Artikel blog ini mengeksplorasi dunia teknik pembengkokan pipa yang menarik. Sebagai insinyur mesin berpengalaman, saya akan berbagi wawasan tentang berbagai metode yang digunakan untuk membentuk pipa untuk beragam aplikasi. Temukan ilmu di balik pembuatan kurva yang halus dan sudut yang tepat yang membuat sistem pipa menjadi efisien dan menyenangkan secara estetika.
Penekukan bebas mandrel konvensional mengacu pada metode penekukan tanpa pengisian yang biasa digunakan dalam produksi suhu ruangan.
Yang utama membungkuk mati dan prinsipnya diilustrasikan pada gambar di bawah ini. Teknik ini melibatkan pembengkokan peregangan, tekan lenturproses pembengkokan, pembengkokan pintas, pembengkokan dorong, dan pembengkokan gulung.
Cetakan pembengkokan utama dan prinsip pembengkokan
Bacaan terkait: Panduan Utama untuk Penyok Pipa
Pembengkokan tabung dapat dicapai dengan menambahkan tegangan aksial berdasarkan momen tekuk murni. Hal ini secara umum dapat dikategorikan sebagai pembengkokan tegangan dan pembengkokan traksi putar.
Semua proses pembengkokan peregangan memiliki karakteristik yang sama. Tegangan tarik tambahan mengurangi sebagian tegangan tekan tangensial pada sisi cekung selama pembengkokan murni. Hal ini menghasilkan penekanan ketebalan dinding dan kerutan pada tikungan. Namun, kemungkinan penipisan ketebalan dinding atau bahkan keretakan pada sisi cembung tikungan pasti meningkat.
(1) Peregangan lentur
Prinsip kerja yang disederhanakan dari pembentukan tekukan peregangan yang umum ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Selama pembengkokan tabung, tabung kosong dilewatkan melalui tiga rol penyangga horizontal dan diamankan ke lengan putar melalui chuck. Ketika lengan putar berputar, lengan putar mendorong tabung kosong untuk mengalami deformasi pembengkokan.
Jari-jari kelengkungan tikungan dapat diubah selama pembentukan tekukan peregangan dengan menyesuaikan jarak antara gulungan penyangga dan chuck, serta sumbu runner.
Jika perangkat pemanas dipasang sebelum tabung kosong memasuki zona tekukan, seperti arus induksi frekuensi menengah untuk pemanasan awal tabung kosong, kemampuan deformasi plastisnya dapat ditingkatkan. Hal ini memungkinkan realisasi pembentukan tekukan regangan pemanasan.
Prinsip kerja yang disederhanakan dari empat pembentukan tekukan peregangan yang umum
(2) Pembengkokan traksi slewing
Gambar di bawah ini mengilustrasikan pembengkokan traksi putar, di mana setiap bagian yang bekerja dari cetakan pembengkokan memiliki alur yang sesuai dengan bentuk pipa.
Panjang kurva penampang sedikit lebih kecil dari setengah lingkaran pipa kosong. Ini digunakan untuk menjepit atau menekan pipa kosong selama pembengkokan.
The radius lentur dapat diubah dengan mengganti cetakan pembengkok putar.
Tabung kosong ditekan pada cetakan lentur putar yang dapat berputar di sekitar sumbu oleh cetakan traksi dan menjepit blok.
Traction die berputar pada jalur busur melingkar dengan radius tetap dan sumbu cetakan tekuk putar, yang mendorong tabung kosong untuk berputar dengan cetakan tekuk putar di bawah tekanan radial dan gesekan tangensial blok penjepit untuk mencapai pembentukan tekukan.
Karena peningkatan deformasi regangan tangensial tabung kosong pada sisi cembung tekukan, maka tabung ini memiliki sifat regangan tekukan.
Saat ini, sebagian besar peralatan pembengkokan pipa dan mesin pembengkokan pipa CNC dalam produksi beroperasi berdasarkan prinsip pembengkokan traksi putar.
Pembengkokan traksi putar penyok pipa CNC
Tekukan kompresi adalah padanan dari tekukan tegangan, yang dicapai melalui aksi gabungan dari dorongan aksial tambahan atau turunan dan momen tekuk pada tekukan tabung.
Dorongan aksial tambahan dapat mengurangi atau menangkal tegangan tangensial pada sisi cembung tikungan, sehingga mencegah ketebalan dinding tikungan menipis atau retak. Namun, peningkatan tegangan kompresi tangensial pada sisi cekung tikungan dapat menyebabkan dinding pipa menebal atau bahkan berkerut.
Pembengkokan kompresi tabung terutama dikategorikan ke dalam pembengkokan kompresi, pembengkokan kompresi putar, dan pembengkokan gaya aksial.
(1) Tekan Membungkuk
Pembengkokan pipa, seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini, mirip dengan pembengkokan lembaran V dan digunakan untuk membengkokkan dan membentuk produk siku berdiameter sedang dan kecil dengan segmen pipa lurus.
