Você já se perguntou como formas complexas de tubos são criadas com precisão? Este guia revela os segredos dos curvadores de tubos, explorando seus tipos, mecanismos e aplicações. Com insights de engenheiros mecânicos experientes, descubra as inovações que estão revolucionando os setores e saiba como escolher o dobrador certo para suas necessidades.
Um dobrador de tubos é uma máquina especializada projetada para dobrar com precisão materiais tubulares, categorizada principalmente em sistemas hidráulicos e de controle numérico computadorizado (CNC). Essas máquinas versáteis desempenham um papel crucial em vários setores industriais, incluindo geração de energia, infraestrutura de transporte, engenharia estrutural, construção naval e várias outras aplicações que exigem tubulações curvas ou moldadas.
Ao contrário das dobradeiras de chapas, que são projetadas para a formação de chapas planas de metal, as dobradeiras de tubos são otimizadas especificamente para a manipulação de tubos de aço cilíndricos. Seu espectro de aplicação abrange setores críticos, como a construção de usinas de energia, o desenvolvimento de ferrovias e rodovias, a fabricação de caldeiras, a construção de pontes, as operações em estaleiros, a metalurgia arquitetônica e a fabricação de móveis personalizados. Além disso, eles são indispensáveis em instalações complexas de tubulações e serviços de construção em que o roteamento preciso de tubos é essencial.
No setor de máquinas para tubos, os curvadores de tubos são reconhecidos como equipamentos fundamentais devido aos seus recursos multifacetados. Os modernos curvadores de tubos incorporam recursos avançados, como sequências de curvatura programáveis, controle de vários eixos para geometrias complexas e sistemas de medição integrados para maior precisão. Seu design bem projetado normalmente inclui estruturas robustas para suportar altas forças de curvatura, mandris de precisão para manter a integridade do tubo durante a formação e sistemas sofisticados de acionamento hidráulico ou servoelétrico para controle preciso.
A interface fácil de usar e o design ergonômico dos curvadores de tubos contemporâneos facilitam a operação eficiente, permitindo uma configuração rápida e tempos de ciclo reduzidos. Essa combinação de versatilidade, precisão e facilidade de uso torna os curvadores de tubos um recurso inestimável nos processos de fabricação de metal, permitindo que os fabricantes atendam a especificações cada vez mais exigentes em termos de precisão de curvatura, repetibilidade e qualidade de acabamento de superfície.
Uma máquina de dobrar tubos, também conhecida como dobradeira de tubos, é um equipamento especializado projetado para moldar com precisão tubos e canos em várias formas, ângulos e curvas. Essas máquinas são capazes de manipular uma ampla variedade de materiais, incluindo aço carbono, aço inoxidável, ligas de alumínio, cobre e até ligas exóticas, com diâmetros que normalmente variam de 1/4 de polegada a 20 polegadas ou mais.
Os curvadores de tubos podem ser categorizados em dois tipos principais:
As modernas máquinas de curvar tubos geralmente incorporam recursos como curvatura de mandril (para evitar o colapso do tubo), curvatura de impulso (para curvas de raio estreito) e ferramentas de várias pilhas para trocas rápidas entre diferentes tamanhos de tubos.
A versatilidade e a eficiência dos curvadores de tubos os tornam indispensáveis em vários setores, inclusive:
As principais vantagens das avançadas máquinas de curvar tubos incluem:
Os curvadores de tubos são máquinas sofisticadas projetadas para moldar tubos em várias configurações, incluindo vigas em I, canais de aço, cantoneiras de ferro e arames. Essas ferramentas versáteis podem produzir uma ampla variedade de formas, como bobinas, tubos em forma de U, meios tubos e bobinas helicoidais. As principais categorias de curvadoras de tubos incluem curvadoras elétricas hidráulicas, curvadoras de tubos hidráulicas horizontais e curvadoras de tubos de laminação multifuncionais.
Os curvadores de tubos elétricos utilizam um motor elétrico como fonte de energia, com a força de curvatura transmitida por um redutor de velocidade e um mecanismo de corrente de engrenagens. Por outro lado, os curvadores de tubos hidráulicos empregam pressão hidráulica para executar uma série de movimentos precisos: acionamento do mecanismo de fixação, retração da matriz de curvatura, execução da curvatura do tubo e controle dos movimentos auxiliares para frente e para trás do mandril.
Os curvadores de tubos hidráulicos são amplamente usados para operações de enrolamento plano e oferecem várias vantagens, incluindo multifuncionalidade, design ergonômico, facilidade de operação, portabilidade e configuração rápida. Essas máquinas encontram aplicações em vários setores, incluindo infraestrutura de energia elétrica, construção de rodovias e ferrovias, fabricação de caldeiras, construção de pontes, construção naval, produção de móveis e decoração arquitetônica.
As curvadoras de tubos CNC (Controle Numérico Computadorizado) representam um avanço tecnológico significativo em relação aos sistemas hidráulicos tradicionais. Essas máquinas empregam servomotores em vez de energia hidráulica, permitindo o controle preciso de vários eixos de movimento: alimentação e retração de material, rotação do plano de dobra, compensação de dobra e retorno elástico, movimentos auxiliares e posicionamento do cabeçote de dobra. Os principais diferenciais das curvadoras de tubos CNC são a capacidade de produção contínua, a precisão superior de processamento e a capacidade de criar formações tridimensionais complexas de tubos.
As curvadoras de tubos com controle numérico são excelentes em operações de curvatura em estado frio, capazes de produzir curvas com um ou dois raios em uma única configuração. Sua versatilidade as torna indispensáveis em setores como o de fabricação automotiva e produção de sistemas HVAC, onde são usadas para fabricar uma grande variedade de acessórios para tubos e formas de arame.
