I. Osnovna definicija in načelo delovanja
Votel upogib in polno upogibanje sta dva osnovna postopka upogibanja za hladno preoblikovanje cevi s kvadratnim prerezom. Glavna razlika je v tem, ali ima notranja stena surovca cevi oporo in stiskanje med postopkom oblikovanja. Skupaj sestavljajo proces oblikovanja jedra cevi s kvadratnim prerezom od trakov iz jeklenih/okroglih cevi do kvadratnega-prereza.
1. Pravi upogib (kompakcijski upogib)
Pravi upogib se nanaša na "upogibanje v pogojih stiskanja", ki je metoda oblikovanja, pri kateri zunanji in notranji oblikovalni valj prideta v stik z notranjo in zunanjo steno cevne gredice hkrati ter izvajata dvosmerno stiskanje in stiskanje.
- Delovni proces: Oblikovalna postaja je opremljena z zunanjim in notranjim valjem. Ko gre cevna gredica skozi, se zunanji in notranji valj oprimeta zunanje in notranje strani stene cevi in hkrati izvajata pritisk, da popolnoma omejita in stisneta območje upogibanja, zaradi česar se material upogiba pod kotom glede na obliko valja. Območje deformacije je vedno pod togo omejitvijo kalupa.
- Učinek deformacije jedra: Material na zunanji strani upogibnega območja je podvržen napetosti, medtem ko je material na notranji strani podvržen stiskanju. Skupni učinek je učinek nateznega stanjšanja - vzdolžna dolžina upogibne črte se nekoliko skrajša, stena cevi pod kotom upogiba pa se bo zaradi napetosti stanjšala.
2. Prazen ovinek (ovinek vzmetenja)
Prazen zavoj se nanaša na "zavoj, kjer je obešena notranja stena". Gre za postopek, pri katerem se le zunanji valj dotakne zunanje stene cevne gredice, na notranji steni pa ni nosilnega valja. Oblika se oblikuje s posredno deformacijo z upogibnim momentom.
- Delovni proces: Na preoblikovalni postaji so na zunanji strani cevne gredice razporejeni le preoblikovalni valji, na notranji strani pa valjev ni. Ko zunanji valj pritisne na steno cevi, se oblikuje upogibni moment na podlagi togosti prečnega prereza cevne gredice, kar povzroči plastično deformacijo v upognjenem območju. Notranji material je v "visečem" stanju proste deformacije.
- Učinek deformacije jedra: Material na upognjenem območju je stisnjen kot celota, kar ima za posledico učinek kompresijske zgostitve - vzdolžna dolžina upognjene črte se rahlo podaljša, pri kotu upogiba pa bo kovina zaradi kopičenja kompresije odebeljena.
II. Ključni pomen procesa
Oba postopka nista v nadomestnem razmerju, ampak sta komplementarni ključni tehnologiji v proizvodnji hladno{0}}oblikovanih kvadratnih profilnih cevi. Njihova vrednost je v:
1. Izpolnjevanje vseh specifikacij za oblikovanje zahtev:
Pravo upogibanje rešuje problem stabilnosti debelo{0}}stenskih in visoko{1}}natančnih kvadratnih profilnih cevi; Prazno upogibanje rešuje težave pri oblikovanju majhnih R-kotov, tankih sten in zapletenih prečnih-prerezov ter zapolnjuje tehnološko vrzel, ki je ni mogoče doseči s pravim upogibanjem.
2. Uravnoteženje natančnosti in učinkovitosti:
Pravo upogibanje zagotavlja natančnost dimenzij in kotov, medtem ko upogibanje v prazno podpira več{0}}sinhrono upogibanje in končno obdelavo robov, s čimer se poveča učinkovitost proizvodnje in kompleksnost izdelka enote.
3. Prilagajanje različnim lastnostim materiala:
Pri materialih s slabo plastičnostjo in nagnjenostjo k pokanju se lahko s praznim upogibanjem izognete nevarnosti zloma, ki ga povzroči zmanjšanje debeline zaradi raztezanja pri pravem upogibanju; Pri debelo{0}}visokotrdnih-materialih lahko pravo upogibanje nadzira odboj in zagotovi stabilnost oblikovanja.
V dejanskih strojih za hladno upogibanje se oba običajno uporabljata v kombinaciji: prvih nekaj prehodov dokonča glavni kot, ki se oblikuje z dejanskim upogibanjem, medtem ko zadnji prehodi dosežejo izboljšanje odseka in korekcijo dolžine roba s praznim upogibanjem.
