فرمول‌های خمش لوله: طول توسعه‌یافته، کسر خم و برگشت بهار

خم شدن لوله فرمول ها تمرین های آکادمیک نیستند. آنها دلیلی هستند که یک قطعه ساخته شده در بار اول داخل فیکسچر می افتد و دلیل اینکه طول لوله قبل از اینکه کسی اره را لمس کند به درستی بریده می شود. چه از یک چاپ LRA (خط، شعاع، زاویه) یا جدول مختصات XYZ کار می‌کنید، همان تعداد انگشت شماری از روابط بازمی‌گردند: طول توسعه‌یافته، پسرفت، کسر خمیدگی، و اصلاحاتی که نشان‌دهنده کاری است که ماده واقعاً تحت بار انجام می‌دهد. در اینجا مجموعه کاری است که ما هر روز به آن تکیه می کنیم، همراه با مکان هایی که ریاضیات متوقف می شود و تجربه باید در آن جا بگیرد.

قبل از اینکه هر چیزی را محاسبه کنید هندسه را تعریف کنید

بیشتر خطاهای محاسباتی با یک ابهام شروع می شوند: شعاع به کدام بعد اشاره دارد؟ در طراحی لوله، شعاع معمولاً به خط مرکزی لوله که شعاع خط مرکزی یا CLR نامیده می شود، داده می شود، نه به داخل خم. اگر چاپی یک شعاع داخلی را نشان می دهد، قبل از اینکه فرمول زیر را لمس کنید، نصف قطر خارجی را اضافه کنید. مخلوط کردن این دو به میزان 25 میلی متر روی یک لوله 50 میلی متری، طول توسعه یافته را تقریباً 39 میلی متر در یک خم 90 درجه کاهش می دهد که برای از بین بردن قطعه کافی است.

قرارداد دوم نیز به همان اندازه اهمیت دارد: زاویه خم در مقابل درجات خمش. خمشی که لوله را از طریق یک زاویه قائم بچرخاند 90 درجه خم است و زاویه موجود بین دو پایه نیز در آن حالت 90 درجه است. وقتی لوله به سمت خودش جمع می‌شود، در حالی که درجات خمش افزایش می‌یابد، زاویه گنجانده شده کوچک می‌شود، زیرا DOB = 180 درجه منهای زاویه موجود است. قبل از ایجاد تنظیماتی در مورد نقاشی، تأیید کنید که چه مقداری نقل قول شده است.

فرمول های اصلی

طول توسعه یافته، همچنین طول قوس نامیده می شود

طول توسعه یافته مقدار لوله مصرف شده توسط خود منحنی است که در امتداد خط مرکزی اندازه گیری می شود:

DL = (pi × CLR × DOB) / 180

برای CLR 150 میلی متری و 90 درجه خمیدگی، DL = (3.1416 × 150 × 90) / 180 = 235.6 میلی متر. برخی از مغازه‌ها این را با یک عامل محور خنثی اصلاح می‌کنند، زیرا مواد در حین شکل‌گیری به سمت داخل خم جریان می‌یابند و خط خنثی واقعی کمی به سمت داخل تغییر می‌کند: DL = (pi × DOB / 180) × (CLR منهای K × t). ضریب K معمولاً بین 0.2 تا 0.5 قرار می گیرد و تنها راه صادقانه برای رفع آن برای مواد شما این است که یک قطعه آزمایشی را خم کنید و آن را اندازه گیری کنید.

پسرفت و طول مماس

پسرفت فاصله از نقطه تقاطع دو خط مرکزی پا تا نقطه مماس است، جایی که پایه مستقیم به پایان می رسد و منحنی شروع می شود:

SB = CLR × قهوهای مایل به زرد (DOB / 2)

در 90 درجه، برنزه (45 درجه) برابر با 1 است، بنابراین پسرفت برابر با CLR است که در مثال ما 150 میلی متر است. طول مماس همان عددی است که از نقطه تقاطع در امتداد هر پایه اندازه‌گیری می‌شود، که تبدیل بین نقشه‌ای که ابعاد آن به تقاطع و طرحی که ابعاد آن به مماس است را آسان می‌کند.

کسر خم

هنگامی که یک نقاشی طول پاها را به نقاط تقاطع اندازه گیری می کند، گوشه دو بار شمارش می شود. کسر خم شدن این همپوشانی را حذف می کند:

BD = 2 × SB منهای DL

برای مثال 90 درجه: 2 × 150 منهای 235.6 = 64.4 میلی متر. برای خم های کم عمق، کسر کم است. برای انحناهای محکم و با زاویه بالا، به اندازه‌ای بزرگ می‌شود که نادیده گرفتن آن تضمینی برای قطعه کوتاه می‌شود.

