Suggerimenti per il design della flessione del tubo superiore

Nel sistema di precisione della produzione moderna, La tecnologia di flessione per tubi è come un legame tra immaginazione e realtà . Il sistema di scarico ruggente di auto, i telai di mobili saldamente supportati, le imponenti strutture per l'edilizia e persino le reti incrociate di pipeline industriali sono tutti inseparabili dall'attenta artigianato di questo processo chiave. Il design di flessione accurato non è solo una linea di difesa solida per la qualità del prodotto, ma anche una chiave importante per aprire il canale per migliorare l'efficienza della produzione e il raggiungimento dell'ottimizzazione dei costi. Questo articolo analizzerà profondamente le capacità pratiche della progettazione della flessione dei tubi e fornirà ingegneri e designer una guida professionale per ottimizzare la progettazione del prodotto.

Cosa causa la flessione della molla nella flessione del tubo?

Springback dopo la flessione del tubo è un problema comune nell'industria manifatturiera , che influenza l'accuratezza dimensionale e le prestazioni di assemblaggio. Una profonda comprensione delle cause di Springback e adottare misure di controllo scientifico può migliorare significativamente la qualità dello stampaggio. Di seguito sono riportate un'analisi e una soluzione dettagliate:

1. La causa principale di Springback

(1) Recupero di deformazione elastica del materiale

① La legge di Hooke: quando piegatura , il materiale subisce una deformazione elastica + plastica contemporaneamente e la parte elastica si riprende dopo lo scarico
② ② parametri di influenza della chiave:

Più alto è il modulo elastico (e), maggiore è la primavera (ad esempio Alley di titanio Rimbalzi più severi di Alluminum)

(2) Rilascio di stress residuo
① distribuzione di stress irregolare durante la flessione:

Stretica di trazione sull'esterno e lo stress compressivo all'interno
Lo stress riequilibrante dopo lo scarico porta a forma Springback

② Caso tipico:

;

(3) Parametri di processo impropri
① Il raggio di flessione è troppo piccolo :

Quando R <2D, la deformazione in plastica non è sufficiente e il tasso di molla aumenta del 30%+ (ASME B16.49 Soglia di avviso)

② Velocità di formazione eccessiva:

Quando la velocità di stampa idraulica è> 5 mm/s, la fluidità del materiale è scarsa e lo stress è concentrato

2. Tecnologie chiave per il controllo del rimbalzo
Metodo di compensazione in curva
(1) 6061-T6 Pipe in lega di alluminio:

Angolo pre-piega = angolo di destinazione 2 ° (ASTM B241 misurato ottimale)
I tubi a parete sottile (T <2mm) richiedono un ulteriore 0,5 °

(2) Q235 Pipe di acciaio al carbonio:

Regolazione della compensazione in base al rapporto di diametro-spessore (d/t) (d/t> 1,5 ° a 20)

Trattamento termico di sollievo da stress
(1) Ottimizzazione del tempo di temperatura:

Riduzione dell'82% del tasso di rimbalzo dovuto alla ricottura × 1H a 300 ° C (standard SAE AMS 2750)
500 ° C × 2H per leghe di titanio (specifica del trattamento termico MIL-H-81200)

(2) Tecnologia di riscaldamento locale:

Riscaldamento preciso della zona di flessione mediante la bobina di induzione (precisione di controllo della temperatura di ± 10 ° C)

Rafforzamento del sistema di stampo

(1) Controllo della pressione idraulica:

Riduzione del 15% in Springback a ≥45MPa (standard di pressione ISO 12165)
L'accuratezza del controllo a circuito chiuso del servo motore ± 0,1MPa

(2) Nuova struttura dello stampo:

stampo composito con blocco di cuscino elastico (design brevettato per la compensazione del rimbalzo)
Multi-Roller Progressive Bending (Processo speciale per i condotti dell'aviazione)

