Mandrel liekšana vs bez mandrela: kura metode novērš iekšējās rievas?

Iekšējās rievas var būt īsta nepatīkamība caurules liekšanas laikā. Tās izskatās neērti pabeigtajā detaļā un samazina caurules sienu biezumu, kā arī rada šaurumus šķidruma caurulēs. Lai to novērstu, caurulēs iekšējo rievu novēršanai ir divas visbiežāk lietotās metodes: uzvalkņa liekšana un bezuzvalkņa liekšana. Gan viena, gan otra metode ir savas pielietošanas jomas, taču to efektivitāte iekšējā loka rievu novēršanā var būt pilnīgi atšķirīga. Šajā rakstā mēs apskatām abas metodes, lai beidzot noteiktu, kas patiesībā novērš iekšējās rievas.

Kāpēc veidojas iekšējās rievas

Efektīvi runājot, kad caurule liecas, ārējai sienai ir jāizstiepjas, kamēr iekšējai sienai ir jāsaspiežas. Dažu cauruļu plānās sienas vai caurules, kas liektas pārāk stingrā liekuma rādiusā, nevar nodrošināt pietiekamu izturību, lai pretotos spiedes spēkiem, tāpēc iekšējā siena saliekas un notiek izliekšanās. Šī izliekšanās izraisa rievu veidošanos. Plānākas sienas, stingri liekumi un materiāli, piemēram, nerūsējošais tērauds (kas dabiski ir diezgan ciets), šo problēmu vēl vairāk pasliktina. Jebkura risinājuma meklēšana šajā jautājumā vai nu ir jānodrošina iekšējās caurules sienas atbalsts, vai arī ir jāatrod veids, kā mainīt spiedes spēku. Zemāk ir divas tehnoloģijas, kas risina šo problēmu no divām dažādām pusēm.

Cauruļu liekšana bez mandreļa: vienkāršība ar ierobežojumiem

Ir vairākas metodes, kā veikt liekšanu bez iekšējās atbalsta izmantošanas, vienkāršākā no kurām ir tukšā vai bezmandrela liekšana. Šajā liekšanas veidā cauruli liek tikai izmantojot liekšanas matricu, skavas matricu un spiediena matricu (vai dažreiz arī slaucītāja matricu). Caurulī iekšā neiekļūst nekāds priekšmets. Šī metode ļoti labi darbojas caurulēm ar biezu sienu, kuras liek ar pieņemamu liekuma rādiusu. 2,5 mm biezas sienas caurule, kuru liek ar 3D rādiusu, labi liecas bez mandrela. Spiediena matrica, kas cauruli pavelk uz priekšu, kopā ar rotējošo liekšanas matricu, rada saspīnējumu ārējā virsmā, kas piespiedu kārtā liek materiālam sabrukt iekšpusē, lai pretotos šīm spēkām. Tomēr jebkurai iekšējai sienas biezumam mazākam par 1,5 mm un iekšējam liekuma rādiusam lielākam par 2D nav iespējams pilnībā izvairīties no iekšējām rievām, jo caurulī nebūs nekā, kas to turētu apaļu. Galvenais bezmandrela liekšanas priekšrocība ir tā, ka tā notiek ātrāk un prasa daudz mazāk rīku nekā mandrela liekšana; tomēr kompromiss ir tāds, ka tā patiesībā nav risinājums iekšējām rievām.

Mandrel liekšana: iekšējā atbalsta nodrošināšana bez rievu rezultātiem

Šajā procesā tiek izmantota mandrel liekšana, kurā caurulē ievieto iekšēju ieliktni. Parasti tas ir cietā stieņa veida ieliktnis, kas satur vienu vai vairākas locītavas ar bumbiņām, un tas atbalsta caurules iekšējo sienu tieši tajā vietā, kur notiek spiediens. Kad caurule tiek liekta, mandrels vienkārši novērš iekšējās sienas sabrukšanu iekšpusē. Pašas bumbiņas ir locītavas veida, tāpēc, kad tās tiek vilktas cauri caurulei, kamēr tā liecas, tās var pielāgoties caurules sienas izveidotajām līkumām. Tas ir līdz šim visveiksmīgākais paņēmiens, lai risinātu problēmas, piemēram, plānsienīgām caurulēm, stingriem liekuma rādiusiem un ciets materiāliem, piemēram, nerūsējošajam tēraudam. Tam pašam scenārijam, kas aprakstīts iepriekšējā sadaļā (25 mm diametra nerūsējošais tērauds, 1,2 mm sienas biezums, 1,8D liekums), divu bumbiņu locītavas veida mandrels neizraisīs nekādu rievu veidošanos tūkstošos cauruļu. Kā redzams pievienotajos zīmējumos, uzlabojums salīdzinājumā ar mandrel nelielo liekšanu ir ļoti ievērojams. Mandrel liekšanas galvenie trūkumi ir: rīku izmaksas ir ievērojami augstākas, un mazāku partiju apstrāde var būt ļoti laikietilpīga, kā arī visiem komponentiem nepieciešams smērviela, lai novērstu nerūsējošā tērauda caurules „galling“ (iekšējās virsmas nodilumu) pret mandrela virsmu.