III. Celovita primerjava prednosti in slabosti
| Primerjalna dimenzija | Dejanski ovinek | Hollow Bend |
| Metoda oblikovanja | Dvo-smerno stiskanje z notranjimi in zunanjimi valji, popolnoma obremenjeno oblikovanje | Samo zunanji valj izvaja pritisk, notranja stena je obešena, nastaja upogibni moment |
| Značilnosti deformacije | Učinek raztezanja in redčenja, stena cevi postane tanjša na mestu upogiba | Učinek stiskanja in zgostitve, stena cevi se zgosti na mestu upogiba |
| Temeljne prednosti |
1. Izjemno majhen odboj, velik kot oblikovanja in natančnost velikosti 2. Natančen nadzor notranjega kota R, natančna oblika valja vodi do dobre konsistence izdelka 3. Močna stabilnost pri oblikovanju cevi z debelimi-stenami, robni deli manj verjetno izgubijo stabilnost |
1. Lahko tvori izjemno majhne notranje kote (R < 0,2t, t je debelina stene) in ni nagnjen k zlomu 2. Lahko doseže sinhrono upogibanje in končno obdelavo zgornjega roba/stranskega roba, primerno za kompleksne odseke 3. Stikalni tlak valja je majhen, manjša obraba kalupa, daljša življenjska doba |
| Glavne pomanjkljivosti | 1. Stena cevi na upogibni točki je raztegnjena in stanjšana, kar zmanjša lokalno trdnost 2. Upogibna črta ima vzdolžno krčenje, dolžino je treba vnaprej kompenzirati 3. Valj prenaša velik pritisk, hitro se obrabi, stroški vzdrževanja pa so višji |
1. Odboj je težko nadzorovati, natančnost oblikovanja je manjša od polnega upogiba 2. Ko je tlak previsok, se lahko pojavi nestabilnost robov in konkavna stranska stena 3. Tanko{1}}oblikovanje cevi je nagnjeno k gubanju in zahteve za prilagajanje obdelovalnega stroja so visoke |
IV. Veljavni scenariji
Glavne uporabe dejanskega postopka upogibanja:
- Glavni postopek preoblikovanja debelo{0}}kvadratnih in pravokotnih cevi ter-jeklenih kvadratnih in pravokotnih cevi visoke trdnosti;
- Strukturne kvadratne in pravokotne cevi s strogimi zahtevami glede dimenzijske natančnosti in tolerance kota (kot so gradbeni stroji, gradbene jeklene konstrukcije in avtomobilski okvirji);
- Serijska proizvodnja kvadratnih in pravokotnih cevi standardne-velikosti s skupnimi koti R- (R večji ali enak 0,5t).
Glavne uporabe votlega ovinka:
- Oblikovanje tankostenskih kvadratnih in pravokotnih cevi, kot tudi malih-kvadratnih in pravokotnih cevi;
- Okrasne in pohištvene-kvadratne in pravokotne cevi z izjemno majhnimi notranjimi koti R;
- Več{0}}dodelava in korekcija robov posebnih-oblikovanih in ne-standardnih kvadratnih in pravokotnih cevi;
- Preprečevanje razpok, ki jih povzroči dejansko upogibanje in raztezanje kvadratnih in pravokotnih cevi iz nerjavnega jekla in legiranega jekla s slabo plastičnostjo.
V. Izbirna merila: Kako izbirati med votlimi in polnimi krivinami
V dejanskih postopkih izbire proizvodnje in nabave se lahko za presojo uporabijo naslednje prioritete:
1. Glede na debelino stene
Za specifikacije z debelino stene večjo ali enako 4 mm ali tiste z visokim deležem debelih delov je za zagotavljanje stabilnosti prednostna tehnologija trdnega upogibanja; za cevi s tankimi-stenami z debelino stene manj kot ali enako 2 mm je prednosten votel zavoj, da se izognete čezmernemu stanjšanju.
2. Na podlagi zahtevane vrednosti notranjega kota R:
Za ostro{0}}kvadratne ali pravokotne cevi z vrednostjo R, manjšo od 0,2t, je votel upogib edina možnost; za običajne vrednosti R (0,5t - 2t) je za zagotovitev natančnosti prednostna trdna krivina.
3. Na podlagi zahtev glede natančnosti
Za scenarije-nosilnosti konstrukcije in visoko{1}}natančnega sestavljanja je izbrana tehnologija polnega upogibanja; za okrasne, zaščitne pokrove in druge ne{2}}nosilne-scenarije je mogoče izbrati tehnologijo votlega upogibanja.
4. Na podlagi lastnosti materiala:
Ogljikovo jeklo in nizko{0}}legirano jeklo visoke-trdnosti sta primerna za polno krivljenje; nerjaveče jeklo, visoko-legirano jeklo itd., z nizko plastičnostjo, imajo prednost za votle krivine.
5. Glede na kompleksnost prečnega-prereza:
Standardni kvadratni in pravokotni prerezi-se v glavnem obdelujejo s polnim krivinom; zapleteni prečni-prerezi z nepravilnimi oblikami in večkratnimi krivinami zahtevajo kombinacijo postopkov votlega krivljenja.