Os métodos de curvatura de tubos podem ser classificados em duas categorias:
Cada tipo de dobrador de tubos oferece recursos exclusivos e é selecionado com base em fatores como propriedades do material, complexidade da dobra necessária, volume de produção e padrões específicos do setor.
De acordo com o método de curvatura de tubos, ele pode ser dividido em curvatura por pressão e curvatura por rolo, dobragem de prensae dobra circular. Desses, a dobra circular é relativamente fácil de automatizar, portanto, atualmente, as máquinas de dobra são projetadas principalmente para esse método. O princípio do processo de dobra é ilustrado em um diagrama.
O processo de dobra é realizado usando um matriz de dobraA matriz de dobra, a matriz de fixação e a matriz de pressão. A matriz de dobra é montada no fuso, enquanto a matriz de pressão é montada no eixo. fixação A matriz de pressão fixa as conexões do tubo para evitar qualquer movimento axial. A matriz de pressão consiste em uma matriz guia e uma matriz de acompanhamento. Durante o processo de dobra, a matriz-guia aplica a pressão adequada sobre a matriz antirrugas nos acessórios de tubulação, e a matriz de acompanhamento se move junto com os acessórios de tubulação. Um mandril também é usado para preencher a cavidade interna da peça de trabalho e evitar quaisquer rugas, achatamento, afinamento ou outras falhas durante a dobra.
O fuso gira e o tubo é formado ao ser enrolado em torno da matriz de dobra. O processo também envolve a alimentação da peça de trabalho, a preparação do espaço para a próxima dobra e assim por diante. A raio de curvatura é determinado pelo raio da matriz de dobra, e diferentes raios de dobra podem ser obtidos simplesmente substituindo a matriz de dobra por uma de raio diferente.
Estrutura e princípio de funcionamento do dobrador de tubos automático e do dobrador de tubos eletro-hidráulico:
O sistema hidráulico de um dobrador de tubos é composto por uma bomba de óleo elétrica, tubos de óleo de alta pressão, conectores rápidos, cilindro de trabalho e êmbolo. A parte do cotovelo da máquina inclui uma placa floral superior, uma placa floral inferior, um cabeçote e um rolo. A bomba de óleo elétrica produz óleo de alta pressão, que é enviado para o cilindro de trabalho por meio de tubos de óleo de alta pressão. O óleo de alta pressão aciona o êmbolo no cilindro de trabalho para gerar impulso, resultando em flexão através do componente do cotovelo.
O Pipe Bender incorpora tecnologia CNC avançada com uma interface de tela sensível ao toque de fácil utilização, permitindo o controle numérico preciso e a configuração intuitiva do programa por meio de um sistema de operação baseado em diálogo. Seu projeto estrutural robusto garante alta rigidez e estabilidade dimensional durante o processo de curvatura.
A capacidade de memória da máquina permite o armazenamento de 16 programas de dobra distintos, cada um capaz de acomodar até 16 ângulos de dobra exclusivos. Essa versatilidade facilita operações complexas de várias dobras sem reprogramação. A função integrada de posicionamento em baixa velocidade, aliada a um sistema de controle de ângulos de alta precisão, proporciona uma repetibilidade excepcional com uma tolerância de ±0,1°, garantindo uma qualidade consistente em todas as séries de produção.
Para aumentar a eficiência operacional e minimizar o tempo de inatividade, o Pipe Bender apresenta um sistema de detecção e exibição de erros em tempo real. Quaisquer desvios ou problemas de funcionamento são imediatamente comunicados por meio de mensagens na tela, permitindo que os operadores identifiquem e resolvam rapidamente os problemas, mantendo assim a produtividade ideal.
Complementando os recursos de hardware da máquina, há um pacote opcional de software CAD/CAM. Essa poderosa ferramenta traduz geometrias complexas de tubos em coordenadas legíveis pela máquina, simplificando a transição do projeto para a produção. O software pode ser instalado em computadores desktop padrão, oferecendo flexibilidade na programação off-line, otimização da sequência de curvas e cálculos de compensação de retorno elástico.
O Pipe Bender opera com base em um princípio hidráulico, utilizando óleo de alta pressão de uma bomba elétrica para gerar a força necessária para a curvatura. Esse óleo pressurizado é canalizado através de linhas de alta pressão para o cilindro de trabalho, onde aciona um êmbolo para produzir o impulso necessário para a deformação do tubo.
As principais vantagens dos modernos Pipe Benders incluem:
Embora as vantagens sejam inúmeras, as possíveis limitações podem incluir o investimento de capital inicial, a necessidade de espaço para modelos maiores e a necessidade de treinamento especializado para a utilização ideal. No entanto, esses fatores geralmente são superados pelas melhorias significativas em produtividade, qualidade e versatilidade que as modernas máquinas de curvar tubos oferecem.
A máquina de dobrar tubos é uma ferramenta crucial em vários setores, mas muitos não estão familiarizados com seus componentes intrincados. Vamos explorar os principais elementos que compõem esse equipamento versátil:
Cama totalmente automática:
O leito serve como base da máquina, apresentando uma estrutura robusta construída com canais de aço soldados. As placas de suporte do rolamento superior e inferior do fuso são montadas em uma estrutura de chapa de aço de alta resistência, normalmente com 15 mm de espessura, garantindo estabilidade e precisão durante a operação.
