Prečo sa polomer ohybu plášťa ohrievača z nehrdzavejúcej ocele 316 nelineárne zmenšuje, keď sa hrúbka steny zvyšuje pod 1,2 milimetra?

Pre výrobného inžiniera, ktorý navrhuje elektrické ponorné ohrievače na mieru-, je minimálny polomer ohybu často faktorom, ktorý určuje, či sa ohrievač zmestí do dýzy nádoby alebo či má byť navrhnutý s úplne inou konfiguráciou. Myšlienka, že väčšie steny umožňujú užšie ohyby, je nesprávna pre plášte z nehrdzavejúcej ocele 316. V skutočnosti, keď sa hrúbka steny zníži pod 1,2 mm, možný polomer ohybu sa dramaticky zníži, aj keď nie lineárne. Tento článok kvantifikuje spojenie hrúbky steny plášťa s minimálnym polomerom ohybu, aby sa zabezpečili primerané obmedzenia pre operácie tvárnenia bez praskania alebo nadmerného stenčovania steny.

Mechanika ohýbania rúrok-tenkostenných 316 plášťov
Keď je rúrka ohnutá, ťahová sila pôsobí na vonkajší polomer a tlaková sila na vnútorný polomer. Pre daný polomer ohybu je menšia pravdepodobnosť, že sa tenšie steny vybočia na strane stlačenia, pretože pomer hrúbky steny -k{2}}priemeru, pomer t/D určuje stabilitu. V skutočnosti menší pomer t/D do určitej miery podporuje ohybnosť. Pre 316 puzdier s vonkajším priemerom v rozsahu 8 až 12 mm je kritický prechod pri hrúbke steny približne 1,2 mm. S pomerom t/D nad 0,12, čo znamená hrúbku steny nad 1,2 mm, je ohýbanie čoraz ťažšie. Dôvodom je, že hrubá stena sa nechce plasticky deformovať a preto potrebuje väčšie sily. To zase vedie k vyššiemu odpruženiu a vyššiemu nebezpečenstvu prasknutia na strane ťahu. Pre t/D menšiu ako 1,2 mm je pomer pod 0,10 a plášť sa stáva čoraz tvárnejším. Pre hrúbku steny 1,0 mm je minimálny polomer ohybu 2,5-násobok vonkajšieho priemeru. Minimálny polomer ohybu je 2,0-násobok vonkajšieho priemeru pri 0,8 mm. Na výrobnej podlahe s hrúbkou 0,7 mm je možné pomocou vhodných nástrojov a vnútornej podpory tŕňa realizovať polomery ohybu až 1,5 x vonkajší priemer.

Praktické limity polomeru ohybu pre typické hrúbky steny
Pre bežný plášť 316 s vonkajším priemerom 10 mm platia pre výrobné ohýbanie bez vnútornej podpery tŕňa nasledujúce minimálne polomery stredovej osi ohybu. Pre hrúbku steny 0,8 mm je minimálny polomer ohybu 20 mm (2× OD) Hrúbka steny 1,0 mm, min. polomer 25 mm (2,5″ OD). Minimálny polomer 35 mm (3,5 x OD) pre hrúbku steny 1,2 mm Minimálny polomer pre hrúbku steny 1,5 mm je 50 mm (5 x OD). Popraskanie vonkajšej steny sa môže vyskytnúť pri 10% stenčení steny pri ohýbaní pod polomerom 80 mm (8x OD) pri hrúbke steny 2,0 mm. Tieto hodnoty sú pre jeden ohyb v žíhanej rúre 316. Aj keď je hrúbka steny malá, niekoľko ohybov v tesnej blízkosti vyžaduje väčšie polomery. Inžinieri špecifikujúci ohnuté ohrievače by nemali predpokladať, že konvenčné minimálne polomery ohybu platia pre všetkých výrobcov. Mali by požiadať o minimálny polomer ohybu pre hrúbku steny, ktorú si vybrali. Aj keď je plášť prasknutý z nadmerného ohýbania, náklady sú oveľa vyššie ako zmena tvaru ohrievača alebo zväčšenie dostupného priestoru.