トップチューブベンディングデザインのヒント

現代の製造の精密システムでは、パイプ曲げ技術は、想像力と現実のリンクのようなものです。車のro音の排気システム、しっかりとサポートされている家具フレーム、そびえ立つ建物の構造、さらには、この重要なプロセスの慎重な職人技とはすべて不可分です。正確な曲げ設計は、製品の品質のための強固な防御ラインであるだけでなく、生産効率を改善し、コストの最適化を達成するためのチャネルを開くための重要な鍵でもあります。この記事では、パイプの曲げデザインの実用的なスキルを深く分析し、エンジニアとデザイナーに製品設計を最適化するための専門的なガイドを提供します。

チューブ曲げのスプリングバックの原因は何ですか？

チューブ曲げの後のスプリングバックは、製造業界で一般的な問題であり、次元の精度とアセンブリのパフォーマンスに影響します。スプリングバックの原因を深く理解し、科学的制御対策を講じることで、成形品質を大幅に向上させることができます。以下は、詳細な分析と解決策です。

1。スプリングバックの核となる原因

（1）材料の弾性変形回復

hookeの法則：曲げの場合、材料は同時に弾性 +プラスチックの変形を受け、弾性部品は
パラメーターに影響を与えるキーのキーの主要なパラメーターを降ろした後に回復します。

弾性弾性率（e）が高いほど、スプリングバックが大きくなります（例：チタンアロイリバウンド
降伏強度（σ）の材料は、プラスチック変形を起こしやすい

（2）残留応力解放

外側の引張応力と内側の圧縮応力
荷降ろし後の応力リバランスは、シェイプスプリングバックにつながります

lyce典型的なケース：

曲げた後の304ステンレス鋼管のスプリングバック角度は、3°-5°に達することができます（GB/T 12777の実際のデータ）

（3）不適切なプロセスパラメーター
①曲げ半径は小さすぎます：

R <2dの場合、プラスチックの変形が不十分で、スプリングバックレートは30％+（ASME B16.49警告しきい値）

②過度の形成速度：

油圧プレス速度が> 5mm/sの場合、材料の流動性は低く、ストレスが濃縮されます

2。リバウンド制御のための重要なテクノロジー
コーナリング補償方法
（1）6061-T6アルミニウム合金パイプ：

プレベンド角=ターゲット角度2°（ASTM B241測定最適）
薄壁のチューブ（T <2mm）には、追加の0.5°

（2）q235炭素鋼管：

直径と厚さの比率（d/t）（20でd/t> 1.5°）に応じた補償の調整

ストレス緩和熱治療
（1）温度時間最適化：

300°Cでの×1Hアニーリングによるリバウンド率の82％の減少（SAE AMS 2750標準）
チタン合金の場合500°C×2H（MIL-H-81200熱処理仕様）

（2）ローカル暖房技術：

誘導コイルによる曲げゾーンの正確な加熱（±10°C温度制御精度）

金型システム強化

（1）油圧制御：

45MPA以上のスプリングバックの15％の減少（ISO 12165圧力標準）
サーボモーターの閉ループ制御精度±0.1mpa

（2）新しい金型構造：

弾性クッションブロックを備えた複合型（リバウンド補償のための特許設計）
マルチローラープログレッシブ曲げ（航空導管の特別なプロセス）

3。業界アプリケーションのデータ比較

<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：＃000000;" border = "1"> 材料タイプ典型的なスプリングバック角推奨制御スキーム標準ベース 6061アルミニウム合金 2°-3° 補償の過剰補償 +低温アニーリング astm b241 304ステンレス鋼 4°-6° ホット曲げ +油圧補正 gb/t 12777 tc4チタン合金 7°-10° ホットフォーミング +金型過圧 mil-dtl-32567

4。究極のソリューションの推奨

①数値シミュレーション優先度：

スプリングバック、エラー<0.5°

②インテリジェント報酬システム：

レーザースキャンリアルタイムフィードバック +ロボット自動補正（業界4.0生産ライン構成）

薄壁のチューブが崩壊を避ける方法は？

薄壁のチューブ（壁の厚さ/直径比<0.05）は、曲がったときに崩壊、しわ、その他の欠陥が生じる傾向があります。 lsシステムは、業界の実績のある効果的なアンチコラップ戦略を誘発し、コアロッドの選択、プロセス制御、革新的なサポートテクノロジーをカバーしています。

1。マンドレルシステムの最適化ソリューション
（1）弾性マンドレルの正確なマッチング
直径計算式：

ポリウレタンマンドレル直径=チューブ直径×0.92（CN113634765A特許の最適値）
シリコンマンドレルは、d <10mmの薄いチューブに適しています（海岸硬度70aが最適です）

②マルチステージの組み合わせ設計：

フロントセクションカーバイドガイドヘッド（HRC55）
ミドルセクションエラストマー抗ウィンクルモジュール
テールセクション空気圧補償装置（0.2-0.5MPA）

