Trong sản xuất ống chính xác, việc duy trì tính toàn vẹn của thành ống và hình dạng mặt cắt ngang trong quá trình uốn cường độ cao là yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm hoàn thiện. Một trục định hình, được sử dụng làm công cụ hỗ trợ bên trong, cung cấp hỗ trợ xuyên tâm trong vùng biến dạng uốn và giúp giải quyết tình trạng mỏng thành ống, biến dạng hình oval và nhăn thành ống bên trong ở ống thành mỏng. Việc lựa chọn loại trục định hình và dụng cụ hỗ trợ phụ thuộc vào hình dạng uốn, kích thước ống và yêu cầu quy trình.
Về cơ bản, uốn ống là quá trình kéo căng và nén vật liệu. Khi ống uốn cong quanh khuôn, thành ngoài bị kéo căng và mỏng đi, trong khi thành trong bị nén và dễ bị nhăn. Ở ống thành mỏng, sự mất cân bằng ứng suất này có thể khiến ống bị xẹp gần tâm của chỗ uốn.
Một trục định hình được đặt tại điểm tiếp tuyến buộc ống phải tạo hình xung quanh sự hỗ trợ bên trong. Điều này giúp duy trì độ tròn của mặt cắt ngang và giảm thiểu tình trạng mỏng thành ống trong quá trình uốn.
Không phải mọi thao tác uốn ống đều yêu cầu trục định hình. Quyết định này phụ thuộc vào hình dạng của ống và mức độ nghiêm trọng của chỗ uốn. Hai chỉ số được sử dụng rộng rãi trong thực tế công nghiệp:
| Chỉ số | Định nghĩa | Ngưỡng tham chiếu |
|---|---|---|
| Tỷ lệ bán kính uốn (R/D) | Bán kính uốn đường tâm chia cho đường kính ngoài của ống | Dưới 3.0, nên xem xét sử dụng trục định hình |
| Tỷ lệ độ dày thành ống | Đường kính ngoài của ống chia cho độ dày thành ống | Trên 20, với bán kính uốn nhỏ, cần sử dụng trục định hình |
Các ngưỡng này là hướng dẫn chứ không phải là quy tắc tuyệt đối. Đặc tính vật liệu, bôi trơn, tình trạng dụng cụ và dung sai kích thước yêu cầu cũng ảnh hưởng đến việc có cần trục định hình hay không.
Việc lựa chọn trục định hình và khuôn phụ thuộc vào độ khó của chỗ uốn và đặc điểm của ống. Một số cấu hình được sử dụng trong sản xuất:
Việc lựa chọn các dụng cụ này ảnh hưởng đến độ ổn định của chỗ uốn và tình trạng bên trong ống. Trong các hoạt động có bán kính uốn nhỏ hoặc thành mỏng, thường yêu cầu kết hợp trục định hình và dao gạt.
Bộ gá trục định hình dòng M6xx được thiết kế để giải quyết chu kỳ thay đổi dụng cụ dài và chi phí dụng cụ cao liên quan đến các máy uốn ống CNC truyền thống. Cơ chế rút trục định hình tự động của nó ngắt kết nối trục định hình khi thanh trượt rút lại, giảm thời gian chết trong quá trình thay đổi dụng cụ.
Một hệ thống bôi trơn tích hợp, được cấp bằng sáng chế Hoa Kỳ 11478838, nhằm mục đích ổn định quy trình uốn. Đồng được sử dụng làm vật liệu trục định hình tiêu chuẩn, cung cấp sự cân bằng giữa độ cứng và độ bền, đồng thời giảm nguy cơ làm trầy xước bên trong ống hoặc làm hỏng dụng cụ khi có sai lệch căn chỉnh nhỏ.
Bộ gá này cũng yêu cầu chiều dài khung máy đủ. Thanh trục định hình phải đi qua toàn bộ chiều dài của ống và kéo dài đến điểm hỗ trợ phía sau khuôn uốn, do đó khung máy phải chứa được cả chiều dài ống và phần kéo dài của thanh trục.