Методе савијања цеви по радијусу

Данас се у производњи металних конструкција савијање цеви дуж радијуса користи као алтернатива заваривању и навојним спојевима.

Производи се помоћу специјалних алата. Ако је попречни пресек материјала мали, користе се ручни савијачи цеви.. Када је пречник производа значајан, користе се машине.

Најчешће је потребно савијати округле и обликоване цеви.

Теоријске основе процеса савијања

Због напрезања која настају током савијања:

• зид цеви се растеже дуж спољашње стране примењеном силом;
• компримовано изнутра;
• такође се формира неутрална оса, на којој се стање материјала не мења.

Понашање кружних, квадратних и правоугаоних пресека, врсте отказа

Дебљина зидова цеви на спољашњем делу кривине постаје мања због чињенице да резултујући напони стварају затезни момент:

1. Истанјени спољни зид тежи да се савије ка средишњој линији цеви. То доводи до деформације њеног попречног пресека.
2. Када се прекорачи затезна чврстоћа производа, он се ломи дуж спољашње равни савијања.

Дебљина зидова цеви на унутрашњој страни кривине се повећава због почетка компресивног напрезања. Када се прекорачи чврстоћа на притисак производа, он губи локалну крутост. То доводи до стварања дубоких набора на унутрашњој страни савијене цеви.

Како се понашају квадратни и правоугаони профили?

1. Њихови цевасти зидови су максимално изложени компресивном и затезном напрезању, како на спољашњој тако и на унутрашњој равни савијања.
2. Материјал има повећану склоност ка деформацији, што мајстору отежава његову контролу.
3. Материјал профила на унутрашњој страни кривине тежи вертикалном ширењу. Такође тече хоризонтално дуж чеоне површине производа. Ова напрезања потискују вертикално поравнате зидове цеви на своје место. То доводи до деформације квадратног попречног пресека, који поприма трапезоидни облик.
4. Правоугаони и квадратни пресеци слабо преносе силе стезања између савијајућих и стезних вилица.
5. Профил има тенденцију да клизи дуж ципеле на почетку савијања. То може изазвати трење, што доводи до хабања опреме.

Понашање материјала кружног попречног пресека када се савије:

1. Материјал се мање деформише у подручјима највећег напрезања. Подручја максималне компресије/истезање налазе се тангентно на средишњу линију попречног пресека.
2. Округли облик омогућава металу да равномерно тече у свим правцима током савијања. Ово омогућава занатлији да лакше контролише процесе деформације материјала.
3. Због округлог попречног пресека, цев добро преноси силе између савијајућих и стезних вилица.
4. Приликом савијања округлих цеви дуж радијуса, оне практично не клизају у алату.

Како израчунати минимални дозвољени радијус

Минимални радијус савијања цеви при коме се јавља критични степен деформације одређен је односом:

Rmin=20∙S

У њему:

• Rmin значи минимални могући радијус савијања производа;
• S означава дебљину цевовода (у mm).

Стога је полупречник дуж средње осе цеви: R=Rmin+0,5∙Dn. Овде Dn означава номинални пречник округлог штапа.

Предуслов за правилно израчунавање минималног радијуса савијања је потреба да се узме у обзир однос:

Кт=С:Д

Овде:

• Kt значи коефицијент танкоће производа;
• D означава спољашњи пречник цеви.

Стога је универзална формула за израчунавање минималног дозвољеног радијуса савијања:

R=20∙Kt∙D+0,5∙Dn.

Када је дати радијус већи од вредности добијене из горње формуле, онда метода хладног савијања цевиАко је мања од израчунате вредности, материјал треба претходно загрејати. У супротном, његови зидови ће се деформисати током савијања.

Потребно је узети у обзир случај када је параметар танког зида 0,03 < Kt < 0,2

1. Тада минимални дозвољени радијус савијања шупље шипке, без употребе посебног алата, треба да буде: R ≥9,25∙((0,2-Kt)∙0,5).
2. Када је минимални радијус савијања мањи од израчунате вредности, онда је употреба трна обавезна.

Корекција радијуса савијања цеви након уклањања оптерећења, узимајући у обзир повратни ефекат (инерцију исправљања), израчунава се помоћу формуле:

Ri=0,5∙Ki∙Do.

Овде:

• До значи попречни пресек трна;
• Ki је коефицијент еластичне деформације за одређени материјал (према приручнику).

Дакле:

1. За приближан прорачун еластичне деформације за челичну или бакарну цев са пречником до 4 цм, усваја се коефицијент 1,02.
2. За аналоге са унутрашњим пречником већим од 4 цм, ова бројка ће бити једнака 1,014.

