Curvatura de tubos: Diretrizes essenciais para o sucesso

Para dobrar tubos com precisão, é necessário compreender diretrizes e parâmetros específicos. Como garantir uma curvatura suave e precisa todas as vezes? Este artigo explora os aspectos cruciais do curvamento de tubos, incluindo parâmetros da máquina, instalação de matrizes e defeitos comuns. Saiba como configurar e ajustar seu equipamento, calcular os ângulos de curvatura e evitar problemas como rachaduras e enrugamento. Descubra dicas e técnicas práticas que podem ajudá-lo a obter resultados ideais nas operações de curvatura de tubos.

Índice

1 . Escopo

1.1 Este procedimento é aplicável à máquina CNC de curvar tubos usada para curvar tubos de metal a frio.

1.2 Este procedimento é aplicável às máquinas de dobrar tubos hidráulicos de cabeçote único dos modelos DW63 e DW114 na oficina de peças estruturais de equipamentos agrícolas.

2 . Documentos de referência normativos

Os documentos a seguir são essenciais para a aplicação deste documento. Para os documentos de referência datados, somente a versão datada se aplica a este documento. Para documentos de referência sem data, a versão mais recente se aplica a este documento.

Máquina de dobrar tubos CNC GB/T 28763-2012

3 . Termos e definições

Máquina CNC para dobrar tubos: Uma máquina de dobrar tubos que deve ter pelo menos três eixos de movimento, incluindo rotação do eixo, movimento linear do mandril e rotação do mandril, e é controlada por um Sistema CNC.

4 . Parâmetros da máquina de dobrar tubos

4.1 O principal parâmetro da máquina de dobrar tubos é o diâmetro externo máximo do tubo.

4.2 Os principais parâmetros e os parâmetros básicos da máquina de dobrar tubos devem estar em conformidade com as regras prescritas na tabela abaixo.

Nome do parâmetroDiâmetro externo máximo do tubo/mmEspessura máxima da parede do tubo/mm
Valor do parâmetro101.2
161.2
253
384
424
605
635
765
896
1148
15912
16812
21916
27320

Quando o diâmetro externo é maior ou igual a 114 mm, ele é de 0,4 a 1 vez o raio máximo do tubo curvado.

4.4 Parâmetros da máquina de dobragem de tubos da oficina de peças estruturais:

Modelo de máquina para dobrar tubosDiâmetro externo do tubo (mm)Espessura da parede do tubo (mm)Raio de curvatura (mm)
DWFB6319 a 63≤550 a 250
DWFB11448 a 114≤8100 a 750

5. Matrizes de dobragem de tubos existentes na oficina de componentes estruturais

Tipo de materialMaterial Especificação mmEspessura da parede mmRaio de curvatura (padrão como mediano) mmEquipamento correspondente
Tubo quadrado φ16258DWFB63
φ25250DWFB63
φ252150DWFB63
φ333101.5DWFB63
Φ35460DWFB63
Φ423100DWFB63
Φ483.5130DWFB63
Φ506100DWFB114
Φ605150DWFB63
Φ605200DWFB63
Φ60.52150DWFB114
Tubo redondo Tubo quadrado 30×302外径220DWFB114
Tubo quadrado 40×80-82.5100DWFB114
Tubo quadrado 40×80-83180DWFB114
Tubo quadrado 40×80-82Diâmetro externo: 220DWFB114
Tubo quadrado 50×502.5Diâmetro interno: 170DWFB114
Tubo quadrado 50×70-72.5120DWFB114
Tubo quadrado 50×70-73120DWFB114
Tubo quadrado 60×80-64.5150DWFB114
Tubo quadrado 60×80-84.5150DWFB114

6. Instalação e ajuste do molde

6.1 Instalação do molde principal

6.1.1 Coloque o molde da roda de flexão com a ranhura da chaveta voltada para baixo na chaveta correspondente do assento fixo. Depois de colocá-lo na horizontal, ajuste o molde da roda para a esquerda e para a direita de modo que o orifício do parafuso do molde da roda coincida com o orifício do parafuso do assento fixo.

6.1.2 Aperte a porca fixa, não deve haver folga.

6.2 Instalação e ajuste dos moldes de prensagem

6.2.1 Prenda o molde da prensa no controle deslizante com parafusos, gire o parafuso de ajuste, mova o molde da braçadeira para cima e para baixo, alinhe o centro do molde da prensa com o centro da ranhura do molde de dobra para garantir um ajuste firme entre os dois durante a alimentação do molde da prensa, sem nenhuma interferência.

