I. Podstawowa definicja i zasada działania
Gięcie puste i gięcie pełne to dwa podstawowe procesy gięcia służące do formowania na zimno rur o przekroju kwadratowym. Zasadnicza różnica polega na tym, czy wewnętrzna ściana półwyrobu rury jest podparta i zagęszczona podczas procesu formowania. Razem stanowią one proces formowania rdzenia rur o przekroju kwadratowym, od półfabrykatów z taśm stalowych/rur okrągłych do-kwadratowego przekroju poprzecznego.
1. Zgięcie prawdziwe (zgięcie zagęszczające)
Prawdziwe zgięcie odnosi się do „zginania w warunkach zagęszczania”, co jest metodą formowania, w której zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne rolki formujące stykają się jednocześnie z wewnętrzną i zewnętrzną ścianą kęsa rury i powodują dwukierunkowe ściskanie i zagęszczanie.
- Proces operacyjny: Stacja formująca wyposażona jest zarówno w wałek zewnętrzny, jak i wałek wewnętrzny. Kiedy kęs rury przechodzi, rolki zewnętrzne i wewnętrzne odpowiednio przylegają do zewnętrznej i wewnętrznej strony ścianki rury i jednocześnie wywierają nacisk, aby całkowicie ograniczyć i zagęścić obszar zgięcia, zmuszając materiał do zakończenia zgięcia kątowego zgodnie z kształtem rolki. Strefa odkształcenia znajduje się zawsze pod sztywnym wiązaniem formy.
- Efekt deformacji rdzenia: Materiał po zewnętrznej stronie obszaru zgięcia poddawany jest rozciąganiu, natomiast materiał po stronie wewnętrznej poddawany jest ściskaniu. Ogólnym efektem jest efekt pocienienia przy rozciąganiu - długość wzdłużna linii zgięcia nieznacznie się skraca, a ściana rury pod kątem zgięcia będzie cieńsza z powodu rozciągania.
2. Pusty zakręt (zagięcie zawieszenia)
Puste zagięcie odnosi się do „zakrętu, na którym zawieszona jest ściana wewnętrzna”. Jest to proces, w którym z zewnętrzną ścianką kęsa rurowego styka się jedynie wałek zewnętrzny, a na ściance wewnętrznej nie ma wałka podpierającego. Kształt powstaje w wyniku pośredniego odkształcenia pod wpływem momentu zginającego.
- Proces operacyjny: Na stanowisku formującym po zewnętrznej stronie kęsa rurowego znajdują się tylko rolki formujące, po stronie wewnętrznej nie ma rolek. Gdy zewnętrzny wałek wywiera nacisk na ściankę rury, moment zginający powstaje w oparciu o-sztywność przekroju poprzecznego kęsa rury, powodując odkształcenie plastyczne w obszarze zgięcia. Materiał wewnętrzny znajduje się w stanie „zawieszonym” i swobodnej deformacji.
- Efekt deformacji rdzenia: Materiał w miejscu zgięcia jest ściskany jako całość, co powoduje efekt pogrubienia przy ściskaniu - długość wzdłużna linii zgięcia nieznacznie się wydłuża, a pod kątem zgięcia metal zostanie pogrubiony w wyniku nagromadzenia się ściskania.
II. Podstawowe znaczenie procesu
Te dwa procesy nie są ze sobą powiązane, lecz uzupełniają się, podstawowe technologie w produkcji-formowanych na zimno rur o profilu kwadratowym. Ich wartość polega na:
1. Spełnienie wszystkich specyfikacji wymagań dotyczących formowania:
Prawdziwe zginanie rozwiązuje problem stabilności grubych-ściannych i-precyzyjnych rur o profilu kwadratowym; Puste gięcie rozwiązuje problemy związane z formowaniem małych-kątów R, cienkich ścianek i skomplikowanych-przekrojów poprzecznych, wypełniając lukę technologiczną, której nie można osiągnąć poprzez prawdziwe gięcie.
2. Równowaga precyzji i wydajności:
Prawdziwe gięcie zapewnia dokładność wymiarów i kątów, podczas gdy puste gięcie obsługuje wielo-synchroniczne gięcie i wykańczanie krawędzi, zwiększając wydajność produkcji i złożoność produktu jednostki.
3. Dostosowanie do różnych właściwości materiału:
W przypadku materiałów o słabej plastyczności i podatnych na pękanie, puste zginanie pozwala uniknąć ryzyka pęknięcia spowodowanego zmniejszeniem grubości w wyniku rozciągania podczas prawdziwego zginania; W przypadku grubych-ściennych-materiałów o dużej wytrzymałości, prawdziwe zginanie może kontrolować odbicie i zapewniać stabilność formowania.
W rzeczywistych maszynach do gięcia na zimno oba są zwykle używane w połączeniu: kilka pierwszych przejść kończy główne formowanie kąta poprzez faktyczne gięcie, podczas gdy drugie przejścia zapewniają udoskonalenie przekroju i korektę długości krawędzi poprzez puste gięcie.