طول کل برش

طول برش = مجموع طول پاها اندازه گیری شده تا نقاط تقاطع، منهای مجموع همه کسر خمیدگی. مسیر معادل طول برش = مجموع مقاطع مستقیم مماس به مماس، به اضافه مجموع طول های توسعه یافته است. هر دو روش باید موافق باشند. وقتی این کار را نمی کنند، علت معمول خمشی است که در تفریق فراموش شده است.

افست و فاصله بین خم ها

برای یک جفت خم مساوی که یک لوله را با فاصله O به طرفین تغییر می دهند، فاصله بین خم های اندازه گیری شده در طول لوله DBB = O / sin (DOB) است. بنابراین یک افست آشنا 45 درجه، آفست را تقریباً در 1.414 ضرب می کند. برای زوایای نابرابر، یا برای هر اتفاقی که در سه بعدی رخ می دهد، به جای اینکه سعی کنید فرمول های دو بعدی را به هم زنجیر کنید، در مختصات کار کنید.

آنچه که فرمول ها پوشش نمی دهند: نازک شدن دیوار، بیضی و حداقل شعاع

همه چیز در بالا فرض می کند که لوله شکل خود را حفظ می کند. این کار را نمی کند. قسمت بیرونی خم کشیده و نازک می شود، قسمت داخلی فشرده و ضخیم می شود و سطح مقطع کمی صاف می شود. این اثرات تصمیم می‌گیرند که آیا یک قطعه از لحاظ نظری صحیح واقعاً قابل ساخت است یا خیر.

نازک شدن دیوار در خارج از خم

یک تخمین دیوار نازک مفید t_min = t × CLR / (CLR OD / 2) است. برای یک لوله OD 50 میلی متری با دیواره 2 میلی متری در شعاع 150 میلی متر، تقریباً 14 درصد کاهش می یابد. این را به عنوان یک حد هندسی محافظه کارانه به جای یک نتیجه اندازه گیری شده در نظر بگیرید. با سنبه با اندازه مناسب، ترخیص صحیح و تقویت مناسب، نازک شدن واقعی معمولاً به میزان قابل توجهی کمتر است.

بیضی

بیضی is calculated as (D_max minus D_min) divided by OD, multiplied by 100. General industrial work often accepts 5 percent or less, while aerospace and automotive fluid lines frequently demand tighter limits. Ovality grows quickly as the CLR-to-OD ratio falls, which is why the radius choice and the tooling choice are really the same decision.

حداقل شعاع خم قوانین شست

• خمش آزاد بدون سنبه: تقریباً 3 × OD یک کف کاربردی برای بسیاری از فولادها و آلومینیوم های ملایم است.
• با قالب سنبه و برف پاک کن: 1.5 × OD معمول است و 1 × OD یا سفت تر با ابزار همسان و دیوار سنگین تر قابل دستیابی است.
• ضریب دیوار (OD تقسیم بر t) بالای حدود 30 معمولاً باعث فروپاشی دیواره نازک به جای خود شعاع می شود.
• آلیاژهای ضد زنگ و با استحکام بالا به شعاع یا پشتیبانی بیشتری نسبت به فولاد کربنی در یک فاکتور دیواره نیاز دارند.

یک مثال کارآمد: خمیدگی 90 درجه در لوله OD 50 میلی متری

فرمول ها را برای یک کار مشترک کنار هم قرار دهید: 50 میلی متر OD، دیوار 2 میلی متر، شعاع خط مرکزی 150 میلی متر، 90 درجه خمیدگی، با دو پایه مستقیم 400 میلی متری اندازه گیری شده تا نقاط تقاطع.

شکل نازک شدن بدترین حالت هندسی برای یک خم بدون پشتیبانی است. اگر مشخصات شما 10 درصد نازک شدن دیوار را محدود می کند، شعاع را باز می کنید، سنبه ای با فاصله مناسب اضافه می کنید، یا قبل از برش هر ماده ای به دیواری سنگین تر می روید.

از فرمول تا قسمت تمام شده

اعداد به شما یک نقاشی می دهند. ابزار و کنترل آن نقاشی را هزار بار تکرار کنید. Springback واضح ترین مثال است. پس از آزاد شدن ابزار، لوله شل می شود و خم کمی باز می شود، بنابراین ماشین باید بیش از حد خم شود و شعاع نسبت به ابزار کمی افزایش می یابد. فولاد ملایم در شعاع OD 3 × ممکن است فقط به یک یا دو درجه خمیدگی بیش از حد نیاز داشته باشد، در حالی که آلومینیوم ضد زنگ و با استحکام بالا می تواند به میزان قابل توجهی بیشتر نیاز داشته باشد. پاسخ عملی معادله بهتری نیست، بلکه کنترلی است که مقادیر جبران را در هر ماده، در هر شعاع و به ازای هر ضخامت دیوار ذخیره می کند، سپس آنها را به طور خودکار در اجرای بعدی اعمال می کند.

