I. Základní definice a princip fungování
Dutý ohyb a plný ohyb jsou dva základní ohýbací procesy pro tváření trubek čtvercového průřezu za studena. Hlavní rozdíl spočívá v tom, zda je vnitřní stěna trubkového polotovaru opatřena podporou a zhutněním během procesu tváření. Společně tvoří jádro procesu tváření trubek se čtvercovým průřezem od pásové oceli / polotovarů kruhových trubek až po čtvercový průřez-.
1. Skutečný ohyb (zhutňovací ohyb)
Skutečným ohybem se rozumí "ohýbání za podmínek zhutňování", což je způsob tváření, kdy vnější i vnitřní tvářecí válečky přicházejí do styku s vnitřní a vnější stěnou trubkového bloku současně a aplikují obousměrné stlačení a zhutnění.
- Provozní proces: Tvářecí stanice je vybavena vnějším i vnitřním válcem. Když trubkový blok prochází skrz, vnější a vnitřní válec přilnou k vnější a vnitřní straně stěny trubky a současně vyvíjejí tlak, aby zcela omezili a zhutnili ohybovou oblast, čímž nutí materiál dokončit úhlové ohýbání podle tvaru válce. Deformační zóna je vždy pod pevným omezením formy.
- Efekt deformace jádra: Materiál na vnější straně ohýbané oblasti je vystaven tahu, zatímco materiál na vnitřní straně je vystaven tlaku. Celkovým efektem je efekt ztenčení v tahu - podélná délka ohybové linie se mírně zkrátí a stěna trubky pod úhlem ohybu se vlivem tahu ztenčí.
2. Prázdný ohyb (odpružený ohyb)
Prázdný ohyb odkazuje na "ohyb, kde je zavěšena vnitřní stěna". Jedná se o proces, při kterém se pouze vnější válec dotýká vnější stěny trubkového bloku a na vnitřní stěně není žádný podpůrný válec. Tvar vzniká nepřímou deformací ohybovým momentem.
- Provozní proces: Na tvářecí stanici jsou na vnější straně trubkového polotovaru uspořádány pouze tvářecí válce, zatímco na vnitřní straně nejsou žádné válečky. Poté, co vnější válec vyvine tlak na stěnu trubky, vznikne ohybový moment na základě průřezové tuhosti sochoru trubky, což způsobí plastickou deformaci v ohýbané oblasti. Vnitřní materiál je v „zavěšeném“ stavu volné deformace.
- Efekt deformace jádra: Materiál v ohýbané oblasti je stlačen jako celek, což má za následek efekt zesílení při stlačení - podélná délka ohnuté linie se mírně prodlouží a při úhlu ohybu bude kov ztluštěn v důsledku nahromadění stlačení.
II. Základní význam procesu
Tyto dva procesy nejsou v substitučním vztahu, ale jsou doplňkovými základními technologiemi při výrobě za studena-tvarovaných trubek čtvercového profilu. Jejich hodnota spočívá v:
1. Splnění všech specifikací požadavků na tvarování:
Skutečné ohýbání řeší problém se stabilitou tlustostěnných a vysoce přesných čtvercových profilových trubek-; Prázdné ohýbání řeší potíže s tvarováním malých R-úhlů, tenkých stěn a složitých průřezů-a vyplňuje technologickou mezeru, které nelze dosáhnout skutečným ohýbáním.
2. Přesnost a účinnost vyvážení:
Skutečné ohýbání zajišťuje přesnost rozměrů a úhlů, zatímco prázdné ohýbání podporuje více{0}}průchodové synchronní ohýbání a dokončování hran, což zvyšuje efektivitu výroby a komplexnost produktu jednotky.
3. Přizpůsobení se různým materiálovým charakteristikám:
U materiálů se špatnou plasticitou a náchylných k praskání může ohýbání naprázdno předejít riziku lomu způsobeného zmenšením tloušťky v důsledku natažení při skutečném ohybu; U silnostěnných-vysokopevnostních{1}}materiálů dokáže True ohyb řídit odskok a zajistit stabilitu tvarování.
Ve skutečných ohýbacích strojích za studena se tyto dva postupy obvykle používají v kombinaci: prvních několik průchodů dokončí tvarování hlavního úhlu skutečným ohýbáním, zatímco poslední průchody dosáhnou zjemnění úseku a korekce délky hrany prázdným ohýbáním.