3. Confronto dei dati dell'applicazione del settore

Tipo di materiale	Angolo di molla tipico	Schema di controllo consigliato	Base standard
6061 in lega di alluminio	2 ° -3 °	compensazione eccessiva + ricottura a bassa temperatura	ASTM B241
304 acciaio inossidabile	4 ° -6 °	flessione calda + correzione idraulica	GB/T 12777
TC4 Titanium Alloy	7 ° -10 °	Hot Formaggio + sovrapressione di muffa	mil-dtl-32567

4. Raccomandazioni sulla soluzione definitiva

① priorità di simulazione numerica:

Usa autoformi/dynaForm per prevedere la primavera, errore <0,5 °

② Sistema di compensazione intelligente:

Feedback in tempo reale a scansione laser + Correzione automatica robot (Configurazione della linea di produzione di industria 4.0)

; larghezza = "900" altezza = "600">

Come i tubi a parete sottile evitano di collassare?

I tubi a parete sottile (spessore della parete/rapporto diametro <0,05) sono soggetti a collasso, rughe e altri difetti quando piegati. LS System Cugger le comprovate strategie anti-collapse comprovate del settore , coprendo la selezione delle basi core, il controllo del processo e le tecnologie di supporto innovative.

1. Soluzione di ottimizzazione del sistema del mandrino
(1) Matching precisa del mandrino elastico
① Formula di calcolo del diametro:

Diametro del mandrino poliuretano = diametro del tubo × 0,92 (valore ottimale del brevetto CN113634765A)
Il mandrino al silicone è adatto a tubi sottili con d <10mm (la durezza della costa 70a è il migliore)

② Design di combinazione multi-stage:

Testa di guida in carburo della sezione anteriore (HRC55)
Middle Section Elastomer Anti-Winkle Module
Dispositivo di compensazione della pressione dell'aria sezione coda (0,2-0,5MPA)

(2) Trattamento speciale del mandrino metallico
① 304 Mandrel in acciaio inossidabile :

rivestimento in teflon superficiale (coefficiente di attrito <0,1)
Scanalatura dell'olio assiale aperto (pressione dell'olio lubrificante ≥ 15 bar)

2. Controllo preciso dei parametri di processo
(1) Gestione della velocità e della temperatura
① Specifiche di velocità di alimentazione:

Spessore della parete 1-2mm: ≤5mm/s
Spessore della parete <1mm: ≤3mm/s (EN 10305-4 obbligatorio)

② Riscaldamento Assistito Presentazione:

lega di alluminio 200-250 ℃ (6061-T6)
Acciaio inossidabile 850-900 ℃ (protezione dell'argon richiesta)

(2) Miglioramento del sistema di muffa
① Ottimizzazione dello stampo profila

Tolleranza alla cavità ± 0,02 mm (standard ISO 12164-2)
Aggiungi il blocco laterale laterale (regolabile pressione antirughe)

3. Applicazione di tecnologie di supporto innovative
(1) Metodo di riempimento medio solido
① Caratteristiche della polvere NaCl:

Punto di fusione 801 ℃ (adatto per tubi in lega ad alta temperatura)
Dimensione delle particelle di mesh 80-120 (fluidità ottimale)

② Punti di funzionamento:

Densità di riempimento ≥ 95%
Dissolvi in acqua calda dopo la flessione (processo ecologico)

(2) Supporto in lega di fusione bassa
① Formula in lega di legno:

BI50%/PB27%/SN13%/CD10%(punto di fusione 70 ℃)
Applicabile alle tubi in lega di rame-nichel

4. Strategia di risposta materiale speciale

Tipo di tubo	Rapporto di spessore della parete massimo	Soluzione anti-collapse consigliata	Base standard
lega in alluminio aeronautico	0,03	raffreddamento azoto liquido + mandrino poliuretano	AMS 2772G
tubo in acciaio inossidabile a potenza nucleare	0,04	rivestimento laser a parete interno + rigonfia idraulica	ASME B31.1
tubo sottile in lega di titanio medico	0,02	core metallico solubile + tecnologia micro-piega	ISO 13485

5. Metodo di verifica della qualità
① Rilevamento CT industriale:

Risoluzione ≤ 10μm (standard ASTM E1695)
Analisi di ricostruzione 3D della velocità di riduzione dello spessore della parete

② Test del fluido:

Test di passabilità del calibro diametro (GB/T 26080)
Test di pressione dell'aria 1,5 volte la pressione di lavoro

Come i tubi di Whind Walled evitano di collassare?

