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Mar 09, 2024

Elimina las arrugas al doblar el tubo.

Estos insertos de matriz limpiadora, diseñados para montarse en soportes específicos, ayudan a suavizar las arrugas en diversas aplicaciones de doblado de tubos. Un cliente se acerca a usted con un trabajo de formación de tubos que implica

Estos insertos de matriz limpiadora, diseñados para montarse en soportes específicos, ayudan a suavizar las arrugas en diversas aplicaciones de doblado de tubos.

Un cliente se acerca a usted con un trabajo de formación de tubos que implica curvas de 90 grados. La aplicación implica un tubo con 2 pulgadas. Diámetro exterior (OD), 0,065 pulgadas. espesor de pared y 4 pulgadas. Radio de línea central (CLR). El cliente quiere 200 piezas por semana durante un año.

Los requisitos de herramientas son una matriz curvada, una matriz de sujeción, una matriz de presión, un mandril y una matriz limpiadora. Ningún problema. Parece que todas las herramientas necesarias para doblar algunos prototipos están en el taller y listas para funcionar. Después de configurar el programa de la máquina, el operador carga el tubo y realiza una curva de prueba para ver si es necesario ajustar la máquina. La primera curva sale de la máquina y queda perfecta. Entonces, el fabricante envía algunas muestras de tubos doblados al cliente, quien luego adjudica el contrato que seguramente generará un lucrativo negocio recurrente. Todo parece estar bien en el mundo.

Pasan unos meses y el mismo cliente quiere recortar costes de material. Esta nueva aplicación requiere un tubo de 2 pulgadas de diámetro exterior con un diámetro exterior de 0,035 pulgadas. espesor de pared y 3 pulgadas. CLR. Las herramientas de otra aplicación son internas, por lo que el taller puede producir prototipos de inmediato. Los operadores cargan todas las herramientas en la máquina dobladora e intentan realizar una curva de prueba. El primer doblez sale de la máquina con arrugas dentro del doblez. ¿Por qué? Tiene que ver con un componente de herramientas que es especialmente crítico para aplicaciones de doblado de tubos que involucran paredes delgadas y radios estrechos: la matriz limpiadora.

Dos cosas ocurren durante el doblado del tubo de tracción rotatoria: la pared exterior del tubo colapsa y se adelgaza, y el interior del tubo se comprime y se arruga. Los requisitos mínimos de herramienta para doblar tubos de estirado giratorio son la matriz de curvatura, alrededor de la cual se dobla el tubo, y la matriz de sujeción, que mantiene el tubo en su lugar mientras se dobla alrededor de la matriz de curvatura.

Un troquel de presión ayuda a mantener una presión constante sobre el tubo en la tangente, donde se produce la curvatura. Esto proporciona la fuerza reaccionaria para hacer esa curvatura. La longitud del troquel de presión depende del grado de curvatura de la pieza y del radio de la línea central.

La aplicación determinará las herramientas que necesitará. Algunas aplicaciones requieren sólo un troquel de curvatura, un troquel de sujeción y un troquel de presión. Si tiene un trabajo con una pared gruesa formada en un radio grande, probablemente no necesitará una matriz limpiadora ni un mandril. Otras aplicaciones requieren un conjunto completo de herramientas, incluido un troquel limpiador; ánima; y (para ciertas máquinas) una pinza, que ayuda a guiar el tubo durante la curvatura y el plano de rotación de la curvatura (verFigura 1).

Los troqueles limpiadores ayudan a soportar y eliminar las arrugas del radio interior de la curva. También minimizan la deformación irregular del tubo. Las arrugas ocurren cuando el mandril dentro del tubo ya no puede proporcionar suficiente fuerza de contraataque.

Los rascadores siempre se utilizan en combinación con mandriles insertados dentro del tubo durante el curvado. La función principal del mandril es controlar la forma en el radio exterior de la curva. Los mandriles también soportan el radio interior, aunque ofrecen soporte completo solo para una gama limitada de aplicaciones que involucran factores D específicos de curvatura y pared. La D de curvatura es el CLR de la curvatura dividido por el diámetro exterior del tubo, mientras que el factor de pared es el diámetro exterior del tubo dividido por el espesor de la pared del tubo (verFigura 2).

Se utiliza una matriz limpiadora cuando el mandril ya no puede proporcionar suficiente control o soporte del radio interior. En términos generales, cualquier curvatura con mandril de pared delgada requiere una matriz limpiadora. (Los mandriles de pared delgada a veces se denominan mandriles de paso cerrado, siendo el paso la distancia entre las bolas del mandril). La selección del mandril y del troquel limpiador depende del diámetro exterior del tubo, el espesor de la pared del tubo y el radio de curvatura.

