Pretvaranje okruglih cijevi u četvrtaste cijevi je uobičajen proces obrade metala, koji se oslanja na plastičnost metalnih materijala kako bi se promijenio-oblik poprečnog presjeka cijevi, istovremeno osiguravajući njen strukturalni integritet i performanse.Osnovne metode uglavnom uključuju hladno izvlačenje, oblikovanje valjaka (ekstruziju) i toplo valjanje,koji su pogodni za različite specifikacije, zahtjeve preciznosti i proizvodne vage. Ispod je detaljan vodič-po{2}}korak, uključujući pripremu, osnovnu operaciju, naknadnu{3}}obradu i ključne mjere opreza.
1. Pripreme prije obrade
Adekvatna priprema je osnova za osiguranje kvaliteta četvrtastih cijevi, koja uključuje odabir materijala, pregled opreme i površinsku obradu, što direktno utiče na učinak oblikovanja i trajnost proizvoda.
1.1 Odabir materijala i inspekcija
Nisu sve okrugle cijevi prikladne za pretvaranje u četvrtaste cijevi; materijal mora imati dobru plastičnost kako bi se izbjeglo pucanje tokom procesa deformacije. Obično korišteni materijali uključuju:
- Ugljični čelik: kao što je čelik 20#, Q235 (ekvivalent ASTM A36) i Q355 (ekvivalent EN 10219 S355), koji su isplativi-i imaju dobru deformabilnost, pogodni za opću strukturnu upotrebu.
- Nisko{0}}legirani čelik: sa većom čvrstoćom od običnog ugljičnog čelika, pogodan je za scenarije{1}}nosivosti kao što su mostovi i teške mašine.
- Nerđajući čelik: kao što su 304 i 316, koji su odabrani za okruženja otporna na koroziju-, ali su poteškoće i troškovi obrade relativno visoki.
- Zahtjevi za inspekciju: Provjerite ima li na okrugloj cijevi površinskih nedostataka (kao što su pukotine, ožiljci i udubljenja), izmjerite njen vanjski prečnik, debljinu stijenkei ravnost kako bi se osiguralo da ispunjava zahtjeve obrade. Debljina zida okrugle cijevi treba biti ujednačena, a odstupanje ne smije prelaziti ±10% (pozivajući se na relevantne zahtjeve EN 10255 za cijevi od ne-legiranog čelika).
1.2 Priprema opreme i alata
Oprema koja se koristi razlikuje se u zavisnosti od metode oblikovanja, a ključni alati moraju biti unaprijed{0}}podešeni kako bi se osigurao stabilan rad:
- Za hladno izvlačenje: Mašina za hladno izvlačenje, kvadratna matrica (koja odgovara ciljnoj kvadratnoj veličini cijevi), mazivo (za smanjenje trenja i izbjegavanje površinskih ogrebotina), peć za žarenje (za ublažavanje srednjeg naprezanja).
- Za oblikovanje valjaka: više-valjci za formiranje grupa, mlin za valjanje, uređaj za dimenzionisanje, sistem prenosa. Valjci se moraju podesiti prema veličini okrugle cijevi i ciljne kvadratne cijevi, a neke napredne proizvodne linije mogu ostvariti online podešavanje bez mijenjanja valjaka.
- Za vruće valjanje: peć za grijanje (za zagrijavanje okrugle cijevi do temperature plastične deformacije), valjaonica kvadratnog/pravokutnog prolaza, uređaj za hlađenje, mašina za ravnanje.
1.3 Površinska obrada okruglih cijevi
Prije oblikovanja, površina okrugle cijevi se mora očistiti kako bi se uklonili oksidi, hrđa, mrlje od ulja i druge nečistoće, koje mogu spriječiti površinske nedostatke (kao što su ogrebotine i udubljenja) tokom obrade i osigurati kvalitetu površine za oblikovanje:
- Kiseljenje: Potopite okruglu cijev u kiselu otopinu kako biste uklonili površinske okside; nakon kiseljenja isprati čistom vodom kako bi se izbjegla korozija kiselih ostataka.
- Poliranje (opciono): za visoko{0}}precizne četvrtaste cijevi, polirajte površinu okrugle cijevi da bude glatka, smanjujući trenje tokom oblikovanja.
