Качество, надежность и производительность - с доставкой
[email protected]
Artizono

Техники гибки труб: Классификация и советы

Последнее обновление:
2 мая, 2024
Поделитесь своим мнением:

Оглавление

Существует множество методов гибки труб, которые можно разделить на прессовую гибку, вытяжную гибку, толкающую гибку, вальцевую гибку и вальцевание в зависимости от метода гибки; на холодную гибку и горячую гибку в зависимости от того, нагревается ли она во время гибки; и на гибку с сердечником (наполнителем) и гибку без сердечника (наполнителя) в зависимости от того, есть ли наполнитель во время гибки.

Иногда, чтобы удовлетворить специфические требования к форме трубных фитингов или уменьшить сложность обработки гибки, используются и другие специальные методы гибки, например, метод обжимной гибки и т.д. Ниже приводится краткое описание различных методов гибки.

1. Классификация по методу изгиба

(1) Сгибание пресса

Гибка на прессе - самый ранний метод, используемый для гибки труб. Он предполагает гибку трубной заготовки на гидравлическом или механическом прессе с использованием пресс-формы или оправки. Принцип гибки на прессе показан на рисунке 4-10. Метод гибки на прессе может использоваться для гибки трубных фитингов как с прямыми участками, так и с коленами. В настоящее время прессовая гибка используется в основном для прессования колен и широко применяется в производстве колен.

Рисунок 4-10 Принцип прессовой гибки
Рисунок 4-10 Принцип прессовой гибки

1-Панч
2-Билет
3-Поворотный вогнутый штамп

(2) Изгиб тяги

Вытяжная гибка - это метод прижатия трубы к фиксированному выпуклому штампу, прикладывая осевое растягивающее усилие F и изгибающий момент к обоим концам трубы одновременно, так что труба формируется вдоль выпуклого штампа, как показано на рисунке 4-11. В общем случае при формовке изгибом максимальный угол изгиба составляет около 180°.

Рисунок 4-11 Принципиальная схема изгиба
Рисунок 4-11 Принципиальная схема изгиба

1-трубные фитинги
2-Фиксированная гибочная пластина
3-Фиксированная форма

Во время гибки труба подвергается осевому растягивающему усилию, что позволяет преодолеть морщинистость внутренней поверхности и улучшить распределение напряжений внутри сечения, уменьшить пружинящую нагрузку и повысить точность формы. По сравнению с другими процессами гибки, формовка гибом имеет следующие характеристики:

1) Может формировать детали со сложной пространственной структурой.

2) Можно гнуть детали с большим соотношением формы и прочности.

3) Высокая точность гибки, малая обратная пружина.

4) Эффективное устранение остаточного напряжения внутри гнутого материала, хорошая стабильность размеров изделия.

5) Благодаря холодной закалке металлических материалов, комплексные механические свойства материала могут быть улучшены после гибки на растяжение.

Однако методом гибки с растяжением сложно сохранить форму поперечного сечения гнутой заготовки, в основном он подходит для профилей открытого сечения с силовыми опорами, и этот метод не подходит для формирования тонкостенных труб.

(3) Сгибание под давлением

Гибка давлением заключается в том, что сначала изгибаемая труба помещается в направляющую втулку гибочной формы, под действием толкающей силы пуансона трубная заготовка находится в состоянии сжимающего напряжения, и в процессе прохождения через штамп она изгибается в требуемую форму, как показано на рис. 4-12.

Рисунок 4-12 Схематическая диаграмма принципа гибки холодным давлением
Рисунок 4-12 Схематическая диаграмма принципа гибки холодным давлением

1-Напорная колонна
2-гильзовая втулка
3-Билет
4-Сгибаемая пресс-форма

Гибка вдавливанием - это процесс гибки, выполняемый на общем прессе, гидравлическом прессе или специальной машине для гибки, используемый в основном для гибки колен. Однако метод толкающей гибки требует полного прохождения через гибочный штамп, поэтому этот метод не позволяет изготавливать отводы с прямыми участками, а также не подходит для гибки труб с малым радиусом изгиба.

По характеристикам процесс гибки можно разделить на два типа: холодная гибка с использованием пресс-формы и горячая гибка с использованием дорна. Холодная гибка с использованием пресс-формы заключается в том, что заготовка вдавливается в пресс-форму с полостью для гибки при комнатной температуре, в результате чего формируется колено трубы.

