A quinagem CNC de tubos converte tubos redondos, quadrados ou pré-formados numa peça 3D controlada. O desafio é que a secção transversal e a espessura da parede não permanecem perfeitamente uniformes ao longo da curvatura. A parede exterior estica, a parede interior comprime e o material sofre retorno elástico quando a ferramenta é libertada.
Um desenho de tubo bem definido especifica mais do que apenas o trajeto final da linha de centro. Ele interliga o grau do material, o diâmetro exterior, a espessura da parede, o raio de curvatura, os segmentos retos tangentes e os critérios de inspeção numa sequência de quinagem que é realmente viável no chão de fábrica.
Defina a Linha de Centro Claramente
A geometria do tubo é normalmente definida pelo raio da linha de centro, ângulo de curvatura e rotações entre curvas. Uma tabela de coordenadas da linha de centro ou um modelo 3D controlado elimina ambiguidades. Especifique os datums de início e fim, a orientação de características assimétricas e se as dimensões se aplicam antes ou depois das operações de conformação das extremidades.
Raio da Linha de Centro vs. Diâmetro do Tubo
Um raio mais apertado em relação ao diâmetro exterior do tubo aumenta o risco de achatamento, enrugamento e redução da espessura da parede. O raio escolhido tem de ser compatível com o material, a parede e a ferramenta disponível. Padronizar os raios numa família de peças reduz as mudanças de ferramenta e simplifica o desenvolvimento.
Se o espaço limitado do conjunto forçar um raio pequeno, sinalize essa restrição durante a revisão de DFM. Reencaminhar o tubo, redimensioná-lo ou ajustar o conjunto adjacente geralmente proporciona uma curvatura mais estável do que forçar um raio marginal através da produção.
Espessura da Parede, Ovalidade e Redução de Espessura
A parede exterior afina à medida que estica; a parede interior comprime e pode enrugar sem suporte adequado. A secção transversal também pode ficar oval. Estes efeitos dependem da relação entre o diâmetro exterior, a espessura da parede, o raio de curvatura, o material e o ângulo de curvatura.
Mandris, cunhas de limpeza, cunhas de pressão e impulso controlado lidam com curvaturas exigentes, mas acrescentam requisitos de comprimento reto, restrições de acesso à ferramenta e tempo de ciclo. Só especifique limites de ovalidade ou espessura mínima da parede onde a aplicação realmente os exigir.
Certifique-se de que deixa comprimento reto tangente suficiente no tubo antes e depois de cada curvatura. A ferramenta precisa de contacto sólido para agarrar e suportar a peça durante o ciclo de quinagem. Se tiver secções retas muito curtas entre curvas ou mesmo ao lado de uma característica de extremidade, pode não ter superfície suficiente para a cunha de limpeza e a pinça fazerem o seu trabalho. Curvas muito próximas também podem causar interferência entre a peça e a própria máquina.
Quando o espaço permitir, adicione comprimento reto tangente ao projeto. Se não puder alterar a geometria, envie-nos o modelo 3D completo para podermos rever a abordagem da ferramenta e a sequência de quinagem antes de nos comprometermos com a produção. É nessa revisão que detetamos problemas de folga e acesso à matriz cedo, não depois de a ferramenta ser maquinada.
Planeie o retorno elástico em cada curvatura. Quando o tubo é libertado após a conformação, ele vai abrir e rodar ligeiramente em relação ao ângulo nominal. A quantidade de retorno elástico varia com o lote de material, a resistência à tração, a geometria do tubo e as condições reais de curvatura. Os nossos programas CNC compensam com sobrecurvatura e correção de rotação, mas esses valores têm de ser ajustados usando o material específico que está a utilizar. Não espere que a mesma compensação se mantenha entre diferentes fornecedores ou números de calor.
Se mudar de recozido para um tempero mais duro, ou alterar a espessura da parede mantendo o mesmo diâmetro exterior, planeie restabelecer os valores de compensação. Isso não é um ajuste menor — pode deslocar os ângulos de curvatura em um grau ou mais e afetar as posições das extremidades que são críticas para o seu conjunto.
