I. Definizione fondamentale e principio operativo
La piega cava e la piega piena sono due processi di piegatura fondamentali per la formatura a freddo di tubi a sezione quadrata. La differenza principale sta nel fatto se la parete interna del tubo grezzo viene dotata di supporto e compattazione durante il processo di formatura. Insieme, costituiscono il processo di formatura principale dei tubi a sezione quadrata, dai nastri di acciaio/tubi tondi grezzi alla sezione trasversale-quadrata.
1. Curvatura reale (curvatura di compattazione)
Una vera piegatura si riferisce alla "piegatura in condizioni di compattazione", che è un metodo di formatura in cui sia i rulli di formatura esterni che quelli interni entrano in contatto con le pareti interna ed esterna della billetta del tubo contemporaneamente e applicano compressione e compattazione bidirezionali.
- Processo operativo: La stazione di formatura è dotata sia del rullo esterno che del rullo interno. Quando la billetta del tubo passa attraverso, i rulli esterno ed interno aderiscono rispettivamente ai lati esterno ed interno della parete del tubo e contemporaneamente esercitano una pressione per vincolare e compattare completamente l'area di piegatura, costringendo il materiale a completare la piegatura angolare in base alla forma del rullo. La zona di deformazione è sempre sotto il rigido vincolo dello stampo.
- Effetto di deformazione del nucleo: Il materiale sul lato esterno della zona di piegatura è soggetto a tensione, mentre il materiale sul lato interno è soggetto a compressione. L'effetto complessivo è un effetto di assottigliamento a trazione - la lunghezza longitudinale della linea di piegatura si accorcia leggermente e la parete del tubo nell'angolo di piegatura si assottiglia a causa della tensione.
2. Curvatura vuota (curvatura in sospensione)
Una curva vuota si riferisce a "una curva in cui la parete interna è sospesa". È un processo in cui solo il rullo esterno entra in contatto con la parete esterna della billetta del tubo e non è presente alcun rullo di supporto sulla parete interna. La forma si forma attraverso la deformazione indiretta dovuta al momento flettente.
- Processo operativo: Nella stazione di formatura, sul lato esterno del tubo billetta sono disposti solo rulli formatori, mentre sul lato interno non ci sono rulli. Dopo che il rullo esterno esercita pressione sulla parete del tubo, il momento flettente si forma in base alla rigidità della sezione trasversale-della billetta del tubo, provocando la deformazione plastica nell'area piegata. Il materiale interno è in uno stato "sospeso" di libera deformazione.
- Effetto di deformazione del nucleo: Il materiale nell'area piegata viene compresso nel suo insieme, determinando un effetto di ispessimento della compressione - la lunghezza longitudinale della linea piegata si allunga leggermente e, nell'angolo di piegatura, il metallo sarà ispessito a causa dell'accumulo di compressione.
II. Il significato fondamentale del processo
I due processi non sono in relazione sostitutiva ma sono tecnologie chiave complementari nella produzione di tubi a profilo quadrato-formati a freddo. Il loro valore risiede in:
1. Soddisfare tutte le specifiche dei requisiti di formatura:
La vera piegatura risolve il problema della stabilità dei tubi a profilo quadrato-con pareti spesse e ad alta-precisione; La piegatura a vuoto risolve le difficoltà di formazione di piccoli r-angoli, pareti sottili e sezioni trasversali complesse-, colmando il divario tecnologico che non può essere raggiunto con la vera piegatura.
2. Bilanciare precisione ed efficienza:
La piegatura reale garantisce la precisione delle dimensioni e degli angoli, mentre la piegatura vuota supporta la piegatura sincrona multi-passaggio e la finitura dei bordi, migliorando l'efficienza produttiva e la complessità del prodotto dell'unità.
3. Adattamento alle diverse caratteristiche dei materiali:
Per materiali con scarsa plasticità e soggetti a fessurazioni, la piegatura a vuoto può evitare il rischio di frattura causata dalla riduzione di spessore dovuta allo stiramento nella piegatura vera e propria; Per i materiali ad alta resistenza-con pareti spesse, la flessione reale può controllare il rimbalzo e garantire la stabilità della formatura.
Nelle attuali macchine piegatrici a freddo, le due passate vengono solitamente utilizzate in combinazione: le prime passate completano la formazione dell'angolo principale attraverso la piegatura vera e propria, mentre le seconde passate realizzano l'affinamento della sezione e la correzione della lunghezza del bordo attraverso la piegatura a vuoto.
