في تصنيع الأنابيب بدقة، يعد الحفاظ على سلامة الجدار والهندسة المقطعية أثناء الانحناء عالي الكثافة محددًا أساسيًا لجودة الجزء النهائي. يوفر المثقاب، المستخدم كأداة دعم داخلية، دعمًا شعاعيًا في منطقة تشوه الانحناء ويساعد في معالجة ترقق الجدار، والبيضاوي، وتجعد الجدار الداخلي في الأنابيب ذات الجدران الرقيقة. يعتمد اختيار نوع المثقاب وأدوات الدعم على هندسة الانحناء وأبعاد الأنبوب ومتطلبات العملية.
ثني الأنابيب هو في الأساس عملية شد وضغط للمواد. بينما ينحني الأنبوب حول قالب، يتمدد الجدار الخارجي ويصبح أرق، بينما ينضغط الجدار الداخلي ويكون عرضة للتجعد. في الأنابيب ذات الجدران الرقيقة، يمكن أن يتسبب اختلال التوازن هذا في انهيار الأنبوب بالقرب من مركز الانحناء.
يجبر المثقاب الموضوع عند نقطة المماس الأنبوب على التشكيل حول الدعم الداخلي. يساعد هذا في الحفاظ على استدارة المقطع العرضي وتقليل ترقق الجدار أثناء الانحناء.
لا تتطلب كل عملية ثني أنابيب مثقابًا. يعتمد القرار على هندسة الأنبوب وشدة الانحناء. يتم استخدام مقياسين على نطاق واسع في الممارسة الصناعية:
| المقياس | التعريف | العتبة المرجعية |
|---|---|---|
| نسبة نصف قطر الانحناء (R/D) | نصف قطر الانحناء المركزي مقسومًا على القطر الخارجي للأنبوب | أقل من 3.0، يجب النظر في استخدام المثقاب |
| نسبة سمك الجدار | القطر الخارجي للأنبوب مقسومًا على سمك الجدار | أعلى من 20، مع نصف قطر انحناء ضيق، يلزم وجود مثقاب |
هذه العتبات هي إرشادات وليست قواعد مطلقة. تؤثر خصائص المواد، والتشحيم، وحالة الأدوات، والتفاوتات الأبعاد المطلوبة أيضًا على ما إذا كان المثقاب ضروريًا.
يعتمد اختيار المثقاب والقالب المساعد على صعوبة الانحناء وخصائص الأنبوب. يتم استخدام عدة تكوينات في الإنتاج:
يؤثر اختيار هذه الأدوات على استقرار الانحناء وحالة داخل الأنبوب. في العمليات ذات الأقطار الضيقة أو الجدران الرقيقة، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مجموعات من المثقاب وممسحة القالب.
تم تصميم ملحق المثقاب سلسلة M6xx لمعالجة دورات التغيير الطويلة وتكاليف الأدوات المرتفعة المرتبطة بآلات ثني الأنابيب CNC التقليدية. آلية استخراج المثقاب الآلية تفصل المثقاب عند تراجع الشريحة، مما يقلل من وقت التوقف أثناء تغيير الأدوات.
نظام تشحيم متكامل، مغطى ببراءة الاختراع الأمريكية 11478838، مخصص لتحقيق استقرار عملية الانحناء. يستخدم البرونز كمادة قياسية للمثقاب، مما يوفر توازنًا بين الصلابة والمتانة مع تقليل خطر خدش الجزء الداخلي للأنبوب أو إتلاف الأدوات عند حدوث انحرافات طفيفة في المحاذاة.
يتطلب الملحق أيضًا طول إطار آلة كافٍ. يجب أن يمر قضيب المثقاب عبر الطول الكامل للأنبوب ويمتد إلى نقطة دعم خلف قالب الانحناء، لذلك يجب أن يستوعب إطار الآلة طول الأنبوب وامتداد القضيب.