Направляющая для тонкостенных труб: толщина стенки, советы по изгибу, резке и формовке

Тонкостенные трубы способны унизить даже опытных производителей. Изгиб, который проходит плавно по графику 40, внезапно сминается или трескается, когда толщина стенки падает до 1,5 мм, а лезвие, которое весь день разрезает тяжелую трубу, оставляет заусенцы, которые портят следующую операцию. Материал не изменился. Связь между диаметром и стенкой имеется.

Строим обработку труб оборудование для гибки , резка, снятие фасок, штамповка и формовка концов, и большая часть нашей работы связана именно с трубами этого диапазона. В этой статье собраны практические моменты, которые возникают снова и снова: как определяется тонкостенная труба, почему она ведет себя именно так и как ее сгибать, резать и обрабатывать, не превращая хороший материал в металлолом.

Что делает трубу тонкостенной?

Универсального порога не существует. Толщина стенки что-то значит только в отношении диаметра, который она должна выдерживать, поэтому инженеры говорят о соотношении D/t — наружном диаметре, разделенном на толщину стенки. Как правило, трубы с соотношением D/t выше примерно 20 начинают вести себя как тонкостенные: стенка уже не достаточно жесткая, чтобы противостоять силам, которые на нее воздействуют при изгибе, зажиме и резке. При D/t, равном 40 или 50, каждую операцию приходится планировать, а не предполагать. Стенка толщиной 2 мм на четырехдюймовой трубе из нержавеющей стали является знакомым примером.

Это также помогает разделить номинальный размер и фактическую толщину:

• Номинальный размер — это этикетка, а не измерение. Однодюймовая труба названа в честь традиционного отверстия, а не в честь чего-либо, на что можно поставить штангенциркуль.
• График фиксирует стену. Щ 5, Щ 10, Щ 40 и Щ 80 дают очень разные стенки для одного и того же номинального размера, часто в два или три раза между ними.
• На чертеже должна быть указана стена в миллиметрах. Когда говорится только «труба одного дюйма», один человек предполагает, что труба Sch 40, а другой покупает Sch 10, а разница проявляется позже в виде бракованного изгиба или неудачного сварного шва.

Тонкая стена против толстостенной: что на самом деле меняется

Различия проявляются в весе, формуемости, сварке и инструментах, и они имеют тенденцию усугубляться. Тонкая стенка более чувствительна к нагреву, более склонна к деформации под давлением зажима и менее устойчива к изношенной оправке.

Материалы, с которыми вы, скорее всего, встретитесь

Выбор материала меняет рецепт так же, как и толщина стенок.

• Нержавеющая сталь (304, 316) затвердевает при изгибе, поэтому требует большего давления и более мягкого контакта с инструментом, чем мягкая сталь.
• Алюминий мягкий и легкий, легко оставляет следы и имеет тенденцию истираться при нехватке смазки.
• Медь и латунь очень пластичны, но при небрежном зажиме легко повреждаются.
• Углеродистая сталь, включая трубку DOM, предсказуема и прощает ошибки.
• Пластмассы, такие как ПВХ и ПТФЭ, подчиняются своим собственным правилам, обычно толщина стенки указывается непосредственно в миллиметрах.

Гибка тонкостенных труб без разрушения

Большинство неудач при изгибе предсказуемы. Внутренняя часть изгиба сморщивается, внешняя истончается или трескается, или секция приобретает овальную форму. Лечение обычно представляет собой сочетание поддержки и терпения.

• Оправка внутри трубы, расположенная сразу за точкой касания, удерживает стенку от обрушения внутрь.
• Пластина Wiper поддерживает внутренний радиус и предотвращает образование складок.
• Boost подает материал в изгиб, а не растягивает внешнюю стенку.
• Радиус изгиба имеет значение; Труба с тонкими стенками, примерно в два-три раза превышающая наружный диаметр, становится очень трудной.
• Более низкие скорости изгиба и хорошая смазка уменьшают трение и образование следов.

Трубогибочный станок с ЧПУ, сервогидравлическими осями, управлением оправкой и сохраненными рецептами позволяет избежать большей части догадок. После того, как программа проверена, те же настройки снова запускаются в следующей партии, что делает работу с тонкими стенками повторяемой, а не делом удачи.

