Виробники в галузях автомобілебудування, медичного обладнання, кухонної фурнітури та меблів добре розуміють складності процесу згинання труб із нержавіючої сталі. Під час згинання труби з нержавіючої сталі деформуються, що часто призводить до дефекту, який називається «зморшкування внутрішньої стінки» на внутрішньому діаметрі труби; це може вплинути як на конструкцію, так і на зовнішній вигляд готових деталей. У компанії Baorui, маючи 20-річний досвід роботи з технологіями обробки труб, ми переконані, що правильний дизайн оправки є ефективним рішенням цієї проблеми. Розуміння того, як кожен параметр оправки впливає на якість формування, є ключовим елементом успішного згинання.
Розуміння причин виникнення зморшкування під час згинання труб із нержавіючої сталі
Зморшкування в трубах з нержавіючої сталі виникає через базовий принцип згинання труби. Зовнішня стінка піддається розтягуючим зусиллям і розтягується назовні, тоді як внутрішня стінка піддається стискальним зусиллям і сплющується всередину. Якщо на внутрішній поверхні немає внутрішньої підтримки, стінки можуть обвалитися під тиском, що призводить до зморшкування. Оскільки сплави нержавіючої сталі зазнають наклепу під дією напружень і мають більшу міцність, для згинання потрібне більше згинне зусилля й обов’язкова внутрішня підтримка. Наприклад, нержавіюча сталь 304 або нержавіюча сталь 316 можуть призвести до зморшкування внутрішньої стінки, якщо всередину труби не вставлено достатньо ефективний або взагалі не вставлено підтримувальний інструмент. Вищий коефіцієнт стінки вказує на більшу ймовірність зморшкування. Коефіцієнт стінки обчислюється шляхом ділення зовнішнього діаметра (OD) труби на товщину її стінки. Якщо коефіцієнт стінки становить 20 або більше, слід серйозно стурбуватися зморшкуванням.
Ключова роль діаметра та посадки оправки
Діаметр оправки відіграє ключову роль у запобіганні зморшкуванню внутрішньої стінки. Дослідження показали, що збільшення діаметра оправки призводить до більшого зменшення круглості та зменшення сплющення стінок труби на стиснутих ділянках. Посадка оправки має бути якомога щільнішою, але без защеплення або надмірного навантаження стінки труби. Зазвичай посадка оправки становить від 2 % до 5 % від внутрішнього діаметра труби. У випадку нержавіючої сталі посадку роблять щільнішою, щоб забезпечити достатню підтримку та покращити круглість і точність підтримання круглості під час гнуття. Проте надто щільна посадка оправки може призвести до проблем, таких як подряпини, защеплення та ускладнення вилучення оправки після процесу гнуття труби.
Виступ і розташування оправки для запобігання зморшкуванню
Розташування оправки щодо точки дотику вигину має вирішальне значення для забезпечення вільного виникнення зморшок. Оправка повинна виступати вперед достатньо, щоб точно підтримувати стінку труби у точці вигину. Результати досліджень показали, що в більшості випадків положення оправки має бути на 0,5–1,5 мм за точкою дотику. Оправку не слід розташовувати надто далеко вперед, оскільки це призводить до проблеми зі зменшенням товщини стінки. Для труб із низьким коефіцієнтом товщини стінки можна скористатися простою геометричною формулою для визначення положення оправки, хоча первинний візуальний огляд завжди є обов’язковим.
Конфігурація кульової оправки для складних вигинів із нержавіючої сталі
У випадках, коли нержавіюча стальна труба має високий коефіцієнт товщини стінки та/або радіуси вигину надто малі, для досягнення кращих результатів порівняно з заглушками можуть використовуватися кулькові оправки. Кулькові оправки складаються з кількох сферичних сегментів, з’єднаних один з одним гнучкими з’єднувальними валами. Ці сегментовані інструменти рухаються узгоджено під час вигину труби й можуть адаптуватися до дуги вигину, забезпечуючи підтримку на всій довжині процесу вигину. Збільшення кількості куль та їхнього правильне розташування й підбір розмірів у кульковій оправці покращують якість формування й мінімізують ймовірність утворення зморшок. Дослідження довели, що тип оправки та розташування сегментів можуть контролювати нестабільність утворення зморшок і сплющення шляхом обмеження поперечного руху матеріалу до внутрішньої поверхні. Наші ЧПК-гідравлічні верстати для вигину труб оснащені відповідними кульковими оправками для застосування з нержавіючою сталью.