차세대 파이프 벤딩: 혁신적인 프로세스 탐색

1. 파이프의 자유로운 구부림을 위한 새로운 기술

파이프의 자유 굽힘을 위한 새로운 기술은 주로 자동차 산업에서 사용됩니다. 공정의 원리는 그림 4-87에 나와 있습니다. 굽힘은 주로 가이드 몰드와 굽힘 몰드를 통한 Z 방향의 이송에 의해 완료되며 굽힘 몰드는 볼 베어링을 통해 가이드 몰드에 연결됩니다. 파이프 벤딩 중에는 AC 서보 모터를 통해 볼 베어링의 X 및 Y 방향만 변경하면 됩니다.

1-가이드 몰드
2-벤딩 몰드
3-세라믹 또는 카바이드 인서트
4볼 베어링

자유 절곡 공정은 빠른 절곡 속도, 소량의 전이만 있는 다중 절곡 또는 나선형 절곡의 경우에도 튜브를 다시 클램핑할 필요 없이 맞춤형 절곡 형상에 따라 완벽하게 성형할 수 있는 등 많은 장점이 있습니다. 또한 프로파일과 튜브의 벤딩에 특히 적합하여 자동차 제조에 자유 벤딩을 더 많이 적용할 수 있습니다. 굽힘 부품.

2. 제로 반경 굽힘 프로세스

공조 장치, 온수 장치 등의 열교환 기 제조에서는 배관 공간의 제한으로 인해 가능한 한 작은 것이 바람직합니다. 굽힘 반경 가능한 한. 최근에는 벤딩 가공과 유압을 결합하여 벤딩 반경이 0인 벤딩 공정이 성공적으로 개발되었습니다. 그림 4-88에서 볼 수 있듯이 금형은 상부 금형(2)과 하부 금형(3)으로 구성됩니다. 상부 금형과 하부 금형에 강관을 삽입하고 튜브 내부에 내부 압력 P를 가한 후 추력 W의 작용으로 상부 금형과 하부 금형이 서로 상대적으로 움직여 강관이 제로 반경 절곡을 하게 됩니다.

1-튜브 블랭크
2-상부 몰드
3-하부 몰드

굽힘 변형 시 국부적인 파손을 방지하기 위해 스틸 튜브의 양쪽 끝에 압력 F를 가합니다. 적절한 내부 압력 P, 압력 F 및 금형 이동력 W를 선택하면 강철 중 결함 발생 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 튜브 굽힘 성형 공정을 통해 고품질의 구부러진 튜브를 얻을 수 있습니다.

3. 중주파 유도 열간 절곡 공정

중주파 절곡 및 화염 절곡은 가열, 절곡 및 냉각의 연속 공정으로 열간 절곡 공정에 속합니다. 중주파 벤딩은 파이프 블랭크 주위에 중주파 유도 코일을 배치하고 중주파 유도 전류에 의존하여 파이프 블랭크를 필요한 고온으로 국부적으로 가열 한 다음 가열 된 부분을 구부리고 구부린 후 즉시 물을 분사하여 냉각하여 필요한 구부러진 파이프 피팅을 얻습니다.

중주파 절곡에는 중주파 유도 전기 절곡기와 같은 특수 장비가 필요합니다. 벤딩 머신의 굽힘 토크를 가하는 다양한 방법에 따라 당김 굽힘과 밀기 굽힘으로 구분됩니다(그림 4-89 및 4-90 참조).

1-파이프 공백
2-서포트 롤러
3-인덕션 코일
4-클램프
5-스윙 암

1-쓰러스트 배플
2-파이프 공백
3-서포트 롤러
4-인덕션 코일
5-탑 롤러
6-Chuck
7-스윙 암
8-샤프트

4. 열 응력 벤딩 프로세스

열응력 절곡 공정은 공작물 내부의 고르지 않은 온도 분포로 인해 발생하는 열응력을 이용하여 공작물의 변형을 유도하는 특수 성형 방법입니다. 외력이 없고 금형이 없으며 현장 작업이 용이하다는 장점이 있습니다. 열 응력을 생성하는 일반적인 방법에는 공작물의 국부 가열 또는 냉각이 포함됩니다. 가열 방법에는 화염 국부 가열과 가열로에서의 전체 가열이 포함되며 냉각 방법에는 공냉, 물 분무 냉각 및 침수 냉각이 포함됩니다.