- Podmazivanje: Ravnomjerno nanesite mazivo na površinu okrugle cijevi (posebno važno za hladno izvlačenje), što može smanjiti habanje kalupa/valjka i okrugle cijevi i poboljšati efikasnost oblikovanja.
2. Metode oblikovanja jezgra (korak-po-korak operacija)
Izbor metode oblikovanja ovisi o veličini okrugle cijevi, zahtjevima za preciznošću četvrtaste cijevi i obima proizvodnje. Sljedeće su tri najčešće korištene metode, sa detaljnim radnim koracima i karakteristikama.
Metoda 1: hladno crtanje (prikladno za male/srednje specifikacije, visoka preciznost)
Hladno izvlačenje je najčešće korištena metoda za pretvaranje okruglih cijevi u četvrtaste cijevi, koja može postići visoku dimenzionalnu točnost i oštre uglove, pogodna za precizne strojeve, namještaj i druga polja koja zahtijevaju visok izgled i preciznost. Koraci operacije su sljedeći:
- Žarenje okruglih cijevi: Očišćenu okruglu cijev stavite u peć za žarenje, zagrijte je na 600-700 stepeni (u zavisnosti od materijala), držite je na toplom određeno vrijeme, a zatim polako ohladite. Ovaj korak može eliminisati unutrašnje naprezanje okrugle cijevi, poboljšati njenu plastičnost i izbjeći pucanje tokom izvlačenja.
- Instalacija i podešavanje kalupa: Instalirajte kvadratnu matricu koja odgovara ciljnoj kvadratnoj cijevi (dužina × širina × debljina stijenke) na mašinu za hladno izvlačenje, podesite položaj matrice kako biste osigurali da je središnja linija matrice poravnata sa središnjom linijom okrugle cijevi, a razmak između matrice i okrugle cijevi je razuman (kako bi se osigurala ujednačena debljina zida kvadratne cijevi).
- Uvlačenje i izvlačenje: Umetnite jedan kraj podmazane okrugle cijevi u četvrtastu matricu, stegnite kraj okrugle cijevi stezaljkom mašine za hladno izvlačenje i pokrenite mašinu da provlači okruglu cijev kroz matricu ravnomjernom brzinom. Brzinu izvlačenja treba kontrolisati na 1-5 m/min (podesiti prema materijalu i specifikaciji) kako bi se izbjegla prekomjerna brzina koja dovodi do ogrebotina na površini ili nejednakosti debljine zida.
- Više-prolazni crtež (ako je potrebno): Za okrugle cijevi sa velikom deformacijom (kao što je pretvaranje okrugle cijevi velikog-promjera u kvadratnu cijev male-veličine), jedan crtež ne može ispuniti zahtjeve. Potrebno je izvršiti više-prolazno izvlačenje, a nakon svakog izvlačenja izvršiti međužarenje kako bi se eliminisalo procesno otvrdnjavanje i osigurala plastičnost materijala. Količina deformacije u jednom prolazu ne smije prelaziti 15% kako bi se izbjegla materijalna šteta.
- Početni pregled: Nakon izvlačenja, izvadite formiranu četvrtastu cijev, provjerite njenu vanjsku veličinu, debljinu stijenke i kvalitet površine i na vrijeme prilagodite matricu ili brzinu izvlačenja ako postoje odstupanja.
- Karakteristike: Visoka preciznost (tolerancija dimenzija može se kontrolisati unutar ±0,2 mm), oštri uglovi, glatka površina, ali niska efikasnost proizvodnje i visoka cijena, nije prikladno za masovnu-proizvodnju.
Metoda 2: oblikovanje valjaka (ekstruzija) (prikladno za velike specifikacije, masovnu proizvodnju)
Formiranje valjaka koristi više-valjke za postupno stiskanje okrugle cijevi u kvadratni oblik, koji ima prednosti velike brzine, visoke efikasnosti i niske cijene, pogodan za kvadratne cijevi velikog-promjera, debelih-cijev sa debelim zidovima i scenarije masovne proizvodnje kao što su građevinarstvo i konstrukcijski inženjering. Koraci operacije su sljedeći:
- Podešavanje valjka: Prema vanjskom prečniku okrugle cijevi i ciljnoj veličini kvadratne cijevi, podesite položaj i razmak svake grupe valjaka za formiranje. Valjci su dizajnirani s progresivnim prijelaznim oblicima (od kružnog do eliptičnog do kvadratnog), osiguravajući da se okrugla cijev postupno deformiše bez iznenadne koncentracije naprezanja.