（2）金属マンドレルの特別な処理
 304ステンレス鋼マンドレル：

表面テフロンコーティング（摩擦係数<0.1）
軸油溝を開いている（潤滑油圧≥15bar）

2。プロセスパラメーターの正確な制御
（1）速度と温度管理
fied速度仕様：

壁の厚さ1-2mm：≤5mm/s
壁の厚さ<1mm：≤3mm/s（en 10305-4必須）

heating加熱補助曲げ：

アルミニウム合金200-250℃（6061-T6）
ステンレス鋼850-900℃（アルゴン保護が必要）

（2）金型システムの強化
crofialing金型最適化：

空洞耐性±0.02mm（ISO 12164-2標準）
横方向のローリングブロックを追加します（抗ウィンクル圧力調整可能）

3。革新的なサポート技術の適用
（1）固体媒体充填方法

融点801℃（高温合金チューブに適しています）
80-120メッシュ粒子サイズ（最適流動性）

②操作ポイント：

充填密度≥95％
曲げ後にお湯に溶解します（環境に優しいプロセス）

（2）低融点合金サポート
①木材合金式：

bi50％/pb27％/sn13％/cd10％（融点70℃）
銅ニッケル合金チューブに適用

4。特別な材料対応戦略

<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：＃000000;" border = "1"> チューブタイプ最大壁の厚さ比推奨防止解決策標準ベース航空アルミニウム合金 0.03 液体窒素冷却 +ポリウレタンマンドレル ams 2772g 原子力発電ステンレス鋼管 0.04 内壁レーザークラッド +油圧膨張 asme b31.1 医療チタン合金薄チューブ 0.02 可溶性金属コア +マイクロ屈者技術 iso 13485

5。品質検証方法
inustract産業CT検出：

解像度≤10μm（ASTM E1695標準）
壁の厚さ還元速度の3D再構成分析

②液試験：

直径ゲージの受動性テスト（GB/T 26080）
空気圧テスト1.5倍の作業圧力

シームレスと溶接チューブの最大曲げ角は何ですか？

異なるパイプ製造プロセスの曲げ制限には大きな違いがあり、これらの制限を正しく理解することは、パイプラインプロジェクトの安全性にとって重要です。以下は、国際基準に従って編集された詳細な技術仕様です：

1。曲げ制限シームレス鋼管の仕様
（1）一般的なステンレス鋼シームレスパイプ

最大許容曲げ角：180°（完全に折り畳まれた）
主要な制限：直径と厚さの比率d/t≥15の場合にのみ実装できます
典型的なアプリケーション：医薬品業界のクリーンパイプラインシステム

②特別な労働条件要件：

316L医療グレードパイプ：曲げ後の内面の粗さRAは、0.8μm以下であることを保証する必要があります

低温環境（-196℃）：曲げ半径は8D以上でなければなりません（ASME B31.3補足要件）

（2）高圧ボイラー用のシームレスなパイプ
asme sa106仕様：

炭素鋼管の最大曲げ角：120°
壁の厚さ補償式：角度が10°増加するごとに、壁の厚さは5％増加する必要があります

2。溶接鋼パイプの曲げ制限
（1）ストレートシーム溶接パイプ（ERW）
①API 5L標準要件：

基本制限：90°（鉄鋼グレードx60未満）
溶接治療仕様：
600℃×2h曲げ前（溶接応力を排除するため）
曲げ軸は、溶接に45°の角度にある必要があります

oil石油およびガスパイプラインの特別な規定：

酸性環境のパイプ：最大角度は60°に減少します
コールド曲げ変形速度は≤3％（NACE MR0175防止要件）に制御されます

（2）スパイラル溶接パイプ
asme b36.10m禁止：

45°を超えるコールドベンディングは厳密に禁止されています

ホット曲げプロセス要件：

加熱温度：900±20℃（Q235材料）
溶接UTテストが同時に必要です

3。重要な影響因子の比較分析

<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：＃000000;" border = "1"> 係数の決定シームレスなパイプの影響溶接パイプの影響 solution 直径と厚さ比（d/t） ★★★★ ★★★ d/t＜10 の場合、ホット曲げプロセスを使用します材料延性 ★★★ ★★★★ L485MBなどの高タフネス溶接パイプを使用します溶接品質 - ★★★★ 曲げる前の100％RT検査形成温度 ★★ ★★★ 低温環境では10以上まで予熱します

4。エンジニアリング練習の推奨事項

（1）パイプの曲げプロセスの選択
cold曲げのための該当するシナリオ：

シームレスパイプ：d/t≥15および角度≤180°
erw溶接パイプ：アニーリング後の角度≤90°

hotホット曲げを使用する必要がある状況：

任意の角度でスパイラル溶接パイプの曲げ
高品質のパイプラインパイプ（x70以上）

（2）品質検証方法
①非破壊検定の重要なポイント：

シームレスパイプ：曲げ側での外壁の厚さの薄化速度（15％以下）
溶接パイプ：溶接面積浸透試験（PT）

②機械特性テスト：

硬度は、30HV以下（ISO 6507標準）を曲げた後に増加します
丸さ偏差≤5％（GB/T 19830要件）

5。特別な材料に関する追加情報
デュプレックスステンレス鋼パイプ：

シームレスパイプ2205：最大150°（溶液処理が必要）
溶接パイプ2507：制限60°（σ位相降水を避けてください）

チタン合金パイプ：

シームレスGR.2：コールドベンディングリミット120°（AMS 4943）
溶接GR.5：コールドベンディングが禁止されています（850℃ホットフォーミングが必要）

