Se puede obtener el desarrollo de tubos doblados ?

[pedror]

Hola gente, como andan ??

Les hago una consulta, tengo que hacer unas piezas de tubos de metal, la pregunta sería si hay alguna herramienta o forma de dibujar los tubos que se doblan para luego sacar un desarrollo de estos. La analogía sería la forma de hacer piezas de chapa, donde se hacen los plegados necesarios y luego se puede obtener el desarrollo de la chapa dependiendo de los radios de plegados y el factor K.

Aguardo sus comentarios

Muchas gracias !!!!!!!

[Ricardo]

Hola pedror.

Me temo que si el tubo esta doblado o sea forma una curva, SolidWorks no podrá hacer el desarrollo, o por lo menos yo lo he probado y no he sido capaz de obtenerlo.

Saludos.

[Mondeo14]

Hola Pedror, no intentes comparar procesos. Uno es "desdoblar" una chapa plegada y poder medirla y la otra es "descurvar" un tubo. Hasta donde yo se NINGÚN programa de CAD te "despliega" el tubo como si fuese una chapa. Pero te hago una pregunta, ¿cómo has dibujado el tubo?, porque como me digas con un eje o camino y una sección barrida por ese eje o camino, te mando a paseo
Si lo has hecho así, ¿por que no mides el eje o camino?, la longitud que te de es el desarrollo "TEÓRICO" del ese tubo. Y digo "TEÓRICO", porque en el proceso de curvado existen una serie de procesos que hacen que el tubo pierda material o que lo llegue a estirar. La longitud total y real es la prueba física o un programa que sea capaz de calcular todas las pérdidas o ganancias que tenga ese material.

Espero haberme explicado medianamente bien.

[pedror]

Si, lo hice de esa forma, pero tal como mencionas la linea central (camino de barrido) no es la medida real del desarrollo del caño. La longitud real de la cual hay que partir para obtener un caño con varias curvas es la longitud de la linea neutra ( la línea donde el material no se comprime ni se tracciona) que es lo que tenia duda si se podía obtener con el SW y así ahorrarme calcular la long cada vez que quiero hacer piezas de caños con curvas.

Haciéndolo tal como decís da una diferencia muy grande.

Gracias de todas formas !

[Mondeo14]

Vaya hombre, que mala noticia me has dado, llevo 20 años calculando el desarrollo de los tubos mas, , pero lo mas triste y curioso es que NUNCA me han devuelto ninguno.

A ver Pedror, no te lo he dicho por decir, te lo voy a demostrar, mejor dicho, te lo vas a demostrar tu mismo.
Vamos a suponer que tenemos un tubo de ø40 pared 1 mm, que esta compuesto de un tramo recto de 100 mm, una curva de 90º y radio central 60 y otro tramo recto a continuación de 100 mm de largo. Mides la longitud del eje y lo anotas en un papel. También anotas el volumen que tiene ese cuerpo dibujado.
Ahora te dibujas un tubo recto de las mismas características (ø40x1) y cuya longitud sea la medida que has tomado del desarrollo anterior. Mira el volumen de esta segunda pieza, a ver si coincide en algo con la primera. Y no me digas que son dos cosas distintas, porque lo siento, tendré que decirte que estas completamente equivocado.
¿Me puedes decir para ti que es el eje del tubo?, espera, que ya lo has dicho antes:

la linea neutra ( la línea donde el material no se comprime ni se tracciona

Porque que yo sepa, esa parte del tubo es la única que cumple el requisito que tu mencionas.
Pero vamos mas lejos, en lugar de un tubo, piensa que es una chapa de 40 mm, mide el desarrollo y compruébalo a ver que diferencia te da con el anterior.

Haciéndolo tal como decís da una diferencia muy grande.

