Diseñar las mejores prácticas para la flexión y el corte de tubos

El diseño de piezas que implican curvar y cortar tubos requiere un cuidadoso equilibrio de consideraciones estéticas, requisitos funcionales y viabilidad de fabricación.la relación coste-efectividadEn el caso de los equipos de producción, los ingenieros y los diseñadores deben seguir un conjunto de mejores prácticas.desde la selección del material y el radio de curvatura hasta las estrategias de corte y el control de calidad, que proporciona una visión general completa para el diseño exitoso de componentes de tubos.

Asuntos de material: Elegir el tubo adecuado para el trabajo

La elección del material es fundamental para el éxito de cualquier proyecto de flexión y corte de tubos.Los materiales comunes de los tubos incluyen el acero inoxidableEn la actualidad, la mayoría de los productos de la industria del acero son fabricados con acero, acero carbono, aluminio, cobre y varias aleaciones.El acero inoxidable ofrece una excelente resistencia a la corrosión y resistencia, pero puede ser más difícil de doblar debido a sus tendencias a endurecer el trabajoEl aluminio es más ligero y más fácil de doblar, pero puede requerir radios más suaves para evitar grietas.

Al seleccionar un material, considere las condiciones ambientales de la aplicación final, los requisitos de carga y la vida útil deseada.Siempre consulte las especificaciones de los materiales y verifique su idoneidad para los procesos de flexión y corteComprender el retroceso del material, su tendencia a volver a su forma original después de la flexión, es crucial para predecir con precisión los ángulos de flexión finales.Esta propiedad varía significativamente entre materiales e incluso dentro de diferentes temperaciones del mismo material..

La sabiduría de la curva: optimización de la ubicación de los radios y curvas

Elradio de curvaLa norma general es especificar un radio de curvatura que sea al menos de 1,5 a 2 veces el diámetro exterior (OD) del tubo.Los radios más pequeños pueden conducir al adelgazamiento del material en el exterior de la curva (extrados) y a arrugas o colapso en el interior (intrados)Si bien las curvas más ajustadas son a veces estéticamente atractivas o funcionalmente necesarias, aumentan significativamente el riesgo de fallo del material, requieren herramientas más especializadas,y añadir a los costos de fabricación.

Cuando se especifiquen múltiples curvas en un solo tubo, se debe tener en cuenta eldistancia entre curvasLas secciones rectas insuficientes entre las curvas pueden hacer que la herramienta sea difícil o incluso imposible de colocar.Cada curva requiere una cierta cantidad de material recto para que los matrices de sujeción se agarren eficazmenteConsulte con su fabricante para comprender sus requisitos mínimos de longitud recta entre curvas, ya que estos pueden variar dependiendo de su maquinaria y herramientas.

Elubicación de las curvas en relación con las costuras soldadasLa inclinación a través de una costura de soldadura puede causar concentraciones de tensión, lo que conduce a grietas o deformaciones.las curvas de diseño en el material base, lejos de la costura, o especificar tubos sin costura para aplicaciones críticas.

Ovalación, o la deformación de la sección transversal del tubo a partir de un círculo perfecto, es una consecuencia inherente de la flexión.La deformación excesiva puede comprometer la integridad estructural y el atractivo estéticoEs esencial especificar tolerancias de ovalidad aceptables. Las herramientas adecuadas, incluidos mandreles y matas de limpiaparabrisas, pueden ayudar a minimizar la ovalidad, especialmente para curvas más ajustadas y tubos de paredes más delgadas.

Avance: precisión y eficiencia

El corte eficaz de tubos es tan crucial como la curvatura precisa. Existen varios métodos de corte, incluyendo el corte de sierra, el corte con láser, el corte con plasma y el corte con abrasivo.cada uno con sus propias ventajas y limitaciones.

El corte de sierrases común para cortes rectos y ofrece una buena precisión, pero puede dejar una aberración que requiere deburring secundario.Cortado por láserproporciona cortes muy precisos con un mínimo de agujero, excelente para formas complejas y patrones intrincados, e incluso puede crear agujeros y ranuras.Cortado por plasmaEs más rápido para materiales más gruesos, pero da como resultado una talla más amplia y bordes más ásperos.Cortes con abrasivoEs adecuado para materiales muy duros, pero puede generar calor y desechos significativos.

Al diseñar las características de corte, considere ellas toleranciasLos cortes con una tolerancia estrecha suelen aumentar los costes de fabricación.Los extremos de corte diseñados para ser perpendiculares al eje del tubo, a menos que se requiera un ángulo específico para el apareamiento.

Paraagujeros y recortesEl corte de agujeros demasiado cerca de una curva puede causar distorsión durante el proceso de flexión o conducir a un agujero deformado indeseablemente.los agujeros deben estar situados en secciones rectas del tubo o añadidos después del proceso de flexiónSi los agujeros deben estar cerca de una curva, considere el flujo del material durante la curva y ajuste la forma o la ubicación del agujero en consecuencia.

Más allá de lo básico: consideraciones avanzadas

Restricciones de las herramientasLas diferentes máquinas de flexión de tubos tienen limitaciones en cuanto a los diámetros máximos y mínimos de los tubos que pueden manejar,así como el radio de curva más pequeño posibleLos diseñadores deben comunicarse abiertamente con sus socios de fabricación para comprender sus capacidades y disponibilidad de herramientas.Así que el diseño dentro de los parámetros de herramientas estándar es siempre preferible.

Operaciones secundariasSi los componentes necesitan ser soldados entre sí, se debe tener en cuenta la necesidad de que los componentes se encuentren en una posición adecuada para el proceso de soldadura.garantizar un acceso adecuado para el equipo de soldadura y considerar cómo el calor de la soldadura podría afectar las curvas cercanas o las dimensiones críticasEl desborrado es a menudo necesario para eliminar los bordes afilados después del corte, mejorando la seguridad y facilitando los procesos posteriores como el recubrimiento.

Requisitos de acabado de la superficiePara aplicaciones estéticas, especificar el acabado de la superficie deseado (por ejemplo, cepillado, pulido,El anodizado) influirá en el manejo y procesamiento del tubo durante toda la fabricación.Para aplicaciones funcionales, el acabado de la superficie puede afectar la resistencia a la corrosión o la fricción.

Por último,diseño para el montaje (DFA)yDiseño para la fabricación (DFM)Los componentes de los tubos doblados y cortados pueden integrarse fácilmente en el conjunto más grande.Minimizar el número de componentes únicos de los tubos cuando sea posible para reducir la complejidad y los costos de herramientasLa estandarización de los tamaños de los tubos y de los radios de curvatura de las diferentes partes también puede suponer un ahorro significativo.