ट्यूब बेंडिंग
ट्यूब बेंडिंग कोई भी धातु बनाने की प्रक्रिया है जिसका उपयोग पाइप (द्रव परिवहन) या ट्यूबिंग (सामग्री) को स्थायी रूप से बनाने के लिए किया जाता है। ट्यूब बेंडिंग फॉर्म-बाउंड हो सकता है या फ्रीफॉर्म-बेंडिंग प्रक्रियाओं का उपयोग कर सकता है, और यह हीट समर्थित या धातु का गठन प्रक्रियाओं का उपयोग कर सकता है।
"प्रेस बेंडिंग" या "रोटरी ड्रा बेंडिंग" जैसी फॉर्म बाउंड बेंडिंग प्रक्रियाओं का उपयोग वर्क पीस को डाई (निर्माण) के आकार में बनाने के लिए किया जाता है। विभिन्न प्रकार के सिंगल या मल्टीपल बेंड बनाने के लिए और वांछित रूप में टुकड़े को आकार देने के लिए झुकने वाली मशीन का उपयोग करके स्ट्रेट ट्यूब स्टॉक बनाया जा सकता है। इन प्रक्रियाओं का उपयोग विभिन्न प्रकार के नमनीय धातु टयूबिंग से जटिल आकार बनाने के लिए किया जा सकता है।[1] फ्रीफॉर्म-बेंडिंग प्रक्रियाएं, जैसे तीन-रोल-पुशबेंडिंग, वर्कपीस को कीनेमेटिक रूप से आकार देती हैं, इस प्रकार झुकने वाला समोच्च उपकरण ज्यामिति पर निर्भर नहीं होता है।
सामान्यतः, ट्यूब झुकने में गोल स्टॉक का उपयोग किया जाता है। चूंकि, जॉब विनिर्देशों को पूरा करने के लिए स्क्वायर और आयताकार ट्यूब और पाइप भी मोड़ सकते हैं। झुकने की प्रक्रिया में सम्मिलित अन्य कारक हैं दीवार की मोटाई, टूलींग और स्नेहक जो पाइप और ट्यूब बेंडर द्वारा सामग्री को सर्वोत्तम आकार देने के लिए आवश्यक हैं, और ट्यूब का उपयोग करने के विभिन्न विधियाँ (ट्यूब, पाइप तार) है।
1995 में, यूके स्थित Unison Ltd ने पहली तीन 'ऑल-इलेक्ट्रिक' ट्यूब बेंडिंग मशीनें विकसित कीं; 20 मिमी, 40 मिमी और 65 मिमी ट्यूब क्षमता पहली मशीन 1996 में सेवा में आई और अभी भी उत्पादन में है।
ज्यामिति
ट्यूब को कई दिशाओं और कोणों में मोड़ा जा सकता है। सामान्य साधारण मोड़ों में कोहनी बनती है, जो 90 डिग्री झुकती है, और यू-बेंड, जो 180 डिग्री झुकती है। अधिक जटिल ज्यामिति में कई द्वि-आयामी (2D) मोड़ और त्रि-आयामी (3D) मोड़ सम्मिलित हैं। 2D ट्यूब में एक ही तल पर छिद्र होते हैं; 3D में विभिन्न तलों पर छिद्र होते हैं।
दो समतल बेंड या यौगिक बेंड को यौगिक बेंड के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें योजना दृश्य में मोड़ और ऊंचाई में मोड़ है। दो समतल बेंड की गणना करते समय, किसी को बेंड कोण और घुमाव (द्वितल कोण) पता होना चाहिए।
वर्कपीस को झुकाने का पक्ष प्रभाव दीवार की मोटाई में परिवर्तन है; ट्यूब की भीतरी त्रिज्या के साथ की दीवार मोटी हो जाती है और बाहरी दीवार पतली हो जाती है। इसे कम करने के लिए क्रॉस सेक्शन (ज्यामिति) को संरक्षित करने के लिए ट्यूब को आंतरिक और या बाहरी रूप से सहारा दिया जा सकता है। मोड़ कोण, दीवार की मोटाई और झुकने की प्रक्रिया के आधार पर दीवार के अंदर झुर्रियां पड़ सकती हैं।
