Hvordan beregner du bøyeradius ved å bruke formler, materialgrenser og verktøyregler?

En bøyeradius som fungerer er en som passer til tre grenser samtidig: materialets minste bøyeradius, verktøyets tilgjengelige radius og enhetens dimensjonskrav. Problemet med butikkgulvet oppstår vanligvis når bare én av disse begrensningene vurderes. For eksempel kan et 40 mm OD aluminiumsrør med en 2 mm vegg trenge en 5D radius for å unngå rynker. Hvis en ingeniør spesifiserer 2D uten å sjekke legeringens temperament, kan produksjonskjøringen mislykkes.

Nøkkelpoenget er at beregning av bøyeradius er en designbeslutning, ikke en sjekk etter prosess. Det må skje før verktøyet bestilles eller røret kuttes.

Hva Bend Radius betyr egentlig

Referansepunktet du bruker endrer svaret. jeg rør- og rørbøyning , senterlinjeradius (CLR) er standardreferansen. Det måles fra midten av bøyningen til rørets senterakse. Den indre radiusen er CLR minus halve rørets OD, og ​​den ytre radiusen er CLR pluss halve rørets OD. For metallplater er den innvendige bøyeradius det designere og dyseprodusenter vanligvis diskuterer, fordi den representerer den indre overflaten til den dannede flensen.

Skillet har betydning fordi ytterveggen strekker seg og innerveggen komprimeres under bøyningen. Ettersom radiusen blir mindre, øker ytterveggsstrekningen. Når strekningen overskrider materialets forlengelsesgrense, sprekker ytterveggen eller blir synlig tynn. Det er den fysiske grensen som driver beregninger av minimum bøyeradius.

Kjerneformelen for beregning av bøyeradius

Det første tallet du trenger er minimum bøyeradius. For platemetall er det enkleste estimat å multiplisere materialtykkelsen med en faktor som avhenger av materialets duktilitet.

Bøyegodtgjørelse brukes deretter til å estimere den flate lengden på delen. En vanlig formel for en 90-graders bøyning i bløtt stål er:

Bend Allowance (BA) = [(0,017453 × innvendig radius) (0,0078 × materialtykkelse)] × bøyevinkel

Denne formelen gir en nær tilnærming for mange luftbøyningsoppsett. For rør er bøyetilskuddet langs senterlinjen ganske enkelt buelengden til senterlinjen, ofte beregnet som:

BA = (π × CLR × Bend Angle) / 180

Disse formlene gir deg et utgangspunkt. De forteller at de ikke om en gitt radius kan produsere uten tilbakespring, veggtynning eller ovalitet.

Typiske minimumsbøyradiusfaktorer

Disse faktorene erstatter ikke materialertifisering eller verktøydata. De er utgangspunkt for en mulighetssjekk.

De virkelige begrensningene: Materiale, veggtykkelse og verktøy

En mindre radius er ikke automatisk oppnåelig med samme verktøy. Når et rør bøyes til en tett radius, skjer det tre ting: ytterveggen tynnes ut, tverrsnittet blir ovalt, og tilbakespring skyver den endelige vinkelen bort fra den innstilte vinkelen. Hver av disse effektene har en målbar toleranse.

• Veggtynning: For en 1D-bend i karbonstål kan tynningen overstige 20 % av den nominelle veggen. For hydraulikk- og trykkledninger er dette ofte uakseptabelt.
• Ovalitet: En bøy som ikke støttes av en dor kan flate ut med 10 % eller mer. Mange bransjekoder setter ovalitet på 8 % for trykkservice og 5 % for kritiske linjer.
• Tilbakefjæring: Høyfaste legeringer og rustfritt stål kan fjære tilbake flere grader. Den endelige radiusen etter tilbakespring er alltid litt større enn verktøyradiusen.

Dette er grunnen til at en riktig beregning omfatter verktøy og prosessinnstillinger, ikke bare en geometriformel. En roterende trekkbender med en dor kan gå strammere enn en kompresjonsbender. En CNC-maskin med flere akser kan kontrollere mate- og bøyehastigheten for å redusere tynning.

CNC M-serien helautomatisk multi-radius tube bøyemaskin Denne helautomatiske bøyemaskinen tilbyr tre programmerbare servoakser for presis mating og rotasjon, og støtter flere bøyemoduser. Dens dorsmøring og sentrale smøresystemer forbedrer påliteligheten for komplekse radiuser og problemer med materialtynning. Se produkt →

Eksempel: Slik bruker du beregningen

En pålitelig måte å bruke beregningen på å sjekke radius-til-OD-forholdet før du tenker på bøyningsgodgjørelse. Tenk deg at du må bøye et 2-tommers plan 40 stålrør. Den faktiske OD er ​​2,375 tommer og veggen er 0,154 tommer. Hvis kunden ønsker en 90-graders bøy med en 6-tommers senterlinjeadius, kontrollerer først radius-til-OD-forholdet.