채택할 구체적인 방법은 실제 가공 조건과 공작물의 특성에 따라 선택해야 합니다. 베이징 전자 기계 기술 연구소는 파이프의 열 응력 굽힘에 대한 관련 연구를 수행하여 더 나은 굽힘 효과를 얻을 수있는 용광로에서 전체 가열 후 침수 냉각 방식을 설계했습니다. 먼저 파이프 전체를 특정 고온으로 가열한 다음 특정 속도로 물에 수평으로 담그는 방식입니다. 파이프가 완전히 냉각되면 마지막으로 물에 담근 쪽을 향해 구부러집니다.

5. 레이저 성형 벤딩

레이저 벤딩은 레이저 빔이 재료의 표면을 조사할 때 형성되는 내부의 불균일 열 응력장을 사용하여 재료를 성형하는 새로운 기술입니다. 레이저의 본질 벤딩 성형 기술은 재료의 열팽창 및 수축 특성을 기반으로 가열 매개 변수를 변경하여 합리적인 온도 분포를 얻음으로써 재료 내부에서 발생하는 열 응력의 크기와 방향을 제어하여 재료의 소성 변형이 미리 정해진 방향으로 진행되도록하여 최종적으로 성형 방법에 필요한 변형 크기를 생성합니다.

변형 메커니즘은 매우 복잡하며 종종 여러 메커니즘이 혼합되어 있습니다. 현재 국내외 많은 학자들이 레이저 열 성형의 특정 메커니즘에 대해 많은 연구를 수행했으며, 이는 그림 4-91과 같이 온도 구배 메커니즘 (TGM), 좌굴 메커니즘 (BM) 및 업셋 메커니즘 (UM)의 세 가지 주요 변형 메커니즘으로 요약 할 수 있습니다.

a) 온도 그라데이션 메커니즘
b) 버클링 메커니즘
c) 업셋 메커니즘

레이저로 구부러진 튜브를 형성할 때, 레이저를 사용하여 레이저 가공 매개변수 를 사용하여 적절한 스캔 궤적을 선택하면 모든 모양의 구부러진 튜브를 형성할 수 있습니다. 중요한 장점은 다음과 같습니다:

1) 금형 없는 성형, 짧은 생산 주기, 높은 유연성, 특히 대형 부품의 소량 생산에 적합합니다.

2) 비접촉 성형, 변형 된 부품은 외력의 영향을받지 않으며 먼지 반동 변형 및 기타 관련 문제를 일으키지 않습니다.

3) 고온 상태 성형에 속하며, 전체 변형이 여러 번의 스캔으로 누적되므로 상온에서 변형하기 어려운 재료를 형성할 수 있습니다.

레이저 가공은 공작물과 레이저 빔 사이에 접촉 기계적 작용이 없는 유연한 제조 방법이며, 공작물에서 직접 재료를 제거하여 부품 형상을 형성할 수 있는 직접 방식으로 높은 정밀도를 유지하고 전체 가공 공정을 자동화하며, 레이저 가공은 경질 합금, 티타늄 합금, 니켈 합금 등 가공하기 어려운 재료를 성형하는 데 적합하며 미세 기계 가공의 기능을 가지고 있습니다.

위의 장점으로 인해 레이저 가공은 현재 다음과 같은 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 레이저 커팅레이저 용접, 레이저 마킹, 레이저 표면 수정 처리, 레이저 드릴링 및 기타 측면. 레이저 가공 기술의 지속적인 발전으로 레이저 가공의 높은 유연성, 광범위한 적용 가능성 및 강력한 침투력은 일부 전통 기술에 레이저 기술을 도입하기 위해 경쟁하고있는 많은 학자들의 큰 관심을 끌었습니다.