این نقطه ای است که فرمول ها و تجهیزات باید به توافق برسند. ماشینی که می تواند خم را قرار دهد، سنبه را نگه دارد و منحنی تقویت را دقیقاً همانطور که برگه تنظیم مشخص می کند دنبال کند، اعداد محاسبه شده شما را به یک فرآیند تکرارپذیر تبدیل می کند تا موفقیت یکباره. اگر در حال انجام محاسبات یکسان در خانواده‌های مختلف هستید، به شما کمک می‌کند که محدوده آن را ببینید ماشین آلات خم کردن لوله در کنار هم، از مدل های دستی و NC تا واحدهای CNC تمام اتوماتیک.

دستگاه خم کن لوله سروو هیدرولیک تمام اتوماتیک سری CNC L برای تنظیمات خم محاسبه‌شده قابل تکرار، مدل SB-219CNC سه محور قابل برنامه‌ریزی، تغذیه و چرخش سروو، حالت‌های خمشی هیدرولیک و CNC و روانکاری سنبه را ارائه می‌کند. مشاهده محصول →

قطعات چند شعاعی در اینجا شایسته ذکر جداگانه هستند. هنگامی که یک لوله چندین خم را در شعاع های مختلف حمل می کند، طول توسعه یافته باید خم به خم محاسبه شود و هر خم به عقب نشینی و کسر خاص خود نیاز دارد. محاسبات یکسان است، اما راه‌اندازی اینطور نیست، و ماشین‌هایی که برای کار چند شعاع ساخته شده‌اند، بسیاری از آزمون و خطاها را از آن کار حذف می‌کنند.

دستگاه خم کننده لوله چند شعاعی تمام اتوماتیک سری CNC M برای کار با لوله چند شعاعی، مدل SB-75CNC سه محور قابل برنامه ریزی، خمش هیدرولیک و سروو CNC، روانکاری سنبه و کنترل PLC صفحه لمسی را ارائه می دهد. مشاهده محصول →

لوله های جدار نازک با ضریب دیواره بالای 25 یا 30 هندسه را به شدت فشار می دهند و اینجاست که پشتیبانی از سنبه اختیاری نیست. یک خم کن کنترل شده با سنبه به شما امکان می دهد موقعیت سنبه و جریان روان کننده را تنظیم کنید، که اغلب تفاوت بین تخمین نازک شدن 14 درصد و بخشی است که بازرسی می شود. برای کارهای با حجم بالا در بخش هایی مانند خودروسازی ، که تکرارپذیری بیش از قیمت کمی پایین تر دستگاه اهمیت دارد.

دستگاه خم کن لوله هیدرولیک سری NC M با کنترل سنبه برای خم های قابل تکرار در فولاد، ضد زنگ، آلومینیوم، تیتانیوم و برنج، این خم کن نیمه اتوماتیک 16 برنامه را با 16 خم و جبران برگشت فنری قابل برنامه ریزی ذخیره می کند. مشاهده محصول →

بررسی های عملی قبل از برش لوله

1. بررسی کنید که آیا شعاع نقاشی به خط مرکزی است یا داخل خم، و قبل از محاسبه تنظیم کنید.
2. بررسی کنید که زاویه خم ذکر شده درجات خم باشد و زاویه بین پاها نباشد.
3. محاسبه طول توسعه یافته، پسرفت و کسر خم برای هر خم، نه فقط خم اول.
4. نازک شدن و بیضی بودن دیوار را با توجه به مشخصات مشتری قبل از انجام یک شعاع تخمین بزنید.
5. یک قطعه آزمایشی را برش دهید، آن را خم کنید و قبل از اجرای دسته، نتیجه را با نقشه اندازه گیری کنید.
6. تصحیح برگشت فنری که استفاده کردید را ثبت کنید، بنابراین کار مشابه بعدی به جای حدس، از یک مقدار شناخته شده شروع می شود.

فرمول های خم شدن لوله یک نقطه شروع هستند نه تضمین. آنها به شما می گویند که منحنی چقدر مواد مصرف می کند، نقاط مماس کجا می افتند و دیوار بیرونی چقدر نازک می شود. چیزی که آنها نمی توانند به شما بگویند این است که گرمای ویژه ضد زنگ، وضعیت ابزار و روان کننده شما در روز چگونه رفتار می کنند. محاسبات را به‌عنوان اولین آزمایش و اندازه‌گیری‌ها را به‌عنوان دومی در نظر بگیرید، و فاصله بین چیزی که کشیده‌اید و چیزی که ارسال کرده‌اید هر بار کمتر می‌شود.