La configuración adecuada del troquel limpiador se vuelve especialmente crítica una vez que la aplicación requiere tubos de pared más delgada o radios más estrechos. Piense nuevamente en el ejemplo con el que comenzó este artículo. Lo que funciona para un 4 pulgadas. Es posible que CLR no funcione para un televisor de 3 pulgadas. CLR, y el cambio de material que el cliente solicita para ahorrar dinero viene con una mayor precisión requerida en la configuración de las herramientas.

FIGURA 1 Los componentes básicos de una configuración de doblado de tubos de tracción rotativa son un troquel de sujeción, un troquel de curvatura y un troquel de presión. Ciertas configuraciones pueden requerir que se inserte un mandril dentro del tubo, y otras configuraciones requieren que se use una matriz limpiadora junto con el mandril. Un collar (no llamado aquí, pero estaría ubicado en el centro, donde se cargaría el tubo) ayuda a guiar el tubo a través del proceso de doblado. La distancia entre la tangente (el punto donde se produce la flexión) y la punta del troquel limpiador se denomina retroceso teórico del troquel limpiador.

Elegir la matriz limpiadora adecuada; lograr el soporte adecuado del troquel curvado, el troquel de presión y el mandril; además de encontrar la posición correcta del troquel limpiador para eliminar los espacios que provocan arrugas y deformaciones, son la clave para un doblez apretado de alta calidad. Como regla general, la configuración de la punta del cabezal limpiador debe estar desplazada de la tangente entre 0,060 y 0,300 pulgadas (consulte el retroceso teórico del cabezal limpiador que se muestra en la Figura 1), según lo determinado por el tamaño y el radio del tubo. Consulte con su proveedor de herramientas para obtener una dimensión precisa.

Asegúrese de que la punta del limpiador esté plana con la ranura del tubo y que no haya ningún espacio (o “joroba”) entre la punta del limpiador y la ranura del tubo. También verifique la configuración de presión del troquel. Si el troquel limpiador está colocado en la ubicación correcta en relación con la ranura del tubo, agregue un poco más de presión al troquel de presión para empujar el tubo hacia el troquel curvado y ayudar a eliminar las arrugas.

Los troqueles Wiper vienen en varias formas y tamaños. Puede obtener matrices limpiadoras rectangulares/cuadradas para aplicaciones de tubos rectangulares y cuadrados, y puede usar limpiadoras de perfil/forma contorneadas para adaptarse a formas específicas y admitir características únicas.

Los dos estilos más comunes son el troquel limpiador sólido de espalda cuadrada y el soporte limpiador con inserciones. Matrices limpiaparabrisas de espalda cuadrada (consultefigura 3) se utilizan para aplicaciones de paredes delgadas, D de curvatura estrecha (generalmente 1,25D o inferior), trabajos aeroespaciales, aplicaciones altamente cosméticas y tiradas de producción de volumen bajo a medio.

Para curvaturas menores a 2D, puede comenzar con un troquel limpiador de espalda cuadrada mientras optimiza el proceso. Por ejemplo, puede comenzar con un troquel limpiador de espalda cuadrada con una curvatura 2D con un factor de pared de 150. Por otro lado, probablemente usaría un soporte de rascador con inserciones en aplicaciones menos agresivas, como una curva 2D con un factor de pared de 25.

Los troqueles limpiadores de espalda cuadrada brindan el máximo soporte del radio interior. También se pueden volver a cortar después de que se desgaste la punta, pero debe tener un ajuste en la máquina para acomodar el troquel limpiador más corto después del corte.

El otro estilo común, un soporte con insertos limpiadores, es menos costoso y más rentable para el doblado de producción (consulteFigura 4 ). Se pueden utilizar para curvaturas D de moderadas a estrechas y para doblar diferentes materiales de tubos utilizando el mismo diámetro exterior y CLR. Una vez que veas que la punta está desgastada, puedes reemplazarla. Cuando lo haga, notará que la punta se coloca automáticamente en la misma posición que el inserto anterior, lo que significa que no tiene que ajustar el montaje del soporte del limpiador. Sin embargo, tenga en cuenta que las configuraciones y ubicaciones de las llaves de inserción en los soportes de matriz limpiadora varían, por lo que debe asegurarse de que el diseño del inserto coincida con el diseño del soporte limpiadora.