III. Komplexní srovnání výhod a nevýhod
| Srovnávací rozměr | Skutečný Bend | Dutý ohyb |
| Metoda tváření | Obousměrná komprese pomocí vnitřních i vnějších válečků, plně napjaté tvarování | Pouze vnější válec působí tlakem, vnitřní stěna je zavěšena, vzniká ohybový moment |
| Charakteristiky deformace | Efekt natahování a ztenčování, stěna trubky se v místě ohybu ztenčuje | Efekt stlačení a ztluštění, stěna trubky se v místě ohybu ztloustne |
| Hlavní výhody |
1. Extrémně malý odskok, vysoký tvarovací úhel a přesnost velikosti 2. Přesné ovládání vnitřního úhlu R, přesný tvar válečku vede k dobré konzistenci produktu 3. Silná stabilita při tvarování tlustostěnných trubek, okrajové části méně pravděpodobně ztratí stabilitu |
1. Může vytvářet extrémně malé vnitřní úhly (R < 0,2 t, t je tloušťka stěny) a není náchylný k rozbití 2. Může dosáhnout synchronního ohýbání a dokončování horní hrany / boční hrany, vhodné pro složité sekce 3. Kontaktní tlak válce je malý, nižší opotřebení formy, delší životnost |
| Hlavní nevýhody | 1. Stěna trubky v místě ohybu je natažena a ztenčena, což snižuje místní pevnost 2. Ohybová linie má podélnou kontrakci, délku je třeba kompenzovat předem 3. Válec snáší velký tlak, rychle se opotřebovává a náklady na údržbu jsou vyšší |
1. Obtížná kontrola odskoku, přesnost tvarování je slabší než plný ohyb 2. Je-li tlak příliš vysoký, dochází k nestabilitě okraje a konkávním defektům boční stěny 3. Tváření tenkostěnných{1}}trubek je náchylné k vrásnění a požadavky na seřízení obráběcího stroje jsou vysoké |
IV. Použitelné scénáře
Hlavní aplikace skutečného procesu ohýbání:
- Hlavní proces tváření pro tlustostěnné čtvercové a obdélníkové trubky a vysokopevnostní ocelové čtvercové a obdélníkové trubky-;
- Konstrukční čtvercové a obdélníkové trubky s přísnými požadavky na rozměrovou přesnost a úhlovou toleranci (jako ve stavebních strojích, stavebních ocelových konstrukcích a automobilových rámech);
- Sériová výroba standardních-velikostních čtvercových a obdélníkových trubek se společnými úhly R- (R Větší nebo rovno 0,5 t).
Hlavní aplikace dutého ohybu:
- Tvarování tenkostěnných čtvercových a obdélníkových trubek, jakož i malých- čtvercových a obdélníkových trubek;
- Dekorativní a nábytkářské-čtvercové a obdélníkové trubky s extrémně malými vnitřními úhly R;
- Více{0}}průchodové dokončování a korekce hran speciálních-tvarovaných a ne-standardních čtvercových a obdélníkových trubek;
- Zabraňuje praskání způsobenému skutečným ohýbáním a natahováním čtvercových a obdélníkových trubek z nerezové oceli a legované oceli se špatnou plasticitou.
V. Výběrová kritéria: Jak si vybrat mezi dutými ohyby a plnými ohyby
Ve skutečných procesech výběru výroby a nákupu lze pro posouzení použít následující priority:
1. Na základě tloušťky stěny
U specifikací s tloušťkou stěny větší nebo rovnou 4 mm nebo u těch s vysokým podílem silných profilů je pro zajištění stability preferována technologie plného ohybu; u tenkostěnných trubek s tloušťkou stěny menší nebo rovnou 2 mm se upřednostňuje dutý ohyb, aby nedošlo k nadměrnému ztenčení.
2. Na základě požadované hodnoty vnitřního úhlu R:
Pro ostré-úhlové čtvercové nebo obdélníkové trubky s hodnotou R menší než 0,2 t je dutý ohyb jedinou možností; pro konvenční hodnoty R (0,5t - 2t) je pro zajištění přesnosti preferován plný ohyb.
3. Na základě požadavků na přesnost
Pro konstrukční scénáře-nosné a vysoce{1}}přesné montáže je vybrána technologie plného ohybu; pro dekorativní, ochranné kryty a další scénáře bez -zatížení{3}} lze zvolit technologii dutého ohybu.
4. Na základě vlastností materiálu:
Uhlíková ocel a nízko{0}}legovaná vysokopevnostní- ocel jsou vhodné pro pevný ohyb; nerezová ocel, vysoce legovaná- ocel atd. s nízkou plasticitou jsou upřednostňovány pro dutý ohyb.
5. Na základě složitosti průřezu-:
Standardní čtvercové a obdélníkové průřezy{0}}se zpracovávají převážně plným ohybem; složité průřezy-nepravidelných tvarů a více ohybů vyžadují kombinaci procesů dutého ohybu.