6.2.2 Solte a porca de fixação do controle deslizante do molde de injeção e, em seguida, use uma chave inglesa para soltar o parafuso de ajuste do controle deslizante.

6.2.3 Coloque um material de molde de teste de cerca de 300 mm de comprimento na ranhura de dobra do molde da roda. Controle o molde de pressão para prender o tubo para frente e não deve haver afrouxamento. Aperte o parafuso de ajuste do controle deslizante do molde de pressão com uma chave inglesa. Controle o molde de pressão para recuar e, em seguida, aperte novamente o parafuso de ajuste do controle deslizante do molde de pressão em meia volta com uma chave inglesa. Por fim, aperte a porca de fixação do controle deslizante do molde de pressão.

6.3 Instalação e ajuste de Fixação Molde

6.3.1 Conecte e fixe o molde de fixação e o controle deslizante com parafusos. Gire o parafuso de ajuste, mova o molde de fixação para cima e para baixo para deixá-lo na mesma altura do molde de fixação principal.

6.3.2 Solte a porca de fixação do controle deslizante da matriz de fixação e use uma chave inglesa para soltar o parafuso de ajuste do controle deslizante.

6.3.3 Coloque um segmento de molde de teste de aproximadamente 300 mm de comprimento na ranhura do tubo do molde da roda e aperte o parafuso de ajuste do controle deslizante do grampo do molde com uma chave inglesa para prender o tubo. Não deve haver afrouxamento. Remova o tubo do molde de teste, use a chave inglesa para apertar ainda mais o parafuso de ajuste do controle deslizante do grampo do molde em 1/3 de volta e aperte a porca de fixação do controle deslizante do grampo do molde.

6.4 Instalação e ajuste da haste do núcleo

6.4.1 Conecte o orifício rosqueado da haste do núcleo com o parafuso da barra de tração da haste do núcleo. Após o aperto, ajuste o assento traseiro da barra de tração da haste do núcleo de modo que a posição tangente da superfície do arco na haste do núcleo na direção horizontal não cruze a linha central do molde de dobra.

7. Cálculo e corte de tubos dobrados

7.1 Cálculo para tubos curvados a 90°

Para tubos curvados estirados a frio, considere R=(4~6)D. Conforme mostrado na Figura 1-3, depois que o tubo é dobrado, os comprimentos do arco externo e do arco interno do segmento dobrado não são o comprimento real do tubo reto original, mas somente o comprimento da linha central do tubo dobrado permanece inalterado antes e depois da dobra.

Seu comprimento desdobrado é igual ao comprimento da seção original do tubo reto. Agora, suponha que os pontos inicial e final da seção dobrada sejam a e b, respectivamente. Quando a ângulo de flexão é 90°, o comprimento da seção dobrada do tubo é exatamente 1/4 da circunferência do círculo desenhado com r como raio. O comprimento do arco é representado pelo raio de curvatura, que é:

Comprimento do arco ab=2πR/4=1,57R

A partir da fórmula (1-3), é possível saber que o comprimento desdobrado da dobra de 90° é 1,57 vezes o raio da dobra.

Figura 1-3 Braço de curvatura de 90°

7.2 Cálculo de arbitrário Dobramento de tubos

Um tubo de curvatura arbitrária refere-se a um tubo com um ângulo e um raio de curvatura arbitrários. O comprimento desdobrado da parte de flexão desse tubo pode ser calculado com a seguinte fórmula:

L=παR/180=0,01745αR

Na fórmula, L é o comprimento desdobrado da peça dobrada (mm); α- é o ângulo de flexão (°); π- é Pi; R é o raio de flexão (mm).

Além disso, o cálculo do comprimento desdobrado de qualquer segmento de tubo dobrado também pode ser feito de acordo com a Figura 1-6 e a Tabela 1-1.

Figura 1-6 Curvatura arbitrária do tubo

O exemplo a seguir ilustra como usar a Tabela 1-1.

