• vytvorí sa aj neutrálna os, na ktorej sa stav materiálu nemení.

Správanie kruhových, štvorcových a obdĺžnikových prierezov, typy porúch

Hrúbka stien rúry na vonkajšej časti ohybu sa zmenšuje v dôsledku toho, že výsledné napätia vytvárajú ťahový moment:

1. Ztenčená vonkajšia stena má tendenciu ohýbať sa smerom k stredovej čiare potrubia. To spôsobuje deformáciu jeho prierezu.
2. Keď je prekročená pevnosť v ťahu výrobku, zlomí sa pozdĺž vonkajšej roviny ohybu.

Hrúbka stien rúry na vnútornej strane ohybu sa zväčšuje v dôsledku vzniku tlakového napätia. Keď je prekročená pevnosť v tlaku výrobku, stráca lokálnu tuhosť. To vedie k tvorbe hlbokých záhybov na vnútornej strane ohýbanej rúry.

Ako sa správajú štvorcové a obdĺžnikové profily?

1. Ich rúrkové steny sú vystavené maximálnemu tlakovému a ťahovému namáhaniu, a to ako na vonkajšej, tak aj na vnútornej rovine ohybu.
2. Materiál má zvýšený sklon k deformácii, čo sťažuje remeselníkovi jeho kontrolu.
3. Profilový materiál na vnútornej strane ohybu má tendenciu sa vertikálne rozťahovať. Taktiež sa horizontálne rozťahuje pozdĺž čelnej plochy výrobku. Tieto napätia tlačia vertikálne usporiadané steny rúry na svoje miesto. To spôsobuje deformáciu štvorcového prierezu, ktorý nadobudne lichobežníkový tvar.
4. Obdĺžnikové a štvorcové prierezy zle prenášajú upínacie sily medzi ohýbacou a upínacou čeľusťou.
5. Profil má na začiatku ohybu tendenciu kĺzať sa po pätke. To môže spôsobiť trenie, ktoré vedie k opotrebovaniu zariadenia.

Správanie materiálu s kruhovým prierezom pri ohýbaní:

1. Materiál sa menej deformuje v oblastiach s najvyšším namáhaním. Oblasti maximálneho stlačenia/natiahnutia sa nachádzajú dotyčne k stredovej čiare prierezu.
2. Okrúhly tvar umožňuje kovu rovnomerne tiecť vo všetkých smeroch počas ohýbania. To umožňuje remeselníkovi ľahšie kontrolovať procesy deformácie materiálu.
3. Vďaka okrúhlemu prierezu rúra dobre prenáša sily medzi ohýbacou a upínacou čeľusťou.
4. Pri ohýbaní okrúhlych rúrok pozdĺž polomeru sa v nástroji prakticky nekĺžu.

Ako vypočítať minimálny povolený polomer

Minimálny polomer ohybu potrubia, pri ktorom dochádza ku kritickému stupňu deformácie, je určený pomerom:

Rmin=20∙S

V ňom:

• Rmin znamená minimálny možný polomer ohybu výrobku;
• S označuje hrúbku potrubia (v mm).

Polomer pozdĺž strednej osi potrubia je teda: R=Rmin+0,5∙Dn. Tu Dn označuje menovitý priemer kruhovej tyče.

Predpokladom pre správny výpočet minimálneho polomeru ohybu je potreba zohľadniť pomer:

Kt=S:D

Tu:

• Kt znamená koeficient tenkosti výrobkov;
• D označuje vonkajší priemer rúrok.

Univerzálny vzorec na výpočet minimálneho povoleného polomeru ohybu je preto:

R=20∙Kt∙D+0,5∙Dn.

Keď je daný polomer väčší ako hodnota získaná z vyššie uvedeného vzorca, potom metóda ohýbania rúrok za studenaAk je menšia ako vypočítaná hodnota, materiál by sa mal predhriať. V opačnom prípade sa jeho steny počas ohýbania deformujú.

Je potrebné zohľadniť prípad, keď parameter tenkej steny je 0,03 < Kt < 0,2

1. Minimálny povolený polomer ohybu dutej tyče bez použitia špeciálneho nástroja by potom mal byť: R ≥ 9,25∙((0,2-Kt)∙0,5).
2. Ak je minimálny polomer ohybu menší ako vypočítaná hodnota, je potrebné použiť tŕň.

Korekcia polomeru ohybu rúr po odstránení zaťaženia, berúc do úvahy spätný ráz (zotrvačnosť pri narovnávaní), sa vypočíta pomocou vzorca:

Ri=0,5∙Ki∙Do.

Tu:

• Do znamená prierez tŕňa;
• Ki je koeficient elastickej deformácie pre konkrétny materiál (podľa referenčnej knihy).

Takže:

1. Pre približný výpočet elastickej deformácie oceľovej alebo medenej rúry s priemerom do 4 cm sa používa koeficient 1,02.
2. Pre analógy s vnútorným priemerom väčším ako 4 cm bude toto číslo rovné 1,014.

Na zistenie presného uhla, pod ktorým sa má materiál ohnúť, berúc do úvahy polomer ohýbania rúry, sa používa nasledujúci vzorec:

∆=∆c∙(1+1:Ki)

Tu:

• ∆c je uhol natočenia stredovej osi;
• Ki je koeficient pružiny podľa referenčnej knihy.

Ak je požadovaný polomer 2-3-krát väčší ako prierez dutej tyče, použije sa koeficient pružiny 40-60.