III. Confronto completo di vantaggi e svantaggi
| Dimensione di confronto | Piega effettiva | Curva cava |
| Metodo di formazione | Compressione bidirezionale-da parte dei rulli interni ed esterni, formatura completamente sotto tensione | Solo il rullo esterno esercita pressione, la parete interna è sospesa, formando momento flettente |
| Caratteristiche di deformazione | Effetto di allungamento e assottigliamento, la parete del tubo diventa più sottile nel punto di piegatura | Effetto di compressione e ispessimento, la parete del tubo si ispessisce nel punto di piegatura |
| Vantaggi fondamentali |
1. Rimbalzo estremamente piccolo, angolo di formatura elevato e precisione dimensionale 2. Il controllo preciso dell'angolo interno R, la forma accurata del rullo porta ad una buona consistenza del prodotto 3. Forte stabilità nella formatura di tubi a pareti spesse-, le parti del bordo hanno meno probabilità di perdere stabilità |
1. Può formare angoli interni estremamente piccoli (R < 0,2t, t è lo spessore della parete) e non è soggetto a rotture 2. Può ottenere la piegatura e la finitura sincrona del bordo superiore/bordo laterale, adatta per sezioni complesse 3. La pressione di contatto del rullo è ridotta, l'usura dello stampo è inferiore e la durata è più lunga |
| Svantaggi fondamentali | 1. La parete del tubo nel punto di piegatura viene allungata e assottigliata, riducendo la resistenza locale 2. La linea di piegatura presenta una contrazione longitudinale, la lunghezza deve essere compensata in anticipo 3. Il rullo sopporta una pressione elevata, si usura rapidamente e i costi di manutenzione sono più elevati |
1. Difficile da controllare il rimbalzo, la precisione della formatura è inferiore rispetto alla piegatura completa 2. Quando la pressione è troppo elevata, è probabile che si verifichino instabilità dei bordi e difetti concavi delle pareti laterali 3. La formatura di tubi a pareti sottili- è soggetta a grinze e i requisiti di regolazione per la macchina utensile sono elevati |
IV. Scenari applicabili
Principali applicazioni del processo di piegatura vero e proprio:
- Il processo di formatura principale per tubi quadrati e rettangolari a pareti spesse-e tubi quadrati e rettangolari in acciaio ad alta resistenza-;
- Tubi strutturali quadrati e rettangolari con severi requisiti di precisione dimensionale e tolleranza angolare (come nei macchinari edili, nelle strutture in acciaio da costruzione e nei telai automobilistici);
- Produzione in lotti di tubi quadrati e rettangolari di dimensioni standard- con angoli R- comuni (R maggiore o uguale a 0,5 t).
Principali applicazioni della curva cava:
- Formatura di tubi quadrati e rettangolari a pareti sottili- nonché di tubi quadrati e rettangolari di piccole-dimensioni;
- Tubi quadrati e rettangolari per uso decorativo e per mobili-con angoli interni estremamente piccoli R;
- Finitura multi-passata e correzione dei bordi di tubi quadrati e rettangolari di forme speciali-e non-standard;
- Evita le fessurazioni causate dalla flessione e dallo stiramento effettivi di tubi quadrati e rettangolari in acciaio inossidabile e acciaio legato con scarsa plasticità.
V. Criteri di selezione: come scegliere tra piegature cave e piegature piene
Negli effettivi processi di selezione della produzione e dell'approvvigionamento, è possibile utilizzare per il giudizio le seguenti priorità:
1. In base allo spessore della parete
Per specifiche con uno spessore di parete maggiore o uguale a 4 mm o con un'elevata percentuale di sezioni spesse, è preferibile la tecnologia di piegatura solida per garantire stabilità; per tubi a parete sottile-con uno spessore inferiore o uguale a 2 mm, è preferibile la curvatura cava per evitare un assottigliamento eccessivo.
2. In base al valore R dell'angolo interno richiesto:
Per tubi quadrati o rettangolari ad angolo acuto- con un valore R inferiore a 0,2 t, la curvatura cava è l'unica opzione; per i valori R convenzionali (0,5t - 2t), è preferibile la piegatura solida per garantire la precisione.
3. Basato su requisiti di precisione
Per gli scenari di carico strutturale-portante e di assemblaggio ad alta-precisione, viene selezionata la tecnologia di piegatura solida; per coperture decorative, protettive e altri scenari non-carico-portanti, è possibile scegliere la tecnologia a piegatura cava.
4. In base alle proprietà del materiale:
L'acciaio al carbonio e l'acciaio ad alta resistenza-bassolegato sono adatti per la piegatura solida; per la curvatura cava sono preferiti acciaio inossidabile, acciaio alto-legato, ecc., con bassa plasticità.
5. In base alla complessità della sezione trasversale-:
Le sezioni trasversali quadrate e rettangolari standard- vengono lavorate principalmente mediante piegatura solida; sezioni trasversali complesse-con forme irregolari e piegature multiple richiedono la combinazione di processi di piegatura cava.