Tabela 1-1 Cálculo de curvatura arbitrária de tubos

Ângulo de flexãoMetade Comprimento da dobra CComprimento de dobra L
10.00870.0175
 2 0.01750.0349
 3 0.0261 0.0524
 4 0.0349 0.0698
 5 0.0436 0.0873
 6 0.0524 0.1047
 7 0.0611 0.1222
 8 0.0699 0.1396
 9 O.0787 0.1571
 10 O.0875 0.1745
 11 0.0962 0.1920
 12 0.1051 0.2094
 13 0.1139 0.2269
 14 0.1228 0.2443
 15 0.1316 0.2618
 16 0.1405 0.2793
 17 0.1494 O.2967
 18 0.1584 0.3142
 19 0.1673 0.3316
 20 0.1763 0.3491
 21 0.1853 O.3665
 22 0.1944 0.3840
 23 0.2034 0.4014
 24 0.2126 0.4189
 25 0.2216 0.4363
 26 0.2309 0.4538
 27 0.2400 0.4712
 28 0.2493 0.4887
 29 0.2587 0.5061
 30 0.2679 0.5236
31 O.2773 0.5411
320.2867O.5585
 33 O.2962 0.5760
 34 O.3057 0.5934
 35 0.3153 0.6109
 36 0.3249 O.6283
 37 O.3345 0.6458
 38 O.3443 O.6632
 39 0.3541 O.6807
 40 0.3640 0.6981
 41 0.3738 0.7156
 42 0.3839 O.7330
 43 0.3939 0.7505
 44 0.4040 0.7679
     45 0.4141 O.7854
 46 O.42450.8029
 47 0.4348 O.8203
 48 0.4452 O.8378
 49 0.4557 0.8552
 50 0.4663 O.8727
 51 0.4769 O.8901
 52 0.4877 0.9076
 53 0.4985 O.9250
 54 O.5095 0.9425
 55 O.5205 0.9599
 56 0.5317 0.9774
 57 O.5429 0.9948
 58 0.5543 1.0123
 59 O.5657 1.0297
 60 0.5774 1~0472
 61 0.5890 1.0647
 62 0.6009 1.0821
630.61281.0996
 64 O.6249 1.1170
 65 0.6370 1.1345
 66 0.6494 1.1519
 67 0.6618 1.1694
68 0.6745 1.1868
 69 O.6872 1.2043
 70 0.7002 1.2217
 71 0.7132 1.2392
 72 O.7265 1.2566
 73 O.7399 1.2741
 74 0.7536 1.2915
 75 0.7673 1.3090
 76 0.7813 1.3265
 770.79541.3439
 78 O.8098 1.3614
 79 O.8243 1.3788
 80 0.8391 1.3963
 81 0.8540 1.4173
82 O.8693 1.4312
 83 O.8847 1.4486
 84 0.9004 1.4661
 85 0.9163 1.4835
 86 0.9325 1.5010
 87 0.9484 1.5184
 88 O.9657 1.5359
 89 0.9827 1.5533
 90 1.000 1.5708

Observação:

Ao usar os valores de C e L da tabela, eles devem ser multiplicados pelo raio de curvatura R. Por exemplo, considerando que o ângulo de curvatura do cotovelo na Figura 1-7 é de 25°, o raio de curvatura R=500 mm e a distância da seção do tubo instalado até o ponto de giro M é de 911 mm, se você usar um tubo reto para fazer o cotovelo, como deve marcar a linha?

Solução:

O comprimento da seção reta do tubo na extremidade do tubo a ser processado, b = 911-CR

Da Tabela 1-1, quando o ângulo é de 25°, C=0,2216, L=0,4363; portanto, CR é: 0,2216R=0,2216×500=111mm. Portanto, b=911-111=800 mm

O comprimento real desdobrado da peça de flexão L=0,4363R=0,4363×500=218 mm

Com base nos comprimentos calculados da seção reta do tubo b e no comprimento desdobrado L da peça dobrada, é possível marcar a linha. Como mostrado na Figura 1-7b.

Figura 1-7 Tubo Cálculo de flexão

Com base nos exemplos acima, desde que o ângulo e o raio de curvatura estejam definidos, a Tabela 1-1 pode ser usada para cálculos convenientes de curvatura de tubos de qualquer ângulo e raio.

8. Preparativos antes de ligar a máquina

8.1 A máquina de curvar tubos deve ser operada por pessoal especialmente treinado. É proibida a operação não autorizada por terceiros.