Componente do sistema hidráulico:
O sistema hidráulico pode ser equipado com acessórios comerciais de nível industrial ou componentes hidráulicos de alto desempenho para aeronaves, dependendo da precisão e da aplicação necessárias. Esse sistema fornece a força necessária para operações de dobra e garante movimentos suaves e controlados.
Componente de transmissão:
Essa montagem compreende vários elementos essenciais:
Esses componentes trabalham em sinergia para executar movimentos de flexão precisos.
Componente do molde:
O molde, ou matriz, é uma ferramenta crucial para moldar o tubo. Normalmente, ele é fabricado com materiais de alta qualidade, como aço para rolamentos ou aço-liga, selecionados com base no diâmetro da superfície do tubo e nas características de curvatura necessárias. O molde passa por tratamento térmico para atingir uma dureza de HRC48~52, garantindo durabilidade e mantendo a estabilidade dimensional sob alta tensão.
Componente de fixação:
O mecanismo de fixação hidráulica consiste em:
A expansão e a contração do cilindro hidráulico acionam o balancim, permitindo a fixação segura e precisa do tubo durante o processo de curvatura.
Componentes elétricos:
Esses componentes controlam e automatizam o processo de dobra, incluindo motores, sensores, controladores lógicos programáveis (PLCs) e sistemas de interface com o usuário. Eles permitem o controle preciso dos parâmetros de dobra, garantindo consistência e eficiência na produção.
A dobradeira de tubos, uma máquina especializada para formar seções curvas em materiais tubulares, compartilha princípios operacionais com equipamentos de dobra de chapas, mas é otimizada para peças cilíndricas.
Quando um tubo é submetido a uma flexão pura sob um torque externo aplicado M, uma distribuição de tensão complexa se desenvolve em sua seção transversal. A parede externa além do eixo neutro sofre tensão de tração σ1, resultando no afinamento da parede, enquanto a parede interna sofre tensão de compressão σ2, levando ao espessamento da parede. Esse gradiente de tensão é fundamental para entender o comportamento do tubo durante a flexão.
O efeito combinado dessas forças opostas (F1 e F2) faz com que a seção transversal do tubo se deforme de circular para aproximadamente elíptica. Essa ovalização é uma consideração importante na flexão de tubos. Se a deformação exceder o limite elástico do material, ela pode levar a defeitos estruturais: a tensão de tração pode induzir rachaduras na parede externa, enquanto a tensão de compressão pode causar enrugamento ou flambagem na parede interna.
A extensão da deformação do tubo é regida principalmente por dois parâmetros sem dimensão:
À medida que essas proporções diminuem, o grau de deformação aumenta. Normalmente, valores R/D menores resultam em curvas mais apertadas, mas também em concentrações de tensão mais altas e maior risco de defeitos.
Para garantir a integridade estrutural e a qualidade dos acessórios para tubos curvados, é fundamental controlar a deformação dentro dos limites aceitáveis definidos pelos padrões do setor (por exemplo, ASME B31.3 para tubulação de processo). A capacidade de flexão de um tubo é influenciada por vários fatores:
As operações avançadas de curvatura de tubos geralmente empregam mandris, matrizes alisadoras ou matrizes de pressão para manter a integridade da seção transversal e minimizar o afinamento da parede. Além disso, os sistemas de controle numérico computadorizado (CNC) permitem o controle preciso dos parâmetros de curvatura, garantindo a repetibilidade e otimizando o processo para vários materiais e geometrias de tubos.
Os limites de formação dos acessórios para tubos devem ser cuidadosamente considerados para garantir a integridade estrutural e a funcionalidade. Esses limites abrangem vários fatores críticos:
O balancim garante o controle preciso do raio de curvatura do tubo, obedecendo às tolerâncias especificadas. Ele funciona em conjunto com o assento de fixação, que atenua o ressalto elástico do tubo de aço durante o processo de curvatura, aumentando a precisão dimensional.
O sistema hidráulico é composto por dois estágios de pressão: alta pressão para operações com uso intensivo de força e baixa pressão para funções auxiliares. Esse sistema bifurcado alimenta com eficiência o rolo-guia, o assento da braçadeira do balancim, o cilindro hidráulico, o dispositivo de empurrar, o carro do carrinho e o rolo de endireitamento, otimizando a utilização de energia e a precisão do controle.
O dispositivo de rolo-guia incorpora dois conjuntos de rolos-guia, uma estrutura robusta e um sistema de transmissão de fixação de precisão. Com acionamento hidráulico, os mecanismos de abertura e fechamento dos rolos-guia são sincronizados com o balancim para manter o alinhamento horizontal do tubo de aço durante todo o processo de curvatura, garantindo uma curvatura consistente.
O dispositivo de acionamento serve como a principal fonte de energia para o mecanismo de empurrar, utilizando sistemas elétricos ou hidráulicos, dependendo da força necessária e das características de controle.
O Straightening Roller emprega um sistema de ajuste de vários eixos para neutralizar a deformação vertical durante a dobra. Trabalhando em conjunto com um dispositivo anti-elipse flutuante, ele mantém a seção transversal circular do tubo dentro das tolerâncias especificadas, evitando a ovalização e garantindo a integridade estrutural.
O Push Device, um sistema integrado que compreende um carro, uma base, um eixo de transmissão e uma corrente de tração, avança o tubo de aço em uma velocidade controlada. Esse movimento coordenado, em conjunto com o balancim e o rolo-guia, facilita a curvatura precisa e contínua, minimizando o estresse e a deformação do material.
(1) Leia atentamente o manual da bomba elétrica antes da operação.