Pense na sequência de furos, rasgos e características de extremidade em relação à operação de quinagem. Um furo ou rasgo que fique perto de uma curvatura vai distorcer durante a conformação. Se cortar uma característica antes da quinagem, ela vai mover-se em relação à linha de centro final quando o tubo curvar. Se a adicionar depois, precisa de acesso à ferramenta e uma forma de localizar a partir da geometria curvada. Decida antecipadamente se o corte a laser de tubos, a furação, o puncionamento ou a maquinagem acontecem antes ou depois da conformação, e garanta que essa sequência fica definida.
Os alargamentos de extremidade, rebordos, cunhas e acessórios soldados afetam todos a forma como o tubo é fixado e como inspecionamos a peça final. Mostre a relação final montada no desenho em vez de dividir cada operação em desenhos separados e não relacionados. Desta forma, todos trabalhamos para a mesma condição final.
Preste atenção à posição da costura de soldadura e à direção da fibra. O tubo soldado pode comportar-se de forma diferente consoante a posição da costura em relação ao plano de quinagem e a consistência da soldadura. Se a orientação da costura for relevante para o aspeto, resistência ou uma funcionalidade a jusante, especifique-a como requisito controlado. A sua especificação de material deve abranger a norma do tubo, o grau, as dimensões e a condição de fornecimento—recozido, como soldado ou outro—para que possamos orçamentar e fabricar com base na referência correta.
Dimensione a peça utilizando referências funcionais nas superfícies de montagem ou ligações de extremidade. Não sobredimensione todos os pontos ao longo da linha de centro. O que controla a montagem é o envelope geral, as posições das extremidades e a orientação das interfaces. Coloque as dimensões críticas onde são relevantes e deixe o restante dentro das tolerâncias normais de quinagem.corte de tubo a laserPara inspeção, podemos utilizar calibres, dispositivos, MMC ou métodos óticos, dependendo da geometria e do volume. O desenho deve definir o que precisa de ser controlado sem impor um método de medição específico que não tenha acesso físico ao tubo acabado. Se especificar uma tolerância que não possa ser verificada, precisamos de falar sobre isso antes de libertar a ferramenta.
Lista de Verificação para Pedido de Cotação de Quinagem de Tubos
Material do tubo, norma aplicável, dimensões exteriores e espessura de parede.
Modelo 3D da linha de centro e desenho cotado.
Raios da linha de centro, ângulos de quinagem e rotação entre quinagens.
Posições críticas das extremidades e tolerâncias de orientação.
A inspeção pode utilizar calibres, dispositivos, medição por coordenadas ou métodos óticos. O desenho deve definir o que deve ser controlado sem prescrever um método que não possa aceder ao tubo acabado.
Lista de Verificação para Pedido de Cotação de Quinagem de Tubos
- Material do tubo, norma, dimensões exteriores e espessura de parede.
- Modelo 3D da linha de centro e desenho cotado.
- Raios da linha de centro, ângulos de quinagem e rotações.
- Posições críticas das extremidades e tolerâncias de orientação.
- Podemos manter a ovalização, a redução de espessura e as marcas cosméticas dentro dos limites especificados quando o seu desenho os indicar.
- Sequenciamos furos, rasgos, formas de extremidade, soldaduras e acabamentos para que cada operação referencie superfícies limpas e estáveis.
- Forneça-nos os volumes de protótipo, lote e anual para que possamos orçamentar a ferramenta e a preparação da prensa corretas.
Perguntas Frequentes
Todos os tubos podem ser quinados com o mesmo raio?
Não. O raio alcançável depende do grau do material, diâmetro, espessura de parede, secção transversal e do conjunto de matrizes que utilizamos.
Porque são necessários comprimentos retos perto das quinagens?
Essas secções retas dão à pinça, matriz de pressão e mandril aderência suficiente para controlar o tubo sem enrugar ou colapsar.
Os furos devem ser feitos antes ou depois da quinagem?
Depende da localização do furo, da tolerância e do acesso à ferramenta. Os nossos engenheiros de corte e quinagem analisam a peça completa em conjunto antes de fixarmos a sequência.
Explore o serviço de quinagem de tubos CNC da Balford, depois envie o modelo e o desenho para uma revisão do projeto.