Горячая гибка с дорном осуществляется под действием тяги и сопротивления дорна, нагревающегося при толкании, в результате чего заготовка подвергается окружному расширению и осевой деформации изгиба, тем самым вдавливая заготовку меньшего диаметра в колено большего диаметра. Принцип работы показан на рисунке 4-13.

Рисунок 4-13 Принципиальная схема горячей гибки с дорном
Рисунок 4-13 Принципиальная схема горячей гибки с дорном

1-Локоть
2-Отражательная нагревательная печь
3-Источник тепла
Оправка 4-Bullhorn
Пятижильный стержень
6-нажимная пластина
7-трубная заготовка
8-спонсор

(4) Сгибание обмотки

Гибка - это форма обработки, при которой активный штамп вращается вокруг неподвижной гибочной формы для выполнения гибки, которая подразделяется на режим сжатия и режим растяжения, как показано на рис. 4-14. Основное различие между этими двумя методами заключается в том, вращается ли пуансон вместе с материалом трубы. Метод, при котором пуансон не вращается вместе с материалом трубы, является режимом сжатия, в противном случае - режимом растяжения. Этот метод имеет относительно большое искажение поперечного сечения и также не подходит для формовки тонкостенных труб.

Рисунок 4-14 Принципиальная схема изгиба
Рисунок 4-14 Принципиальная схема изгиба

1-Фиксированный удар
2-трубный фитинг
3-Вращающийся штамп
4-Затяните вогнутую форму

Гибка подразделяется на ручную и машинную.

Ручная гибка - это процесс сгибания трубной заготовки с помощью простого гибочного устройства. В зависимости от того, применяется ли нагрев при гибке, ее можно разделить на холодную и горячую гибку. Как правило, для трубных заготовок малого диаметра (диаметр трубной заготовки D≤25 мм) из-за меньшего крутящего момента используется холодная гибка, в то время как трубные заготовки большего диаметра в основном подвергаются горячей гибке. Ручная гибка не требует специализированного гибочного оборудования, стоимость изготовления гибочного устройства низкая, его удобно настраивать и использовать, поэтому оно подходит для мелкосерийного производства без специализированного гибочного оборудования. Недостатком является то, что он требует большого количества рабочей силы и имеет низкую производительность.

Машинная гибка - это гибка, выполняемая на вертикальном или горизонтальном гибочном станке. По технологическим характеристикам она может быть разделена на три типа: гибка с оправкой, гибка без оправки и гибка с проталкиванием. Поскольку машинная гибка выполняется в холодном состоянии, этот тип гибочных станков также называют холодногибочными. При машинной гибке трубная заготовка не заполняется материалом, а сгибается с помощью оправки или без нее, что обеспечивает высокую эффективность производства и хорошее качество гибки, поэтому широко используется в массовом производстве.

(5) Сгибание рулона

Гибка валками - это процесс гибки материала трубы с помощью трех или четырех приводных роликов, как показано на рис. 4-15. Принцип работы метода гибки валками в основном такой же, как и при гибке листовыми валками, с той лишь разницей, что ролики, используемые для гибки трубных валков, имеют рабочие поверхности, соответствующие форме поперечного сечения сгибаемой трубной заготовки.

Рисунок 4-15 Принципиальная схема гибки валков
Рисунок 4-15 Принципиальная схема гибки валков

1-Сгибаемая часть
2-приводной ролик

Изменяя расстояние между роликами, можно добиться изгиба любого радиуса кривизны. Метод гибки роликами имеет определенные ограничения по радиусу гиба и подходит только для толстостенных труб, требующих большого радиуса кривизны, особенно удобен для гибки кольцеобразных или спиралевидных деталей труб.

2. Классифицируются по наличию или отсутствию плесени

(1) Формованный изгиб

На область деформации при изгибе трубной заготовки непосредственно воздействует жесткая пресс-форма, включая такие распространенные методы, как гибка под давлением, гибка с вытяжкой, гибка с проталкиванием, гибка с прокатом и т.д. Их характеристики - высокая повторяемость и высокая скорость. Для повышения точности гибки обычно необходимо изменить форму и размер рабочей части жесткой пресс-формы, чтобы компенсировать откат, возникающий после выгрузки детали. Величину компенсации трудно точно рассчитать и часто приходится определять опытным путем.

(2) Сгибание без литья

На область деформации при гибке не воздействует непосредственно жесткая пресс-форма, а окончательная форма трубы определяется относительным движением инструмента и заготовки. Лазерная гибка относится к безформенной гибке.

