Rumus Pembengkokan Tabung: Panjang yang Dikembangkan, Pengurangan Tikungan, dan Springback

Pembengkokan tabung rumus bukanlah latihan akademis. Ini adalah alasan mengapa bagian fabrikasi jatuh ke dalam perlengkapan untuk pertama kalinya, dan alasan mengapa panjang tabung terpotong dengan benar sebelum ada yang menyentuh gergaji. Apakah Anda bekerja dari cetakan LRA (garis, radius, sudut) atau tabel koordinat XYZ, beberapa hubungan yang sama terus muncul: panjang yang dikembangkan, kemunduran, pengurangan tikungan, dan koreksi yang memperhitungkan apa yang sebenarnya dilakukan material di bawah beban. Inilah perangkat kerja yang kami andalkan setiap hari, serta tempat di mana matematika berhenti dan pengalaman harus mengambil alih.

Tentukan Geometri Sebelum Anda Menghitung Apa Pun

Sebagian besar kesalahan perhitungan dimulai dengan satu ambiguitas: dimensi manakah yang dirujuk oleh radius? Pada gambar tabung, jari-jari biasanya diberikan pada garis tengah tabung, yang disebut radius garis tengah atau CLR, bukan pada bagian dalam tikungan. Jika cetakan mencantumkan radius dalam, tambahkan setengah diameter luar sebelum Anda menyentuh rumus apa pun di bawah. Mencampur keduanya sebesar 25 mm pada tabung 50 mm akan mengurangi panjang yang dikembangkan sekitar 39 mm pada tikungan 90 derajat, yang lebih dari cukup untuk mengikis bagian tersebut.

Konvensi kedua sama pentingnya: sudut tikungan versus derajat tikungan. Tikungan yang memutar tabung melalui sudut siku-siku adalah tikungan 90 derajat, dan sudut yang disertakan antara kedua kaki juga adalah 90 derajat. Ketika tabung dilipat kembali ke arahnya, sudut yang disertakan menyusut sementara derajat tikungan bertambah, karena DOB = 180 derajat dikurangi sudut yang disertakan. Konfirmasikan nilai mana yang dikutip oleh gambar tersebut sebelum Anda membuat pengaturan di sekitarnya.

Rumus Inti

Panjang Berkembang, Disebut Juga Panjang Busur

Panjang yang dikembangkan adalah jumlah tabung yang dikonsumsi oleh kurva itu sendiri, diukur sepanjang garis tengah:

DL = (pi × CLR × DOB) / 180

Untuk CLR 150 mm dan tikungan 90 derajat, DL = (3,1416 × 150 × 90) / 180 = 235,6 mm. Beberapa toko menyempurnakannya dengan faktor sumbu netral, karena material mengalir menuju bagian dalam tikungan selama pembentukan dan garis netral sebenarnya bergeser sedikit ke dalam: DL = (pi × DOB / 180) × (CLR dikurangi K × t). Faktor K biasanya berada di antara 0,2 dan 0,5, dan satu-satunya cara jujur ​​untuk memperbaikinya pada material Anda adalah dengan membengkokkan benda uji dan mengukurnya.

Kemunduran dan Panjang Singgung

Kemunduran adalah jarak dari titik potong garis tengah kedua kaki kembali ke titik singgung, dimana kaki lurus berakhir dan kurva dimulai:

SB = CLR × tan(DOB / 2)

Pada 90 derajat, tan(45 derajat) sama dengan 1, jadi kemundurannya sama dengan CLR, yaitu 150 mm dalam contoh kita. Panjang garis singgung adalah bilangan yang sama yang diukur dari titik potong sepanjang masing-masing kaki, sehingga memudahkan untuk mengkonversi antara gambar yang berdimensi menjadi perpotongan dan gambar yang berdimensi menjadi garis singgung.

Pengurangan Tikungan

Jika suatu gambar menunjukkan panjang kaki yang diukur pada titik potong, sudutnya dihitung dua kali. Pengurangan tikungan menghilangkan tumpang tindih:

BD = 2 × SB dikurangi DL

Untuk contoh 90 derajat: 2 × 150 dikurangi 235,6 = 64,4 mm. Untuk tikungan dangkal, pengurangannya kecil; untuk tikungan yang sempit dan bersudut tinggi, ukurannya menjadi cukup besar sehingga mengabaikannya menjamin bagian yang pendek.

