सटीक ट्यूब निर्माण में, उच्च-तीव्रता वाले बेंडिंग के दौरान दीवार की अखंडता और क्रॉस-सेक्शनल ज्यामिति को बनाए रखना तैयार-भाग की गुणवत्ता का एक मुख्य निर्धारक है। एक मैंड्रेल, जिसका उपयोग आंतरिक समर्थन उपकरण के रूप में किया जाता है, विरूपण क्षेत्र को मोड़ने में रेडियल समर्थन प्रदान करता है और पतली-दीवार वाली ट्यूबिंग में दीवार पतली होने, अंडाकार होने और आंतरिक-दीवार पर झुर्रियों को संबोधित करने में मदद करता है। मैंड्रेल प्रकार और समर्थन टूलिंग का चुनाव बेंड ज्यामिति, ट्यूब आयामों और प्रक्रिया आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
ट्यूब बेंडिंग मूल रूप से सामग्री के तनाव और संपीड़न की एक प्रक्रिया है। जैसे ही ट्यूबिंग एक डाई के चारों ओर मुड़ती है, बाहरी दीवार खिंचती और पतली होती जाती है, जबकि आंतरिक दीवार संपीड़ित होती है और झुर्रियों के लिए प्रवण होती है। पतली-दीवार वाली ट्यूबिंग में, यह तनाव असंतुलन ट्यूब को मोड़ के केंद्र के पास ढहने का कारण बन सकता है।
स्पर्शरेखा बिंदु पर रखा गया एक मैंड्रेल ट्यूब को आंतरिक समर्थन के चारों ओर बनाने के लिए मजबूर करता है। यह क्रॉस-सेक्शनल गोलाई बनाए रखने में मदद करता है और मोड़ के दौरान दीवार पतली होने को कम करता है।
हर ट्यूब-बेंडिंग ऑपरेशन में मैंड्रेल की आवश्यकता नहीं होती है। निर्णय ट्यूब की ज्यामिति और मोड़ की गंभीरता पर निर्भर करता है। औद्योगिक अभ्यास में दो मेट्रिक्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:
| मीट्रिक | परिभाषा | संदर्भ सीमा |
|---|---|---|
| बेंड-रेडियस अनुपात (R/D) | सेंटरलाइन बेंड रेडियस को ट्यूब के बाहरी व्यास से विभाजित किया गया | 3.0 से नीचे, एक मैंड्रेल पर विचार किया जाना चाहिए |
| दीवार-मोटाई अनुपात | ट्यूब के बाहरी व्यास को दीवार की मोटाई से विभाजित किया गया | 20 से ऊपर, एक तंग बेंड रेडियस के साथ, एक मैंड्रेल आवश्यक है |
ये सीमाएं पूर्ण नियमों के बजाय दिशानिर्देश हैं। सामग्री गुण, स्नेहन, टूलिंग की स्थिति और आवश्यक आयामी सहनशीलता भी प्रभावित करती है कि मैंड्रेल आवश्यक है या नहीं।
मैंड्रेल और सहायक डाई का चयन बेंड की कठिनाई और ट्यूब की विशेषताओं पर निर्भर करता है। उत्पादन में कई विन्यास उपयोग किए जाते हैं:
इन उपकरणों का चयन मोड़ की स्थिरता और ट्यूब के इंटीरियर की स्थिति को प्रभावित करता है। तंग रेडिआई या पतली दीवारों वाले संचालन में, मैंड्रेल और वाइपर डाई के संयोजन अक्सर आवश्यक होते हैं।
M6xx श्रृंखला मैंड्रेल अटैचमेंट को पारंपरिक सीएनसी ट्यूब-बेंडिंग मशीनों से जुड़े लंबे परिवर्तन चक्रों और उच्च टूलिंग लागतों को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका स्वचालित मैंड्रेल-निष्कर्षण तंत्र स्लाइड के पीछे हटने पर मैंड्रेल को अलग कर देता है, जिससे टूल परिवर्तनों के दौरान डाउनटाइम कम हो जाता है।
एक एकीकृत स्नेहन प्रणाली, जिसे यू.एस. पेटेंट 11478838 द्वारा कवर किया गया है, का उद्देश्य बेंडिंग प्रक्रिया को स्थिर करना है। कांस्य को मानक मैंड्रेल सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जो कठोरता और मजबूती का संतुलन प्रदान करता है, जबकि ट्यूब के इंटीरियर को खरोंचने या मामूली संरेखण विचलन होने पर टूलिंग को नुकसान पहुंचाने के जोखिम को कम करता है।
अटैचमेंट के लिए पर्याप्त मशीन फ्रेम लंबाई की भी आवश्यकता होती है। मैंड्रेल रॉड को ट्यूब की पूरी लंबाई से गुजरना चाहिए और बेंडिंग डाई के पीछे एक समर्थन बिंदु तक विस्तारित होना चाहिए, इसलिए मशीन फ्रेम को ट्यूब की लंबाई और रॉड एक्सटेंशन दोनों को समायोजित करना चाहिए।
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