Ümmarguste torude muutmine ruudukujulisteks torudeks on tavaline metallitöötlemisprotsess, mis põhineb metallmaterjalide plastilisusel, et muuta toru ristlõike -kuju, tagades samal ajal selle konstruktsiooni terviklikkuse ja jõudluse.Põhimeetodid hõlmavad peamiselt külmtõmbamist, rullvormimist (ekstrusioon) ja kuumvaltsimist,mis sobivad erinevatele spetsifikatsioonidele, täpsusnõuetele ja tootmismastaapidele. Allpool on üksikasjalik samm-sammuline juhend, mis hõlmab ettevalmistamist, põhitoiminguid, järel-töötlust ja olulisi ettevaatusabinõusid.
1. Ettevalmistused enne töötlemist
Piisav ettevalmistus on aluseks nelikanttorude kvaliteedi tagamisel, mis hõlmab materjali valikut, seadmete kontrolli ja pinnatöötlust, mis mõjutab otseselt vormimisefekti ja toote vastupidavust.
1.1 Materjali valik ja ülevaatus
Mitte kõik ümmargused torud ei sobi ruudukujulisteks torudeks muutmiseks; materjal peab olema hea plastilisusega, et vältida pragunemist deformatsiooniprotsessi ajal. Tavaliselt kasutatavate materjalide hulka kuuluvad:
- Süsinikteras: näiteks 20# teras, Q235 (vastab ASTM A36-le) ja Q355 (vastab standardile EN 10219 S355), mis on kulutõhusad ja hea deformeeritavusega ning sobivad üldiseks konstruktsiooniliseks kasutamiseks.
- Madal-legeerteras: tavalisest süsinikterasest suurema tugevusega see sobib kandvate-stsenaariumide jaoks, nagu sillad ja rasked masinad.
- Roostevaba teras: näiteks 304 ja 316, mis on valitud korrosioonikindlate -keskkondade jaoks, kuid töötlemise raskused ja maksumus on suhteliselt kõrged.
- Kontrollinõuded: kontrollige ümmarguse toru pinnadefekte (nt praod, armid ja mõlgid), mõõtke selle välisläbimõõt, seina paksusja sirgus, et tagada selle vastavus töötlemisnõuetele. Ümmarguse toru seinapaksus peab olema ühtlane ja kõrvalekalle ei tohi ületada ±10% (viidates standardi EN 10255 asjakohastele nõuetele legeerimata terastorude jaoks).
1.2 Seadmete ja tööriistade ettevalmistamine
Kasutatavad seadmed varieeruvad olenevalt vormimismeetodist ja stabiilse töö tagamiseks tuleb võtmetööriistu eelnevalt-kohandada:
- Külmtõmbe jaoks: külmtõmbemasin, ruudukujuline stants (vastab ruudukujulise toru sihtsuurusele), määrdeaine (hõõrdumise vähendamiseks ja pinnakriimustuste vältimiseks), lõõmutusahi (vahepealse pinge leevendamiseks).
- Rullvormimiseks: mitme-rühma vormimisrullid, valtsveski, suurusseade, ülekandesüsteem. Rulle tuleb reguleerida vastavalt ümmarguse toru ja ruudukujulise sihttoru suurusele ning mõned täiustatud tootmisliinid saavad võrgus reguleerimise teostada ilma rulle vahetamata.
- Kuumvaltsimiseks: kütteahi (ümmarguse toru soojendamiseks plastse deformatsiooni temperatuurini), ruudu-/ristkülikukujuline valtsvalts, jahutusseade, sirgendusmasin.
1.3 Ümartorude pinnatöötlus
Enne vormimist tuleb ümmarguse toru pind puhastada, et eemaldada oksiidid, rooste, õliplekid ja muud lisandid, mis võivad töötlemise käigus vältida pinnadefekte (nagu kriimustused ja lohud) ning tagada vormitava pinna kvaliteet:
- Marineerimine: pinnaoksiidide eemaldamiseks leotage ümmargune toru happelahuses; pärast peitsimist loputage puhta veega, et vältida happejääkide korrosiooni.
- Poleerimine (valikuline): ülitäpse{0}}ruudukujuliste torude puhul poleerige ümartoru pind siledaks, vähendades vormimise ajal hõõrdumist.