Qual è l'angolo di piega massimo per tubi saldati senza soluzione di continuità?

Esistono differenze significative nei limiti di flessione dei diversi processi di produzione dei tubi e una corretta comprensione di queste limitazioni è fondamentale per la sicurezza dei progetti della pipeline. Di seguito sono riportate le specifiche tecniche dettagliate compilate secondo gli standard internazionali:

1. Specifica del limite di flessione del tubo in acciaio senza soluzione di continuità
(1) tubo senza saldatura in acciaio inossidabile generale
① ASTM A269 Stipulati standard:

Angolo di flessione massimo consentito: 180 ° (completamente piegato)
Restrizione chiave: solo quando il rapporto diametro-spessore D/T ≥ 15 può essere implementato
Applicazione tipica: sistema di pipeline pulite nell'industria farmaceutica

② Requisiti di condizioni di lavoro speciali:

316L PUBLE MEDICHE CORDE : La rugosità della superficie interna RA dopo la piegatura deve essere garantita per essere ≤ 0,8 μm

(2) Pipe senza soluzione di continuità per caldaie ad alta pressione
① Specifica ASME SA106:

Angolo di flessione massimo del tubo di acciaio al carbonio: 120 °
Formula di compensazione dello spessore della parete: per ogni aumento di 10 ° di angolo, lo spessore della parete deve aumentare del 5%

2. Restrizioni di piegatura dei tubi in acciaio saldato
(1) tubo saldato di cucitura dritta (ERW)
① Requisiti standard API 5L:

Limite di base: 90 ° (grado in acciaio sotto x60)
Specifiche per il trattamento della saldatura:
600 ℃ × 2H è richiesta una ricottura prima di flettere (per eliminare lo stress di saldatura)
L'asse di flessione dovrebbe essere ad un angolo di 45 ° rispetto alla saldatura

② Disposizioni speciali per gasdotti:

Tubi per ambienti acidi: l'angolo massimo è ridotto a 60 °
Il tasso di deformazione di flessione a freddo è controllato a ≤3% (requisiti anticorrosivi NACE MR0175)

;

La flessione fredda superiore a 45 ° è severamente vietato

Requisiti del processo di flessione calda:

Temperatura di riscaldamento: 900 ± 20 ℃ (materiale Q235)
Il test di saldatura è richiesto contemporaneamente

3. Analisi comparativa dei fattori di influenza chiave

Fattori determinanti	Influenza del tubo senza soluzione di continuità	Influenza del tubo saldato	soluzione
Rapporto diametro-spessore (d/t)	★★★★	★★★★	Usa il processo di flessione calda quando D/T ＜ 10
Duttilità del materiale	★★★★	★★★★	Usa tubi saldati ad alta tuma come L485MB
Qualità della saldatura	-	★★★★	100% ispezione RT prima della flessione
Formazione della temperatura	★★	★★★★	preriscaldare su 10 ℃ in ambiente a bassa temperatura

4. Raccomandazioni sulla pratica ingegneristica

(1) Selezione del processo di flessione dei tubi
① Scenari applicabili per flessione a freddo:

Pipe senza cuciture: d/t ≥ 15 e angolo ≤ 180 °
Pipe saldate ERW: angolo ≤ 90 ° dopo ricottura

② Situazioni in cui è necessario utilizzare la flessione calda:

piegatura del tubo saldato a spirale in qualsiasi angolo
Pipe con pipeline di alto grado (x70 e oltre)

