Tiếng ViệtTiếng Việt
Mục lục
Nếu bạn đã từng quan sát một ống kim loại hoàn toàn tốt bị nứt ra ngay ở bán kính bên ngoài của một khúc cua, thì bạn đã biết vết nứt của ống trong quá trình uốn có thể gây khó chịu như thế nào. Một vết nứt của đường ống bị uốn cong sẽ khiến chi tiết thẳng thành phế liệu, lãng phí thời gian gia công và dừng toàn bộ ca làm việc. Hướng dẫn này trình bày các lý do thực sự khiến vết nứt xuất hiện trên ống uốn cong , các yếu tố vật liệu và quy trình đằng sau chúng cũng như các giải pháp thiết thực cho các vấn đề uốn ống thực sự tồn tại trong xưởng.
Việc uốn cong đặt ống ở trạng thái ứng suất đơn giản nhưng khắc nghiệt: bán kính bên ngoài bị căng ra trong khi bán kính bên trong bị nén lại. Khi các sợi bên ngoài vượt quá giới hạn độ giãn dài của vật liệu, bề mặt sẽ bị rách - đó là vết nứt mở ở đường ống uốn cong mà mọi người đều nhận ra. Đây hiếm khi là một tai nạn bất ngờ. Đó là phần cuối có thể nhìn thấy của dây chuyền bắt đầu từ rất lâu trước khi khuôn đóng lại: độ dẻo thấp, bán kính quá chật, trục gá đặt sợi tóc lệch khỏi tiếp tuyến hoặc mối hàn nằm ở vị trí không nên. Việc phân tích tốt các vấn đề về uốn ống bắt đầu bằng việc truy tìm chuỗi đó trở lại mắt xích yếu đầu tiên của nó.
Vật liệu cứng - loại thép cường độ cao, thép không gỉ được tôi cứng, nhôm 6061-T6 - co giãn rất ít trước khi bị rách. Nếu độ giãn dài thấp hơn yêu cầu uốn cong, vết nứt bán kính bên ngoài sẽ xuất hiện trên mảnh đầu tiên.
Một bức tường mỏng so với đường kính có nghĩa là các sợi bên ngoài có ít vật liệu hơn để chia sẻ sức căng. Nguyên tắc uốn ống theo tỷ lệ D/t : D/t càng cao thì thành ngoài càng mỏng trước khi tách ra. Bức tường nặng hơn mang lại lợi nhuận nhưng nó cũng đòi hỏi nhiều lực hơn.
Ống hàn có hạt yếu, kém dẻo. Nếu mối hàn tiếp xúc với vùng chịu kéo bên ngoài, nó sẽ trở thành điểm bắt đầu vết nứt ngay lập tức . Cách khắc phục rất đơn giản: xoay ống sao cho trục trung hòa của đường hàn nằm gần trục trung hòa của chỗ uốn chứ không phải ở bên ngoài.
Ngay cả từ cùng một máy nghiền, một lần gia nhiệt có thể chạy mạnh hơn và độ giãn dài thấp hơn lần trước. Nguy cơ nứt ứng suất dư sẽ tăng lên khi mẻ cứng, chưa được ủ tiếp xúc với một chương trình chặt chẽ. Luôn kiểm tra chứng chỉ độ giãn dài và đối với hợp kim cứng, hãy lên lịch ủ trước khi uốn.
Thép không gỉ Austenitic 304/316 cứng lại nhanh chóng. Khi bề mặt bên ngoài bị uốn cong, nó trở nên cứng hơn và kém dẻo hơn; lần uốn cong tiếp theo trong cùng một chương trình sẽ đẩy lớp cứng hơn đó ra ngoài mép. Đây là kiểu vết nứt hình thành nguội cổ điển trên ống xả không gỉ và ống thủy lực.
Bán kính uốn cong so với tỷ lệ R/D. Đòn bẩy lớn nhất trong việc bẻ khóa là bán kính. Bán kính đường tâm chặt chẽ kéo căng bức tường bên ngoài. Nguyên tắc chung của sàn sản xuất: giữ bán kính uốn cong tối thiểu theo tỷ lệ R/D ở khoảng 1,5D–2D đối với thép nhẹ, 3D đối với thép không gỉ và lớn hơn đối với 6061-T6. Bất cứ điều gì chặt chẽ hơn đều cần đến một trục gá và thường là uốn cong nhiều bước.