- Määrimine: kandke määrdeaine ühtlaselt ümmarguse toru pinnale (eriti oluline külmtõmbamisel), mis võib vähendada vormi/rullikute ja ümmarguse toru kulumist ning parandada vormimise efektiivsust.
2. Südamiku moodustamise meetodid (samm-sammu haaval-)
Vormimismeetodi valik sõltub ümmarguse toru suurusest, ruudukujulise toru täpsusnõuetest ja tootmismastaabist. Järgmised on kolm kõige sagedamini kasutatavat meetodit koos üksikasjalike toimingute ja omadustega.
1. meetod: külmtõmbamine (sobib väikeste/keskmiste spetsifikatsioonide jaoks, kõrge täpsusega)
Külmtõmbamine on kõige laialdasemalt kasutatav meetod ümmarguste torude muutmiseks ruudukujulisteks torudeks, millega on võimalik saavutada kõrge mõõtmete täpsus ja teravad nurgad, mis sobivad täppismasinate, mööbli ja muude valdkondade jaoks, mis nõuavad suurt välimust ja täpsust. Toimingu etapid on järgmised:
- Ümartorude lõõmutamine: Pane puhastatud ümmargune toru lõõmutusahju, kuumuta 600-700 kraadini (olenevalt materjalist), hoia teatud aja soojas ja jahuta siis aeglaselt. See samm võib kõrvaldada ümmarguse toru sisemise pinge, parandada selle plastilisust ja vältida pragunemist tõmbamise ajal.
- Vormi paigaldamine ja reguleerimine: paigaldage külmtõmbamismasinale ruudukujuline stants, mis vastab ruudukujulise toru sihtsuurusele (pikkus × laius × seina paksus), reguleerige stantsi asendit, et matriitsi keskjoon oleks joondatud ümmarguse toru keskjoonega ning matriitsi ja ümmarguse toru vahe on mõistlik (et tagada ruudukujulise toru seina ühtlane paksus).
- Söötmine ja tõmbamine: sisestage määritud ümmarguse toru üks ots kandilise matriitsi sisse, kinnitage ümmarguse toru ots külmtõmbemasina klambriga ja käivitage masin, et tõmmata ümmargune toru ühtlase kiirusega läbi matriitsi. Tõmbekiirust tuleks reguleerida 1-5 m/min (kohandada vastavalt materjalile ja spetsifikatsioonile), et vältida liigset kiirust, mis põhjustab pinna kriimustusi või seina paksuse ebaühtlust.
- Mitmekäiguline joonis (vajadusel): suure deformatsiooniga ümmarguste torude puhul (nt suure-läbimõõduga ümmarguse toru muutmine väikeseks-ruudukujuliseks toruks) ei saa üks joonis nõuetele vastata. Töötlemise kõvenemise välistamiseks ja materjali plastilisuse tagamiseks on vaja läbi viia mitmekäiguline joonistamine ja pärast iga joonistamist vahepealne lõõmutamine. Ühekordse läbimise deformatsiooni suurus ei tohiks olla suurem kui 15%, et vältida materiaalset kahju.
- Esmane ülevaatus: Pärast tõmbamist võtke vormitud ruudukujuline toru välja, kontrollige selle välismõõtu, seina paksust ja pinna kvaliteeti ning kõrvalekallete korral reguleerige õigeaegselt stantsi või tõmbamiskiirust.
- Omadused: Suur täpsus (mõõtmete tolerantsi saab reguleerida ±0,2 mm piires), teravad nurgad, sile pind, kuid madal tootmistõhusus ja kõrge hind, ei sobi suuremahuliseks masstootmiseks.
2. meetod: rullvormimine (ekstrusioon) (sobib suurte spetsifikatsioonide jaoks, masstootmine)
Rullvormimisel kasutatakse ümmarguse toru järk-järgult ruudukujuliseks pigistamiseks mitut-rühma rulle, mille eelisteks on kiire kiirus, kõrge efektiivsus ja madal hind, mis sobib suure-läbimõõduga, paksude{2}}ruudukujuliste torude ja masstootmise stsenaariumide jaoks, nagu ehitus ja ehituskonstruktsioon. Toimingu etapid on järgmised:
- Rulli reguleerimine: vastavalt ümmarguse toru välisläbimõõdule ja ruudukujulise toru sihtsuurusele reguleerige iga vormimisrullirühma asendit ja vahet. Rullid on konstrueeritud progresseeruvate üleminekukujudega (ringikujulisest elliptiliseks kuni ruudukujuliseks), tagades ümmarguse toru järkjärgulise deformeerumise ilma äkilise pingekontsentratsioonita.
