Nakon proizvodnje, cijevi i profili obično se moraju podvrgnuti naknadnim obradama kako bi se oblikovali u finalni proizvod za daljnje industrijsko korištenje.
 
Savijanje cijevi ili profila je jedan od češćih industrijskih postupaka u industriji obrade metala, a može se izvoditi ručno ili pomoću računalno upravljanih strojeva putem metoda toplog ili hladnog oblikovanja.

Ovisno o samom procesu savijanja, fizikalna i mehanička svojstva početnog materijala mogu se promijeniti, ali krajnji cilj kao što je na primjer izgradnja industrijskog uređaja za transport plina i tekućine ostaje isti bez obzira na korištenu tehniku.

 

Principi savijanja cijevi: sile savijanja

Tijekom savijanja cijevi ili profila, vanjska stijenka na mjestu savijanja počinje se istezati i stanjivati. Istovremeno, s unutarnje strane segment izratka postaje deblji i stisnutiji. Kontrola ovih stupnjeva fizičke deformacije važna je za stvaranje glatkog zaobljenog zavoja. Cijevi s debelim stijenkama savijene u širokom radijusu vjerojatno će imati relativno nizak stupanj deformacije za razliku od tanjih cijevi.

Kombinacija polumjera savijanja i faktora stijenke koristi se za označavanje složenosti savijanja. Pod parametrima u koje unutarnji i vanjski zidovi ne bi bili ozbiljno uključeni, standardni postupak savijanja može se izvesti s osnovnim setom matrica, kao što je poravnanje, stezanje i pritisak niza.

Stezna matrica drži cijev na mjestu, dok je pritisak tjera na matricu za savijanje da se savije u željeni oblik.

 

Funkcije trna

U mnogim slučajevima izradak cijevi ne odgovara idealnim kriterijima i ne može biti ispravno oblikovan pomoću osnovnog aparata za urezivanje. Kako mjerenje faktora stijenke raste zbog stanjivanja vanjske stijenke, radijus savijanja također postaje stroži i povećava šanse za stvaranje spljoštenog savijanja. To se obično događa ako je zid pretanak da zadrži svoj integritet pod kutom zavoja.

Za kompenzaciju ove slabosti često se koristi trn. Trn je uređaj koji se može pričvrstiti na unutrašnjost cijevi na mjestu savijanja kako bi se osigurala podrška tijekom cijele operacije. Može se dizajnirati kao jedan čep ili niz kuglica koje se savijaju i prilagođavaju prema zavoju.

Osim pružanja unutarnje potpore za tanke cijevi, trn se također može koristiti za djelovanje dodatne sile savijanja na deblje cijevi koje je teže oblikovati.

 

Matrica brisača

U težim uvjetima savijanja, poput onih koji uključuju tanke cijevi koje prolaze kroz uski radijus savijanja, unutarnja kompresija stijenke može se razviti neravnomjerno, što rezultira defektom nabora. Brisač koji može biti neophodan kako bi se smanjio rizik od boranja na radnim dijelovima. Ovaj brisač je dizajniran da se uglavi u utor između cijevi i matrice za savijanje, a ima tanki vrh koji doseže do točke gdje će se cijev početi savijati. Brisač dovršava razmak između matrice za savijanje i cijevi, ostavljajući cijev suženom i uklanjajući svaki prostor za nastanak nabora. Brisači se često koriste u kombinaciji s trnom kako bi se dodatno smanjila mogućnost deformacije.
 

Elongacija

Elongacija je stupanj do kojeg se cijev može istegnuti prije nego što doživi strukturni slom ili pukotinu. S obzirom na to da se rastezanje materijala događa u gotovo svim postupcima savijanja cijevi, produljenje može biti važan problem za proizvođače. Općenito, kako radijus savijanja postaje sve čvršći, materijal će se više istezati. U nekim slučajevima odabir materijala diktira očekivana razina istezanja. Na primjer, nehrđajući čelik ima veće maksimalno istezanje od ostalih vrsta čelika, što ga čini lakšim za savijanje bez loma duž uskog radijusa.
 

Alati i tehnike savijanja

Proizvođači cijevi obično nude niz različitih osnovnih dizajna, kao što su kružni ili kvadratni oblici, a dostupni su i brojni prilagođeni oblici. Njihovi se proizvodi često nalaze u poljoprivrednoj, zrakoplovnoj, građevinskoj, automobilskoj, medicinskoj i elektroindustriji.

Većina cijevi koje se koriste u ovim industrijama izrađene su od metalnih ili plastičnih materijala. Standardni postupci obrade metala koji uključuju savijanje koriste niz alata i tehnika, od igala koje savijaju cijevi dok se oblikuju do trokutastih uređaja za kotrljanje koji rade na prethodno oblikovanim cijevima.

Iako su mnogi trenutni procesi savijanja cijevi automatizirani i funkcioniraju pod računalnim parametrima, alati ostaju važna briga u proizvodnji cijevi.

Odabir materijala alata i postavki, kao što su posebne konfiguracije trna, seta matrice ili brisača, pripremna je faza koja može utjecati na stvarni postupak savijanja. Troškovi alata također mogu biti skupi, tako da procjena odgovarajućeg radijusa savijanja prema potrebama aplikacije ili standardnim parametrima veličine prije savijanja može smanjiti troškove proizvodnje. Korištenje istog radijusa za više puta još je jedan način za poboljšanje isplativosti.

Ram savijanje

Ram savijanje jedna je od najstarijih i najjeftinijih metoda savijanja koja se danas koristi. U ovom procesu, cijev je pričvršćena na dvije vanjske točke dok klin za savijanje pritišće središnju os obratka. Snaga se prenosi kroz okomiti cilindar za nabijanje i klip tjera cijev na par fiksnih valjaka, uzrokujući da se savija oko matrice.

Veće krivulje mogu se formirati kroz inkrementalne stupnjeve. Ram savijanje obično se koristi za proizvodnju automobilskih ispušnih cijevi i oblikovanje električnih vodova. Prikladan je za primjene u kojima nije potreban okrugli poprečni presjek, budući da nedostatak trna i unutarnjih oslonaca može uzrokovati deformaciju koja rezultira ovalnim poprečnim presjekom.
 

Rotacijsko savijanje

Rotacijsko savijanje najčešća je metoda koja se koristi za primjene koje zahtijevaju precizne promjere cijevi i visoku kvalitetu završne obrade. Ova metoda koristi set matrica koji se sastoji od matrice za oblikovanje fiksnog radijusa i stacionarne matrice za brojanje.

Cijev se provlači kroz kontra matricu, koja gura obradak prema matrici za oblikovanje duž osi savijanja. Rotacijsko savijanje može pružiti visok stupanj točnosti jer dvije matrice imaju dosljedan radijus središnje linije. Osim toga, neki strojevi za savijanje mogu se programirati za ponavljanje složenih operacija savijanja na više izradaka, poboljšavajući preciznost i ujednačenost proizvodne serije.

• Cijevi i cijevi za savijanje rotacijskim izvlačenjem obično se koriste za brojne primjene, uključujući:
• Savijanje cijevi
• Rukohvati
• Automobilski zaštitni kavezi i šasije
• Ukrasno željezo
• Okviri prikolica

 

Savijanje prstenastog valjka

Savijanje prstenastog valjka učinkovito je u oblikovanju cijevi s velikim opsegom i radijusom središnje linije. Ova metoda koristi savijače koji se obično sastoje od tri trokutasta prstenasta valjka raspoređena na odvojenim osovinama. Dok cijev prolazi između valjaka, gornji valjak vrši pritisak prema dolje, tjerajući obradak na donje valjke i uzrokujući savijanje cijevi. Ovi valjci su često ručno ili hidraulički podesivi. Savijanje prstenastog valjka daje relativno jednolike poprečne presjeke s malim deformacijama, a koristi se za izradu valjaka, okvira uređaja, rešetkastih cijevi i drugih zaobljenih komponenti velikog promjera.

 

Savijanje trna

Savijanje trnom relativno je precizan postupak koji proizvodi vrlo malo deformacija u cijevima. Sposoban je savijati tanke materijale radijusa manjeg nego što bi inače mogli izdržati bez lomljenja ili deformiranja zbog upotrebe unutarnjih ojačanja. Fleksibilni, unutarnji trn umetnut je u osovinu cijevi pod kutom u kojem će cijev biti savijena. Ova osovina sprječava nenamjernu deformaciju unutrašnjosti dok se obradak izvlači kroz matricu za suprotno savijanje i set matrica za oblikovanje. Savijanje trna obično se koristi za izradu ispušnih cijevi, cijevi za unos i izmjenu topline te cijevi za mlijeko.

---