III. Kompleksowe porównanie zalet i wad
| Wymiar porównawczy | Rzeczywisty zakręt | Pusty zakręt |
| Metoda formowania | Dwukierunkowe-kompresowanie za pomocą rolek wewnętrznych i zewnętrznych, z pełnym naprężeniem | Tylko wałek zewnętrzny wywiera nacisk, ściana wewnętrzna jest zawieszona, tworząc moment zginający |
| Charakterystyka deformacji | Efekt rozciągania i pocieniania, ścianka rury staje się cieńsza w miejscu zgięcia | Efekt ściskania i pogrubiania, ściana rury pogrubia się w miejscu zgięcia |
| Podstawowe zalety |
1. Niezwykle małe odbicie, wysoki kąt formowania i dokładność rozmiaru 2. Precyzyjna kontrola kąta wewnętrznego R, dokładny kształt wałka prowadzi do dobrej konsystencji produktu 3. Wysoka stabilność podczas formowania rur-grubościennych, części krawędziowe są mniej podatne na utratę stabilności |
1. Może tworzyć bardzo małe kąty wewnętrzne (R < 0,2t, t to grubość ścianki) i nie jest podatny na pękanie 2. Potrafi osiągnąć synchroniczne gięcie i wykończenie górnej krawędzi/bocznej krawędzi, odpowiednie dla skomplikowanych sekcji 3. Nacisk rolek jest niewielki, mniejsze zużycie formy, dłuższa żywotność |
| Podstawowe wady | 1. Ściana rury w miejscu zgięcia jest rozciągana i pocieniana, co zmniejsza lokalną wytrzymałość 2. Linia gięcia ma skurcz wzdłużny, długość należy wcześniej skompensować 3. Wałek wytrzymuje duży nacisk, szybko się zużywa, a koszty konserwacji są wyższe |
1. Trudne do kontrolowania odbicie, dokładność formowania jest słabsza niż pełne zgięcie 2. Gdy ciśnienie jest zbyt wysokie, istnieje ryzyko wystąpienia niestabilności krawędzi i wklęsłości ścian bocznych 3. Formowanie rur-o cienkich ściankach jest podatne na marszczenie, a wymagania dotyczące regulacji obrabiarki są wysokie |
IV. Obowiązujące scenariusze
Główne zastosowania rzeczywistego procesu gięcia:
- Główny proces formowania-grubościennych rur kwadratowych i prostokątnych oraz-rur kwadratowych i prostokątnych ze stali o wysokiej wytrzymałości;
- Rury konstrukcyjne kwadratowe i prostokątne o rygorystycznych wymaganiach dotyczących dokładności wymiarowej i tolerancji kąta (np. w maszynach budowlanych, konstrukcjach stalowych budynków i ramach samochodowych);
- Produkcja seryjna rur kwadratowych i prostokątnych o standardowych-wymiarach ze wspólnymi kątami R-(R większy lub równy 0,5t).
Główne zastosowania pustego łuku:
- Formowanie cienkościennych-rur kwadratowych i prostokątnych, a także-małych rur kwadratowych i prostokątnych;
- Rury dekoracyjne i meblowe-kwadratowe i prostokątne o wyjątkowo małych kątach wewnętrznych R;
- Wielokrotne-wykańczanie i korekcja krawędzi specjalnych-kształtów i nie-standardowych rur kwadratowych i prostokątnych;
- Unikanie pęknięć spowodowanych rzeczywistym zginaniem i rozciąganiem rur kwadratowych i prostokątnych ze stali nierdzewnej i stali stopowej o słabej plastyczności.
V. Kryteria wyboru: Jak wybrać pomiędzy zagięciami pustymi a zagięciami pełnymi
W rzeczywistych procesach wyboru produkcji i zamówień do oceny można zastosować następujące priorytety:
1. Na podstawie grubości ściany
W przypadku specyfikacji o grubości ścianki większej lub równej 4 mm lub o dużym udziale grubych przekrojów, preferowana jest technologia pełnego gięcia, aby zapewnić stabilność; w przypadku rur cienkościennych-o grubości ścianki mniejszej lub równej 2 mm preferowane jest wydrążone kolano, aby uniknąć nadmiernego pocienienia.
2. W oparciu o wymaganą wartość kąta wewnętrznego R:
W przypadku ostrych- rur kwadratowych lub prostokątnych o wartości R mniejszej niż 0,2 t jedyną opcją jest kolano puste; w przypadku konwencjonalnych wartości R (0,5 t - 2 t) preferowane jest pełne zgięcie, aby zapewnić dokładność.
3. W oparciu o wymagania dotyczące precyzji
W przypadku scenariuszy-nośności konstrukcyjnej i montażu-o wysokiej precyzji wybierana jest technologia pełnego gięcia; w przypadku osłon dekoracyjnych, ochronnych i innych-nośnych-scenariuszy można wybrać technologię łuków pustych.
4. Na podstawie właściwości materiału:
Stal węglowa i stal-niskostopowa o wysokiej-wytrzymałości nadają się do pełnego zginania; W przypadku łuków pustych preferowana jest stal nierdzewna,-stal wysokostopowa itp. o niskiej plastyczności.
5. W oparciu o złożoność-przekroju:
Standardowe przekroje kwadratowe i prostokątne-poddawane są głównie obróbce przez gięcie pełne; złożone-przekroje poprzeczne o nieregularnych kształtach i wielu zagięciach wymagają połączenia procesów gięcia w środku.
