Гибка профильных труб по радиусу: назначение, методика, классификация оборудования

Гибка профильных труб по радиусу: методика и оборудование

На рынке присутствует большое количество изделий из металла, для производства которых требуется использовать специальное оборудование для гибки труб.

Часто применяется процедура, которая называется гибкой труб по радиусу. Она поможет сэкономить усилия мастеров при производстве металлических конструкций. Естественно, можно использовать отдельные отрезки и обрабатывать их сварочным аппаратом и болгаркой, а можно взять цельную трубу и согнуть ее с помощью специального инструмента.

  • Станки для выполнения работы
  • Ручной способ гибки труб
  • Трубогиб и его применение
  • Изготовление самодельного инструмента
  • Как правильно сгибать трубы

Станки для выполнения работы

При использовании способа механической деформации металла можно контролировать ее степень. Это выполняется посредством специальных станков, в которых детали ставят между движущегося вальца, и зажимаются специальным цилиндром. Станки позволяют гнуть трубы на весу, а транспортные цилиндры выступают в роли опоры.

Радиус гибки материала можно контролировать самостоятельно, это хорошо влияет на производительность работы. Чтобы работа была аккуратной, весь процесс следует разделить на несколько заходов, но деталь придется по несколько раз вытаскивать, а потом опять ставить в фиксатор. Для равнения рабочей детали используется шаблон.

Благодаря этому методу обработки изначальные размеры материала сохраняются, и не нужно греть металл дополнительно. А если есть опыт и профессиональный трубогиб выполнить работу будет нетрудно.

Но учитывайте, что такую технологию можно использовать с учетом разрешенного минимального радиуса гибки труб. Для получения показателя выполните вычисление с учетом внешних параметров рабочего элемента. Это очень важно, поскольку с учетом минимального радиуса гибки труб вы не допустите появления трещин, когда металл во время работы будет растягиваться.

Ручной способ гибки труб

Часто необходимость гибки труб возникает в домашних условиях при строительстве беседки или теплицы. При этом специальный трубогиб для этого не нужен, потребуются всего шаблоны и наполнители.

Процесс может выглядеть так:

  • Для начала определитесь с размерами рабочего элемента. Потом подготовьте образец, с этой целью одну стороны оснастите плотной пробкой, через второй конец в трубу нужно засыпать песок и залить воду.
  • Закупорьте свободный конец.
  • Зафиксируйте деталь, которая подвергается деформации, в шаблоне одним из его концов. Приложите усилия на вторую сторону и выполните гибку трубы, ее при этом нужно медленно продвигать вперед, чтобы получить возможность изделию получить требуемую окружность.

Ручной способ гибки конструкций наиболее простой, однако, он имеет и свои недостатки:

  • прежде всего, нужно подключать большую силу для проведения процесса вручную, особенно если нужно согнуть сразу несколько элементов;
  • тяжело поддается контролю угол изгиба, поэтому равномерный радиус в этом случае изделию гарантировать нельзя;
  • конструкция вряд ли будет иметь высокое качество в итоге.

Однако нужно отдать должное, при этой методике деформирующее усилие можно контролировать, соответственно, риск повреждения металла невысок.

Трубогиб и его применение

Гибка профильной трубы выполняется по радиусу производится посредством трубогиба, который может быть ручным или механизированным.

Если говорить о трубогибе ручного типа, то это оборудование начинает работать от прилагаемой силы. Она же приводит в действие привод подачи рабочего элемента, а также генератор искажающего действия.

А в изделии механизированного типа прибор работает от электропривода, запускающего крутящий момент на движущихся цилиндрах и сам генератор способен запускаться, когда на него воздействует оператор, или же гидравлический привод.

Наиболее популярный прибор, используемый как на производствах, так и в домашних условиях — это профлегиб (ПГ). Существуют такие его модели:

  • ПГ1 — это устройство отличается своими компактными размерами (до четырех сантиметров) и может храниться в домашних условиях. Часто используется в сантехнических и слесарных нуждах. С его помощью можно выполнять минимальные радиусы со значением в 18 см включительно, а диаметр кольцеобразных конструкций будет составлять 60 см.
  • ПГ2 — такой прибор тоже малогабаритный, но обладает большей мощностью по сравнению с предыдущей моделью. С его помощью можно обрабатывать изделия даже размером в 60 мм. Минимальный радиус составляет 220 мм, а диаметр — 600 мм.

Но стоит добавить, что подобные станки довольно дорогие. По этой причине некоторые мастера предпочитают изготавливать их в домашних условиях. А тем, кто не может справиться с подобной работой, лучше обратиться в специальную компанию, которая профессионально занимается гибкой профильных трубных конструкций.

Изготовление самодельного инструмента

Ключевым элементом конструкции такого прибора является трехвальцовая система. Поэтому прежде чем приниматься за работу по самостоятельной сборке трубогиба, следует сначала разобраться, что он представляет собой в конструктивном отношении.

Итак, чтобы сделать трубогиб вручную, требуется выполнить такие действия:

  • Сначала сделайте каркас: на основе четырех швеллеров сформируйте прямоугольную раму с помощью сварочного аппарата.
  • Потом на центр привариваем кронштейн форме буквы «П», а центру ребра сверху привариваем гайку, она в будущем выступит основой для струбцин. Затем в нее вкручивается винт с маховиком, цапфа будет контактировать с вращающейся плитой, которая двигается в выемках боковых сторон кронштейна.
  • На пластину приспосабливаем валец, укрепленный между ее боковыми ножками. Прижимное усилие в этом случае будет обеспечиваться за счет штатива.
  • На боковые части кронштейна сварочным методом крепятся стержневые подпорки.
  • Для крепления цилиндров нужно брать винты. На их боковых сторонах нужно предусмотреть наличие звездочек из цепной передачи, которые можно взять со старого велосипеда.
  • В итоге цепочку надевают на подающие цилиндры. На одну из звездочек нужно установить ручку для возможности запуска вала.