Vị trí của trục gá so với tiếp tuyến. Một trục gá nằm quá xa phía sau đường tiếp tuyến sẽ làm cho bức tường bên trong bị cuốn vào và bức tường bên ngoài quá mỏng - sau đó nó sẽ tách ra. Bị đẩy quá xa về phía trước, mũi cọ xát và tăng tốc độ làm mỏng bán kính bên ngoài của bức tường . chính xác Tiếp tuyến vị trí trục gá được tính từ OD, tường, bán kính đường tâm và đường kính mũi trục gá.
Khớp khuôn và trượt khuôn kẹp. Nếu sự trượt của khuôn kẹp làm cho ống bị trượt trong quá trình kéo, thành ngoài sẽ giãn ra không đều và bị rách. Khuôn uốn, khuôn kẹp và khuôn hỗ trợ áp lực đều phải nằm trên cùng một đường tâm với lực phù hợp.
Bôi trơn và chuẩn bị bề mặt. Các vết xước, gờ và vết lõm sâu trên ống OD đóng vai trò là các rãnh tập trung ứng suất khuyết tật bề mặt . kém Việc uốn cong ống bôi trơn sẽ tạo thêm ma sát, làm nóng bề mặt và tạo ra các vết nứt tương tự.
Ngay cả một ống hoàn hảo cũng có thể bị vỡ trên một chiếc máy cũ. Sự trôi hỗ trợ khuôn áp suất - khi bộ trợ lực tụt lại phía sau trục uốn cong - làm giảm bán kính bên ngoài của vật liệu cấp liệu, do đó thành ống ngày càng giãn ra mỏng hơn cho đến khi nó tách ra. Các lỗi vị trí trục gá sau khi thay dụng cụ, khớp nối servo lỏng hoặc áp suất kẹp quá thấp đều xuất hiện dưới dạng cùng một triệu chứng: một vết nứt mới ở phần uốn cong bên ngoài. Đó là lý do tại sao việc khắc phục sự cố uốn ống luôn kết thúc bằng việc kiểm tra các khớp nối, vít bi và khuôn ép khuôn trước khi đổ lỗi cho vật liệu.
• Khẳng định độ giãn dài và độ cứng trên mỗi lần gia nhiệt; ủ trước khi uốn trên các lớp cứng.
• Lập trình bán kính lớn nhất mà thiết kế cho phép; tôn trọng tối thiểu tỷ lệ R/D cho vật liệu.
• Sử dụng trục gá bi cho tường mỏng hoặc bán kính chật hẹp; đặt mũi cách tiếp tuyến 1–5 mm tùy theo D/t.
• Xoay trục trung hòa của đường hàn ra khỏi vùng chịu lực căng bên ngoài.
• Khớp các khoang khuôn với OD, đặt áp suất kẹp ngay trên ngưỡng trượt và sử dụng chất bôi trơn khi uốn cong thích hợp.
• Đối với những vật liệu khó, chia góc thành nhiều bước uốn để giữ biến dạng trên mỗi lần uốn dưới giới hạn.
• Kiểm tra chi tiết đầu tiên dưới độ phóng đại - các dấu hiệu điểm bắt đầu vết nứt (đường chân tóc tại mối hàn, tại vết xước hoặc tại đường tiếp tuyến) xuất hiện trước khi tách hoàn toàn.
Một số hợp kim — thép cường độ cao, titan, thép không gỉ 316 dày — chống lại ngay cả sau khi bạn sửa bán kính, trục gá và kẹp. Trong những trường hợp đó, xưởng sản xuất chuyển sang ba kỹ thuật. Đầu tiên, uốn nhiều lần chia góc 90 độ thành hai hoặc ba góc nhỏ hơn, cho phép vật liệu phục hồi giữa các lần vượt qua và giữ biến dạng trên mỗi lần vượt qua giới hạn. Thứ hai, quá trình ủ xen kẽ làm mềm chương trình giữa không gỉ đã được tôi cứng; nó bổ sung thêm một chu trình nung nhưng giúp toàn bộ quá trình vận hành không bị nứt. Thứ ba, một khuôn uốn tùy chỉnh được bỏ túi chính xác cho OD và tường của bạn mang lại cấu hình áp suất đồng đều hơn so với khuôn có sẵn và máy uốn ống CNC hiện đại kiểm soát tốc độ cấp liệu, tăng tốc và dao động của trục gá trong vòng kín - do đó, cùng một công thức chạy lặp đi lặp lại thay vì được điều chỉnh lại bằng tay. Đối với hầu hết các cửa hàng, khoản tiết kiệm lớn nhất không đến từ việc mua một chiếc máy lớn hơn mà từ việc xử lý ống bị nứt đầu tiên làm dữ liệu - kiểm tra độ giãn dài, kiểm tra mũi trục gá, kiểm tra hướng hàn và khắc phục nguyên nhân gốc rễ trước khi phần tiếp theo bị uốn cong.
