Método Baseado em Dados Melhora a Eficiência da Curvatura de Tubos

Imaginem um tubo metálico reto transformando-se numa linha de vida frágil durante a dobra. Qualquer erro de cálculo pode levar à distorção, colapso e, finalmente, ao lixo.Isto não só representa um desperdício de recursos, mas tem um impacto directo na eficiência da produção e na qualidade dos produtosA solução para manter a forma perfeita durante a flexão reside num componente muitas vezes negligenciado: o mandril.

Nos processos de dobra de tubos, os mandrels desempenham três funções críticas:

• Suporte de parede:Eles contrariam as tensões de compressão que causam rugas ou colapso, preservando a integridade da secção transversal.
• Controle de deformação:As mandrinhas guiam caminhos de curvatura precisos, minimizando o retrocesso para ângulos e formas precisos.
• Optimização de processos:Essenciais para tubos de parede fina, curvas de raio apertado ou materiais especiais, os mandrels expandem as possibilidades de fabricação.

A escolha ideal da mandril requer analisar as propriedades do material, a espessura da parede e os parâmetros do raio de curvatura.

• Alumínio Bronze:Ideal para ligas de aço inoxidável, titânio e INCONEL®, oferecendo superior resistência ao desgaste e propriedades anti-vermelhidão.
• Aço de ferramentas cromado duro:Melhor para dobrar aço carbono, cobre e alumínio, proporcionando dureza excepcional sob alto estresse.

• Mandrels de esferas padrão:A opção versátil para parede de espessura moderada (factor de parede 15-70) e curvas de raio padrão.
• Mandrilhas de enxaguante:Projetado para tubos IPS de parede espessa e curvas de grande raio, normalmente utilizados sem matrizes sob pressão.
• Mandrels de cabeça em forma:Características de pontas com raio correspondente para um melhor suporte em aplicações de tubos de trocador de calor.
• Mandrels de ponta esférica:Económico para produção em grande volume com componentes de desgaste substituíveis.
• Mandrels de parede fina/de campo próximo:Especializada em materiais finos de qualidade aeroespacial (fator de parede ≥ 200) que requerem extrema precisão.

Os fabricantes devem manter bases de dados abrangentes que acompanhem as especificações dos materiais, as métricas de desempenho das ferramentas (precisão, acabamento da superfície, taxas de rejeição),e parâmetros operacionais para desenvolver modelos de selecção preditiva.

O eixo do mandril deve estender-se ligeiramente para além do ponto de tangência ̇ a flexão que ocorre na localização da bola compromete a qualidade, uma vez que esta área não é projetada para suporte primário.

A escolha correta de lubrificante (compatível com o material, quimicamente inerte) reduz o atrito, diminui as forças de dobra e prolonga a vida útil da ferramenta.

Implementar cronogramas regulares de inspeção para avaliação do desgaste e substituição rápida dos componentes degradados.

Causas fundamentais:Dimensão incorreta da mandrilha, posicionamento inadequado, lubrificação inadequada ou força insuficiente de pressão.

Causas fundamentais:Apoio insuficiente da mandril, paredes demasiado finas ou raios de curva demasiado agressivos.

Causas fundamentais:Incompatibilidade dos materiais, condições de sobrecarga ou erros operacionais.

Os bancos de dados estruturados que documentam parâmetros de curvatura, especificações de ferramentas, modos de falha e ações corretivas permitem o reconhecimento de padrões e a solução de problemas preditivos.

Um fabricante de gases de escape de automóveis reduziu as taxas de rejeição de rugas crônicas em:

• Análise de dados de produção de três meses para identificar padrões de falha em aplicações de aço inoxidável de parede fina
• Mudança para mandrinos reforçados de parede fina com protocolos de lubrificação otimizados
• Ajuste das definições de pressão da matriz com base no controlo estatístico do processo

A solução diminuiu as taxas de sucata em 68% enquanto melhorava a consistência dimensional.

À medida que a produção evolui para os padrões da Indústria 4.0,A tecnologia mandrel integrará sensores inteligentes e sistemas de controlo adaptativos, transformando este componente humilde num participante activo na garantia da qualidadeA abordagem baseada em dados de hoje estabelece as bases para as soluções de dobra inteligente de amanhã.