Tube Bending (From Wikipedia)

La curvatura de tubos como proceso comienza con la carga de un tubo en una curvadora y su sujeción en su lugar entre dos dados, el bloque de sujeción y el dado de conformación. El tubo también es sujetado por otros dos dados, el dado limpiador y el dado de presión.

El proceso de curvado de tubos implica el uso de fuerza mecánica para empujar el material de la tubería o tubo contra un dado, obligando a la tubería o tubo a conformarse a la forma del dado. A menudo, la tubería se mantiene firmemente en su lugar mientras se gira y se enrolla alrededor del dado. Otros métodos de procesamiento incluyen empujar el material a través de rodillos que lo doblan en una curva simple.

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Para algunos procesos de curvado de tubos, se coloca un mandril dentro del tubo para evitar el colapso. El tubo también está sometido a tensión por un dado limpiador para prevenir cualquier arruga durante el estrés. El dado limpiador generalmente está hecho de una aleación más suave, como aluminio o bronce, para evitar rayar o dañar el material que se está doblando.

Gran parte del herramental está hecho de acero endurecido o acero para herramientas para mantener y prolongar la vida útil de las herramientas. Sin embargo, en cualquier lugar donde haya preocupación por rayar o cortar la pieza de trabajo, se utiliza un material más suave, como aluminio o bronce. Por ejemplo, el bloque de sujeción, el bloque de conformación giratorio y el dado de presión a menudo están formados a partir de acero endurecido porque la tubería no se mueve más allá de estas partes de la máquina. Por otro lado, el dado de presión y el dado limpiador están formados de aluminio o bronce para mantener la forma y superficie de la pieza de trabajo a medida que se desliza.

Las máquinas para doblar tubos son típicamente impulsadas por humanos, por aire comprimido, asistidas hidráulicamente, impulsadas hidráulicamente o por servomotor eléctrico.

Curvado por prensa

Probablemente será el primer proceso de curvado utilizado en tuberías y tubos fríos. En este proceso, una matriz con la forma de la curva se presiona contra el tubo para obligar al tubo a adaptarse a la forma de la curva. Debido a que el tubo no está soportado internamente, hay cierta deformación de la forma del tubo que da como resultado una sección transversal ovalada. Este proceso se utiliza cuando no se requiere una sección transversal consistente del tubo. Aunque una sola matriz puede producir varias formas, solo funciona para un tamaño de tubo y radio.

Curvado por rotación y arrastre 

 

Herramientas completas para curvado con mandril rotativo

El curvado por rotación y arrastre (RDB, por sus siglas en inglés) es una tecnología precisa, ya que se curva utilizando herramientas o “juegos de matrices” que tienen un radio constante de línea central (CLR), denominado alternativamente radio medio de curvatura (Rm). Los curvadores RDB pueden ser programables para almacenar múltiples trabajos de curvado con grados variables de curvatura. A menudo se adjunta una mesa índice de posicionamiento (IDX) al curvador para permitir al operador reproducir curvas complejas que pueden tener múltiples curvas y planos diferentes.

Los curvadores RDB son las máquinas más populares para el curvado de tubos, tuberías y sólidos para aplicaciones como barandillas, marcos, jaulas antivuelco para vehículos motorizados, asas, líneas y mucho más. Los curvadores RDB crean curvas estéticamente agradables cuando se combina la herramienta adecuada con la aplicación. Las máquinas de curvado RDB CNC pueden ser muy complejas y utilizar herramientas sofisticadas para producir curvas severas con altos requisitos de calidad. El uso de herramientas completas solo se requiere para el curvado de alta precisión de tubos difíciles de curvar con una relación OD/t (diámetro / espesor) relativamente grande y una relación relativamente pequeña entre el radio medio de curvatura Rm y OD. La utilización del impulso axial, ya sea en el extremo libre del tubo o en la matriz de presión, es útil para evitar el adelgazamiento excesivo y el colapso del extrados del tubo. El mandril, con o sin bola con enlaces esféricos, se utiliza principalmente para evitar arrugas y ovalización. Para los procesos de curvado relativamente fáciles (es decir, a medida que disminuye el factor de dificultad BF), la herramienta puede simplificarse progresivamente, eliminando la necesidad de asistencia axial, el mandril y la matriz limpiadora (que principalmente evita las arrugas). Además, en algunos casos particulares, la herramienta estándar debe modificarse para satisfacer requisitos específicos de los productos.

La curvatura por rodillo 

Durante el proceso de curvado por rodillo, se hace pasar la tubería, extrusión o sólido por una serie de rodillos (normalmente 3) que aplican presión gradualmente a la tubería, cambiando el radio de curvatura en la misma. Los curvadores de rodillos estilo pirámide tienen un rodillo móvil, normalmente el superior. Los curvadores de rodillos de doble mordaza tienen dos rodillos ajustables, normalmente los inferiores, y un rodillo superior fijo. Este método de curvado causa muy poca deformación en la sección transversal de la tubería. Este proceso es adecuado para producir bobinas de tubería y curvas largas y suaves, como las utilizadas en sistemas de armaduras.

Curvado por empuje de tres rodillos

 

Proceso de curvado por empuje de tres rodillos.

El curvado por empuje de tres rodillos (TRPB) es el proceso de curvado libre más comúnmente utilizado para fabricar geometrías de curvado que consisten en varias curvas de curvado planas. Sin embargo, es posible hacer un modelado en 3D. El perfil se guía entre un rodillo de curvado y uno o varios rodillos de soporte, mientras es empujado a través de las herramientas. La posición del rodillo formador define el radio de curvado. El punto de curvado es el punto de tangencia entre el tubo y el rodillo de curvado. Para cambiar el plano de curvado, el empujador rota el tubo alrededor de su eje longitudinal. En general, se puede aplicar un conjunto de herramientas TRPB en una máquina de curvado con mandril rotativo convencional. El proceso es muy flexible ya que con un conjunto de herramientas único, se pueden obtener varios valores de radios de curvado Rm, aunque la precisión geométrica del proceso no es comparable al curvado con mandril rotativo.[4]

Se pueden fabricar contornos de curvado definidos como funciones de spline o polinomiales.[5]

Simple Three-Roll Bending

Three roll bending of tubes and open profiles can also be performed with simpler machines, often semi-automatic and non CNC controlled, able to feed the tube into the bending zone by friction. These machines have often a vertical layout, i.e. the three rolls lie on a vertical plane.