Total Panjang Potong

Panjang potongan = jumlah panjang kaki yang diukur sampai titik potong, dikurangi jumlah semua pengurangan tekukan. Lintasan yang ekuivalen adalah panjang potong = jumlah ruas garis singgung-singgung lurus, ditambah jumlah panjang yang dikembangkan. Kedua metode harus setuju. Jika tidak, penyebab umumnya adalah tikungan yang terlupakan dalam pengurangan.

Offset dan Jarak Antar Tikungan

Untuk sepasang tikungan yang sama besar yang menggeser tabung ke samping sejauh O, maka jarak antara tikungan yang diukur sepanjang tabung adalah DBB = O / sin(DOB). Oleh karena itu, offset 45 derajat yang lazim mengalikan offset tersebut sekitar 1,414. Untuk sudut yang tidak sama besar, atau untuk apa pun yang terjadi dalam tiga dimensi, bekerjalah dalam koordinat daripada mencoba merangkai rumus dua dimensi menjadi satu.

Yang Tidak Dicakup Rumusnya: Penipisan Dinding, Ovalitas, dan Radius Minimum

Semua hal di atas mengasumsikan tabung mempertahankan bentuknya. Tidak. Bagian luar lekukan meregang dan menipis, bagian dalam memadat dan menebal, serta penampang melintang sedikit mendatar. Efek-efek ini menentukan apakah suatu bagian yang secara teori benar benar-benar dapat diproduksi.

Penipisan Dinding di Bagian Luar Tikungan

Perkiraan dinding tipis yang berguna adalah t_min = t × CLR / (CLR OD / 2). Untuk tabung OD 50 mm dengan dinding 2 mm pada radius 150 mm, hal ini memberikan pengurangan sekitar 14 persen. Perlakukan ini sebagai batas geometris konservatif dan bukan hasil terukur. Dengan ukuran mandrel yang tepat, jarak bebas yang tepat, dan dorongan yang sesuai, penipisan yang sebenarnya biasanya jauh lebih sedikit.

ovalitas

ovalitas is calculated as (D_max minus D_min) divided by OD, multiplied by 100. General industrial work often accepts 5 percent or less, while aerospace and automotive fluid lines frequently demand tighter limits. Ovality grows quickly as the CLR-to-OD ratio falls, which is why the radius choice and the tooling choice are really the same decision.

Aturan Praktis Radius Tikungan Minimum

• Pembengkokan bentuk bebas tanpa mandrel: kira-kira 3 × OD adalah lantai praktis untuk banyak baja ringan dan aluminium.
• Dengan mandrel dan wiper die: 1,5 × OD adalah hal yang rutin, dan 1 × OD atau lebih ketat dapat dicapai dengan perkakas yang cocok dan dinding yang lebih berat.
• Faktor dinding (OD dibagi t) di atas sekitar 30 biasanya membuat keruntuhan dinding tipis menjadi faktor pembatas dibandingkan radiusnya sendiri.
• Paduan tahan karat dan kekuatan tinggi membutuhkan lebih banyak radius atau lebih banyak dukungan daripada baja karbon pada faktor dinding yang sama.

Contoh yang Berhasil: Tekuk 90 Derajat pada Tabung OD 50 mm

Gabungkan rumus untuk pekerjaan umum: OD 50 mm, dinding 2 mm, radius garis tengah 150 mm, tikungan 90 derajat, dengan dua kaki lurus 400 mm diukur pada titik potong.

Angka penipisan adalah kasus geometrik terburuk untuk tikungan yang tidak didukung. Jika spesifikasi Anda membatasi penipisan dinding sebesar 10 persen, Anda akan membuka radius, menambahkan mandrel dengan jarak bebas yang tepat, atau pindah ke dinding yang lebih berat sebelum memotong material apa pun.

Dari Formula hingga Bagian Jadi

Angka memberi Anda gambaran; perkakas dan kontrol ulangi gambar itu ribuan kali. Springback adalah contoh paling jelas. Setelah perkakas dilepas, tabung mengendur dan tikungan sedikit terbuka, sehingga mesin harus membungkuk dan radiusnya bertambah sedikit dibandingkan dengan perkakas. Baja ringan dengan radius 3 × OD mungkin hanya memerlukan satu atau dua derajat overbend, sedangkan baja tahan karat dan aluminium berkekuatan tinggi memerlukan lebih banyak lagi. Jawaban praktisnya bukanlah persamaan yang lebih baik tetapi sebuah kontrol yang menyimpan nilai kompensasi per material, per radius, dan per ketebalan dinding, kemudian menerapkannya secara otomatis pada proses berikutnya.