Q1. Tại sao ống chỉ bị nứt ở phía ngoài chỗ uốn cong?
Bán kính bên ngoài đang căng thẳng. Khi vượt quá giới hạn độ giãn dài , các sợi bên ngoài sẽ bị rách. Thay vào đó, bên trong bị nén và có nếp nhăn.
Q2. Bán kính uốn cong nhỏ hơn một chút vẫn có thể hoạt động được chứ?
Chỉ khi bạn thêm giá đỡ trục gá, giảm tốc độ và xác nhận độ giãn dài của vật liệu. Ở trên tỷ lệ R/D tối thiểu đã công bố.
Q3. Thép không gỉ có nứt nhiều hơn thép nhẹ không?
Đúng. 304/316 cứng lại nhanh chóng nên bề mặt bên ngoài trở nên giòn nhanh. Giải quyết nó với bán kính lớn hơn, bôi trơn tốt hơn và đôi khi là ủ xen kẽ.
Q4. Vị trí trục gá có liên quan gì đến vết nứt?
Nếu trục gá lùi về phía tiếp tuyến, bức tường bên trong sẽ sụp đổ và bức tường bên ngoài mỏng đi. Nếu nó nằm quá xa về phía trước, nó sẽ làm xước và tăng tốc độ làm mỏng bán kính bên ngoài của tường.
Q5. Hạt hàn nằm ở bên trong chỗ uốn cong - điều đó có an toàn không?
An toàn hơn so với bên ngoài, nhưng cách tốt nhất là đặt mối hàn gần trục trung hòa, nơi lực căng và lực nén gần bằng 0.
Q6. Máy của tôi còn mới - tại sao nó vẫn bị tách?
Kiểm tra độ lệch hỗ trợ khuôn áp suất , hiệu chỉnh lực kẹp và độ khớp của khoang khuôn. Máy mới vẫn cần setup chứ không chỉ nguồn điện.
Q7. Bôi trơn có thể thực sự ngăn chặn các vết nứt?
Nó sẽ không khắc phục được bán kính quá chật, nhưng khả năng bôi trơn tốt khi uốn cong sẽ loại bỏ các điểm nóng do ma sát gây ra trở thành điểm bắt đầu vết nứt .
Q8. Vết nứt chân tóc có ổn không nếu nó nhỏ?
Không. Bất kỳ đường chân tóc nào có thể nhìn thấy được ở bán kính bên ngoài sẽ mở ra dưới tác động của rung động hoặc áp lực. Hãy coi nó như phế liệu và sửa chữa thiết lập.
Hầu hết các vết nứt trên đường ống bị uốn cong không có gì bí ẩn. Chúng là kết quả có thể nhìn thấy được của một hoặc nhiều yếu tố có thể dự đoán được: vật liệu không thể co giãn đủ, bán kính quá chật, trục gá tiếp tuyến, mối hàn trong vùng căng hoặc máy bị trôi. Hãy xem qua danh sách kiểm tra ở trên và bạn sẽ nắm bắt được nguyên nhân ngay từ phần đầu tiên. Khi bạn đã sẵn sàng cho một chiếc máy có các cài đặt đó lặp đi lặp lại, [ SLS Machinery ]( https://www.slsmachinery.com ) xây dựng các dây chuyền máy uốn ống CNC với hỗ trợ khuôn ép áp servo, điều khiển trục gá và kẹp có thể lập trình cũng như công cụ nhiều ngăn cho các hợp kim chính xác mà bạn chạy — do đó, bạn dành ít thời gian hơn cho việc xử lý sự cố uốn ống và có nhiều thời gian hơn để vận chuyển các bộ phận tốt.
URL kênh video về máy móc SLS: https://www.youtube.com/channel/UCBz_laOhfRZ_e00NxcyMwhQ