Bending die dan roller penyangga memiliki alur kerja dengan diameter yang sama dengan pipa dan sedikit lebih kecil dari setengah lingkaran.
Bending die, yang dikonsolidasikan dengan batang dorong dan dengan radius tekukan tertentu, mendorong pipa kosong dan menggulung dua bentuk tekukan di antara rol penyangga di kedua sisi.
Mengganti cetakan pembengkokan dapat mengubah radius pembengkokan pipa, sedangkan ukuran dua sudut internal pembengkokan ditentukan oleh langkah mendorong keluar cetakan pembengkokan.
Pembengkokan tabung membanggakan efisiensi produksi yang tinggi, dan penyesuaian cetakannya sederhana.
Akan tetapi, kerugiannya adalah bahwa kekuatan lentur yang diterapkan selama pembengkokan terkonsentrasi di antara dua rol pendukung. Kontak awal antara tabung kosong dan cetakan pembengkokan cenderung mendistorsi bagian perjalanan, sehingga memengaruhi kualitas pembengkokan.
(2) Pembengkokan kompresi putar
Pembengkokan kompresi putar mirip dengan pembengkokan traksi putar, tetapi mekanisme pembengkokan pipa berbeda.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, selama proses pembengkokan, cetakan geser atau roller memberikan tekanan radial ke tabung kosong sambil berputar di sekitar sumbu cetakan pembengkokan tetap, secara bertahap memaksa tabung lurus kosong untuk menempel pada permukaan alur cetakan pembengkokan tetap di bawah gesekan tangensial untuk menekuk dan membentuk.
Tidak seperti pembengkokan traksi putar, zona deformasi pembengkokan dihasilkan antara cetakan geser dan cetakan pembengkokan tetap. Permukaan tabung cembung kosong selalu tunduk pada aksi gabungan tekanan radial dan gesekan tangensial, yang sampai batas tertentu dapat mengurangi deformasi tarik tangensial tabung cembung kosong.
(3) Pembengkokan dorong gaya aksial
Cetakan yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini terdiri atas dua bagian yang berada di tengah-tengah bidang tekukan.
Di bawah dorongan aksial cetakan, tabung kosong dipaksa untuk ditekuk dan dibentuk dengan menekan ke dalam rongga cetakan setelah melewati selongsong pemandu.
Proses deformasi pembengkokan tabung kosong dalam cetakan itu rumit. Selain mengalami torsi tekukan, juga mengalami gaya dorong aksial dan gaya gesekan yang berlawanan dengan arah larinya.
Pembengkokan dorong berbeda dengan pembengkokan biasa, karena lapisan netral dari regangan dinding pipa dapat berpindah ke bagian luar pembengkokan, yang membantu mengurangi penipisan dinding luar.
Untuk menghindari kerutan atau puntiran di dalam siku, ketebalan dinding relatif pipa yang mendorong tekukan harus lebih besar dari 0,06.
Untuk mengurangi gesekan, sering kali perlu melumasi tabung kosong atau rongga cetakan yang ditekuk.
Untuk siku berdinding tipis, tekukan dorong dengan inti biasanya digunakan untuk menghindari tekukan dan kerutan.
Selain metode yang disebutkan di atas, ada juga pembelokan jalan memutar, roll bendingdan lain-lain.
Namun, sebagian besar metode ini mungkin tidak memenuhi persyaratan yang ketat untuk akurasi dan kualitas pembengkokan. Oleh karena itu, metode ini biasanya digunakan untuk membengkokkan alat kelengkapan pipa yang tidak memerlukan presisi tinggi dalam hal bentuk dan ukurannya.
(1) Pembentukan tekukan tabung
Pembengkokan pipa adalah proses manufaktur umum yang dapat dilakukan secara manual atau dengan menggunakan mesin pembengkok pipa.
Pembengkokan bypass, seperti yang ditunjukkan pada diagram di bawah ini, mirip dengan pembengkokan kompresi putar, kecuali bahwa gesekan penggulungan terjadi antara alur kerja roller dan permukaan tabung kosong.
Selama proses pembengkokansalah satu ujung tabung kosong dijepit di kepala penjepit cetakan pembengkok, sementara roda penekan samping menekannya ke permukaan alur cetakan pembengkok dan berputar di sekitar cetakan pembengkok. Kepala penjepit juga berputar bersama dengan tabung kosong.
(2) Pembentukan gulungan tabung
Tabung roll bending umumnya digunakan untuk membengkokkan tabung berdinding tebal, seperti yang digambarkan dalam diagram di bawah ini.
Tabung kosong ditempatkan di antara tiga rol atau lebih, masing-masing memiliki alur dengan diameter dalam yang sedikit lebih besar daripada diameter luar tabung dan lingkar bagian yang sedikit lebih kecil daripada setengah lingkaran tabung kosong.