Pues una de dos, o lo calculas mal o algún paso te saltas, porque llevo 20 años haciendo estas operaciones y la diferencia es mínima, pero todo debido a las características del material, el espesor y la deformación.
Piensa que un tubo es como una chapa, por la parte interior se comprime y por la parte exterior se estira, el eje es el único que permanece inalterable y por ello a los tubos no se le aplica el famoso factor K casi nunca.
En cierta ocasión calcule unos desarrollos de unos tubos de ø16x1, con una curva y unas formas por embutición y estos datos se los pase a mi cliente. Cuando los vió lo primero que me dijo es que eran cortos y que ellos estaban cortando los tubos 10 mm mas largos, así que no me hizo caso y los corto esos 10 mm mas. Yo no le dije nada, me callé y agache la cabeza, pero sabiendo que mis cálculos estaban bien, que era lo que siempre había hecho y que podría fallas mas menos 0,5 mm. Mandó cortar 5000 tubos para hacer las piezas en una máquina que le habíamos fabricado y ya desde la primera prueba se vio que el tubo estaba largo. Cuando ya hicieron 5 tubos pensando que no habían ajustado bien la máquina, se dieron cuenta de que le sobraba al tubo 9,5 mm con lo que tuvieron que cortar esa cantidad a todos los tubos.
El cliente no fue capaz de decirme nada, cuando nos veíamos en la empresa, trataba de evitarme. Yo no le hubiese dicho nunca nada.

Bueno, si tu crees que así no se obtiene el desarrollo, pues tu mismo, pero te aseguro que las matemáticas no fallan, y si no, haz cuentas con la calculadora y verás como te salen esos datos.

[pedror]

Mondeo

Gracias por la respuesta, te paso una imagen de la situación que tengo con mi dobladora de tubos, el caso es que hago una curva en caño de 33,7mm de diámetro y 2mm de espesor. Esta curva tiene 130mm de radio exterior, 96mm de radio interior, experimentalmente midiendo antes y después obtengo lo que seria el radio neutro que me sirve para calcular el desarrollo y me da 110mm. pero si sacamos el radio medio, este es 130+96/2=113. Si a estos dos radios le sacamos el desarrollo, en el primer caso me da 172,7mm y en el segundo 177,4mm, o sea que hay una diferencia en el largo de casi 5mm.

Esto lo saque luego de medir y doblar muchos caños para ver como se comporta el caño, la matriz de doblado y la dobladora...

El tema sería: si hacemos una analogía con la chapa que mencionas, la plegamos en la plegadora y la medimos, para el caso de la chapa existe un radio de giro y un factor K que depende del material, el punzón, la matriz y quizá alguna otra cosa que corrige el desarrollo. Esto me parece que es porque el eje centroidal no necesariamente coincide con el eje neutro de la curva, ya que hay otras clases de deformaciones hacia los laterales que para simplificar no son tenidas en cuenta.

En el caso de la dobladora de caños, esta está forzando al caño a hacer una cierta forma, por lo tanto me parece que no es un caso de deformación por flexión simple como para que el eje neutro este en el centro (aun suponiendo que la pieza es simétrica en los dos ejes del plano de la sección)... En realidad resistencia de materiales no es mi materia favorita y hace muy poco que hago estas cosas, encontré la forma sencilla de hacerlo de esa forma y funciona, sin demasiadas teorías que compliquen la cosa....

Gracias y saludos

[Mondeo14]

Hola Pedror, no me extraña que te salga 5 mm mas pequeño, no estas contando el material de los extremos, que están ensanchados. ¿Me puedes dar esas medidas?, con ese dato te podré ser mas exacto en su longitud.
A ver, las "dobladoras de caños" (nosotros las llamamos "Curvadoras de tubos" ), tienen que tener unas buenas herramientas, herramientas que yo he diseñado a montones y que cada una es un mundo. Eso si, hay dos maneras de curvar esos tubos, con un mandrino interior y sin el. El mandrino interior consiste en un eje con una bola que nos hace de punto de apoyo para que la parte exterior tenga un punto de apoyo y no se deforme el material. Aparte que cuando curvamos el tubo, no tenemos que estirar de su extremo, tenemos que doblarlo pero deslizándonos a la vez por su exterior. No podemos estirar el tuvo para curvarlo, tenemos que sujetarlo por un extremo y hacer que la otra parte fluya por una matriz con la forma del radio.

A lo dicho, dime las medidas de esa boca y te digo el desarrollo teórico TOTAL.