(2) Comece rosqueando firmemente o cilindro de trabalho na rosca interna do bloco quadrado. Certifique-se de que a extremidade traseira do cilindro esteja adequadamente assentada na roda de suporte para garantir a estabilidade durante a operação.
(3) Selecione o cabeçote apropriado com base no diâmetro do tubo. Instale-o no êmbolo, alinhando os dois roletes com suas ranhuras correspondentes voltadas para o cabeçote da matriz. Insira o mandril de tamanho correto no orifício designado e cubra-o com o mandril superior. Com cuidado, coloque o tubo na ranhura. Conecte a tubulação de alta pressão retraindo a extremidade ativa do acoplamento de conexão rápida e prendendo-a ao conector do cilindro de trabalho. Antes de iniciar o processo de curvatura, verifique se os parafusos de liberação de óleo na bomba elétrica de óleo estão totalmente apertados.
Ao concluir a operação de dobra, afrouxe gradualmente o parafuso de liberação de óleo para permitir que o êmbolo seja reiniciado automaticamente.
Observações importantes:
(1) Siga rigorosamente o manual da bomba elétrica para uma operação segura e eficiente.
(2) Nunca tente desconectar o conector rápido enquanto o sistema estiver sob carga, pois isso pode resultar em liberação repentina de pressão e possíveis lesões.
(3) A máquina utiliza óleo hidráulico como seu meio de trabalho. A limpeza e a manutenção regulares e completas do óleo e dos componentes do dobrador de tubos são fundamentais. Isso evita bloqueios, vazamentos e contaminação, que poderiam afetar significativamente o desempenho e a longevidade da máquina.
Aplicações eletro-hidráulicas (dobrador de tubos elétrico):
Esse versátil dobrador de tubos automático é ideal para a instalação e manutenção de tubos em vários ambientes industriais e comerciais, inclusive:
Funcionalidade adicional:
O componente de curvatura de tubos (cilindro hidráulico) pode ser removido e reaproveitado como uma máquina hidráulica autônoma de elevação de tubos, oferecendo maior versatilidade para aplicações especializadas.
(1) MATRIZ DE DOBRA
Instalação:
(2) DIE DE CLAMP
Instalação:
Ajuste：
A. Prenda e solte o assento de fixação e, em seguida, coloque o painel de controle no modo manual. Pressione o botão de fixação até o final do caminho de fixação. (Nesse ponto, deve haver uma folga entre a matriz de fixação da roda, que pode ser ajustada usando o parafuso de ajuste do assento de fixação).
B. Ajuste o parafuso de ajuste do assento de fixação de modo que a matriz de fixação e a matriz de dobragem fiquem totalmente vedadas.
C. Pressione o botão de retorno para retrair a matriz de fixação e, em seguida, ajuste o parafuso de fixação girando-o aproximadamente 1/2 a 1/4 de círculo no sentido horário.
D. Por fim, trave a porca fixa no assento de fixação.
(3) DIE de pressão
Instalação:
A, remova o parafuso fixo da matriz de pressão e, em seguida, coloque a matriz de pressão.
B, trave os parafusos do molde guia.
Ajuste:
A. Prenda e solte o assento de fixação e, em seguida, coloque o painel de controle no modo manual. Pressione o botão de fixação até o final do caminho de fixação. (Nesse ponto, deve haver uma folga entre a matriz de fixação da roda, que pode ser ajustada usando o parafuso de ajuste do assento de fixação).
B. Ajuste o parafuso de ajuste do assento de fixação de modo que a matriz de fixação e a matriz de dobragem fiquem totalmente vedadas.
C. Pressione o botão de retorno para retrair a matriz de fixação e, em seguida, ajuste o parafuso de fixação girando-o aproximadamente 1/2 a 1/4 de círculo no sentido horário.
D. Por fim, trave a porca fixa no assento de fixação.
(4) Mandril
Instalação:
A. Coloque o mandril na haste do núcleo no sentido horário.
B. Em seguida, fixe os parafusos do mandril.
(Observe que o mandril deve estar na direção da flexão)
A máquina-ferramenta deve ser aterrada adequadamente usando um cabo de cobre flexível com uma área de seção transversal mínima de 4 mm². A tensão da fonte de alimentação deve permanecer dentro da faixa especificada. Evite testar o circuito de controle com um megger (testador de isolamento), pois isso pode danificar componentes eletrônicos sensíveis.
Ao conectar ou desconectar conectores elétricos, sempre segure o corpo do conector em vez de puxar os fios ou cabos para evitar falha na junta de solda ou quebra do fio.
Proteja as chaves fim de curso, os codificadores e outros componentes de precisão contra impactos com objetos rígidos para manter sua precisão e funcionalidade.
Proteja a unidade de exibição de objetos pontiagudos para evitar danos à tela e garantir uma visibilidade clara das informações críticas.
Instale o gabinete de controle elétrico em uma área bem ventilada, longe de ambientes empoeirados ou atmosferas corrosivas que possam comprometer os componentes eletrônicos.
Não modifique os terminais de entrada/saída do PC para manter a integridade do sistema e evitar possíveis problemas de funcionamento ou riscos à segurança.
Ao alterar a fonte de alimentação da máquina-ferramenta, confirme novamente as especificações do motor para garantir a compatibilidade e o desempenho ideal.
Mantenha a limpeza da máquina, prestando atenção especial ao bloco de fixação e ao bloco deslizante. Inspecione e remova regularmente quaisquer detritos ou objetos estranhos que possam prejudicar a precisão ou causar desgaste.
Implemente um cronograma de lubrificação regular para a corrente e todas as peças deslizantes, usando lubrificantes adequados para minimizar o atrito e prolongar a vida útil dos componentes.