प्रक्रियाएं
प्रक्रिया के रूप में ट्यूब का झुकना ट्यूब या पाइप बेंडर में ट्यूब को लोड करने और इसे नष्ट हो जाने वाले, क्लैम्पिंग ब्लॉक और फॉर्मिंग डाई के बीच में जकड़ने से प्रारंभ होता है। ट्यूब को दो नष्ट हो जाने वाले से भी ढीला रखा जाता है, वाइपर नष्ट हो जाता है और दबाव नष्ट हो जाता है।
ट्यूब झुकने की प्रक्रिया में नष्ट हो जाने के खिलाफ स्टॉक सामग्री पाइप या ट्यूबिंग को धक्का देने के लिए यांत्रिक बल का उपयोग करना सम्मिलित है, पाइप या ट्यूब को नष्ट हो जाने के आकार के अनुरूप मजबूर करना। अधिकांशतः, स्टॉक टयूबिंग को मजबूती से रखा जाता है जबकि अंत को घुमाया जाता है और डाई के चारों ओर घुमाया जाता है। प्रसंस्करण के अन्य रूपों में रोलर्स के माध्यम से स्टॉक को धक्का देना सम्मिलित है जो इसे साधारण वक्र में मोड़ता है।[2] कुछ ट्यूब बेंडिंग प्रोसेसिंग के लिए, ट्यूब के अंदर खराद का धुरा रखा जाता है ताकि वह टूट न जाए। तनाव के समय किसी भी तरह की कमी को रोकने के लिए ट्यूब को वाइपर डाई द्वारा तनाव में रखा जाता है। वाइपर डाई सामान्यतः मुड़ी हुई सामग्री को खरोंच या नुकसान से बचाने के लिए एल्यूमीनियम या पीतल जैसे नरम मिश्र धातु से बना होता है।
टूल के जीवन को बनाए रखने और बढ़ाने के लिए अधिकांश टूलींग कठोर स्टील या टूल स्टील से बने होते हैं। चूंकि, जब काम के टुकड़े को खरोंचने या खुरचने का विचार करता है, तो एल्यूमीनियम या कांस्य जैसी नरम सामग्री का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, क्लैम्पिंग ब्लॉक, रोटेटिंग फॉर्म ब्लॉक और प्रेशर डाई अधिकांशतः कठोर स्टील से बनते हैं क्योंकि ट्यूबिंग मशीन के इन भागों से आगे नहीं बढ़ रही है। प्रेसर डाई और वाइपिंग डाई एल्युमिनियम या ब्रॉन्ज से बनते हैं वर्कपीस के आकार और सतह को बनाए रखा जा सके क्योंकि यह स्लाइड करता है।
पाइप झुकने वाली मशीनें सामान्यतः मानव संचालित, वायवीय संचालित, हाइड्रोलिक असिस्टेड, हाइड्रोलिक चालित या इलेक्ट्रिक सर्वोमोटर होती हैं।
प्रेस झुकना
प्रेस बेंडिंग संभवत: ठंडे पाइप और टयूबिंग पर प्रयोग की जाने वाली पहली बेंडिंग प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में बेंड के आकार में डाई को पाइप के खिलाफ दबाया जाता है जिससे पाइप को मोड़ के आकार में फिट होने के लिए मजबूर किया जाता है। क्योंकि पाइप आंतरिक रूप से समर्थित नहीं है, पाइप के आकार का कुछ विरूपण होता है, जिसके परिणामस्वरूप अंडाकार व्यापक प्रतिनिधित्व होता है। इस प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है जहां पाइप के समान व्यापक प्रतिनिधित्व की आवश्यकता नहीं होती है। यद्यपि डाई विभिन्न आकृतियों का उत्पादन कर सकती है, यह केवल आकार की ट्यूब और त्रिज्या के लिए काम करती है।