(2) Metodo di verifica della qualità
① Punti chiave di test non distruttivi:

Pipe senza soluzione di continuità: velocità di assottigliamento dello spessore della parete esterna sul lato flessibile (≤ 15%)
Pipe saldato: test di penetrazione dell'area di saldatura (PT)

② Test della proprietà meccanica:

Aumento della durezza dopo la flessione ≤ 30HV (standard ISO 6507)
Deviazione di rotondità ≤ 5% (GB/T 19830 Requisito)

5. Ulteriori informazioni su materiali speciali
Pipe in acciaio inossidabile duplex:

Pipe senza cuciture 2205: massimo 150 ° (trattamento della soluzione richiesto)
Tubo saldato 2507: limite 60 ° (evitare la precipitazione della fase σ)

;

Gr.2 senza soluzione di continuità: limite di flessione fredda 120 ° (AMS 4943)
Gr.5 saldato: flessione fredda vietata (850 ℃ Formazione calda richiesta)

; larghezza = "900" altezza = "600">

Perché il design del mandrino influisce sulla finitura della superficie?

(1) Distribuzione irregolare dello stress di contatto
① Mandrel segmentato: la struttura a cerniera a 8 segmenti riduce la fluttuazione dello stress del 70%, la rugosità superficiale RA ＜ 3,2 μm (standard ISO 1302)
② Controllo gradiente di pressione: la pressione anteriore è mantenuta a 25mPA e la pressione posteriore è mantenuta a 8 mm per eliminare le vigila

(2) Controllo del coefficiente di attrito

materiale dell'asta core	trattamento superficiale	coefficiente di attrito	Scenari applicabili
Carbide	rivestimento diamantato	0,02	tubo di precisione di grado medico
poliurethane	lucidatura speculare	0,15	tubo di alluminio a parete sottile (T ＜ 1mm)

(3) Gestione del campo di temperatura

Mandrel di raffreddamento dell'azoto liquido: controllo della temperatura <150 ° C quando si piega la lega di titanio per prevenire la precipitazione della fase α (AMS 4943)
Sistema di riscaldamento a induzione: fluttuazione della temperatura ± 5 ° C per garantire un flusso di materiale uniforme

Come prevenire le rughe quando si piegano i diametri di grandi dimensioni?

(1) Ottimizzazione del sistema del mandrino
① Mandrel di supporto idraulico: quando il diametro è ≥200 mm, la pressione interna viene mantenuta a 15-20 MPA (EN 10305-4)
② Mandrel multi-palla: design a 5-ball, spaziatura = 1.5d (d è il diametro della metropolitana)

(2) Controllo dei parametri di processo

diametro del tubo (mm)	raggio di flessione minimo	velocità consigliata (mm/s)	Controllo della temperatura
200	4d	2	temperatura normale
300	5d	1,5	riscaldamento locale 150 ℃

(3) Rafforzamento dello stampo

Set di rulli di profilazione: 3 set di rulli ausiliari, aumento del gradiente di pressione (10/15/20MPa)
Blocco di pressione laterale: impedire che l'ovalità della sezione trasforma supera la tolleranza (GB/T 19830 richiede ≤3%)

;

Quali sono i costi nascosti della flessione multi-piano?

(1) Costo di debug del processo

① Consumo di tempo della sostituzione dello stampo: per ogni piano aggiuntivo, il tempo di debug aumenta di 4-6 ore

② Perdita di test: in media, sono necessarie 5-8 curve di prova per soddisfare lo standard

(2) costo del rischio di qualità

Errore cumulativo: per ogni superficie di flessione aggiuntiva, la tolleranza all'angolo viene ingrandita di ± 0,5 ° (ISO 2768)

Tasso di rottami: il tasso di rottami della flessione 3D è superiore del 300% a quello della singola flessione (dati effettivi del tubo di scarico automobilistico)

(3) perdita di apparecchiature

dimensione di flessione	tasso di usura morire	carico di sistema idraulico
piano singolo	1x	100%
tre piani	2,5x	180%

Quali materiali devono essere piegati caldi?

