Огъването на тръби, кутийни профили и ъглови профили (L-профили) поставя инженерен проблем, който не съществува при огъването на плътна ламарина: по време на огъването самото сечение променя формата си. Овализацията, наблюдавана при тънкостенни тръби, и локалните деформации на стената, които могат да възникнат при кутийни профили, влияят както на визуалното качество, така и на конструктивните характеристики на готовия детайл. В тази статия разглеждаме овализация при огъване на тръби и свързаната с нея деформация на сечението при огъване на профили и ъглови профили, заедно с методите за тяхното ограничаване.

Защо се Деформира Сечението при Огъване?

Когато тръба или профил се огъва, материалът от външната страна на оста на огъване се опъва, докато материалът от вътрешната страна се притиска. При плътни сечения това води до сравнително равномерна промяна на формата по дължината на детайла, но при кухи сечения (тръба, кутиен профил) самата стена може да не издържи достатъчно добре на тези сили. В резултат кръглото сечение се превръща в овално, а при кутийния профил вътрешната страна на огъването (страната на натиск) може да се набръчка, а външната страна (страната на опън) да изтънее.

Параметри, Влияещи на Овализацията

Степента на овализация зависи от съотношението между радиуса на огъване и диаметъра на тръбата (съотношение R/D), от съотношението между дебелината на стената и диаметъра (съотношение D/t) и от използвания метод на огъване. При тесен радиус на огъване и тънкостенни тръби рискът от овализация е по-висок, докато при по-дебелостенни тръби или относително по-голям радиус сечението запазва формата си по-добре. Затова радиусът на огъване трябва да се избира възможно най-голям спрямо диаметъра на тръбата, доколкото проектът позволява; минималното допустимо съотношение зависи от приложимия стандарт и изискванията на клиента и трябва да се проверява спрямо съответната норма или специфичния за проекта толеранс.

Ролята на Дорника (Mandrel)

При огъване на тръби с тесен радиус, дорник (вътрешна опорна щанга, поставена в тръбата) значително намалява овализацията, предотвратявайки срутването на стената навътре в зоната на огъване. Огъването без дорник при същия радиус обикновено води до забележимо по-голяма деформация; затова използването на дорник се предпочита там, където кръглото сечение трябва да се запази заради външен вид или функционални причини, като преминаване на течност. При тръби с по-голям диаметър и по-дебела стена, огънати с по-голям радиус, необходимостта от дорник може да намалее.

Поведение на Деформация при Кутийни и Ъглови Профили

При кутийни (правоъгълни/квадратни) профили, повърхността от страната на натиск може да се набръчка локално по време на огъване, чрез механизъм, подобен на овализацията при тръбите; без подходяща опора могат да се образуват неравномерни гънки. При огъване на ъглови профили (L-профил) основният риск е по-малко свързан с формата на сечението и повече с отварянето на рамената (фланците) или леко усукване спрямо оста на огъване; затова правилното позициониране на матрицата и опорните елементи, което задържа рамената на място, е важно. Избирането на правилния профил на ролките и опорния инструмент за всеки тип сечение е ключов фактор за ограничаване на риска от деформация.

Метод на Огъване и Избор на Машина

Огъването на тръби и профили може да се извършва с валцови машини за огъване, CNC машини за огъване на тръби с дорник, или, за определени приложения, чрез горещо огъване. Валцовото огъване обикновено се предпочита за по-голям радиус и серийна работа, докато CNC огъването с дорник предлага предимство при по-тесен радиус и детайли, изискващи прецизен контрол на ъгъла. При големи сечения или дебелостенни профили, огъването на етапи, вместо достигане на целевия ъгъл с едно преминаване, може да намали деформацията.

Измерване и Контрол на Качеството

Овализацията се оценява чрез измерване на два перпендикулярни диаметъра (максимален и минимален) в зоната на огъване с шублер или специален мащаб за овалност. При кутийни профили равнинността на повърхността и отварянето на рамената се проверяват с подходящи шаблони или мащаби. Когато няма специфичен за проекта толеранс, деформацията трябва да се оценява спрямо функционалното изискване на детайла — например дали през него трябва да премине друга тръба, дали уплътнението трябва да приляга правилно, или дали е засегнато прилягането за заваряване.

Избор на Материал и Дебелина на Стената

На етапа на проектиране дебелината на стената не трябва да се избира само по изчисление на якостта, а и с оглед на риска от деформация при огъване. При еднакъв външен диаметър, тръба с по-дебела стена запазва формата си по-добре при огъване, но този избор увеличава и тежестта, и цената. Затова съотношението диаметър/дебелина и радиуса на огъване трябва да се оценяват заедно, за да се намери правилният баланс.

Услугата за Огъване на Тръби и Профили на DMK Makina

Базирана в Люлебургаз, DMK Makina предлага услуги за огъване на тръби, кутийни профили и ъглови профили на клиенти от регионите Тракия и Мармара, заедно с избор на дорник и опорен инструмент, насочен към запазване на формата на сечението. Когато огънатите тръби трябва да се подготвят за заваряване след това, нашата услуга за профилиране на тръби може да се разгледа като част от същия работен процес. Тъй като поведението при огъване е различно при високоякостни материали, принципите за радиус на огъване и пружиниране, описани в статията ни за огъване на Hardox стомана, са релевантни и при работа с тръби и профили от по-твърди марки.

Заключение

Овализацията при огъване на тръби и свързаната с нея деформация на сечението при огъване на профили и ъглови профили могат да се контролират чрез правилен избор на радиус, подходящо използване на дорник или опора и инструментариум, съответстващ на типа сечение. Споделете диаметъра, дебелината на стената и целевия ъгъл на огъване на детайла си и нека заедно определим метода на огъване и толерансите.