रोटरी ड्रा बेंडिंग
रोटरी ड्रा बेंडिंग (आरडीबी) सही तकनीक है, क्योंकि यह टूलिंग या डाई सेट का उपयोग करके झुकता है, जिसमें स्थिर केंद्र रेखा त्रिज्या (सीएलआर) होती है, जिसे वैकल्पिक रूप से माध्य झुकने वाली त्रिज्या (आर एम) के रूप में दर्शाया जाता है। रोटरी ड्रा बेंडर्स को झुकने की अलग-अलग डिग्री के साथ कई मोड़ वाली जॉब को स्टोर करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। अधिकांशतः पोजिशनिंग इंडेक्स टेबल (आईडीएक्स) बेंडर से जुड़ी होती है, जिससे ऑपरेटर जटिल झुकता को पुन: प्रस्तुत कर सकता है, जिसमें कई मोड़ और अलग-अलग विमान हो सकते हैं।
रोटरी ड्रा बेंडर्स झुकने वाली ट्यूब, पाइप और ठोस पदार्थों में उपयोग के लिए सबसे लोकप्रिय मशीनें हैं जैसे: रेलिंग, फ्रेम, मोटर वाहन रोल पिंजरे , हैंडल, लाइनें और बहुत कुछ। जब सही टूलिंग को एप्लिकेशन से मिलान किया जाता है तो रोटरी ड्रॉ बेंडर्स सौंदर्यपूर्ण रूप से आकर्षक मोड़ बनाते हैं।
सीएनसी रोटरी ड्रॉ बेंडिंग मशीनें बहुत जटिल हो सकती हैं और उच्च गुणवत्ता की आवश्यकताओं के साथ गंभीर मोड़ बनाने के लिए परिष्कृत टूलिंग का उपयोग करती हैं।
अपेक्षाकृत बड़े OD/t (व्यास/मोटाई) अनुपात और औसत झुकने वाले त्रिज्या आर एम और ओडी के बीच अपेक्षाकृत छोटे अनुपात के साथ मोड़ने-में-कठिन ट्यूबों के उच्च-परिशुद्धता झुकने के लिए केवल पूर्ण टूलींग की आवश्यकता होती है।[3] ट्यूब फ्री एंड पर या प्रेशर डाई पर अक्षीय बूस्टिंग का उपयोग ट्यूब के एक्सट्राडोस के अत्यधिक पतलेपन और पतन को रोकने के लिए उपयोगी है। मैंड्रेल, गोलाकार कड़ियों के साथ या बिना गेंद के, ज्यादातर झुर्रियों और ओवलाइजेशन को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है। अपेक्षाकृत सरलता झुकने वाली प्रक्रियाओं के लिए (अर्थात, कठिनाई कारक बीएफ घटने के साथ), टूलिंग को उत्तरोत्तर सरल बनाया जा सकता है, जिससे अक्षीय सहायता, मैंड्रेल और वाइपर डाई (जो अधिकांशतः झुर्रियों को रोकता है) की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। इसके अलावा, कुछ विशेष स्थितियों में, उत्पादों की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मानक टूलींग को संशोधित किया जाना चाहिए।
रोल बेंडिंग
रोल झुकने की प्रक्रिया के समय पाइप, एक्सट्रूज़न, या ठोस को रोलर्स (सामान्यतः तीन) की श्रृंखला के माध्यम से पारित किया जाता है जो पाइप पर दबाव प्रयुक्त करते हैं, धीरे-धीरे पाइप में मोड़ त्रिज्या बदलते हैं। पिरामिड स्टाइल रोल बेंडर्स में मूविंग रोल होता है, सामान्यतः टॉप रोल। डबल पिंच टाइप रोल बेंडर्स में दो एडजस्टेबल रोल होते हैं, सामान्यतः बॉटम रोल और फिक्स्ड टॉप रोल। झुकने की यह विधि पाइप के क्रॉस सेक्शन में बहुत कम विरूपण का कारण बनती है। यह प्रक्रिया पाइप के कॉइल के उत्पादन के साथ-साथ ट्रस प्रणाली में प्रयोग होने वाले लंबे कोमल मोड़ों के लिए अनुकूल है।