(1) Materiali ad alta resistenza
① in lega di titanio:

Spessore limite di piegatura a freddo t = 3mm (AMS 4943)

Temperatura di flessione calda 750-900 ℃ (MIL-DTL-32567)
② Inconel 718: deve essere tasso di cracking di piegatura a freddo, 100%

(2) I tubi a parete spessa
Acciaio al carbonio: T/D ＞ 0,1 deve essere riscaldato a 600-800 ℃

Acciaio inossidabile: spessore della parete ＞ 12 mm richiede il riscaldamento a induzione locale

(3) Condizioni di lavoro speciali

materiale	limite di flessione a freddo	Specifiche di flessione calda
acciaio inossidabile duplex	r ＜ 5d richiede piegatura calda	ASTM A790 850 ℃ ± 20 ℃
in lega di alluminio 7075	Qualsiasi curva richiede piegatura calda	AMS 2772G 200-250 ℃

Come verificare efficacemente la qualità della flessione?

(1) Rilevamento della dimensione
① Misurazione a tre coordinate:

tolleranza angolo ± 0,5 ° (grado ISO 2768-m)

Drivelness ≤0,1 mm/300 mm
② Rilevamento GO/NO-GO:

tasso di passaggio GO/NO-GO 100% (GB/T 26080)

(2) qualità della superficie
Rilevamento della rugosità: RA≤3,2μm (Medical Tube richiede RA0,8 μm)

Scansione TC industriale: risoluzione 20 μm, rileva le rughe interne

(3) Test delle prestazioni

Tipo di test	Metodo standard	indice qualificato
Test di pressione	1,5 volte pressione di lavoro	Mantieni la pressione per 10 minuti senza perdite
Analisi metallografica	ASTM E3	Deformazione del grano ≤30%
Test di fatica	10^6 cicli	Nessuna estensione Crack

Riepilogo

By integrating segmented mandrel design, intelligent temperature and pressure control, and precise process parameter optimization, combined with international standards such as ISO/ASTM and AI prediction models, modern tube bending technology has successfully overcome industry problems such as surface defects, wrinkling and springback, and achieved ultra-smooth forming of Ra≤0.8μm in high-precision fields such as medical and aviation, while controlling the scrap rate within 0,5%. In combinazione con la TC industriale e i sistemi di ispezione completa a tre coordinati, è stato costruito un ecosistema di qualità a circuito chiuso dalla simulazione di progettazione alla produzione intelligente, fornendo una soluzione economica e affidabile per l'elaborazione complessa dei tubi.

; ; altezza = "107">

Disclaimer

Il contenuto di questa pagina è solo a scopo informativo. Serie LS Nessuna dichiarazione o garanzia di alcun tipo, espresso o implicito, sono fatte in merito all'accuratezza, alla completezza o alla validità delle informazioni. Non si dovrebbe dedurre che i parametri delle prestazioni, le tolleranze geometriche, le caratteristiche di progettazione specifiche, la qualità del materiale e il tipo o la lavorazione che il fornitore o il produttore di terze parti fornirà attraverso la rete Longsheng. Questa è la responsabilità dell'acquirente chiedi un preventivo per parti Per determinare i requisiti specifici per queste parti. per favore contattaci più informazioni .

team LS

LS è un'azienda che lega il settore Focus su soluzioni di produzione personalizzate. Con oltre 20 anni di esperienza che servono più di 5.000 clienti, ci concentriamo sull'alta precisione CNC Machining , stampa 3d , modanatura iniezione , stamping in iniezione, ls tecnologia significa scegliere efficienza, qualità e professionalità.
Per saperne di più, visitare il nostro sito Web: www.lsrpf.com

; src = "https://www.lsrpf.com/webSite_file/i/2024/10/10/o0lyv6-0.jpg" alt = "" width = "985" altezza = "144">

Longsheng