Сервогидравлический трубогибочный станок с ЧПУ серии L SB-219CNC Полностью автоматический трубогибочный станок с ЧПУ с тремя программируемыми осями, управлением оправкой и сохраненными рецептами, подходящий для повторяемой гибки тонкостенных труб перед рассмотрением возможности гибки роликами. Посмотреть продукт →

Для работ с большим радиусом гибка роликами часто является лучшим способом, чем гибка волочением, поскольку труба поддерживается на более широкой площади при прохождении через валки. Благодаря ЧПУ-управлению положениями валков вы можете создавать одинаковые дуги, кольца и S-образные формы без замены инструмента, необходимой для установки оправки.

Высокоскоростной станок для гибки тонкостенных труб серии GY40 с ЧПУ Для дуг и профилей большого радиуса этот валкогибочный станок с ЧПУ поддерживает тонкостенные трубы и позволяет избежать использования очень больших форм для гибки труб. Посмотреть продукт →

Чистая резка тонкостенных труб

Резка – это то место, где тонкие стенки заслужили репутацию неприятностей. Грубое лезвие цепляется за стену, трубка отклоняется, и в результате получается косой срез, закругленная кромка или заусенец, который приходится удалять вручную. Полотна с мелкими зубьями, малая подача на зуб, жесткий зажим вблизи реза и поддержка полотна с обеих сторон – все это помогает.

Резка без стружки устраняет проблему в ее источнике. Труба разрезается путем прокатки или надрезания, а не путем удаления материала, поэтому в трубу не попадает стружка — это важный момент для гидравлических, холодильных и медицинских линий, где оставленная внутри стружка впоследствии становится неисправной. Лазерная резка использует противоположный подход, предлагая свободу профилирования и чистые края при другом балансе скорости и стоимости. Наш справочник по типам станков для резки труб более подробно рассматривает эти компромиссы.

Станок для выпрямления и резки труб без стружки SC-30 Система правки и резки без стружки медных и алюминиевых труб с использованием вращающихся отрезных и защитных кругов для уменьшения искажений и царапин на поверхности. Посмотреть продукт →

Торцевая обработка: фаска, удаление заусенцев и форма

Завершающая работа с тонкостенной трубой – это опора. Инструмент для снятия фаски, который без проблем врезается в толстостенную трубу, мгновенно загнет конец тонкостенной трубы внутрь. Обычными ответами являются внутренняя опора или расширяющаяся оправка, острый инструмент, который режет, а не толкает, и контролируемая подача. Головки для снятия фасок с сервоуправлением обеспечивают повторяемость подачи, что важно, когда толщина стенки слегка меняется от партии к партии.

Формирование концов следует той же логике. Уменьшение, расширение или герметизация тонкостенной трубы хорошо работает, когда операция выполняется постепенно и поддерживается, и плохо, когда она выполняется в спешке. Многоступенчатая формовка с большими радиусами и постоянной смазкой обеспечивает целостность стенки там, где этого не может сделать один агрессивный проход.

Где тонкостенные трубы заслуживают своего внимания

Тонкостенные стенки выбирают по трем причинам: вес, теплопередача и формуемость. Он используется в теплообменниках HVAC и линиях хладагента, автомобильных жидкостных и конструкционных трубах, воздуховодах для аэрокосмической отрасли, каркасах фитнес-оборудования, мебели, поручнях, охлаждающих коллекторах центров обработки данных и компонентах бытовой техники. Каждый из них имеет свои собственные приоритеты: линия хладагента заботится о чистоте канала, рама велосипеда — о внешнем виде и усталостном ресурсе, воздуховод — о стоимости метра. Наш Страница приложения для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха описывает, как эти требования действуют для одного конкретного сектора.

Краткий контрольный список перед первой частью

1. Подтвердите фактическую толщину стенки в миллиметрах, а не только номинальный размер или график.
2. Рассчитайте соотношение D/t, чтобы знать, какая поддержка требуется для работы.
3. Сравните радиус изгиба с диаметром и рассмотрите возможность увеличения радиуса, если конструкция позволяет.
4. Убедитесь, что оправка, зачистная плашка и зажимные вставки соответствуют диаметру и стенке трубы.
5. Выбирайте метод резания исходя из того, что может выдержать отверстие, а не только по времени цикла.
6. Перед запуском партии отрежьте один образец и измерьте овальность, утончение стенок и высоту заусенцев.

Тонкостенная труба требует подготовки. Инструменты, скорость и последовательность действий — все это имеет большее значение, чем при работе с тяжелыми стенками, но в этом нет ничего загадочного — все сводится к поддержке стены, контролю сил и ведению учета. Если вы работаете над конкретной работой и хотите получить второе мнение о том, как к ней подойти, наша команда всегда рада обсудить это.