तीन-रोल पुश बेंडिंग
थ्री-रोल पुश बेंडिंग (टीआरपीबी) कई प्लेन बेंडिंग कर्व्स से युक्त बेंडिंग जियोमेट्री बनाने के लिए सबसे अधिक प्रयोग की जाने वाली फ्रीफॉर्म-बेंडिंग प्रक्रिया है। फिर भी, 3डी-शेपिंग संभव है। उपकरण के माध्यम से धक्का दिए जाने के समय प्रोफ़ाइल को झुकने-रोल और सहायक-रोल (ओं) के बीच निर्देशित किया जाता है। बनाने-रोल की स्थिति झुकने वाली त्रिज्या को परिभाषित करती है। बेंडिंग पॉइंट ट्यूब और बेंडिंग-रोल के बीच का टेंगेंट-पॉइंट है। झुकने वाले विमान को बदलने के लिए, पुशर ट्यूब को उसके अनुदैर्ध्य अक्ष के चारों ओर घुमाता है। सामान्यतः, पारंपरिक ट्यूब बेंडिंग रोटरी ड्रॉ बेंडिंग मशीन पर टीआरपीबी टूल किट लगाया जा सकता है। प्रक्रिया बहुत लचीली है क्योंकि अद्वितीय उपकरण सेट के साथ, कई झुकने वाले रेडी मान आरएम प्राप्त किए जा सकते हैं, चूंकि प्रक्रिया की ज्यामितीय सटीकता ट्यूब झुकने रोटरी ड्रॉ झुकने के लिए तुलनीय नहीं है।[4] झुकने वाले समोच्चों को तख़्ता- या बहुपद-कार्यों के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।[5]
सरल तीन-रोल बेंडिंग
ट्यूब और खुले प्रोफाइल के तीन रोल बेंडिंग को सरल मशीनों के साथ भी किया जा सकता है, अधिकांशतः अर्ध-स्वचालित और गैर सीएनसी नियंत्रित, ट्यूब को घर्षण द्वारा झुकने वाले क्षेत्र में फीड करने में सक्षम। इन मशीनों में अधिकांशतः लंबवत लेआउट होता है, यानी तीन रोल लंबवत विमान पर स्थित होते हैं।
इंडक्शन बेंडिंग
मोड़ बिंदु पर पाइप के छोटे से भागों के चारों ओर इंडक्शन कॉइल रखा गया है। फिर इसे 800 और 2,200 डिग्री फ़ारेनहाइट (430 और 1,200 C) के बीच गर्म किया जाता है। जब पाइप गर्म होता है तो पाइप को मोड़ने के लिए उस पर दबाव डाला जाता है। पाइप को फिर हवा या पानी के स्प्रे से बुझाया जा सकता है या परिवेशी वायु के खिलाफ ठंडा किया जा सकता है।
प्रेरण झुकने का उपयोग अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला के लिए झुकाव का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जैसे कि (पतली दीवार वाली) पाइप लाइन अपस्ट्रीम और डाउन स्ट्रीम दोनों के लिए और पेट्रोकेमिकल उद्योग के किनारे और किनारे के किनारे, निर्माण उद्योग के लिए बड़े त्रिज्या संरचनात्मक भागों, बिजली उत्पन करने वाले उद्योग और शहर के हीटिंग प्रणाली के लिए मोटी दीवार, छोटी त्रिज्या झुकती है।
इंडक्शन बेंडिंग के बड़े लाभ हैं:
- मैंड्रेल की कोई अवयश्कता नहीं है।
- मोड़ त्रिज्या और कोण (1°-180°) को स्वतंत्र रूप से चुना जा सकता है।
- अत्यधिक सही मोड़ त्रिज्या और कोण