なぜマンドレル設計が表面の仕上げに影響するのか？

（1）接触応力の不均一な分布
①セグメント化されたマンドレル：8セグメントヒンジ付き構造は、ストレス変動を70％減少させ、表面粗さRA ＜（ISO 1302標準）
②圧力勾配制御：フロントプレッシャーは25mpaで維持され、25mpaで維持されます。

（2）摩擦係数制御

<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：＃000000;" border = "1"> コアロッド材料表面処理摩擦係数該当するシナリオ炭化物ダイヤモンドコーティング 0.02 医療グレードの精密チューブポリウレタンミラー研磨 0.15 薄壁のアルミニウムチューブ（t ＜1mm）

（3）温度フィールド管理

液体窒素冷却マンドレル：α相沈殿を防ぐためにチタン合金を曲げるときの温度制御<150°C（AMS 4943）
誘導加熱システム：均一な材料の流れを確保するための温度変動±5°C

大きな直径を曲げるときにしわを防ぐ方法？

（1）Mandrel Systemの最適化
hydraulic Support Mandrel：直径が200mm以上の場合、内圧は15-20MPA（EN 10305-4）
②マルチボールマンドレル：5ボールデザイン、5ボールデザイン= 1.5d（d）

（2）プロセスパラメーター制御

<テーブルスタイル= "幅：100％;高さ：130.906px;境界線崩壊：崩壊;境界線：＃000000;" border = "1"> パイプ直径（mm）最小曲げ半径推奨速度（mm/s）温度制御 200 4d 2 通常の温度 300 5d 1.5 ローカルヒーティング150

（3）カビの強化

プロファイリングローラーセット：3セットの補助ローラー、圧力勾配の増加（10/15/20mpa）
横方向の圧力ブロック：断面の排卵が耐性を超えるのを防ぐ（GB/T 19830には3％以下が必要）

マルチプレーン曲げの隠されたコストはいくらですか？

（1）プロセスデバッグコスト

lubs金型交換の時間消費：追加の平面ごとに、デバッグ時間は4〜6時間増加します

②テストピース損失：平均して、標準を満たすために5〜8のテストベンドが必要です

（2）品質リスクコスト

累積誤差：追加の曲げ面ごとに、角度耐性は±0.5°拡大します（ISO 2768）

スクラップレート：3D曲げのスクラップレートは、シングルベンディングのスクラップレートよりも300％高くなっています（自動車排気管の実際のデータ）

（3）機器の損失

<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：＃000000;" border = "1"> 曲げ寸法 die摩耗率油圧システムの負荷単一平面 1x 100％ 3つの平面 2.5x 180％

熱い曲がっているためにどの材料が必要ですか？

（1）高強度材料
①チタン合金：

コールド曲げ制限厚さt = 3mm（AMS 4943）

ホット曲げ温度750-900℃（MIL-DTL-32567）
②インコルエル718：ホットベントで冷静な亀裂速度100％

（2）太い壁のパイプ
炭素鋼：t/d ＞0.1は600-800

に加熱する必要があります

ステンレス鋼：壁の厚さ12mmには、局所誘導加熱が必要です

（3）特別な労働条件

<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：＃000000;" border = "1"> 材料コールドベンディング制限ホット曲げ仕様二重ステンレス鋼 r ＜5dにはホット曲げが必要 astm a790 850℃±20℃ アルミニウム合金7075 任意のベンドにはホットベンディングが必要 ams 2772g 200-250℃

曲げ品質を効果的に検証する方法

（1）寸法検出
①3位測定：

角度耐性±0.5°（ISO 2768-mグレード）

ストレート≤0.1mm/300mm
go/no-goゲージ検出：

go/no-goゲージの合格率100％（gb/t 26080）

（2）表面品質
粗さの検出：RA≤3.2μm（医療チューブにはRA0.8μmが必要です）

産業CTスキャン：解像度20μm、内部しわ

を検出します

（3）パフォーマンステスト

<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：＃000000;" border = "1"> テストタイプ標準メソッド適格なインデックス圧力テスト 1.5倍の作業圧力漏れなく10分間圧力を維持金属学的分析 astm e3 粒変形≤30％疲労テスト 10^6サイクル亀裂拡張なし

要約

セグメント化されたマンドレル設計、インテリジェントな温度と圧力制御、および正確なプロセスパラメーターの最適化をISO/ASTMやAI予測モデルなどの国際標準と組み合わせることにより、現代のチューブ曲げ技術は、表面欠陥、しわやスプリングバックなどの業界の問題を克服し、RAのaviasionのaviasuis forming forcisis forcisionのavmsのavmsを統合し、 0.5％以内。産業用CTおよび3座標の完全な検査システムに関連して、設計シミュレーションからインテリジェントな製造までの閉ループ品質のエコシステムが構築されており、複雑なパイプ処理のための経済的で信頼できるソリューションを提供します。

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