Los soportes de limpiaparabrisas con inserciones reducen el tiempo de instalación, pero no se recomiendan para radios estrechos. Tampoco están disponibles para formas de perfiles o tubos rectangulares o cuadrados. Tanto los troqueles limpiadores de espalda cuadrada como los soportes limpiadores con inserciones se pueden fabricar en un estilo de aproximación cercana. Los troqueles limpiadores de aproximación cercana están hechos para minimizar el desperdicio de tubos, logrando una longitud de trabajo más corta al extender el montaje detrás del limpiador y permitiendo que el collar (la unidad que guía el tubo) se acerque al troquel doblado (consulteFigura 5).

El objetivo es acortar la longitud del tubo requerida, lo que puede ahorrar material para la aplicación correcta. Aunque estos limpiaparabrisas de corto alcance generan menos desperdicio, ofrecen menos soporte que los limpiaparabrisas estándar con respaldo cuadrado o los soportes de limpiaparabrisas estándar con inserciones.

Asegúrese de utilizar el material de matriz limpiador que sea mejor para el trabajo en cuestión. Al doblar materiales duros como acero inoxidable, titanio y aleaciones INCONEL, debe utilizar un material de aluminio-bronce. Al doblar materiales más blandos como acero dulce, cobre y aluminio, utilice un limpiador hecho de acero o acero cromado (consulteFigura 6).

FIGURA 2 En términos generales, las aplicaciones menos agresivas no requerirán un troquel limpiador. Para leer este cuadro, consulte la clave anterior.

Cuando se utiliza un soporte con inserciones, el soporte generalmente será de acero, aunque ciertas aplicaciones pueden requerir que tanto el soporte como la punta estén hechos de aluminio-bronce.

Ya sea que esté usando una matriz limpiadora o un soporte limpiador con insertos, usará la misma configuración de máquina para ambos. Asegure el tubo en la posición de sujeción completa, luego coloque la matriz limpiadora desde la parte posterior de la matriz curvada y el tubo. La punta del limpiador se fijará sola golpeando la parte posterior del troquel con un mazo de goma.

Si no puede utilizar este método, coloque el troquel limpiador o el soporte del limpiador con el inserto usando el ojo y una regla (regla). Tenga cuidado y use el dedo o el globo ocular para asegurarse de que la punta esté alineada. Asegúrese de que la punta no esté demasiado hacia adelante. Desea mantener una transición suave a medida que el material del tubo pasa por la punta del troquel limpiador. Repita el proceso según sea necesario para lograr un doblez de excelente calidad.

La inclinación es el ángulo del limpiador en relación con el troquel de presión. Algunas aplicaciones especializadas en el sector aeroespacial y otros sectores utilizan limpiaparabrisas diseñados para usarse con poco o ningún rastrillo. Pero para la mayoría de las aplicaciones, la inclinación generalmente se establece entre 1 y 2 grados, como se muestra en la Figura 1, para proporcionar suficiente espacio para reducir la resistencia. Deberá determinar la inclinación exacta durante la configuración y la prueba de flexión, aunque a veces puede marcarla en la primera curva.

Utilizando un troquel limpiador estándar, coloque la punta del limpiador ligeramente detrás de la tangente. Esto deja espacio para que el operador mueva la punta del limpiador hacia adelante a medida que se desgasta. Sin embargo, nunca coloque la punta del troquel limpiador en la tangente o más allá de la tangente; Si lo hace, se romperá la punta del troquel limpiador.

Al doblar material más blando, puede aplicar tanto rastrillo como sea necesario. Pero si está doblando materiales más duros como acero inoxidable o titanio, intente mantener la matriz limpiadora con una inclinación mínima. Mantener el troquel limpiador lo más recto posible con los materiales más duros ayudará a eliminar las arrugas de la curva y de la sección recta detrás de la curva. Esta configuración también debería incluir un mandril ajustado.

Para obtener la mejor calidad de curvatura, debe utilizar un mandril y un troquel limpiador para ayudar a sostener el interior de la curvatura y controlar la ovalidad. Si su aplicación requiere una matriz limpiadora y un mandril, utilícelos ambos; no se arrepentirá.

Vuelva al dilema anterior e intente ganar el próximo contrato para la pared más delgada y el CLR más estricto. Con el troquel limpiador colocado en la ubicación correcta, el tubo sale perfecto de la máquina y sin arrugas. Esto representa el tipo de calidad que la industria desea, y calidad es lo que la industria debería obtener.