Что вызывает складки на поверхности трубы после обработки на трубогибочном станке?

Волнистые складки на внутренней стороне гиба трубы — один из самых распространённых дефектов качества при гибке труб. Складки не только портят внешний вид, но и уменьшают эффективную толщину стенки трубы, ослабляя её прочность. Ниже рассмотрены основные причины и решения с трёх сторон: процесс, оснастка и материалы.

1. Неправильная регулировка противосминающей матрицы

Причина: Зазор между противосминающей матрицей и гибочной матрицей слишком велик, из-за чего внутренняя сторона трубы теряет надёжную опору, материал становится нестабильным и под действием сжимающих напряжений образуются складки.

Решение: Отрегулируйте противосминающую матрицу так, чтобы она плотно прилегала к канавке гибочной матрицы. Зазор должен быть таким, чтобы лист бумаги формата A4 мог свободно проходить, не болтаясь. Также убедитесь, что передняя кромка противосминающей матрицы совпадает с точкой касания гибочной матрицы.

2. Дорн не используется или установлен неправильно

Причина: Для тонкостенных труб или гибки с малым радиусом (r/d≤3), дорн не используется, либо его вылет недостаточен, либо шаровая головка расположена слишком далеко назад, из-за чего внутренняя сторона гиба теряет внутреннюю опору.

Решение: Подберите дорн с шаровой головкой или жёсткий дорн в зависимости от диаметра трубы и толщины стенки и установите вылет дорна на 0,5–1,5 мм перед точкой касания гибочной матрицы.

3. Недостаточный радиус гибки

Причина: Отношение радиуса центра гибки (r) к наружному диаметру трубы (d), r/d, слишком мало (обычно менее 2,5–3), что превышает предел устойчивости материала к сжатию.

Решение: Увеличьте радиус гибки или используйте трубу с более толстой стенкой. Если необходима гибка с малым радиусом, следует применять комбинированный процесс с использованием дорна, противосминающей матрицы и наполнителя (например, пружины для гибки).

4. Тонкая стенка трубы или мягкий материал

Причина: Чем тоньше стенка, тем хуже сопротивление потере устойчивости. Мягкие материалы (например, отожжённая медь или алюминий) склонны к образованию складок на стороне сжатия.

Решение: Замените трубу на более толстостенную или используйте более твёрдый материал. Для мягких материалов целесообразно снизить скорость гибки, чтобы минимизировать неравномерность течения материала.

5. Чрезмерная скорость гибки

Причина: Слишком высокая угловая скорость гибки не позволяет материалу внутри трубы стабилизироваться и равномерно течь, что приводит к быстрому локальному образованию складок.

Решение: Уменьшите скорость гибки, особенно в начале процесса. Для станков ЧПУ для гибки труб можно задать кривую изменения скорости—низкая скорость в начале гибки, постоянная скорость в середине и низкая скорость в конце гибки.

6. Износ матрицы или плохое качество поверхности

Причины: Износ или накопление стружки и ржавчины на рабочих поверхностях гибочной матрицы и противосминающей матрицы приводит к неравномерному трению, а разница местного сопротивления вызывает складки.

Решения: Проверьте поверхность матрицы, отремонтируйте или замените изношенные матрицы. Очистите матрицу и нанесите специальное масло для гибки труб, чтобы обеспечить достаточную смазку.

7. Недостаточное усилие зажима или эксцентриситет

Причины: Недостаточное давление зажимной матрицы или несоосность между зажимной матрицей и гибочной матрицей приводят к тому, что труба смещается или проскальзывает во время гибки, вызывая неравномерную нагрузку на внутренней стороне.

Решения: Проверьте давление зажимного цилиндра и убедитесь, что оно соответствует заданному значению. Отрегулируйте точность совмещения зажимной матрицы и гибочной матрицы.

Быстрый подход к устранению неисправностей

При появлении складок проверяйте в следующем порядке:

1. Проверьте зазор матрицы против складкообразования→ 2. Проверьте положение дорна→ 3. Рассчитайте, не слишком ли мало значение R/D→ 4. Проверьте толщину стенки и состояние материала→ 5. Проверьте на пониженной скорости гибки→ 6. Проверьте износ инструмента и смазку

Большинство проблем со складкообразованием связано с двумя основными причинами: недостаточной опорой и нестабильностью при сжатии. Выявление первопричины позволит эффективно устранить проблему.