Di sinilah formula dan peralatan harus selaras. Mesin yang dapat memosisikan tikungan, menahan mandrel, dan mengikuti kurva penambah persis seperti yang ditentukan dalam lembar penyiapan mengubah angka yang Anda hitung menjadi proses yang berulang, bukan kesuksesan yang hanya terjadi satu kali. Jika Anda mengerjakan penghitungan yang sama pada kelompok bagian yang berbeda, ada baiknya jika Anda melihat kisarannya mesin pembengkok tabung berdampingan, dari model manual dan NC hingga unit CNC yang sepenuhnya otomatis.

Mesin Bending Tabung Servo-Hidraulik Sepenuhnya Otomatis Seri CNC L Untuk pengaturan tikungan terhitung yang dapat diulang, model SB-219CNC menawarkan tiga sumbu yang dapat diprogram, pengumpanan dan rotasi servo, mode pembengkokan hidrolik dan CNC, serta pelumasan mandrel. Lihat Produk →

Bagian multi-radius layak disebutkan secara terpisah di sini. Ketika satu tabung membawa beberapa tikungan pada jari-jari yang berbeda, panjang yang dikembangkan harus dihitung tikungan demi tikungan, dan setiap tikungan memerlukan kemunduran dan pengurangannya sendiri. Aritmatikanya identik, namun pengaturannya tidak, dan mesin yang dibuat untuk pekerjaan multi-radius menghilangkan banyak trial and error dari pekerjaan tersebut.

Mesin Bending Tabung Multi-Radius Otomatis Seri M CNC Untuk pekerjaan tabung multi-radius, model SB-75CNC menyediakan tiga sumbu yang dapat diprogram, pembengkokan CNC hidrolik dan servo, pelumasan mandrel, dan kontrol PLC layar sentuh. Lihat Produk →

Tabung berdinding tipis dengan faktor dinding di atas 25 atau 30 mendorong geometri dengan keras, dan di situlah dukungan mandrel tidak lagi menjadi opsional. Penyok yang dikontrol mandrel memungkinkan Anda menyempurnakan posisi mandrel dan aliran pelumas, yang sering kali merupakan perbedaan antara perkiraan penipisan sebesar 14 persen dan komponen yang lolos inspeksi. Untuk pekerjaan bervolume tinggi di sektor seperti manufaktur otomotif , bahwa pengulangan lebih penting daripada harga mesin yang sedikit lebih rendah.

Mesin Bending Tabung Hidraulik Seri NC M dengan Kontrol Mandrel Untuk tikungan berulang pada baja, tahan karat, aluminium, titanium, dan kuningan, penyok semi-otomatis ini menyimpan 16 program dengan 16 tikungan dan kompensasi pegas yang dapat diprogram. Lihat Produk →

Pemeriksaan Praktis Sebelum Anda Memotong Tabung

1. Konfirmasikan apakah jari-jari pada gambar berada di garis tengah atau di dalam tikungan, dan sesuaikan sebelum menghitung.
2. Periksa apakah sudut tekukan yang disebutkan adalah derajat tekukan dan bukan sudut yang disertakan di antara kedua kaki.
3. Hitung panjang yang dikembangkan, kemunduran dan pengurangan tikungan untuk setiap tikungan, bukan hanya tikungan pertama.
4. Perkirakan penipisan dan ovalitas dinding terhadap spesifikasi pelanggan sebelum melakukan radius.
5. Potong satu benda uji, tekuk, dan ukur hasilnya dengan gambar sebelum menjalankan batch.
6. Catat koreksi springback yang Anda gunakan, sehingga pekerjaan serupa berikutnya dimulai dari nilai yang diketahui, bukan hanya tebakan.

Rumus pembengkokan tabung adalah titik awal, bukan jaminan. Mereka memberi tahu Anda berapa banyak material yang akan dikonsumsi oleh kurva, di mana titik singgungnya, dan seberapa tipis kemungkinan dinding luarnya. Yang tidak dapat mereka sampaikan kepada Anda adalah bagaimana panas spesifik baja tahan karat, kondisi perkakas, dan pelumas Anda akan berperilaku pada hari itu. Perlakukan penghitungan sebagai benda uji pertama dan pengukuran sebagai benda uji kedua, dan jarak antara apa yang Anda gambar dan apa yang Anda kirimkan semakin kecil setiap saat.