Да би се знао тачан угао под којим материјал треба савити, узимајући у обзир радијус ротације цеви, користи се следећа формула:

∆=∆c∙(1+1:Ki)

Овде:

• ∆c је угао ротације средње осе;
• Ki је коефицијент опруге према приручнику.

Када је потребни радијус 2-3 пута већи од попречног пресека шупље шипке, узима се коефицијент опруге од 40-60.

Погледајте видео

ТГ4, електромеханичка савијалица цеви, савијање цеви дебелих зидова,

Погледајте овај видео на Јутјубу

Методе савијања цеви по радијусу

Постоји неколико метода за савијање цеви по радијусу.

Коришћење ручних савијача цеви. Ручни алати се користе за производњу појединачних савијених цеви. Материјал се може загрејати или обрађивати хладно. Алати се састоје од трна опремљеног покретним ваљком који савија материјал. Они раде тако што сабијају шипку. Радијус ротације округле или квадратне цеви се узима у обзир пре употребе.

Можете радити директно на градилишту користећи мобилне уређаје различитих дизајна.

Најједноставнији уређаји полужног типа. Њихове дугачке руке омогућавају савијање материјала људском силом. Уређаји полужног типа омогућавају савијање цеви под углом до 180 степени, под условом да је материјал флексибилан (нерђајући челик, бакар, алуминијум) и да има пречник до 20 мм.

Савијачи цеви са самострелом имају сложенији дизајн. Они постављају цев на два носача који се ротирају око своје осе. Модул за савијање, повезан са покретном шипком, врши притисак на део шипке који се налази између носача.

Код самострелних уређаја могуће је савијати шупље шипке попречног пресека до 10 цм под угловима до 90 степени.

Шипке које притискају на радни предмет могу бити:

• механички вијак;
• хидраулични, опремљен ручним погоном;
• хидраулични, опремљен електромотором.

Електрични уређаји су најпродуктивнији. Они савијају радне комаде помоћу уклоњивих модула са различитим радијусима. Радни комад се савија под жељеним углом помоћу ротирајућег трна. Ако градилишту недостаје струје, уређај се може напајати батеријом.

Уз помоћ таквог алата могуће је савијати радне комаде под углом до 180 степени.

Савијање у матрицама помоћу пресовања

Савијање бланкова дужине до 70 центиметара може се обавити помоћу штанцања. У овом случају се користе хидрауличне или механичке пресе. Ова метода омогућава производњу структурних елемената сложених облика.

Пресовање бланкова је најскупља метода савијања. Међутим, она такође нуди највећу продуктивност. Ова метода омогућава производњу широког спектра производа.

Опрема за машине за савијање цеви

Савијање цеви у индустријским размерама врши се помоћу машина.

Савијање ваљка. Најчешћи тип машине за савијање је машина за ваљање. Најчешће се користе машине са три ваљка, дизајниране за савијање дугих радних предмета. Такође се могу користити за производњу спиралних цевастих производа.

Обрадак се креће кроз ваљке, чији положај одређује његов радијус савијања. Истовремено, са обе стране га компримује деформациони цилиндар. Постављен је између ваљака како би се омогућило савијање обрадка док је окачен. Ваљци делују као ослонац током обраде метала.

Обрада компресије

Машине које савијају радне комаде малог радијуса помоћу компресионог савијања се често користе у производњи. Ове машине обрађују радне комаде и малих и великих попречних пресека. Процес укључује локализовано загревање радних комада и истовремени аксијални притисак.

Машина се састоји од:

• оквир са грејачем који се налази на њему;
• потпорни ваљак;
• пар стезаљки, од којих је прва ротациона стезаљка за савијање, а друга стезаљка за узнемиравање.

Уређај је способан да савија елементе под углом од 180º. Стеже радне комаде константном силом, без обзира на њихов попречни пресек и величину аксијалне силе која се генерише у епицентру деформације током савијања. Опрема може да обрађује квадратне и правоугаоне профиле.

Ротационо-екстракционо савијање

Ротационо цртање цеви се врши на машинама са електричним или хидрауличним носачима за померање ваљака за пресовање. Потоњи се користе за постизање жељене конфигурације и дебљине произведеног елемента.

Ротационо цртање производи делове од шупљих ротирајућих шипки деформисаних ваљцима на покретном трну. Тренутно се у већини случајева користе CNC ротационе машине за цртање. Њихов софтвер узима у обзир отпорност материјала на деформацију. У производњи се користе релевантни ГОСТ стандарди.

Закључак

У малим количинама, савијање цеви може се обавити ручним алатима. У индустријским размерама, то се ради помоћу специјализованих машина. Пре почетка, потребно је израчунати минимални дозвољени радијус савијања.

Погледајте видео

МТБ10 40, савијање цеви радијуса, добар јефтин савивач цеви,