- Söötmine: asetage puhastatud ja määritud ümmargune toru valtsveskisse ja veenduge, et ümmargune toru oleks joondatud rullide keskjoonega, et vältida kõrvalekaldeid vormimise ajal.
- Progressiivne vormimine: käivitage valtsveski ja ümmargune toru läbib kordamööda mitme{0}}rühma rullid. Iga rullide rühm pigistab ümmargust toru veidi, muutes järk-järgult ringikujulise-ristlõike ruudukujuliseks-ristlõikeks. Rullide arv on tavaliselt 4-8 rühma ja iga käigu deformatsiooni suurust kontrollitakse mõistlikus vahemikus, et vältida pragusid.
- Suuruse määramine ja vormimine: Pärast vormimisrullikute läbimist siseneb ruudukujuline toru suuruse määramise sektsiooni. Mõõtmisrullikud korrigeerivad veelgi ruudukujulise toru suurust ja kuju, et tagada välismõõdu, diagonaali hälbe ja sirguse vastavus nõuetele. Mõned täiustatud tootmisliinid kasutavad kõrvalekalde reguleerimise meetodit, et kohandada erinevaid spetsifikatsioone võrgus ilma rulle vahetamata.
- Lõikamine: vastavalt nõutavale pikkusele kasutage lõikemasinat (näiteks lintsaagi või laserlõikemasinat), et lõigata vormitud ruudukujuline toru määratud suurusele. Soovitatav on kasutada laserlõikamist, et vältida servade kõvenemist, mis on põhjustatud tavalisest lõikamisest.
- Omadused: kiire tootmiskiirus (töökiirus võib ulatuda mitme meetrini minutis), madal hind, sobib suuremahuliseks-tootmiseks, kuid täpsus on veidi madalam kui külmtõmbamisel ja nurgad on ümarad (suur R-nurk), mis ei sobi teravaid nurki nõudvate stseenide jaoks. Valmis ruudukujulise toru R-nurk on tavaliselt suurem kui 1,5 t või sellega võrdne (t on seina paksus).
3. meetod: kuumvaltsimine (sobib suure-läbimõõduga, paksuseinaga torudele)
Kuumvaltsimine muudab ümmarguse toru kõrgel temperatuuril nelinurkseks, mis sobib suure-läbimõõduga paksuseinaliste-ümmarguste torude jaoks, mida on toatemperatuuril raske deformeeruda, nagu suured konstruktsiooniosad ja raskete masinate osad. Toimingu etapid on järgmised:
- Ümmarguse toru soojendamine: Pange ümmargune toru küttekoldesse ja soojendage 1100-1250 kraadini (konkreetne temperatuur sõltub materjalist), hoidke seda teatud aja jooksul soojas, et tagada kogu ümmarguse toru ühtlane kuumenemine ja plastse deformatsiooni oleku saavutamine. Materjali ühtlase deformatsioonivõime tagamiseks tuleks temperatuuri kõikumisi kontrollida ±10 kraadi piires.
- Valtsimine: võtke kuumutatud ümmargune toru ahjust välja ja asetage see kiiresti ruudu-/ristkülikukujulisse valtspingi. Valtsimisveski kasutab kõrgel-temperatuuril valtsimist, et suruda ümar toru ühe või mitme käiguga ruudukujuliseks. Valtsimiskiirust ja rõhku tuleb täpselt reguleerida, et vältida ebaühtlast seina paksust või liigsest rõhust või liiga suurest kiirusest põhjustatud pragusid.
- Jahutamine: pärast rullimist jahutatakse ruudukujulist toru õhkjahutusega või vesijahutusega. Jahutuskiirust tuleks reguleerida, et vältida kiirest jahutamisest põhjustatud sisemist pinget. Suure -tugevate materjalide puhul on nelinurkse toru mehaaniliste omaduste tagamiseks vajalik aeglane jahutamine