[pedror]

A ver, las "dobladoras de caños" (nosotros las llamamos "Curvadoras de tubos" ), tienen que tener unas buenas herramientas, herramientas que yo he diseñado a montones y que cada una es un mundo.

La verdad no me esperaba encontrarme con un experto en el tema, pero si me permites aprovechar el post para aprender algo mas sobre estas maquinas te paso a comentar:

La maquina curvadora de tubos que tenemos es una DMZ modelo DT1-BH (adjunto el link del fabricante " http://www.maquinariaszeziola.com/dt1-h ... t1-bh.html )

Aprovechando esa pagina web, hay un video de como se curvan los tubos, ahí mismo se ve que el tubo sufre una deformación al ser curvado, quizás esta deformación es la que hace que el eje neutro de la curva se corra y no coincida con el eje centroidal, digamos que el caño se afina y se estira y por esto el desarrollo debe ser menor que la longitud del eje centroidal. mando la imagen de nuevo, corrijo el radio interno (marcado en magenta).

En el eje transversal el diámetro del tubo no varía.

[Mondeo14]

Lo que te pasa es lógico, porque no tiene mandrino interior y el tubo se deforma hacia el interior, por eso esa típica forma en la curva que se aprecia.
De la misma empresa de la que tenéis la máquina, tiene un modelo con mandrino interior y además en la matriz, la parte recta tiene unas marcas para que el tubo resbale menos:

Ese "mandrino" esta compuesto por un eje y una bola que suele tener un ø exterior igual al ø interior del tubo, menos 0.4 mm (mas o menos), porque si lo haces a la misma medida, no podrías sacarlo nunca. Nosotros lo hacíamos de un "bronce al aluminio" (<<CARACTERISTICAS>>), material muy duro, pero muy bueno para el desgaste y la fricción. Uníamos la bola con el mandrino con un tornillo de ojo (<<EJEMPLO>>) y lo hacíamos pivotar de tal manera que se adaptase a la curva con facilidad. El secreto estaba luego en la colocación de ese mandrino con respecto al radio de giro y solíamos jugar con el avanzadolo o retrocediendolo, dependiendo de la deformación o arruga del tubo.

Te dejo un vídeo de como es lo que te quiero explicar y para que veas el modo de trabajar de ese mandrino. Fíjate que la deformación en la curva es mínima:

No esperes mucha información de este tema, los fabricantes de este tipo de máquinas guardan muy celosamente sus secretos y fórmulas. A ver si te puedes hacer una idea de lo que te quiero explicar.

[pedror]

Lo que te pasa es lógico, porque no tiene mandrino interior y el tubo se deforma hacia el interior, por eso esa típica forma en la curva que se aprecia..

Sin ánimos de complicar mucho la vida a los demás... también hacemos un caño con curva y contracurva en una maquina de estas que tienen "mandrino" el esquema de como queda el caño es mas o menos así:

El desarrollo con el eje centroidal también en este caso falla ....

Es cosa e´ mandinga....

[Mondeo14]

Eso es por que el tubo no de desplaza a la misma velocidad que gira la matriz de curvado. En definitiva el tubo se va adaptando a la matriz y a ti te pasa que el tubo se curva contra la matriz, que no es lo mismo. Para saber si te pasa eso, es muy sencillo hacerlo, pones el tubo, y cuando cierres la mordaza contra la matriz para que sujete el tubo, hazle una marca al tubo y la matriz en el mismo sitio en vertical. Curva el tubo y comprueba si las marcas coinciden, yo creo que se te desplaza.
Y para terminar, los desarrollos de los tubos son los correctos tal y como te lo he comentado desde el principio. Otra cosa es que se te resbale el tubo o se deforme, que yo creo que es lo que te pasa. No le des mas vueltas, si necesitas saber el desarrollo, saca el desarrollo como es lo normal y haz un primer tubo y si se reduce 5 mm, con darle esos 5 mm mas, ya lo tienes solucionado.
¿Que no puedes estropear piezas?, pues entonces que compren una máquina de curvado CNC que ni te deforman, ni te reducen la longitud. Con lo que tienes no puedes hacer nada mas.