Veiktspējas salīdzināšana reālās lietojumprogrammās

Apdomājiet tipisku automašīnas daļu — 25 mm cauruli ar sienas biezumu 1,2 mm un līkuma centra līnijas rādiusu 1,8D. Kad cauruli liec bez mandreļa, iekšējā virsma gandrīz vienmēr rādīs kādas ripas; aptuveni 30 % no daļas būs ripotā. Atkarībā no daļas ripas var būt tikai viegli redzamas un nekritiskas daļas funkcionalitātei, tomēr tās noteikti nav estētiski pievilcīgas un var traucēt šķidruma plūsmu. Ja tā pati caurule tiek liekta, izmantojot labi izstrādātu divu lodīšu mandreli, problēma tiek pilnībā novērsta, un desmitiem tūkstošu cauruļu tiek izgatavotas bez vienas ripas. Medicīniskās sastāvdaļas bieži ir pieejamas tikai ar sienas biezumu apmēram 1 mm un tiek liektas, izmantojot mandreļa procesu, jo tas vienkārši ir vienīgais piemērots paņēmiens, lai iegūtu pieņemamu rezultātu.

Kad neizmantojot mandreli liekšana ir pareizā izvēle

Tomēr ne-mandrel liekšanas izmantošana noteikti ir attaisnota, ja darbojas ar ļoti biezu cauruli (2 mm vai vairāk) un lielu liekšanas rādiusu (3D+), vai arī tad, ja prototipu izstrādē laiks un izmaksas ir svarīgākas par virsmas kvalitāti. Bieži vien mazāki ražotāji var iztikt bez mandrel rīku, rūpīgi aprēķinot liekšanas rādiusu atkarībā no sienas biezuma ļoti bieziem caurulēm un vienkārši neproducējot caurules, kurām iekšējam rādiusam būtu nepieciešams mandrels. Tomēr, ja jūsu detaļas jau rievoties un jūs izmantojat ne-mandrel caurules liekšanu, mandrel pievienošana iestatījumam patiešām ir vienīgais acīmredzamais risinājums.

Praktiski apsvērumi par mandrel liekšanu

Ir svarīgi atcerēties, ka, izmantojot caurules liekšanu ar mandreli, ir nepieciešams pareizs matricu komplekts, lai sasniegtu optimālus rezultātus. Parasti tiek uzskatīts, ka optimāliem rezultātiem starp caurules sienu un ārējās matricas iekšējo virsmu nedrīkst būt vairāk kā 0,1 mm līdz 0,2 mm liels spraugas lielums. Turklāt bumbiņu novietojums attiecībā pret punktu, kur caurule pieskaras liekšanas matricai, ir ļoti svarīgs: ja bumbiņas ir pārāk tālu priekšā, mandrelis iesprūst caurulē, bet ja tās ir pārāk tālu aizmugurē, caurule atkal sabrūk. Mūsdienu CNC hidrauliskās caurules liekšanas mašīnas ir aprīkotas ar programmētu mandreļa atvilkšanu, kas vienkāršo iestatīšanu.

Secinājums

Ja vēlaties novērst iekšējo rievu veidošanos — vai nu liecot plānsienīgu cauruli ar ciešu lieces rādiusu, vai arī daļas izskats ir kritiski svarīgs — tad mandreļa liekšana noteikti ir pareizā izvēle. Bezmandreļa liekšana ir noderīga noteiktos gadījumos, taču tā nevar atrisināt pašu pamatproblēmu. Visas mūsu cauruļu liekšanas mašīnas Baorui ražotnē ir konstruētas tā, lai atbalstītu abas liekšanas metodes. Izvēle starp vienu vai otru metodi vienmēr ir atkarīga no lietojuma, taču, ja jums vajag bezrievainas caurules, mandreļa liekšana ir neaizstājama.