Sempre desconecte a fonte de alimentação antes de realizar qualquer tarefa de limpeza ou manutenção para garantir a segurança do operador.
Preparação: Antes da operação, faça as seguintes verificações:
Ajuste de pressão: Utilize a válvula de alívio eletromagnético para ajustar a pressão do sistema para a pressão de trabalho necessária, normalmente não superior a 12,5 MPa. Isso garante a força de flexão ideal e protege os componentes do sistema.
Ajuste do molde: O alinhamento adequado é fundamental para a dobragem de precisão:
Esses alinhamentos precisos minimizam o desgaste, garantem uma qualidade de dobra consistente e prolongam a vida útil da ferramenta.
Ao operar a máquina de curvar tubos, certifique-se de que a área de varredura do braço rotativo esteja livre de qualquer pessoa. Proíba estritamente que qualquer pessoa entre nas proximidades do braço giratório e dos acessórios de tubulação durante a operação da máquina para evitar possíveis lesões.
O sistema hidráulico do dobrador de tubos utiliza o óleo hidráulico padrão YA-N32 (ISO VG 32). Realize trocas anuais de óleo e limpeza simultânea do filtro para manter o desempenho e a longevidade ideais do sistema.
Somente pessoal autorizado e treinado deve fazer ajustes no dobrador de tubos ou nas matrizes. Para garantir a segurança, os ajustes devem ser realizados por, no mínimo, dois operadores, com um deles posicionado no gabinete de controle para monitorar as operações e fornecer assistência imediata, se necessário.
Antes de fazer qualquer ajuste ou ao operar a máquina sem uma peça de trabalho, remova o mandril para evitar possíveis danos ou desalinhamento.
Mantenha a pressão do sistema hidráulico abaixo do limite máximo de 14 MPa (2030 psi) para evitar danos ao sistema e garantir uma operação segura.
Ao ajustar manualmente a velocidade do cilindro, gire o braço além de 90 graus. Sincronize a velocidade de ajuste com a velocidade linear da borda do cotovelo rotativo. Nunca exceda essa velocidade no modo manual, pois isso pode levar à perda de controle e a possíveis danos ao equipamento.
Realize inspeções regulares da tensão da corrente, garantindo uma elasticidade consistente ao longo do tempo. A manutenção adequada da corrente é fundamental para operações de dobra precisas e para aumentar a vida útil da máquina.
No modo de curvatura automática do núcleo, antes de retrair o braço de curvatura anterior, verifique se o cabeçote do núcleo está posicionado corretamente dentro do tubo e se o eixo do núcleo está desobstruído. Se isso não for feito, poderá resultar em flexão ou quebra do cabeçote ou da haste.
Após cada uso, desconecte a fonte de alimentação e faça a limpeza e a lubrificação completas da máquina. Essa prática ajuda a manter o desempenho ideal, prolonga a vida útil do equipamento e garante a prontidão para as operações subsequentes.
Projete os tubos de escapamento para minimizar geometrias complexas, concentrando-se em curvas padronizadas e processos de fabricação eficientes. Evite grandes arcos circulares, curvas arbitrárias e curvas compostas que excedam 180°.
Os arcos circulares grandes aumentam a complexidade da produção e são limitados pela capacidade dos curvadores de tubos. Eles geralmente exigem equipamentos especializados ou processos de várias etapas, reduzindo a eficiência geral da fabricação e aumentando os custos.
As curvas arbitrárias e as dobras compostas dificultam os esforços de mecanização e automação. Essas formas irregulares geralmente exigem a fabricação manual, impedindo a implementação de técnicas avançadas de fabricação, como a dobra CNC ou a soldagem robótica. Essa dependência do trabalho manual não apenas aumenta o tempo de produção, mas também expõe os operadores a riscos ergonômicos associados a movimentos repetitivos e levantamento de peso.
Curvas superiores a 180° apresentam desafios significativos no processo de curvatura de tubos. A maioria dos curvadores de tubo padrão não consegue formar ou liberar com eficácia esses ângulos extremos devido a limitações mecânicas. Essas curvas geralmente exigem fabricação segmentada ou ferramentas especializadas, o que leva a uma maior complexidade de produção, possíveis problemas de qualidade nos pontos de junção e custos de fabricação mais altos.
Otimizar o projeto do tubo de escapamento para facilitar a fabricação:
A velocidade de dobra em processos de formação de tubos afeta significativamente a qualidade do produto final. A otimização desse parâmetro é fundamental para alcançar os resultados desejados e evitar defeitos comuns. Os efeitos da velocidade de dobra na qualidade da formação podem ser resumidos da seguinte forma:
Velocidade excessiva:
Velocidade insuficiente:
Para determinar a velocidade de dobra ideal, recomenda-se definir a velocidade de dobra final em 20-40% da capacidade máxima da máquina. Essa faixa proporciona um equilíbrio entre produtividade e qualidade, permitindo:
Os fatores que influenciam a seleção da velocidade específica dentro dessa faixa incluem:
É importante observar que essas diretrizes podem variar um pouco, dependendo da máquina de curvar tubos, do material e da aplicação específicos. A realização de testes e o ajuste fino dos parâmetros do processo para cada configuração exclusiva são essenciais para obter resultados ideais nas operações de curvatura de tubos.
A seleção de um raio de curvatura ideal é crucial nas operações de curvatura de tubos, equilibrando os princípios de "um tubo, uma matriz" e "vários tubos, uma matriz" para maximizar a eficiência e a versatilidade.
