Výrobcovia z automobilového priemyslu, výrobcov lekárskeho vybavenia, kuchynských doplnkov a nábytku môžu pochopiť výzvy spojené s procesom ohýbania rúr zo nehrdzavejúcej ocele. Pri ohýbaní sa rúry zo nehrdzavejúcej ocele deformujú, čo často vedie k defektu nazývanému vráska na vnútornom povrchu rúry, čo môže ovplyvniť nielen štruktúru, ale aj vzhľad finálnych dielov. Tu, v Baorui, po 20 rokoch práce s technológiou spracovania rúr veríme pevne, že správny návrh mandrelu (vnútorného tvarovacieho nástroja) poskytuje účinné riešenie. Pochoptenie toho, ako každý parameter mandrelu ovplyvňuje kvalitu tvarovania, je kľúčovou súčasťou úspešného ohýbania.
Pochoptenie príčin vzniku vrások pri ohýbaní rúr zo nehrdzavejúcej ocele
Mrvnenie v rúrach z nehrdzavejúcej ocele vyplýva zo základného princípu ohýbania rúry. Vonkajšia stena je vystavená ťažným silám a rozťahuje sa smerom von, zatiaľ čo vnútorná stena je vystavená tlakovým silám a stláča sa smerom dovnútra. Ak nie je na vnútornej povrchu rúry žiadna vnútorná podpora, steny sa môžu pod tlakom zrútiť, čo spôsobí mrvnenie. Pretože zliatiny nehrdzavejúcej ocele sa pri namáhaní tvrdia a majú vyššiu pevnosť, na ohnutie je potrebná väčšia ohýbací sila a vyžaduje sa vnútorná podpora. Napríklad nehrdzavejúca oceľ 304 alebo nehrdzavejúca oceľ 316 môžu obidve viesť k mrvneniu vnútornej steny, ak do rúry nie je vložený dostatočne veľký alebo vôbec žiadny podporovací nástroj. Vyšší faktor steny znamená väčšiu pravdepodobnosť vzniku mrvnenia. Faktor steny sa vypočíta tak, že sa vonkajší priemer rúry vydelí hrúbkou jej steny. Ak je faktor steny 20 alebo viac, mali by ste sa vážne obávať vzniku mrvnenia.
Kritická úloha priemeru a prilehlosti mandrila
Priemer mandrila hrá významnú úlohu pri prevencii vrások na vnútornom povrchu. Štúdie ukázali, že zväčšenie priemeru mandrila vedie k väčšiemu zníženiu zaoblenia a k zníženiu sploštenia stien rúrky na strane tlaku. Priliehavosť mandrila musí byť čo najtesnejšia, avšak bez poškodenia (vyškrabania) alebo preťaženia steny rúrky. Mandrily zvyčajne majú priliehavosť v rozmedzí 2 % až 5 % vnútorného priemeru (ID). V prípade nehrdzavejúcej ocele sa priliehavosť zvyšuje, aby sa poskytla dostatočná podpora a zabezpečila lepšia a presnejšia zaoblenosť počas ohýbania. Príliš tesný mandril však môže spôsobiť problémy, ako sú poškodenie povrchu (škrabanie), vyškrabanie a ťažkosti pri jeho vyťahovaní po procese ohýbania rúrky.
Predĺženie a umiestnenie mandrila na prevenciu vrások
Poloha mandrelu voči dotykovému bodu ohybu má kľúčovú úlohu pri zabezpečení voľného vzniku rýh. Mandrel musí byť dostatočne vysunutý dopredu, aby presne podopieral stenu rúrky v bode ohybu. Výsledky výskumu ukázali, že v väčšine prípadov by sa poloha mandrelu mala nachádzať 0,5 – 1,5 mm za dotykovým bodom. Mandrel by nemal byť umiestnený príliš dopredu, čo by viedlo k problému s tenšením materiálu. Pri rúrkach s nízkym pomerom hrúbky steny ku priemeru je možné na určenie polohy mandrelu použiť jednoduchý geometrický vzorec, aj keď je vždy nevyhnutná prvá vizuálna kontrola.
Konfigurácia guľového mandrelu pre zložité ohyby rúrok zo nehrdzavejúcej ocele
V prípadoch, keď má rúrka z nehrdzavejúcej ocele vysoký pomer hrúbky steny k priemeru a/alebo sú polomery ohybu príliš malé, na dosiahnutie lepších výsledkov v porovnaní s pevnými mandrelmi sa môžu použiť guľové mandrely. Guľové mandrely pozostávajú z viacerých guľovitých segmentov spojených koncovým za koncom flexibilnými spojovacími hriadeľmi. Tieto segmentované nástroje sa pohybujú súčasne počas ohýbania rúrky a dokážu sa prispôsobiť tvaru ohybového oblúka, čím poskytujú podporu po celej dĺžke procesu ohýbania. Väčší počet gulí a ich vhodné usporiadanie a veľkosť v guľovej mandreli zlepšia kvalitu tvárnenia a minimalizujú možnosť vzniku vrások. Výskum potvrdil, že typ mandrelu a usporiadanie segmentov môžu kontrolovať nestabilitu vrások a kolaps obmedzením priečneho materiálového toku na vnútorný povrch. Naše CNC hydraulické stroje na ohýbanie rúrok sú vybavené vhodnými guľovými mandrelmi pre aplikácie s nehrdzavejúcou oceľou.