EN
Vnútorné zvrásnenie môže byť skutočnou obtiažou pri ohýbaní rúr. V dokončenej súčiastke vyzerajú neesteticky a zároveň ztenšujú stenu rúry a vytvárajú zúženia v potrubí pre tekutiny. Na vyhnutie sa tomu sa používajú dve bežné techniky na odstránenie vnútorného zvrásnenia v rúrach: ohýbanie rúr s mandrelom a ohýbanie rúr bez mandrelu. Aj keď obe metódy majú svoje uplatnenie, ich účinnosť pri prevencii zvrásnenia na vnútornom polomere sa líši veľmi výrazne. V tomto článku sa podrobne pozrieme na každú z týchto metód, aby sme jednou pre všetky rozhodli, ktorá metóda skutočne rieši vnútorné zvrásnenie.
Pochopte, prečo sa vznikajú vnútorné zvrásnenia
V skutočnosti, keď sa rúrka ohýba, vonkajšia stena sa musí natiahnuť, zatiaľ čo vnútorná stena sa musí stlačiť. Tenké steny mnohých rúrok alebo rúrok ohnutých príliš ostrým polomerom nedokážu poskytnúť dostatočnú pevnosť na odolanie tlakovým silám, preto sa vnútorná stena prekrýva a vybíja. Toto vybíjanie spôsobuje vznik vrások. Tenšie steny, ostré ohyby a materiály, ako je napríklad nehrdzavejúca oceľ (ktorá je prirodzene pomerne tvrdá), tento problém zhoršujú. Akékoľvek riešenie tohto problému musí buď podoprieť vnútornú stenu rúrky, alebo nájsť spôsob, ako zmeniť tlakovú silu. Nižšie sú uvedené dve techniky, ktoré tento problém riešia z dvoch rôznych smerov.
Ohýbanie bez mandrelu: Jednoduchosť s obmedzeniami
Existuje niekoľko techník ohýbania bez použitia vnútorného podporovania, najjednoduchšou z nich je prázdne alebo bezmandrelové ohýbanie. Pri tomto type ohýbania sa rúrka ohýba len pomocou ohýbacích, upínacích a tlakových dielov (alebo niekedy aj vyhliadkových dielov). Do rúrky nevstupuje žiadny predmet. Táto metóda funguje veľmi dobre pre rúrky s hrubou stenou, ktoré sa ohýbajú s rozumným polomerom. Rúrka s hrúbkou steny 2,5 mm ohnutá na polomer 3D sa bez mandrelu ohne výborne. Tlakový diel, ktorý tlačí rúrku dopredu spolu s rotujúcim ohýbacím dielom, vytvára napätie na vonkajšej ploche, čo núti materiál kolabovať dovnútra, aby odolal týmto silám. Avšak pri akomkoľvek menšom hrúbke steny vnútornej steny ako 1,5 mm a vnútornom polomere ohybu väčšom ako 2D sa nedá úplne zabrániť tvorbe vrások na vnútornej strane, keďže vo vnútri rúrky nebude nič, čo by ju udržalo v kruhovom tvare. Hlavnou výhodou bezmandrelového ohýbania je, že je rýchlejšie a vyžaduje výrazne menej nástrojov ako ohýbanie s mandrelom; kompromisom je, že to v skutočnosti nie je riešenie problému vnútorných vrások.
Ohýbanie na mandri: vnútorná podpora pre výsledky bez záhybov
Pri tomto procese sa používa ohyb s mandrelom a do rúrky sa vloží vložka. Mandrel je zvyčajne pevný tyčový prvok obsahujúci jeden alebo viac členitých guličiek, ktoré presne podopierajú vnútornú stenu rúrky v mieste, kde dochádza ku stlačeniu. Keď sa rúrka ohýba, mandrel jednoducho zabráni zhrnutiu vnútornej steny dovnútra. Samotné guličky sú členité, takže keď sa ťahajú cez rúrku počas jej ohýbania, dokážu sa všetky prispôsobiť krivkám tvoreným stenou rúrky. Toto je zďaleka najúspešnejšia metóda na riešenie problémov, ako sú tenkostenné rúrky, ohýbanie s malým polomerom zakrivenia a tvrdé materiály, napríklad nehrdzavejúca oceľ. Pre rovnaký scenár popísaný v predchádzajúcej časti (priemer 25 mm z nehrdzavejúcej ocele, hrúbka steny 1,2 mm, zakrivenie 1,8D) dvojguličkový členitý mandrel vytvorí úplne bez zvárania tisíce rúrok. Ako je vidieť na priložených obrázkoch, zlepšenie oproti ohýbaniu bez mandrelu je veľmi výrazné. Hlavné nevýhody ohýbania s mandrelom sú: náklady na nástroje sú výrazne vyššie a pri menších sériách môže byť veľmi časovo náročné; navyše všetky diely vyžadujú mazivo, aby sa zabránilo „zlepeniu“ (galling) rúrky z nehrdzavejúcej ocele o povrch mandrelu.