Pozrite si video

TG4, elektromechanická ohýbačka rúrok, ohýbanie hrubostenných rúrok,

Pozrite si toto video na YouTube

Metódy ohýbania rúr podľa polomeru

Existuje niekoľko metód na ohýbanie rúrok do polomeru.

Použitie ručných ohýbačiek rúrok. Ručné nástroje sa používajú na kusovú výrobu ohýbaných rúr. Materiál sa môže zahrievať alebo opracovávať za studena. Nástroje pozostávajú z tŕňa vybaveného pohyblivým valcom, ktorý ohýba materiál. Fungujú stlačením tyče. Pred použitím sa berie do úvahy polomer otáčania okrúhlej alebo štvorcovej rúry.

Môžete pracovať priamo na stavenisku pomocou mobilných zariadení rôznych prevedení.

Najjednoduchšie pákové zariadenia. Ich dlhé ramená umožňujú ohýbanie materiálu ľudskou silou. Pákové zariadenia umožňujú ohýbanie rúrok v uhloch až do 180 stupňov, za predpokladu, že materiál je ohybný (nehrdzavejúca oceľ, meď, hliník) a má priemer do 20 mm.

Ohýbačky rúrok s kušou ​​majú zložitejšiu konštrukciu. Rúrka sa umiestňuje na dve podpery, ktoré sa otáčajú okolo svojej osi. Ohýbací modul spojený s pohyblivou tyčou vyvíja tlak na časť tyče umiestnenú medzi podperami.

V kušach je možné ohýbať duté tyče s prierezom až 10 cm pod uhlom až 90 stupňov.

Tyče, ktoré tlačia na obrobok, môžu byť:

• mechanická skrutka;
• hydraulický, vybavený ručným pohonom;
• hydraulický, vybavený elektromotorom.

Elektrické zariadenia sú najproduktívnejšie. Ohýbajú obrobky pomocou odnímateľných modulov s rôznymi polomermi. Obrobok sa ohýba do požadovaného uhla pomocou rotačného tŕňa. Ak na stavenisku nie je dostatok elektrickej energie, zariadenie môže byť napájané batériou.

Pomocou takéhoto nástroja je možné ohýbať obrobky pod uhlom až 180 stupňov.

Ohýbanie v matricach pomocou lisovania

Ohýbanie polotovarov s dĺžkou až 70 centimetrov je možné vykonať pomocou lisovania. V tomto prípade sa používajú hydraulické alebo mechanické lisy. Táto metóda umožňuje výrobu konštrukčných prvkov so zložitými tvarmi.

Lisovanie polotovarov je najdrahšou metódou ohýbania. Ponúka však aj najvyššiu produktivitu. Táto metóda umožňuje výrobu širokej škály produktov.

Zariadenie na ohýbanie rúrok

Ohýbanie rúr v priemyselnom meradle sa vykonáva pomocou strojov.

Ohýbanie valcami. Najbežnejším typom ohýbačky je valcovačka. Najčastejšie sa používajú trojvalcové stroje určené na ohýbanie dlhých obrobkov. Môžu sa tiež použiť na výrobu špirálových rúrkových výrobkov.

Obrobok sa pohybuje cez valčeky, ktorých poloha určuje jeho polomer ohybu. Súčasne je z oboch strán stláčaný deformačným valcom. Je umiestnený medzi valčekmi, aby sa obrobok mohol ohýbať aj v zavesenom stave. Valčeky slúžia ako podpera počas obrábania kovov.

Spracovanie kompresie

Vo výrobe sa často používajú stroje, ktoré ohýbajú obrobky s malým polomerom pomocou kompresného ohýbania. Tieto stroje spracovávajú obrobky s malým aj veľkým prierezom. Proces zahŕňa lokalizované zahrievanie obrobkov a súčasný axiálny tlak.

Stroj sa skladá z:

• rám s ohrievačom umiestneným na ňom;
• oporný valec;
• dvojica svoriek, z ktorých prvá je ohýbacia rotačná svorka a druhá je upínacia svorka.

Zariadenie je schopné ohýbať prvky pod uhlom 180º. Upína obrobky konštantnou silou bez ohľadu na ich prierez a veľkosť axiálnej sily generovanej v epicentre deformácie počas ohýbania. Zariadenie dokáže spracovávať štvorcové a obdĺžnikové profily.

Rotačne-extrakčné ohýbanie

Rotačné ťahanie rúr sa vykonáva na strojoch s elektrickými alebo hydraulickými podperami na pohyb prítlačných valcov. Tie sa používajú na dosiahnutie požadovanej konfigurácie a hrúbky vyrobeného prvku.

Rotačné ťahanie vyrába diely z dutých rotujúcich tyčí deformovaných valčekmi na pohyblivom tŕni. V súčasnosti sa vo väčšine prípadov používajú CNC rotačné ťahacie stroje. Ich softvér zohľadňuje odolnosť materiálu voči deformácii. Pri výrobe sa používajú príslušné normy GOST.

Záver

V malých objemoch je možné ohýbanie rúrok vykonávať pomocou ručného náradia. V priemyselnom meradle sa to robí pomocou špecializovaných strojov. Pred začatím je potrebné vypočítať minimálny povolený polomer ohybu.

Pozrite si video

MTB10 40, ohýbačka rúrok s polomerom, dobrá lacná ohýbačka rúrok,