Em cenários em que um tubo requer apenas algumas posições ou ângulos de curvatura, geralmente é empregado um único raio de curvatura. Essa abordagem, conhecida como "um tubo, uma matriz", é necessária devido às restrições mecânicas das máquinas de curvar tubos, que não podem alterar seu módulo de curvatura no meio do processo. Esse método garante precisão para configurações específicas de tubos, mas pode limitar a flexibilidade.
Por outro lado, a abordagem "vários tubos, uma matriz" oferece maior versatilidade e economia. Essa estratégia envolve a padronização do raio de curvatura para tubos de diâmetros idênticos, independentemente de sua forma final. Ao utilizar os mesmos módulos de curvatura para várias configurações de tubos, esse método reduz significativamente o estoque de ferramentas necessárias. Essa padronização não apenas agiliza a produção, mas também minimiza os tempos de configuração e os custos com ferramentas.
A escolha entre essas abordagens depende de fatores como o volume de produção, a variedade de projetos de tubos e os recursos disponíveis. Para a produção de alto volume de peças padronizadas, o método "vários tubos, uma matriz" geralmente se mostra mais eficiente. Entretanto, para aplicações especializadas ou de baixo volume, a abordagem "um tubo, uma matriz" pode ser mais adequada.
É importante ressaltar que, ao implementar a estratégia "vários tubos, uma matriz", deve-se considerar cuidadosamente as propriedades do material, a espessura da parede e os requisitos de qualidade da curvatura para garantir que um único raio possa atender adequadamente a vários projetos de tubos sem comprometer a integridade estrutural ou o desempenho.
No processo de curvatura de tubos, um mandril funciona como um mecanismo de suporte interno essencial para manter a integridade estrutural da parede interna do tubo no raio de curvatura, evitando efetivamente a deformação e a ovalização. Sem a implementação de um mandril, garantir a qualidade consistente e a precisão dimensional nas operações de curvatura de tubos torna-se um desafio significativo, principalmente para tubos de paredes finas ou que exigem raios de curvatura apertados.
Os mandris vêm em várias configurações, cada uma projetada para atender a requisitos específicos de dobra:
1. Mandris cilíndricos: Adequados para curvas simples em tubos de paredes espessas
2. Mandris universais:
3. Mandris de orientação:
Esses projetos permitem flexibilidade na acomodação de diferentes diâmetros de tubo, espessuras de parede e complexidades de curvatura.
O posicionamento preciso do mandril dentro do tubo durante o processo de formação desempenha um papel fundamental na obtenção de resultados ideais de curvatura. Teoricamente, o ponto tangente do mandril deve se alinhar com o ponto tangente da matriz de curvatura do tubo. No entanto, estudos empíricos abrangentes demonstraram que o avanço do mandril de 1 a 2 mm além desse ponto teórico produz qualidade e consistência de curvatura superiores.
Esse ligeiro posicionamento do mandril para a frente oferece várias vantagens:
É importante observar que o avanço excessivo do mandril pode levar a efeitos indesejáveis, como a formação de uma protuberância "cabeça de ganso" na parede externa da seção curva. Esse fenômeno ocorre devido à compressão excessiva do material no raio externo, enfatizando a importância do posicionamento preciso do mandril.
Para obter os melhores resultados, fatores como propriedades do material do tubo, relação entre diâmetro e espessura da parede, raio de curvatura e ângulo de curvatura devem ser considerados ao determinar a posição ideal do mandril. O software avançado de simulação de curvatura e os testes iterativos podem refinar ainda mais o processo para aplicações específicas.
Trave a matriz de dobra e a tampa (9) no sentido horário, solte-a e remova-a. Depois de substituir a matriz de roda de dobra necessária, trave a matriz de dobra e a tampa.
Instalação da matriz de fixação principal
Para substituir a matriz de fixação necessária, primeiro, remova o eixo do pino (2) da matriz de fixação principal, substitua-o pela matriz de fixação desejada e insira o eixo do pino. Em seguida, solte o parafuso de fixação (3) da base do molde de fixação, opere a fixação do grampo principal usando a tela do modo manual, gire o parafuso de ajuste do molde de fixação (4) e mova-o para frente até que o molde de fixação esteja preso ao molde de dobra. Em seguida, pressione a braçadeira principal para liberar a braçadeira e gire o parafuso de ajuste da matriz de fixação para frente por 1/3 ou 1/2 volta. Por fim, trave os parafusos de fixação da base da matriz de fixação.
Instalação da matriz de fixação da guia
Para instalar a matriz guia, siga o mesmo método descrito acima, mas ajuste a força de fixação para que seja um pouco mais frouxa do que a da matriz de fixação principal.
Se o tubo ficar enrugado durante a dobra, mova o parafuso de ajuste da luva da matriz de prensagem para frente cerca de 1/4 de volta e tente dobrar novamente até que não haja rugas.
Durante o teste de flexão, é importante garantir que a velocidade de avanço do empurrador auxiliar esteja sincronizada com a velocidade de flexão.
Instalação e ajuste da haste do mandril e do assento do cilindro do mandril
Para instalar o cordão do mandril (7), parafuse a haste do mandril (11) na haste do mandril (15) e conecte o mandril à junta cruzada do cilindro do mandril.
O método geral de ajuste é garantir que a extremidade dianteira da haste do mandril ultrapasse o ponto tangente central da matriz de dobra em 2 a 5 mm (dependendo do diâmetro da matriz de dobra; quanto maior o diâmetro, maior a distância além do ponto tangente, e quanto menor o diâmetro, o oposto).
