Hoe berekent u de buigradius met behulp van formules, materiaallimieten en gereedschapsregels?

Een buigradius die werkt, is er een die aan drie beperkingen voldoet tegelijkertijd aan: de minimale buigradius van het materiaal, de beschikbare straal van het gereedschap en de maatvereisten van het samenstellen. Het probleem op de werkvloer doet zich meestal voor wanneer slechts met één van deze beperkingen rekening wordt gehouden. Een aluminium buis met een buitendiameter van 40 mm en een wand van 2 mm kan bijvoorbeeld een 5D-radius nodig hebben om grote hoeveelheden te voorkomen. Als een 2D-ingenieur zonder de temperatuur van de legering te controleren, kan de productie mislukken.

Het belangrijkste punt is dat het berekenen van de buigradius een ontwerpbeslissing is en geen controle na het proces. Het moet gebeuren voordat het gereedschap wordt besteld of de buis wordt gesneden.

Wat buigradius betekent eigenlijk

Het referentiepunt dat u gebruikt, verandert het antwoord. In buigen van buizen en pijpen is de middellijnradius (CLR) de standaardreferentie. Het wordt gemeten vanaf het midden van de bocht tot de middenas van de buis. De binnenradius is de CLR minus de helft van de buisbuitendiameter, en de buitenradius is de CLR plus de helft van de buisbuitendiameter. Voor plaatwerk is de binnenbuigradius wat ontwerpers en matrijzenmakers meestal geselecteerd, omdat dit het binnenoppervlak van de gevormde flens vertegenwoordigt.

Het onderscheid is van belang omdat de buitenmuur uitrekt en de binnenmuur samendrukt tijdens de bocht. de straal kleiner wordt, neemt de rek van de buitenmuur toe. enorm de rek de reklimiet van het materiaal overschrijdt, breekt de buitenwand of wordt deze zichtbaar dun. Dat is de maximale limiet die de minimale van de minimale buigradius aanstuurt.

De kernformule voor het berekenen van de buigradius

Het eerste getal dat u nodig heeft, is de minimale buigradius. Voor plaatwerk is de eenvoudigste berekening van de vermenigvuldiging van de materiaaldikte met een factor die afhangt van de ductiliteit van het materiaal.

Buigtoeslag wordt vervolgens gebruikt om de vlakke lengte van het onderdeel te schatten. Een veel krachtige formule voor een bocht van 90 graden in zacht staal is:

Buigtoeslag (BA) = [(0,017453 × binnenradius) (0,0078 × materiaaldikte)] × buighoek

Deze formule geeft een goede benadering voor veel luchtbuigopstellingen. Voor buizen is de buigtoeslag langs de middellijn eenvoudigweg de booglengte van de middellijn, vaak berekend als:

BA = (π × CLR × buighoek) / 180

Deze formules geven u een startpunt. Ze vertellen u niet dat een bepaalde straal gemaakt kan worden zonder terugvering, wandverdunning of ovaliteit.

Typische minimale buigradiusfactoren

Deze factoren zijn geen vervanging voor materiaalcertificering van gereedschapsgegevens. Het zijn uitgangspunten voor een haalbaarheidstoets.

De echte beperkingen: materiaal, wanddikte en gereedschap

Een kleinere radius is niet automatisch haalbaar met hetzelfde gereedschap. Wanneer een buis tot een kleine straal gebogen wordt, gebeuren er drie dingen: de buitenwand wordt dunner, de doorsnede wordt ovaal en door terugvering wordt de horizontale hoek weggedrukt van de psychologiehoek. Elk van deze effecten heeft een meetbare tolerantie.

• Wandverdunning: Voor een 1D-bocht in koolstofstaal kan de verdunning groter zijn dan 20% van de nominale wand. Voor hydraulische en drukleidingen is dit vaak onaanvaardbaar.
• Ovaliteit: Een bocht die niet wordt ondersteund door een doorn kan 10% van meer afvlakken. Industriële codes vermijden veel ovaliteit tot 8% voor drukservice en 5% voor kritieke lijnen.
• Terugvering: Hoogwaardige legeringen en roestvrij staal kunnen enkele graden terugveren. De eindradius na het terugveren is altijd iets groter dan de gereedschapsradius.

Dit is de reden waarom een ​​goede gereedschaps- en procesinstellingen omvat, en niet alleen een geometrieformule. Een roterende trekbuiger met een doorn kan strakker gaan dan een compressiebuiger. Een CNC-machine met meerdere assen kan de invoer- en buigsnelheid regelen om verdunning te verminderen.

CNC M-serie volautomatische buisbuigmachine met meerdere radiussen Deze volautomatische buigmachine biedt drie programmeerbare servo-assen voor nauwkeurige voeding en rotatie, en ondersteunt meerdere buigmodi. De doornsmering en gecentraliseerde smeersystemen vergroten de betrouwbaarheid bij complexe radiusberekeningen en problemen met materiaalverdunning. Bekijk Product →

Uitgewerkt voorbeeld: hoe u de toepast maakt

Een betrouwbare manier om te passen, is door de verhouding tussen straal en buitendiameter te controleren voordat u nadenkt over de buigtoeslag. Stel je voor dat je een 2-inch Schedule 40 stalen buis moet buigen. De werkelijke buitendiameter is 2,375 inch en de muur is 0,154 inch. Als de klant een bocht van 90 graden met een middellijnradius van 6 inch wil, controleer dan eerst de verhouding tussen straal en buitendiameter.