Setiap rol berputar dan bergerak ke arah yang berbeda, yang memungkinkan tabung kosong digulung menjadi bentuk tekukan tertentu. Pembengkokan multi-roll dapat meningkatkan akurasi pembengkokan tabung, mengurangi distorsi penampang pembengkokan, dan meningkatkan tingkat deformasi pembengkokan yang seragam pada tabung.
Meskipun terutama digunakan untuk pembengkokan tabung berdinding tebal, terkadang juga dapat digunakan untuk membengkokkan tabung berdinding tipis.
(a) Diagram skematik pembengkokan tiga gulungan asimetris
(b) Diagram skematik dari gulungan samping mengayunkan empat gulungan lentur
Pembengkokan pengisian tabung, juga dikenal sebagai pembengkokan mandrel, adalah proses umum untuk membengkokkan tabung berdinding tipis berdiameter sedang hingga besar.
Untuk meminimalkan atau menghilangkan cacat seperti perataan penampang, keruntuhan dinding, dan kerutan selama proses pembengkokan, metode yang disebut filling bending digunakan. Metode ini melibatkan pengisian berbagai mandrel atau pengisi ke dalam tabung kosong yang akan dibengkokkan untuk memberikan dukungan selama proses pembengkokan.
Mandrel bending adalah proses pembengkokan yang memberikan kontrol yang tepat terhadap bentuk penampang siku.
Perbedaan utama antara pembengkokan mandrel dan pembengkokan tanpa mandrel biasa adalah bahwa mandrel ditempatkan sebelumnya di dalam tabung kosong selama proses pembengkokan.
Dalam produksi aktual, mandrel atau batang mandrel dikategorikan ke dalam dua jenis: mandrel kaku dan mandrel fleksibel yang kokoh.
Mandrel kaku termasuk mandrel kepala bulat, mandrel berbentuk sendok, dan mandrel tanduk banteng.
Mandrel fleksibel meliputi mandrel fleksibel satu bagian dan mandrel fleksibel multi-bagian.
Pengisian partikel padat dan pembentukan tekukan dorong adalah proses yang umum dilakukan untuk menekuk member berdinding tipis atau siku dengan ketebalan dinding yang kecil.
Secara tradisional, pasir kuarsa digunakan sebagai pengisi, tetapi secara bertahap digantikan oleh partikel resin atau manik-manik logam.
Sebelum proses pembengkokan dorong, bola berdiameter besar yang sedikit lebih kecil daripada tampilan luar tabung kosong ditempatkan di cetakan pembengkokan untuk mencegah pengisi manik-manik tergelincir. Kemudian, tabung kosong diisi dengan manik-manik berdiameter kecil.
Selama pembengkokan dorong, penggeser mesin press menggerakkan pukulan pembengkokan dorong untuk mengeluarkan pengisi manik-manik di dalam tabung kosong. Namun demikian, perlu dicatat bahwa partikel padat tidak dapat dianggap sebagai media kontinu dan deformasi alirannya di bawah tekanan tidak dapat didekati dengan volume yang konstan.
Selain itu, penggunaan bola baja keras dapat menyebabkan cacat seperti lekukan pada dinding bagian dalam siku.
Metode pengisian dan pembengkokan menggunakan cairan sebagai pengisi untuk pipa telah dikembangkan, dengan dua proses yang relatif matang: pembengkokan hidraulik pelubangan pipa dan pembengkokan pelubangan pipa dan pengumpanan dorong.
Meskipun pembengkokan pengisian cairan mengatasi beberapa kekurangan pembengkokan pengisian partikel padat, penyegelan medium tetap menjadi tantangan teknologi.
Dalam proses pembengkokan pengisian cairan, cairan yang dapat disembuhkan disuntikkan ke dalam tabung kosong sewaktu masih dalam keadaan cair. Setelah kedua ujungnya disegel, zat cair membeku dan menjadi pengisi integral yang digunakan untuk pembengkokan.
Bahan pengisi yang dipadatkan dapat mencakup air, damar, paduan titik leleh rendah, dan berbagai jenis resin.
Pemanasan pembengkokan adalah teknik pembentukan logam canggih yang digunakan ketika metode pembengkokan dingin konvensional tidak memadai untuk mencapai geometri yang rumit atau ketika bekerja dengan paduan berkekuatan tinggi. Proses ini memanfaatkan energi panas untuk meningkatkan plastisitas material, mengurangi gaya tekukan yang diperlukan dan meminimalkan efek pegas.
Prosedur ini biasanya mencakup tiga tahap penting: pemanasan terkontrol, pembengkokan presisi, dan pendinginan yang diatur. Tahap pemanasan dapat dilakukan melalui berbagai metode, masing-masing menawarkan keuntungan yang berbeda:
Pilihan metode tergantung pada faktor-faktor seperti sifat material, radius tekukan yang diinginkan, volume produksi, dan persyaratan kualitas. Sistem kontrol proses yang canggih dan simulasi komputer sering digunakan untuk mengoptimalkan pola pemanasan, gaya tekukan, dan laju pendinginan, memastikan kualitas produk yang konsisten dan meminimalkan pemborosan material.
Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.
ID 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR