Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: small bending radii

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Mandrel-Free Bending of Tubes with Small Radii – A Theoretical and Experimental Study

Michalczyk Jacek, Gontarz Andrzej, Wiewiórska Sylwia, Winiarski Grzegorz

Advances in Science and Technology. Research Journal

2023

Vol. 17, no 4

189--205

This paper presents the theoretical and experimental results of a study investigating a new method for tube bending. The method involves three-point bending of a tube without using a mandrel. The bending process was conducted with a small bending radius of Rg = 1.5Dz (where Dz is the outside diameter of the bent tube) and a large bending angle of 1800. The novelty of the proposed solution is the use of new shapes of bending roll impression. Instead of the standard circular-shaped impression, an elliptical-shaped impression was used. The aim of the study on the proposed small radius tube bending technique was to optimize the shape of roll impression in terms of minimizing ovalization and flattening of the tube cross section in the bending zone. Previous studies only showed that circular impressions were inefficient. The tube bending process conducted with a circular impression roll, without the use of a mandrel or other type of filling to achieve an angle ranging 900 ÷ 1800 , led to the flattening of the cross section. The tube wall in the upper zone would crack or its cross section would become deformed and oval. This theoretical and experimental study was conducted on tubes with an outside diameter of Dz=20 mm and a wall thickness of g=2 mm, made of 16Mo3 boiler steel and EN-AW 6060 aluminum alloy. Obtained results were then used to determine the ranges of bending roll impression parameters that ensured that the product would meet the standardized conditions of cross-sectional ovalization in the bending zone. The tool developed for this study can be applied in industrial practice.

Development and Modelling of the Method of Mandrelless Small-Radius Tube Bending

Michalczyk J., Wojsyk K.

Archives of Metallurgy and Materials

2015

Vol. 60, iss. 4

2797--2804

The paper reports the results of research aimed at creating theoretical grounds for a new method of mandrelless small-radius tube bending (1.5DrRg<2.5Dr, where Dr - tube diameter, Rg - bending radius). As the result of applying such a methodology it is possible to carry out the bending process (with an angle of up to 180°) and obtain an ovalization and wall thinning in the bending area, which are much smaller than those in currently manufactured products. The currently used bending methods and bending equipment are able to achieve a minimum bending radius not less than three times the tube outer diameter. The research hypothesis has assumed the existence of tube bending methods that are more efficient that those known so far. Than methods do not rely on circular bending contours, but instead they may use other shaping die contours which has not been explored yet. Circular benders used in practice fail in that they do not yield the expected results on small radii and do not control the material flow (do not ensure its correct behaviour) in the bending zone. The literature review has shown that there are currently no theoretical studies, numerical analyses and experimental verifications related to the processes of mandrelless tube bending on small radii, i.e. for 1.5D≤R≥2.5D, where: (R - bending radius, D - tube outer diameter) up to an angle of 180°. Due to the lack of studies on this subject, in their approach to the numerical modelling of the problem, the authors of the paper were guided by their own experience in this field and made every effort to make the numerical model reflect the actual process as accurately as possible. They were only aided by the general knowledge accumulated in the literature on numerical modelling. To sum up, the purpose of the publication is to demonstrate that the change in the die recess towards a shape resembling an ellipse results in a change in the characteristics of metal flow (movement) along the tube perimeter and in a change in the stress characteristics and, as a consequence, a change in the tube cross-section in the bending zone. The research discussed in this paper seeks to establish the correct flow of material in the tube cross-section in the bending zone by determining the most efficient bender recess shape and friction surface forming, which will eliminate the excessive ovalization and upper wall thinning. The expected effect of implementing this bending technology will be increasing the flow capacity in energy systems, which will directly translate into a reduction of atmospheric CO emissions due to the lower energy consumption. In addition, the paper has presented the concepts of tools intended for the experimental verification of tube bending process.

W pracy przedstawiono wyniki badań polegających na stworzeniu podbudowy teoretycznej do nowej metody beztrzpieniowego gięcia rur na małych promieniach (1.5DrRg<2.5Dr, gdzie Dr – Średnica rury, Rg – promień gięcia). W wyniku zastosowania takiej metodyki można przeprowadzić proces gięcia (o kącie do 180°) i otrzymać w obszarze gięcia owalizację i pocienienie ścianki znacznie mniejsze niż w otrzymywanych obecnie wyrobach. Obecnie stosowane metody gięcia oraz urządzenia gnące pozwalają osiągnąć minimalny promień gięcia nie mniejszy niż trzykrotność średnicy zewnętrznej rury. Hipoteza badawcza zakładała, że istnieją efektywniejsze od dotychczas znanych sposoby gięcia rur. Sposoby te nie są oparte na kołowych profilach gnących, lecz mogą uwzględniać inne niezbadane dotychczas profile form kształtujących. Stosowane w praktyce kołowe wykroje zawodzą w ten sposób, że, nie dają efektów na małych promieniach, nie sterują (nie umożliwiają właściwego przepływu materiału w strefie gięcia). Analiza literatury wykazała, iż nie istnieją obecnie żadne opracowania teoretyczne, analizy numeryczne oraz weryfikacje doświadczalne dotyczące procesów beztrzpieniowego gięcia rur na małych promieniach tj. dla 1.5D≤R≥2.5D, gdzie: (R – promień gięcia, D – średnica zewnętrzna rury) do kąta 180°. Autorzy pracy w podejściu do modelowania numerycznego zagadnienia z uwagi na brak opracowań w tym zakresie (gięcie małych promieni) kierowali się własnym doświadczeniem w tej dziedzinie i dokonali wszelkich starań, aby założony model numeryczny jak najbardziej uprawdopodobnić z rzeczywistym procesem. Wspomagali się jedynie ogólną wiedzą zgromadzoną w literaturze nt. modelowania numerycznego. Reasumując celem publikacji jest wykazanie, iż zmiana kształtu wybrania wzornika w kierunku kształtu zbliżonego do elipsy skutkuje zmianą charakterystyki płynięcia (przemieszczania się) metalu po obwodzie rury i zmianą charakterystyki naprężeń a w konsekwencji zmianę kształtu przekroju rury w strefie gięcia. Prezentowane w pracy badania polegają na poszukiwaniu właściwego przepływu materiału w przekroju rury w strefie gięcia poprzez ustalenie najbardziej efektywnego kształtu wybrania w wykroju oraz kształtowaniu powierzchni tarcia, przez co zostaną wyeliminowane: nadmierna owalizacja i pocienienie ścianki górnej. Przewidywanym efektem zastosowania tej technologii gięcia będzie zwiększenie wydajności przepływu w instalacjach energetycznych, co ma związek bezpośredni związek ze spadkiem emisji CO do atmosfery w wyniku mniejszego zużycia energii. Ponadto w pracy przedstawiono koncepcje narzędzi do doświadczalnej weryfikacji procesu gięcia rur.