3. Классифицируются по наличию нагрева

(1) Холодное сгибание

Холодная гибка относится к технологии обработки, при которой труба сгибается при комнатной температуре с помощью механической силы. Поскольку во время холодной гибки в металле происходит закалка, металлическая труба после холодной гибки становится намного тверже, чем металлическая труба после горячей гибки, но холодная гибка не разрушает первоначальные свойства металла.

После холодной гибки нет необходимости очищать и удалять оксидную шкурку, а термическая деформация не происходит. По сравнению с горячей гибкой, при холодной гибке расходуется больше энергии на изгиб, а также значительно увеличивается обратная пружина и остаточное напряжение. Кроме того, холодная гибка не позволяет выполнять резкие изгибы малого радиуса.

(2) Горячая гибка

Технология обработки, при которой перед гибкой трубный фитинг нагревается до заданной температуры изгиба. Горячая гибка обладает адаптивностью, с которой не может сравниться холодная гибка. Например, расстояние по прямой между двумя соседними коленами на трубе может быть очень маленьким или даже может быть выполнена непрерывная гибка без оставления интервала между прямыми участками трубы; материалы с низкой холодной пластичностью могут быть переработаны в колена; колена, требующие много механической энергии при холодной гибке, могут быть переработаны, а хрупкие материалы, склонные к растрескиванию при холодной гибке, могут быть согнуты в форму.

Горячая гибка позволяет сгибать колена труб малого радиуса. Для труб из углеродистой стали и большинства труб из легированной стали радиус изгиба при горячей гибке намного меньше, чем при холодной, и радиус изгиба может быть в 0,7-1,5 раза меньше внешнего диаметра трубы. Однако горячая гибка имеет следующие недостатки: сложное оборудование, высокая стоимость обработки, низкая эффективность производства и высокие значения шероховатости поверхности. Для медных труб используется процесс холодной гибки, а поскольку при этом исключается высокотемпературный нагрев, исключается возможность возникновения "водородной болезни".

4. Классификация процессов гибки труб с числовым программным управлением с ЧПУ

Если взять в качестве примера процесс гибки труб с ЧПУ компании Yituo, то в качестве гибочного оборудования используется трубогиб с ЧПУ, а в качестве процесса гибки труб с ЧПУ используется холодная гибка труб, которая в соответствии с принципом формирования трубогиба с ЧПУ делится на гибку тягой и гибку давлением.

Принцип формовки с изгибом под действием тянущего усилия F, удерживающего фитинг трубы на переднем конце колесной формы, фитинг трубы вращается с определенным радиусом колесной формы и оборачивает трубу вокруг формы для изгиба и формовки, как показано на рисунке 4-16. Гибка с протягиванием похожа на гибки в промышленности.

Рис. 4-16 Принципиальная схема формирования гибки при вытягивании

Принцип формирования гибки вдавливанием: под действием толкающей силы F, приложенной за трубным фитингом, труба формируется, а радиус кривизны дуги определяется с помощью угла позиционирования гибочного рычага головки машины, как показано на рисунке 4-17. Толкающая гибка аналогична гибки вальцами в промышленности.

Рисунок 4-17 Принципиальная схема формования методом толкания
Рисунок 4-17 Принципиальная схема формования методом толкания

Выбор метода формовки труб основывается на следующем:

Гибка с вытяжкой: Гибка с вытяжкой используется при условии 2,5≤R s ≤6.

Гибка давлением: Формирование с помощью гибки вдавливанием используется при условии R s ≥6.

Примечание: R s =R/D, где R - радиус нейтрального слоя гнутого трубного фитинга; D - диаметр трубы в направлении изгиба (см. Рисунок 4-18).

Рисунок 4-18 Гибка круглых и квадратных труб
Рисунок 4-18 Гибка круглых и квадратных труб
Запрос БЕСПЛАТНОГО предложения
Контактная форма

Последние сообщения
Будьте в курсе новых и интересных материалов на различные темы, включая полезные советы.
Поговорите с экспертом
Свяжитесь с нами
Наши инженеры по продажам готовы ответить на любые ваши вопросы и предоставить быстрое предложение с учетом ваших потребностей.

Запросить индивидуальное предложение

Контактная форма

Запрос индивидуального предложения
Получите индивидуальное предложение с учетом ваших уникальных потребностей в обработке.
© 2024 Artizono. Все права защищены.
Получить бесплатную цитату
Вы получите наш квалифицированный ответ в течение 24 часов.
Контактная форма