- Napajanje: Stavite očišćenu i podmazanu okruglu cijev u mlin za valjanje i osigurajte da je okrugla cijev poravnata sa središnjom linijom valjaka kako bi se izbjeglo odstupanje tokom oblikovanja.
- Progresivno oblikovanje: Pokrenite mlin na valjke, a okrugla cijev prolazi kroz više-valjke naizmenično. Svaka grupa valjaka malo stisne okruglu cijev, postepeno mijenjajući kružni poprečni-presjek u kvadratni-presjek. Broj valjaka je obično 4-8 grupa, a količina deformacije svakog prolaza se kontrolira u razumnom rasponu kako bi se izbjegle pukotine.
- Dimenzioniranje i oblikovanje: Nakon prolaska kroz valjke za formiranje, kvadratna cijev ulazi u dio za dimenzioniranje. Valjci za dimenzioniranje dodatno koriguju veličinu i oblik četvrtaste cijevi kako bi osigurali da vanjska veličina, dijagonalno odstupanje i ravnost ispunjavaju zahtjeve. Neke napredne proizvodne linije usvajaju metodu podešavanja neusklađenosti kako bi se realizovalo onlajn prilagođavanje različitih specifikacija bez promene valjaka.
- Rezanje: U skladu sa potrebnom dužinom, koristite mašinu za rezanje (kao što je tračna pila ili mašina za lasersko rezanje) da biste izrezali formiranu četvrtastu cijev na određenu veličinu. Preporučuje se korištenje laserskog rezanja kako bi se izbjeglo otvrdnjavanje rubova uzrokovano običnim 砂轮 rezanjem.
- Karakteristike: Velika brzina proizvodnje (radna brzina može doseći nekoliko metara u minuti), niska cijena, pogodna za velike-proizvodnje, ali je preciznost nešto manja od hladnog izvlačenja, a uglovi su zaobljeni (veliki R-ugao), što nije pogodno za scene koje zahtijevaju oštre uglove. R-ugao gotove kvadratne cijevi je obično veći ili jednak 1,5t (t je debljina zida).
Metoda 3: vruće valjanje (pogodno za cijevi velikog-prečnika, debelih-cijevi)
Vruće valjanje oblikuje okruglu cijev u četvrtastu cijev na visokoj temperaturi, što je pogodno za okrugle cijevi velikog-prečnika, debelih-zidki koje je teško deformirati na sobnoj temperaturi, kao što su veliki strukturni dijelovi i komponente teške mašinerije. Koraci operacije su sljedeći:
- Zagrijavanje okrugle cijevi: Stavite okruglu cijev u peć za grijanje i zagrijte je na 1100-1250 stupnjeva (specifična temperatura ovisi o materijalu), držite je toplom određeno vrijeme kako biste osigurali da se cijela okrugla cijev zagrije ravnomjerno i dostigne stanje plastične deformacije. Temperaturne fluktuacije treba kontrolisati unutar ±10 stepeni kako bi se osigurale konzistentne performanse deformacije materijala.
- Valjanje: Izvadite zagrijanu okruglu cijev iz peći i brzo je stavite u valjaonicu kvadratnog/pravokutnog prolaza. Valjaonica koristi visoko{1}}valjanje na visokim temperaturama da pritisne okruglu cijev u kvadratni oblik u jednom ili više prolaza. Brzinu valjanja i pritisak treba precizno kontrolirati kako bi se izbjegla nejednaka debljina stijenke ili pukotine uzrokovane prevelikim pritiskom ili prebrzom brzinom.
- Hlađenje: Nakon valjanja, četvrtasta cijev se hladi vazdušnim ili vodenim hlađenjem. Brzinu hlađenja treba kontrolisati kako bi se izbjeglo unutrašnje naprezanje uzrokovano brzim hlađenjem. Za materijale velike-vrste, potrebno je sporo hlađenje kako bi se osigurala mehanička svojstva četvrtaste cijevi