1. Berekent de verhouding: 6 ÷ 2,375 = 2,53. Dit is een 2,5D-bocht.
2. Voor zacht staal is 2,5D meestal veilig met een doorn. Verwacht zonder doorn meer ovaliteit en een afgeplatte binnenwand.
3. Bereken de booglengte van de middellijn: (π × 6 × 90) / 180 = 9,42 inch.
4. Controleer de terugvering: Als het materiaalstaal van klasse B is, kan de terugvering ongeveer 1 tot 2 graden bedragen. Stel de machine in op 88 tot 89 graden voor een onderdeel van 90 graden.

Een semi-automatische hydraulische buigmachine met een doorn kan dit soort stalen pijpwerk consistent aan, vooral wanneer de productierun klein tot middelgroot is.

Hoogwaardige hydraulische pijpbuigmachine uit de NC L-serie Een semi-automatische hydraulische buigmachine met rechtsom bochtige en hydraulische klemming, ideaal voor middelzware runs. Het slaat 16 programma's op met terugveringscompensatie en verwerkt staal, roestvrij staal, aluminium en meer, wat consistente resultaten oplevert voor controles van straal tot buitendiameter. Bekijk Product →

Dezelfde stroom werkt voor aluminium, roestvrij staal en koper, maar de factoren veranderen. Voor aluminium moet de straal mogelijk worden vergroot naar 3D of 4D, tenzij de tempering zacht is en een doorn wordt gebruikt.

Praktische regels voor ontwerp en gereedschap

Wanneer u aan een nieuw product werkt, volg dan deze regels voordat u een offerte uitbrengt.

1. Gebruik altijd de wanddikte, en niet de nominale buitendiameter, bij het ongebruikelijke van de verdunning.
2. Controleer of de buizen van de straal een middellijnradius of een binnenradius zijn. Ga er niet van uit dat de dezelfde tekening referentie gebruikt als het gereedschap.
3. Voor plaatwerk is een binnenradius kleiner dan de materiaaldikte een scherpe matrijs met speciale operators en kan nog steeds barsten.
4. Als er meerdere radiussen op één buis zitten, houd dan de kleinste radius als uitgangspunt. Alle andere bochten moeten gelijk zijn aan of groter zijn dan dat.
5. Als een kleine straal transparant is, plan dan een doorn of een hogere legering met grotere rek.

Voor productieklussen in gebieden zoals de leidingen van HVAC-systemen of de automobielindustrie heeft de radiuskeuze invloed op de opstelling van het buiggereedschap, de goedgekeurde wandverdunning en het inspiratieslagingspercentage voor de lektest.

Wanneer moet u de machinefabrikant raadplegen?

U kunt een straal op papier berekenen, maar het vervaardigbare antwoord hangt af van de buigmachine die u gebruikt. Een machine met een gereedschapsset met een grotere hartlijnradius kan consistente bochten voor hydraulische leidingen producent. Een volautomatische CNC-machine met servo-hydraulische besturing kan de terugvering van een batch vervangen. Dit zijn de vragen die de input zijn van een machinefabrikant verspreid.

Geef de buitendiameter van de buis, de wanddikte, de materiaalspecificatie en de beperkte middellijnradius op. Met deze vier waarden kan de fabrikant van de buigmachine een matrijsset, doorntype en buigsnelheid aanbevelen. Het is een veel korter traject dan het schrappen van een gereedschapsorder.

Voor productie met een hoge mix biedt een volautomatische machine met servohydraulische besturing, herhaalbare buighoeken en de mogelijkheid om meerdere opdrachten uit te voeren zonder de stops handmatig opnieuw in te stellen. Voor klussen voor één doel kan een semi-automatische hydraulische buigmachine het werk doen tegen lagere kapitaalkosten.

CNC L-serie volautomatische buisbuigmachine met servohydraulische bediening Deze volautomatische machine grotere servo-hydraulische besturing met drie programmeerbare assen, waardoor herhaalde hoeken mogelijk zijn voor productie met een hoge mix. Het omvat doornsmering en een touchscreen-PLC voor eenvoudige monitoring, geschikt voor klussen die nauwkeurige radiusaanpassingen onregelmatig. Bekijk Product →

De onderste regel

Het berekenen van de buigradius is een eenvoudige taak als u over de juiste invoer beschikt. Zoek de maximaal toegestane rek van de buitenmuur, stel de straal in boven het minimum voor het materiaal en kies een buigmachine met gereedschap dat de straal kan vasthouden en de terugvering kan beheersen. Als u niet zeker over de buis van het gereedschap bent gebogen, stuur dan de materiaalspecificatie en de gedeeltelijke straal naar de machineleverancier voordat u een matrijsset aanschaft.