1. Regn ut forholdet: 6 ÷ 2,375 = 2,53. Dette er en 2,5D-bøy.
2. For bløtt stål er 2,5D vanlig trygt med en dor. Uten en dor, forvent mer ovalitet og en flatet innervegg.
3. Beregn senterlinjebuelengden: (π × 6 × 90) / 180 = 9,42 tommer.
4. Sjekk tilbakefjæring: Hvis materialet er karbonstål av klasse B, kan tilbakefjæringen være rundt 1 til 2 grader. Still inn maskinen til 88 til 89 grader for en 90-klassinger del.

En semi-automatisk hydraulisk bøyemaskin med dor kan håndtere denne typen stålrørjobber konsekvent, spesielt når produksjonen er liten til middels.

NC L-serien med høy ytelse hydraulisk rørbøyemaskin En semi-automatisk hydraulisk bøying med klokken og hydraulisk fastspenning, ideell for middels kjøring. Den lagrer 16 programmer med tilbakefjæringskompensasjon og håndterer stål, rustfritt, aluminium og mer, og gir konsistente resultater for radius-til-OD-kontroller. Se produkt →

Den samme flyten fungerer for aluminium, rustfritt og kobber, men faktorene endres. For aluminium kan radiusen trenge øke til 3D eller 4D med mindre temperament er mykt og en dor brukt.

Praktiske regler for design og verktøy

Når du jobber med et nytt produkt, følg disse reglene før du gir tilbud på en jobb.

1. Bruk alltid veggtykkelse, ikke nominell OD, ved evaluering av tynning.
2. For rør, bekreft om radius er en senterlinjeradius eller en indre radius. Ikke anta at tegningen bruker samme referanse som verktøyet.
3. For metallplater krever en innvendig radius som er mindre enn materialtykkelsen og skarp dyse med spesielle operatører og kan fortsatt sprekke.
4. Når flere radier er på et rør, hold den strammeste radiusen som utgangspunkt. Alle andre bend skal være lik eller større enn det.
5. Hvis en tett radius er uunngåelig, planlegg for en dor eller en høyere legering med større forlengelse.

For produksjonsjobber i områder som HVAC-systemrør eller bilproduksjon, påvirker radiusvalget bøyeverktøyoppsett, veggfortynningsgodtgjørelsen og den endelige lekkasjetesten.

Når bør du konsultere maskinprodusenten

Du kan beregne en radius på papir, men svaret som kan produsere avhenger av bender du kjører. En maskin med verktøysett med større senterlinjeadius kan produsere konsistente bøyninger for hydrauliske linjer. En helautomatisk CNC-maskin med servohydrauliske kontroller kan kompensere for tilbakespring over en batch. Dette er spørsmålene som trenger en maskinprodusents innspill.

Oppgi rørets OD, veggtykkelse, materialspesifikasjon og ønsket senterlinjeadius. Med disse fire verdiene kan bøyningsprodusenten anbefale et dysesett, dortype og bøyehastighet. Det er en mye kortere vei enn å skrote en verktøyordre.

For høyblandingsproduksjon gir en helautomatisk maskin med servohydraulisk kontroll med repeterende bøyningsvinkler og mulighet for å kjøre flere jobber uten å tilbakestille stopp manuelt. For engangsjobber kan en semi-automatisk hydraulisk bøyemaskin gjøre arbeidet til en lavere kapitalkostnad.

CNC L-serien helautomatisk rørbøyemaskin med servohydraulisk kontroll Denne helautomatiske maskinen kombinerer servohydraulisk kontroll med tre programmerbare akser, noe som muliggjør repeterbare vinkler for høyblandingsproduksjon. Den inkluderer dorsmøring og en berøringsskjerm-PLS for enkel overvåking, egnet for jobber som krevende radiusjusteringer. Se produkt →

Bunnlinjen

Å beregne bøyeradius er en enkel oppgave når du har de riktige inngangene. Finn maksimalt tillatt ytterveggsstrekning, fortsatt radius over minimum for materialet, og velg en bøyningsmaskin med verktøy som kan holde radius og kontrollere tilbakefjæringen. Hvis du ikke er sikker på røret eller verktøyet, send materialspesifikasjonen og ønsket radius til maskinleverandøren før du forplikter deg til et dysesett.