Proč se poloměr ohybu pláště ohřívače z nerezové oceli 316 nelineárně zmenšuje, když se tloušťka stěny zvyšuje pod 1,2 milimetru?

Pro výrobního inženýra, který navrhuje elektrické ponorné ohřívače na míru-, je minimální poloměr ohybu často faktorem, který rozhoduje o tom, zda se ohřívač vejde do trysky nádoby nebo musí být navržen se zcela jinou konfigurací. Myšlenka, že větší stěny umožňují těsnější ohyby, je pro pouzdra z nerezové oceli 316 špatná. Ve skutečnosti, když se tloušťka stěny sníží pod 1,2 mm, možný poloměr ohybu se dramaticky sníží, i když ne lineárně. Tento článek kvantifikuje spojení tloušťky stěny pláště s minimálním poloměrem ohybu, aby poskytl rozumná omezení pro tvářecí operace bez praskání nebo nadměrného ztenčování stěny.

Mechanika ohýbání trubek-tenkostěnných 316 pouzder
Když je trubka ohnuta, tahová síla působí na vnější poloměr a tlaková síla na vnitřní poloměr. Pro daný poloměr ohybu je méně pravděpodobné, že se tenčí stěny vyboulí na straně stlačení, protože poměr tloušťky stěny -k{2}} průměru, poměr t/D určuje stabilitu. Ve skutečnosti menší poměr t/D do určité míry podporuje ohybatelnost. Pro 316 pouzder s vnějšími průměry v rozsahu 8 až 12 mm je kritický přechod při tloušťce stěny přibližně 1,2 mm. S poměrem t/D nad 0,12, což znamená tloušťku stěny nad 1,2 mm, je ohýbání stále obtížnější. Důvodem je, že tlustá stěna se nechce plasticky deformovat, a proto potřebuje větší síly. To zase vede k vyššímu odpružení a vyššímu nebezpečí prasknutí na tahové straně. Pro t/D menší než 1,2 mm je poměr pod 0,10 a plášť se stává stále více tvarovatelným. Pro tloušťku stěny 1,0 mm je minimální poloměr ohybu 2,5násobek vnějšího průměru. Minimální poloměr ohybu je 2,0 násobek vnějšího průměru při 0,8 mm. Na výrobní podlaze 0,7 mm lze pomocí vhodných nástrojů a vnitřní podpory trnu realizovat poloměry ohybu až 1,5 x vnější průměr.

Praktické limity poloměru ohybu pro typické tloušťky stěny
Pro normální plášť 316 o vnějším průměru 10 mm platí následující minimální poloměry osy ohybu pro produkční ohýbání bez vnitřní podpory trnu. Pro tloušťku stěny 0,8 mm je minimální poloměr ohybu 20 mm (2× vnější průměr) Tloušťka stěny 1,0 mm, min. poloměr 25 mm (2,5″ vnější průměr). Minimální poloměr 35 mm (3,5× OD) pro tloušťku stěny 1,2 mm Minimální poloměr pro tloušťku stěny 1,5 mm je 50 mm (5× OD). K praskání vnější stěny může dojít při 10% ztenčení stěny při ohýbání pod poloměrem 80 mm (8x OD) pro tloušťku stěny 2,0 mm. Tyto hodnoty platí pro jeden ohyb žíhané trubky 316. I když je tloušťka stěny malá, vyžaduje několik ohybů v těsné blízkosti větší poloměry. Inženýři specifikující ohnuté ohřívače by neměli předpokládat, že konvenční minimální poloměry ohybu platí pro všechny výrobce. Měli by požádat o minimální poloměr ohybu pro tloušťku stěny, kterou si vybrali. I když je plášť prasklý z nadměrného ohýbání, náklady jsou mnohem vyšší než změna tvaru ohřívače nebo zvětšení dostupného prostoru.