Hur man undviker veck i flerböjda avgassystem

Mångböjd avgassystem är en av de mest komplexa formningsprocesserna inom rörframställning. Istället för en enda rätvinklig böjning uppstår en betydande spänningsupbyggnad, kompression i små områden och materialturbulens genom flera böjningar längs avgasvägen. Tänk inte på veck som en likgiltig kosmetisk defekt: De är klåförsäkta, oestetiska vecklinjer som kan uppstå på den inre radien vid böjningen. Dessa påverkar avgasflödet, orsakar turbulent flöde, ökad mottryck och initieringspunkter för termisk utmattning. Det bör finnas ett systematiskt tillvägagångssätt för att minska veckbildning – där verktyg, maskinparametrar, materialbeteende och processsekvensering alla är involverade. Baorui, liksom alla andra tillverkare, har ett konsekvent tillvägagångssätt för att leverera veckfria mångböjda avgassystem: Tillverkare måste hålla delarna raka under transport. Alla tillverkare, även vår egen på Baorui, har ett konsekvent tillvägagångssätt för att erbjuda kunder veckfria mångböjda avgassystem: Tillverkare måste hålla delarna raka under transport.

Optimera mandrelkonstruktionen och placeringen för varje böjning

Den bästa 'försvarsmetoden' mot veck är en välkonstruerad och korrekt placerad kärna. För system med flera böjningar, till exempel böjningar följda av korta raka avsnitt, måste kärnan ha tillräcklig hållfasthet för att motstå rörets inre kraft i hela böjningsdeformationszonen. En flexibel kuglkärna med flera ledade sektioner krävs för denna små radie, för att följa kurvan och inte orsaka inåtbukning av materialet. Det absoluta antalet kuglsektioner och diametrala spel, tillsammans med positionen för böjningens tangentlinje i förhållande till kärnans spets, måste dock justeras för varje böjningsposition. Problem #1 är att alla veckproblem beror på att kärnan dras tillbaka för mycket, vilket leder till att den del som utsätts för tryck blir oskyddad. Här på Baorui märker vi varje böjningsvinkel på avgasröret och justerar sedan kärnans slaglängd separat för varje böjning med hjälp av våra CNC-styrningar. Vi använder också en separat uppsättning kärnor för varje diameter/avgasrörets väggtjocklek, eftersom användning av en universell kärna är ett säkert sätt att få interna vågformer.

Ställ in matningshastighet och verkanstid med precision

Veckning är ett fenomen som är kopplat till hastighet. Om böjarmen roterar för snabbt kan materialet inte deformeras plastiskt, vilket leder till materialackumulering vid den inre radien. För låga hastigheter däremot kan orsaka ojämn sträckhårdning av materialet. För system med flera böjningar bör den optimala matningshastigheten fastställas för varje enskild böjning, samtidigt som man tar hänsyn till sträckhårdningseffekten från tidigare böjningar. Operatörer kan ställa in variabla profiler, till exempel deceleration under den sista delen av böjningen fram till slutvinkeln, på avancerade CNC-hydrauliska rörböjmaskiner. Dessutom ger den kontrollerade väntetiden vid slutet av slaget materialet tid att avlasta sin elastiska minne, vilket kan minimera återböjning som annars kan orsaka veckning vid slutet av slaget. Övervakning i realtid av vridmomentet på vår produktionsgolv gör att vi kan upptäcka kompressiv instabilitet innan den uppstår; maskinen kan då automatiskt justera den lämpliga biten och minska matningshastigheten för att säkerställa processens stabilitet. Denna dynamiska justering har praktiskt taget eliminerat veckfel på alla våra rörsystem med flera böjningar.

Välj lämplig smörjning och torka bort sköldens spalt

Friktionsackumulering är den osynliga orsaken till veckbildning. Hög friktion längs extrados (ytterdelen) av röret kan orsaka ojämn materialfördelning och kan leda till motstånd mot materialets naturliga flöde genom tryckdie längs intrados (innersidan). Dessa skillnader i krafter kan minimeras genom att applicera ett högpresterande böjningsfett på rörytan samt fett på mandeln. Ännu viktigare är dock inställningen av spel mellan wiper die (veckförhindringsdie) och rör. Wiper die följer bend die (böjdie) och används för att "torka bort" materialet från inre radien under formningen. För litet spel i wiper die kommer att "skrapa" röret, medan för stort spel "låter veck undkomma" röret. För alla system med flera böjar rekommenderar vi anpassad avlastning av wiper dies kontaktyta för att matcha rörets ytterdiameter. För wiper die utför vi en kännarmätning vid varje installation hos Baorui, där spelet är 0,05–0,10 mm beroende på materialets hårdhet. Vi tillför också automatiskt ett värdefullt fett till böjpunkterna via ett doserat sprayssystem mellan böjningarna, eftersom detta är en av de mest överlookade orsakerna till intermittenta veck.

Böjer sekventiellt strategiskt och tar hänsyn till arbetsförhärdning

Sist men inte minst är sättet att utföra flera böjningar och dess djupgående inverkan på bildandet av veck. Den allmänna regeln för vad ingenjören bör göra i en typisk avgasledning med tre eller fyra böjningar är att utföra den mest kritiska eller svårast genomförbara böjningen först, när materialet fortfarande är fullständigt glödhet och duktilt. Den böjning som utförs sist är den tätaste böjningen, och materialet har redan sträckts vid tidigare böjningar i tillverkningsprocessen, vilket innebär att det kanske inte är lämpligt för senare böjningar i kompressionszonen. Ta också hänsyn till avståndet mellan böjningarna. Om de två böjningarna ligger för nära varandra sammanfaller den ”arbetshärdade” zonen med den andra böjningens ”deformationszon”, vilket minskar böjningens hållfasthet och gör den mer benägen att vecka. För att optimera böjningssekvensen och de mellanliggande raka avstånden använder vår ingenjörsgrupp på Baorui finita element-simuleringar i designprocessen. När den totala bågböjningen överstiger 180 grader vid en enskild rörpunkt inkluderas även en mellanliggande spänningsavlägsnande glödning på grund av den höga risken för veck från för mycket kall deformation över 180 grader. I kombination med de tre tidigare kontrollerna säkerställer kontrollen av inre böjningsradie att alla böjningar i röret får en slät och sammanhängande kurvatur.

Nyckeln till att förhindra veck i avgassystem med flera böjningar är inte ett enda mirakelmedel, utan en samordning av mandrelstöd, kontroll av böjhastigheten, smörjning, verktygsavstånd och böjföljd till en sammanhängande process. Dessa fem discipliner är sammankopplade, och vi har därför förfinat dem på Baorui under de senaste 20 åren och tillverkat komponenter som konsekvent uppfyller både strömnings- och hållbarhetskrav. Att eliminera veck vid böjningspunkten eliminerar problem på fältet – och det är den bästa testen för god tillverkning!