O assento do cilindro do mandril deve ser instalado no trilho de guia do cilindro do mandril, e o trilho de guia do cilindro do mandril deve ser equipado com uma escala.
O ponteiro indica o raio da matriz de dobra, portanto, se a matriz de dobra for substituída, o assento do cilindro do mandril deverá ser ajustado de acordo.
Instalação de dispositivo antirrugas
A placa resistente a rugas (10) é fixada no assento resistente a rugas (12), com o assento do arco da placa resistente a rugas próximo à matriz de dobra (8). A extremidade dianteira deve estar o mais próximo possível do centro da matriz da roda, e a extremidade traseira da placa resistente a rugas deve estar paralela à matriz guia com uma diferença de 1 a 2 graus para reduzir o atrito entre a placa resistente a rugas e a peça de trabalho.
Manuseio:
Toda a máquina-ferramenta pode ser levantada passando-se um fio de aço pela parte inferior da máquina-ferramenta.
Um fio ou tecido de algodão deve ser colocado no ponto de contato entre o cabo de aço e a máquina-ferramenta para evitar danos à superfície do corpo da máquina.
Durante o manuseio, as peças móveis devem ser fixadas para evitar movimentos e colisões.
Instalação:
A máquina-ferramenta deve ser instalada diretamente, e o nível do equipamento pode ser ajustado com o ajuste do bloco de dimensionamento de amortecimento na base da máquina-ferramenta.
A posição do resfriador de óleo em relação à máquina-ferramenta deve ser determinado de acordo com a posição real de operação.
Preparação para o comissionamento:
Aplicação na fabricação de equipamentos de geração de energia:
A demanda global por equipamentos de geração de energia aumentou significativamente devido à escassez de recursos e ao aumento dos custos de energia. Nesse setor, os curvadores de tubos CNC desempenham um papel crucial, representando um investimento substancial no processo de fabricação. Essas máquinas são essenciais para a criação de sistemas de tubulação complexos em usinas de energia, incluindo geradores de vapor, turbinas e trocadores de calor. Sua precisão e eficiência são fundamentais na produção de tubos de alta pressão e sistemas de resfriamento complexos, garantindo o desempenho e a segurança ideais nas instalações de geração de energia.
Aplicação no setor de fabricação de moldes:
Os curvadores de tubos CNC são parte integrante de vários estágios da fabricação de moldes, incluindo moldes de formação, moldes quentes, moldes frios e moldes plásticos. Sua versatilidade vai além da fabricação tradicional de moldes, com aplicações significativas nos setores automotivo, ferroviário, de máquinas em geral e de fabricação de móveis. Esses setores dependem muito da tecnologia de curvatura de tubos para criar componentes e estruturas precisos e de formato personalizado. A capacidade dos curvadores de tubos CNC de produzir curvas consistentes e de alta qualidade com o mínimo de desperdício de material os tornou indispensáveis na produção de moldes industriais modernos.
Aplicação no setor aeroespacial:
Na fabricação aeroespacial, os curvadores de tubos são essenciais para moldar os componentes estruturais das aeronaves. Historicamente, essas peças eram feitas predominantemente de ligas de alumínio e, muitas vezes, de grande volume. No entanto, o uso cada vez maior de ligas de titânio e materiais compostos no setor aeroespacial levou a requisitos mais exigentes para as máquinas de curvar tubos CNC. As modernas curvadoras de tubos aeroespaciais precisam lidar com esses materiais avançados com extrema precisão, mantendo tolerâncias rígidas e minimizando o estresse do material. Elas são usadas na criação de linhas de combustível, sistemas hidráulicos e suportes estruturais, onde a integridade de cada curva é fundamental para a segurança e o desempenho da aeronave. A evolução da tecnologia de curvatura de tubos nesse campo continua a ampliar os limites dos recursos de processamento de materiais, permitindo a produção de componentes de aeronaves mais leves, mais resistentes e mais eficientes.
A configuração do dobrador de tubos hidráulico é um fator crucial para determinar seu preço. No mercado de maquinário industrial, o ditado "você recebe pelo que paga" é verdadeiro, com cada faixa de preço refletindo capacidades e níveis de qualidade específicos.
Os usuários que exigem alta precisão e eficiência de curvatura em curvadoras de tubos hidráulicas priorizam a qualidade, que é determinada fundamentalmente pelos componentes internos e pelo design da máquina. Os principais fatores que influenciam a qualidade e o preço incluem:
Para muitos clientes, equilibrar as considerações de custo com os requisitos de qualidade representa um desafio significativo. Isso exige um entendimento completo das necessidades de aplicações específicas, volumes de produção e cálculos de ROI de longo prazo.
Atualmente, o mercado oferece uma grande variedade de curvadores de tubos, geralmente com preços entre 3.000 e 100.000 RMB (aproximadamente $460 a $15.400 dólares). As cotações específicas dependem de vários fatores:
Ao avaliar as opções de dobradores de tubos, é essencial considerar não apenas o preço de compra inicial, mas também fatores como:
Para obter a forma geométrica desejada para o tubo curvado, selecione o molde com base no diâmetro externo, na espessura da parede e no raio de curvatura do encaixe do tubo e, em seguida, ajuste as peças correspondentes.
Insira o ângulo necessário na tela de operação de acordo com as necessidades do usuário (consulte o manual do aparelho elétrico).
A fixação e o reforço do tubo dessa máquina-ferramenta adotam um mecanismo de aumento da força da haste de conexão.
Para garantir o travamento automático do estado de fixação, primeiro solte as hastes dos parafusos do mecanismo de fixação do tubo e do mecanismo de reforço. Em seguida, no estado manual, os dois mecanismos estão na posição de fixação e, por fim, aperte as hastes dos parafusos.
