EN
سازندگان در صنایع خودرو، تجهیزات پزشکی، فلزآلات آشپزخانه و مبلمان با چالشهای فرآیند خمکردن لولههای فولاد ضدزنگ مواجه هستند. در حین خمکردن لولههای فولاد ضدزنگ، این لولهها دچار تغییر شکل میشوند که اغلب منجر به عیبی به نام «چینخوردگی دیواره داخلی» در قطر داخلی لوله میشود؛ این عیب میتواند بر استحکام و ظاهر قطعات نهایی تأثیر بگذارد. در شرکت باوروی، پس از ۲۰ سال تجربه در زمینه فناوری پردازش لوله، ما باور داریم که طراحی صحیح ماندرل راهحلی مؤثر ارائه میدهد. درک تأثیر هر یک از پارامترهای ماندرل بر کیفیت شکلدهی، بخش کلیدی موفقیت در فرآیند خمکردن است.
درک دلیل ایجاد چینخوردگی در خمکردن لولههای فولاد ضدزنگ
چینخوردگی در لولههای فولاد ضدزنگ ناشی از اصل اساسی خمکردن لوله است. دیواره بیرونی تحت نیروهای کششی قرار میگیرد و به سمت بیرون کشیده میشود، در حالی که دیواره داخلی تحت نیروهای فشاری قرار گرفته و به سمت داخل فشرده میشود. اگر از پشتیبانی داخلی روی سطح داخلی استفاده نشود، دیوارهها ممکن است تحت فشار فرو ریزند و منجر به چینخوردگی شوند. از آنجا که آلیاژهای فولاد ضدزنگ تحت تأثیر تنش سختشدن کاری پیدا میکنند و استحکام بیشتری دارند، برای خمکردن آنها نیروی خمکننده بزرگتری لازم است و پشتیبانی داخلی ضروری میباشد. به عنوان مثال، فولاد ضدزنگ ۳۰۴ یا فولاد ضدزنگ ۳۱۶ ممکن است هر دو منجر به چینخوردگی دیواره داخلی شوند، اگر ابزار پشتیبانی مناسبی در داخل لوله قرار داده نشده یا این ابزار ناکافی باشد. عامل دیواره بالاتر، احتمال چینخوردگی را افزایش میدهد. این عامل با تقسیم قطر خارجی (OD) لوله بر ضخامت دیواره لوله به دست میآید. اگر عامل دیواره ۲۰ یا بیشتر باشد، باید واقعاً نسبت به چینخوردگی نگران بود.
نقش حیاتی قطر و تناسب ماندرل
قطر ماندرل نقش اصلی در جلوگیری از چینخوردگی دیواره داخلی ایفا میکند. مطالعات نشان دادهاند که افزایش قطر ماندرل منجر به کاهش بیشتر انحراف از دایرهای بودن و کاهش تختشدن دیواره لوله در سمت فشاری میشود. تنظیم ماندرل باید تا حد امکان سفت انجام شود، بدون اینکه باعث خراشیدگی یا اعمال تنش بیش از حد بر دیواره لوله شود. معمولاً ماندرلها با تلرانسی بین ۲ تا ۵ درصد از قطر داخلی (ID) نصب میشوند. در مواردی که لوله از جنس فولاد ضدزنگ است، تنظیم ماندرل سفتتر انجام میشود تا حمایت کافی فراهم شده و گردی بهتر و دقیقتری در طول فرآیند خمکاری حاصل شود. با این حال، استفاده از ماندرلی با تنظیم بیش از حد میتواند منجر به مشکلاتی مانند ایجاد خط و خراش، خراشیدگی و مشکلات در خارجسازی ماندرل پس از خمکاری لوله شود.
تمدید و موقعیتیابی ماندرل برای جلوگیری از چینخوردگی
موقعیتدهی ماندرل نسبت به نقطه تماس منحنی نقش حیاتی در اطمینان از ایجاد چینخوردگی آزاد دارد. ماندرل باید به اندازه کافی به جلو امتداد یابد تا دیواره لوله را دقیقاً در نقطه خمشدن پشتیبانی کند. نتایج تحقیقات نشان دادهاند که در اکثر موارد این موقعیت باید ۰٫۵ تا ۱٫۵ میلیمتر فراتر از نقطه تماس باشد. ماندرل نباید بیش از حد به جلو قرار گیرد، زیرا این امر منجر به مشکل نازکشدن میشود. برای لولههایی با ضریب دیواره نازک، میتوان از یک فرمول هندسی ساده برای تعیین موقعیت ماندرل استفاده کرد، هرچند بازرسی اولیه همیشه ضروری است.
پیکربندی ماندرل گلولهای برای خمهای پیچیده لولههای فولاد ضدزنگ
در مواردی که لوله فولاد ضدزنگ دارای ضخامت دیواره بالا و یا شعاع خمیدگی بسیار کوچک باشد، از مندلهای گلولهای برای دستیابی به نتایج بهتر نسبت به مندلهای پلاگ استفاده میشود. مندلهای گلولهای از چندین بخش کروی تشکیل شدهاند که توسط محورهای انعطافپذیری در انتهای هر بخش به هم متصل میشوند. این ابزارهای بخشبندیشده در حین خمکردن لوله بهصورت هماهنگ حرکت کرده و میتوانند با قوس خم تطبیق یابند و در طول کل فرآیند خمکردن، حمایت لازم را فراهم کنند. افزایش تعداد گلولهها و چیدمان و اندازه مناسب آنها در مندل گلولهای، کیفیت شکلدهی را بهبود بخشیده و احتمال ایجاد چینخوردگی را به حداقل میرساند. تحقیقات نشان داده است که نوع مندل و چیدمان بخشها میتوانند ناپایداری چینخوردگی و فروپاشی را با محدود کردن جریان عرضی مواد به سطح داخلی کنترل کنند. دستگاههای خمکننده لوله هیدرولیکی CNC ما با مندلهای گلولهای مناسب برای کاربردهای فولاد ضدزنگ مجهز شدهاند.