Porovnanie výkonu na reálnych aplikáciách
Zvážte typickú autovú súčiastku – trubku s priemerom 25 mm, hrúbkou steny 1,2 mm a polomerom stredovej čiary 1,8D. Ak sa trubka ohýba bez použitia mandrelu, na vnútornom povrchu sa takmer nevyhnutne vyskytne určitá miera vrások; približne 30 % súčiastky bude vrásčavé. V závislosti od konkrétnej súčiastky môžu byť tieto vrásky len slabé a nemusia mať kritický vplyv na funkčnosť súčiastky, avšak rozhodne nie sú esteticky príjemné a môžu obmedziť prietok tekutiny. Ak sa tá istá trubka ohne pomocou dobre navrhnutého dvojguľového mandrelu, tento problém je úplne vyriešený a desiatky tisíc trubiek sa môžu ohnúť bez vzniku jediného vrásku. Lekárske súčiastky sú často dostupné len s hrúbkou steny okolo 1 mm a ohýbajú sa pomocou mandrelovej techniky, pretože ide jednoducho o jedinú uskutočniteľnú metódu, ktorá umožňuje dosiahnuť akceptovateľný výsledok.
Keď je neohýbanie s mandrelom správnou voľbou
To všetko povedané, použitie ohýbania bez mandrelu je určite oprávnené v prípade veľmi hrubostenných rúr (2 mm alebo viac) a veľkého polomeru ohybu (3D a viac), alebo keď je pri výrobe prototypov dôležitejší čas a náklady než dokončenie povrchu. Často sa stretávame s tým, že menší výrobcovia dokážu pri výrobe obísť potrebu mandrelu pre ohýbanie rúr, ak si pozorne vypočítajú polomer ohybu na základe hrúbky steny pre veľmi hrubé rúry a jednoducho sa vyhýbajú výrobe rúr, ktoré by vyžadovali použitie mandrelu na vnútorný polomer. Ak sa však vaše súčiastky už vršlia a používate ohýbanie rúr bez mandrelu, potom pridaním mandrelu do nastavenia je naozaj jediné zrejmé riešenie.
Praktické aspekty ohýbania rúr s mandrelom
Je dôležité si uvedomiť, že pri ohybaní s mandrelom je potrebná správna sada nástrojov na dosiahnutie optimálnych výsledkov. Všeobecne sa považuje za optimálne, ak je medzera medzi stenou rúrky a vnútorným povrchom vonkajšieho nástroja najviac 0,1 mm až 0,2 mm. Okrem toho je kľúčová poloha guľôčok vzhľadom na bod, v ktorom sa rúrka dotýka ohybového nástroja: ak sú guľôčky nastavené príliš vpred, mandrel sa zakliní do rúrky; ak sú nastavené príliš vzadu, rúrka sa opäť zrúti. Moderné CNC hydraulické rúrkové ohýbače majú programované vyťahovanie mandrelu, čo umožňuje jednoduchšie nastavenie.
Záver
Ak chcete odstrániť vnútorné záhyby — či už ohýbate tenkostennú rúrku s malým polomerom alebo je vzhľad súčasti kritický — potom je ohýbanie s mandrelom určite správnou voľbou. Ohýbanie bez mandrelu je užitočné v určitých prípadoch, avšak nemôže vyriešiť samotný základný problém. Všetky naše stroje na ohýbanie rúr v Baorui sú navrhnuté tak, aby umožňovali obidva spôsoby ohýbania. Voľba medzi jedným a druhým spôsobom je vždy závislá od konkrétneho použitia, avšak ak požadujete rúry bez záhybov, žiadna metóda nie je lepšia ako ohýbanie s mandrelom.