- सही पाइप स्पूल आसानी से उत्पादित किए जा सकते हैं।
- फील्ड वेल्ड पर महत्वपूर्ण बचत प्राप्त की जा सकती है।
- पाइप आकार की विस्तृत श्रृंखला को मशीन (1" OD से 80" OD) में समायोजित किया जा सकता है।
- उत्कृष्ट दीवार पतली और अंडाकार मान
पैकिंग
आइस पैकिंग
पाइप पानी के घोल से भर जाता है, जम जाता है और ठंडा होने पर मुड़ जाता है। विलेय (साबुन का उपयोग किया जा सकता है) बर्फ को लचीला बनाता है। इस तकनीक का प्रयोग ट्रॉम्बोन्स बनाने के लिए किया जाता है।[6]
पिच पैकिंग
पिच का उपयोग करने वाली समान तकनीक का उपयोग पूर्व में किया गया था, लेकिन इसे बंद कर दिया गया क्योंकि अत्यधिक गर्मी के बिना पिच को साफ करना कठिन था।[6]
रेत-पैकिंग -हॉट-स्लैब बनाना
रेत पैकिंग प्रक्रिया में पाइप को महीन रेत से भर दिया जाता है और सिरों को ढक दिया जाता है। भरे हुए पाइप को भट्टी में गर्म किया जाता है 1,600 °F (870 °C) या उच्चतर। फिर इसे स्लैब पर रखा जाता है जिसमें पिन सेट होते हैं, और चरखी, क्रेन या किसी अन्य यांत्रिक बल का उपयोग करके पिनों के चारों ओर झुकते हैं। पाइप में रेत पाइप क्रॉस सेक्शन में विरूपण को कम करती है।
मैंड्रेल्स
मैंड्रेल स्टील रॉड या लिंक्ड बॉल है जिसे ट्यूब में डाला जाता है, जबकि इस प्रक्रिया के समय झुर्रियों को कम करने और ट्यूब को तोड़ने के लिए ट्यूब को अतिरिक्त सहायता देने के लिए मुड़ा जा रहा है। मैंड्रेल के विभिन्न प्रकार इस प्रकार हैं।
- प्लग मैंड्रेल: सामान्य मोड़ पर प्रयोग की जाने वाली ठोस छड़ है।
- फॉर्म मैंड्रेल: अधिक समर्थन की आवश्यकता होने पर मोड़ पर उपयोग किए जाने वाले घुमावदार सिरे वाली ठोस छड़ है।
- केबल के बिना बॉल मैंड्रेल: ट्यूब में डाला गया अनलिंक स्टील बॉल बेयरिंग, महत्वपूर्ण और सटीक मोड़ पर उपयोग किया जाता है।
- केबल के साथ बॉल मैंड्रेल: ट्यूब में डाली गई लिंक्ड बॉल बेयरिंग, क्रिटिकल बेंड और सटीक बेंड पर उपयोग की जाती है।
- रेत: रेत को ट्यूब में पैक किया जाता है।
उत्पाद के उत्पादन में जहां मोड़ महत्वपूर्ण नहीं है, प्लग मंडल का उपयोग किया जा सकता है। ट्यूब के मोड़ में अधिक समर्थन प्रदान करने के लिए फॉर्म प्रकार मैंड्रेल के अंत को पतला करता है। जब सटीक झुकने की आवश्यकता होती है तो बॉल मैंड्रेल (या स्टील केबल के साथ बॉल मैंड्रेल) का उपयोग किया जाना चाहिए। संयुक्त गेंद की तरह की डिस्क को टयूबिंग में डाला जाता है ताकि पूरे व्यास को एक ही व्यास बनाए रखते हुए झुकने की अनुमति मिल सके। अन्य शैलियों में रेत, सेरोबेंड, या जमे हुए पानी का उपयोग करना सम्मिलित है। उपरोक्त शैलियों के लिए सस्ता विकल्प प्रदान करते हुए ये कुछ हद तक स्थिर व्यास की अनुमति देते हैं।
मैंड्रेल के लिए प्रदर्शन ऑटोमोटिव या मोटरसाइकिल निकास पाइप सामान्य अनुप्रयोग है।