A velocidade do bloco deslizante pode ser ajustada pela válvula de aceleração unidirecional para sincronizá-la com o eixo principal.
Primeiro, ajuste o cabeçote móvel de modo que o centro da haste do núcleo coincida com o centro do cotovelo da matriz e, em seguida, ajuste a haste do parafuso na haste do pistão do cabeçote móvel de modo que a cabeça do núcleo se estenda até a posição apropriada.
Os seguintes pontos devem ser observados ao operar uma máquina de dobrar tubos:
Inspeção pré-operação:
Verificação do sistema hidráulico:
Configuração da peça de trabalho:
Alinhamento da matriz:
Verificação de fixação:
Operação de dobra:
Procedimentos pós-operatórios:
Protocolos de emergência:
Oito métodos para manutenção do dobrador de tubos:
Método 1:
Ao operar o dobrador de tubos, ele deve ser operado estritamente de acordo com os regulamentos de operação (pontos principais).
É necessária a manutenção regular do maquinário. A equipe de manutenção deve ser qualificada por meio de educação e treinamento.
Método 2:
O dobrador de tubos deve ser mantido limpo, e as partes não pintadas devem ser revestidas com graxa antiferrugem.
Verifique se a pressão de cada sistema de pressão de óleo está normal.
Método 3:
Antes de iniciar o dobrador de tubos, o óleo lubrificante deve ser adicionado regularmente em pontos fixos e quantitativamente de acordo com os requisitos da tabela de lubrificação.
O óleo deve estar limpo e livre de sedimentos.
O tubo de óleo e a linha do braço de flexão não devem tocar o chão.
Método 4:
Verifique e conserte regularmente o interruptor, o fusível e a alça para garantir sua operação confiável.
Verifique regularmente se o óleo hidráulico no tanque de óleo atinge pelo menos 80% do medidor de nível de óleo.
Método 5:
O óleo lubrificante no rolamento do motor devem ser substituídos e preenchidos regularmente, e a operação do motor deve ser verificada regularmente.
O índice de temperatura do medidor de nível de óleo não deve exceder 60 ℃.
Método 6:
Verifique regularmente se a correia em V, a alça, o botão e a chave estão danificados. Se estiverem muito desgastados, devem ser substituídos imediatamente.
Adicione regularmente graxa lubrificante na posição de engrenagem entre a engrenagem de transmissão e a cremalheira.
Método 7:
É estritamente proibido que pessoas não designadas operem o equipamento. Em geral, as pessoas devem sair da máquina e parar.
A parte deslizante ou rotativa deve ser lubrificada regularmente.
Método 8:
Lubrifique e limpe o dobrador de tubos 10 minutos antes do trabalho todos os dias.
Quando estiver operando abaixo de 5 ℃, preste atenção ao acúmulo de água e não deixe que ela congele.
Não coloque objetos magnéticos perto do servomotor nem os bata.
Ao limpar o LCD, desligue a energia primeiro e não o limpe com detergente líquido ou vapor liquefeito.
Não coloque a máquina em um local onde haja vazamento de chuva ou umidade.
Se for encontrado vazamento de óleo no cilindro de óleo, confirme a necessidade de substituir o anel de vedação.
Se a pressão da máquina for considerada insuficiente, verifique se o nível de óleo no tanque de óleo é suficiente e se a temperatura do óleo está muito alta.
Quando a chave de proximidade não for detectada, a tela do visor mostrará a causa correspondente da falha. Use as informações de falha exibidas para localizar o problema para manutenção e solução de problemas.
No caso de um ângulo impreciso, verifique se o cilindro da garra se move para frente e está no lugar, ou se a garra correspondente é muito grande.
Se o servo não girar ou o servomotor não se alimentar durante a operação, verifique se há um código de falha no driver de servo. A falha mais comum é uma baixa tensão momentânea. Se você estiver enfrentando as condições acima, primeiro desligue a fonte de alimentação principal e reinicie-a após 30 segundos. Se não for possível resolver o problema, notifique a empresa. Não desmonte nem faça reparos sem autorização, pois você será responsável pelas consequências.
Se o ângulo de flexão não estiver correto, verifique se o parafuso de fixação do acoplamento do codificador está solto e se a flexão lenta final tem um ângulo de entrada.
Se alguma ação da pressão do óleo não responder, verifique se a válvula solenoide correspondente está anormal.
Para obter uma visão geral abrangente dos principais participantes do setor, recomendamos consultar nosso guia detalhado sobre o "Os 16 principais fabricantes de máquinas para dobrar tubos e canos." Esse recurso fornece informações detalhadas sobre cada fabricante, incluindo suas especialidades, inovações tecnológicas e posicionamento no mercado.
Ao selecionar um fornecedor de máquinas de curvar tubos, considere fatores como:
Ao avaliar esses critérios em relação aos seus requisitos específicos de produção, você pode tomar uma decisão informada sobre o melhor fornecedor de máquinas de curvar tubos para as suas necessidades. Lembre-se de que a escolha ideal pode variar dependendo de seu setor, do volume de produção e da complexidade de suas operações de curvatura.
A seleção da máquina de curvar tubos adequada é fundamental para processos de fabricação eficientes e precisos. Considere os seguintes fatores para tomar uma decisão informada:
Avaliando minuciosamente esses aspectos, você pode escolher uma máquina de curvar tubos que não apenas atenda às suas necessidades atuais de produção, mas também proporcione valor e eficiência a longo prazo para seus processos de fabricação.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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