8.2 Os operadores devem usar equipamentos de proteção antes da operação e inspecionar cuidadosamente a máquina e o ambiente de trabalho. Verifique os arredores do local de trabalho e remova todos os objetos que possam atrapalhar o trabalho e o tráfego.

8.3 Antes da operação, verifique primeiro se há falta de óleo em cada ponto de lubrificação, se o mecanismo móvel está solto e se o dispositivo de proteção de segurança é confiável. Após a confirmação, a operação pode ser realizada; objetos duros e acessórios de tubulação não devem ser usados para toque a tela de controle principal.

8.4 Após a partida da máquina, ela deve funcionar em vazio de 1 a 2 vezes antes da operação normal. Se a máquina tiver ficado ociosa por vários dias, ela deve ser ligada por dez minutos antes da operação normal.

8.5 Vários materiais moldados devem usar moldes correspondentes e não devem ser misturados ou usados de forma incorreta. Apenas um material moldado pode ser dobrado por vez; não é permitido dobrar dois ou mais materiais sobrepostos para evitar danos ao equipamento e aos moldes.

9. Depuração de novas peças e produção em massa

9.1 Para a primeira produção de peças de trabalho, prepare modelos como referência. Depois que os moldes forem instalados e depurados conforme necessário e os materiais forem cortados de acordo com o comprimento de corte teórico, marque os pontos de dobra, realize operações de dobra no material e compare as peças dobradas com o modelo.

Se houver um erro, ajuste o comprimento de corte e os pontos de dobra até que não haja erro entre a peça de trabalho dobrada e o modelo. tamanho do corte e programa de modelo. Na próxima vez que fizer esse tipo de peça, você poderá acessar diretamente os dados salvos para dobrar tubos.

9.2 Para peças de trabalho produzidas em massa, prepare modelos como referência. Acesse o programa de tamanho de corte e modelo salvo, faça uma peça primeiro e, em seguida, compare a primeira peça com o modelo para determinar se há algum erro.

Se houver algum erro, faça o ajuste fino do tamanho do corte e do programa do modelo até que não haja erro entre a peça de trabalho dobrada e o modelo, e então você poderá salvar os dados para a produção em massa.

10. Defeitos comuns de curvatura de tubos e medidas preventivas

10.1 Achatamento severo no lado externo do arco

Durante o processo de tubulação curvada com um núcleo, selecione o mandril apropriado (se necessário, pode ser usado um mandril flexível montado a partir de várias seções), instale-o corretamente e certifique-se de que o eixo da ranhura do tubo de todos os componentes esteja no mesmo plano horizontal ao instalar o molde.

10.2 Desbaste na parte externa do arco

Para evitar o desbaste excessivo, um método eficaz comum é usar uma máquina de dobrar tubos com um dispositivo de reforço lateral ou um dispositivo de empurrar a cauda.

Ao impulsionar ou empurrar, parte da resistência durante a flexão do tubo é compensada, melhorando a distribuição de tensão na seção transversal do tubo, movendo a camada neutra para fora, atingindo assim o objetivo de reduzir o afinamento da parede externa do tubo.

10.3 Rachaduras na parte externa do arco

Primeiro, certifique-se de que o material do tubo tenha uma boa tratamento térmico verifique se a pressão do molde de fixação está muito alta e ajuste-a para uma pressão adequada.

Por fim, certifique-se de que haja uma boa lubrificação entre o mandril e a parede do tubo para reduzir a resistência à flexão e o atrito entre a parede interna do tubo e o mandril.

10.4 Rugas na parte interna do arco

Medidas apropriadas devem ser tomadas de acordo com o local do enrugamento. Se o ponto de corte frontal estiver enrugado, a posição do mandril deverá ser ajustada para frente para obter um suporte razoável para o tubo durante a dobra.

Se o ponto de corte traseiro estiver enrugado, um bloco de prevenção de enrugamento deverá ser instalado para garantir o posicionamento correto e ajustar a pressão da matriz em um nível adequado.

Se todo o lado interno do arco estiver enrugado, isso indica que o diâmetro do mandril usado é muito pequeno, causando uma lacuna muito grande entre o mandril e a parede do tubo, ou que a pressão da matriz é muito baixa, o que não permite que o tubo se encaixe bem na parede do tubo. matriz de dobra e bloco de prevenção de rugas durante a flexão.

Portanto, o mandril deve ser substituído e a matriz de fixação deve ser ajustada para fornecer a pressão adequada da matriz.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

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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