झुकने वाले स्प्रिंग्स
ये मज़बूत लेकिन लचीले स्प्रिंग होते हैं जिन्हें हाथ से मोड़ने के समय पाइप की दीवारों को सहारा देने के लिए पाइप में डाला जाता है। उनके पास मोड़ने के लिए पाइप के आंतरिक व्यास से थोड़ा ही कम व्यास होता है। वे केवल झुकने के लिए उपयुक्त हैं 15-and-22 mm (0.6-and-0.9 in) सॉफ्ट कॉपर पाइप या पीवीसी पाइप (सामान्यतः घरेलू प्लंबिंग में उपयोग किया जाता है।)
स्प्रिंग को पाइप में तब तक धकेला जाता है जब तक कि उसका केंद्र लगभग उस जगह पर न हो जाए जहां मोड़ होना है। इसके हटाने की सुविधा के लिए लचीले तार की लंबाई को स्प्रिंग के अंत से जोड़ा जा सकता है। पाइप को सामान्यतः झुके हुए घुटने के विपरीत रखा जाता है, और मोड़ बनाने के लिए पाइप के सिरों को ऊपर खींचा जाता है। पाइप से स्प्रिंग निकालना सरल बनाने के लिए, पाइप को आवश्यकता से थोड़ा अधिक मोड़ना और फिर इसे थोड़ा ढीला करना अच्छा विचार है। रोटरी बेंडर्स की तुलना में स्प्रिंग्स कम बोझिल हैं, लेकिन जब पाइप के सिरों पर आवश्यक उत्तोलन प्राप्त करना मुश्किल होता है तो पाइपिंग की छोटी लंबाई को मोड़ने के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं।
छोटे व्यास के पाइप (10 मिमी तांबे के पाइप) के लिए झुकने वाले स्प्रिंग्स अंदर के अतिरिक्त पाइप पर स्लाइड करते हैं।
यह भी देखें
- झुकना (यांत्रिकी)
- झुकने वाली मशीन (विनिर्माण)
- ब्रेक (शीट मेटल बेंडिंग)
- स्प्रिंग बैक मुआवजा
संदर्भ
- ↑ Todd, Robert H.; Allen, Dell K.; Alting, Leo (1994), Manufacturing Processes Reference Guide (1st ed.), Industrial Press Inc., ISBN 978-0-8311-3049-7.
- ↑ Pipe Bending Guide, retrieved 2018-07-24.
- ↑ Mentella, A.; Strano, M. (10 October 2011). "Rotary draw bending of small diameter copper tubes: predicting the quality of the cross-section". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 226 (2): 267–278. doi:10.1177/0954405411416306.
- ↑ Strano, Matteo; B.M. Colosimo; E. Del Castillo (2011). "Improved design of a three roll tube bending process under geometrical uncertainties". The 14th International ESAFORM Conference on Material Forming: ESAFORM 2011. AIP Conference Proceedings. Vol. 1353. pp. 35–40. Bibcode:2011AIPC.1353...35S. doi:10.1063/1.3589488.
- ↑ Engel, B.; Kersten, S.; Anders, D. (2011), "Spline-Interpolation and Calculation of Machine Parameters for the Three-Roll-Pushbending of Spline-Contours", Steel Research International, 82 (10): 1180–1186, doi:10.1002/srin.201100077.
- ↑ 6.0 6.1 "Brass instrument manufacturing: How metal makes music".