Такое устройство очень простое в применении, гибка труб по радиусу с его помощью осуществляется с легкостью. Рабочий элемент укладывается на вращающиеся цилиндры, затем он фиксируется посредством деформирующего ролика, потом крепится винт. Движущаяся ручка приводит конструкцию в движение, потом она медленно проходит через деформирующие детали.

Как правильно сгибать трубы

Если вы планируете такую работу выполнять впервые, то рекомендуется учитывать такие советы от профессионалов:

  • Когда предусматривается работа с трубами, диаметр которых больше 10 сантиметров, то их нужно предварительно разогреть, чтобы металл был более податлив. Для этого выполняется процедура отжига. Обязательно нужно применять наполнитель (например, сухой мелкофракционный песок). Наполнитель не допустит появления вмятин, трещин и прочих деформаций тела трубы. В качестве заглушек подойдет глина или дерево.
  • Если говорить о пробках, то при нагреве внутри тела трубы всегда появляются газы. И чтобы труба не разорвалась, рекомендуется заранее в заглушках проделать незначительные отверстия диаметром в 3−4 мм для выхода газов.
  • Рекомендуемый радиус гибки труб равен значению диаметра элемента, умноженного на три.
  • Прогревать трубу следует, ориентируясь на изгиб (это тот участок, который нужно деформировать и стать «мягче», а вот остальное тело трубы в прогреве не нуждается).
  • Разогрев осуществляется с помощью газовой горелки или паяльной лампы. Металл должен приобрести в итоге бордово-красный оттенок. В случае перегрева элемент охлаждают водой.
  • Когда работа осуществляется на трубе со швом, нужно контролировать, чтобы он отсутствовал на участке, подверженном изгибу. Оптимальный вариант — когда стык размещен выше.
  • Чтобы из трубы вытащить наполнитель, снимите заглушки, простучите по трубе и высыпьте песок.
  • Изделие в готовом виде нужно зачистить от появившихся накалин, чтобы оно имело привлекательный вид.
  • Если радиус трубы составляет максимум 4 см, то разогрев может и не потребоваться. В таком случае элемент следует зафиксировать в инструменте и выполнять все требуемые работы.

Нужно учитывать, что гибка профильных труб должна осуществляться лишь тогда, когда учтено следующее:

  • Диаметр рабочего элемента (непосредственно от него зависит метод гибки).
  • Толщина стенок в зависимости от этого показателя выбирает то или иное оборудование. Чем толще стенки, тем больше усилий потребуется.
  • Материал изготовления профильных труб (этот показатель важен для определения минимального радиуса гибки).
  • Показатель будущей окружности.

Процесс гибки конструкций по радиусу не настолько сложен, как может показаться. Но очень важно соблюдать правила техники безопасности. Если за подобную работу вы принимаетесь впервые, то лучше отработайте технику на старых трубах, поскольку требуемый радиус с первого раза может получиться далеко не всегда.

Станок для гибки профильной трубы: как соорудить трубогибочный станок своими руками

В домашнем хозяйстве станок для гибки профильной трубы используется не настолько часто, чтобы покупать дорогое оборудование заводского изготовления.

При возникновении такой необходимости, несложный трубогиб вполне можно сделать в частном порядке, предварительно определившись с тем, какой вид этой конструкции подойдет для выполнения поставленной задачи.

В этой статье подробно разобраны разновидности станков для гибки труб, описаны принципы их работы и способы сооружения.

Виды станков для гибки профильной трубы

Существует много модификаций оборудования для изменения конфигурации профильных труб. Связано это с минимальным радиусом изгиба. Если пренебречь этим важным параметром, в месте изгиба произойдет изменение прочностных характеристик материала в худшую сторону. Также нужно знать некоторые технологические тонкости гибки металлических труб и учитывать их во время работы.

При выборе конструкции к учету берут материал заготовки, диаметр, толщину стенок.

Классификация гибочных станков по типу привода

В зависимости от типа привода станки, предназначенные для гибки любых труб, бывают ручными, электромеханическими и гидравлическими.

Ручные. Это предельно простые механизмы, доступны для самостоятельного изготовления даже человеку, не посвященному в тонкости работы с металлом.

Электромеханические. Такой станок имеет привод в виде электродвигателя — шагового или обычного, подключенного через нижний редуктор. Последнее решение обеспечивает высококачественный изгиб за счет правильного распределения напряжений.

Устройство механизма непростое, чтобы его изготовить, нужны специальные знания и хоть немного профессионализма.

Гидравлические. Привод в этой модели ручной. В отличие от простой ручной конструкции, здесь в схему включен гидроцилиндр, что значительно снижает, прикладываемые при гибке, мускульные усилия.

Вальцы дают возможность гнуть профильную трубу в любом нужном направлении. Ручной профилегиб с гидравликой при своем небольшом весе может согнуть трубный сортамент шириной до 10 см.

Виды трубогибов по способу установки

Существует деление профилегибов и в зависимости от способа установки. Различают оборудование стационарное, переносимое и носимое. Стационарные станки могут иметь вид как простой бетонной плиты со стержнями, так и солидного оборудования.

У компактных переносимых трубогибов имеется опорная стойка, а у носимой модели опоры нет, ее подбирают каждый раз во время использования оборудования.

Классификация станков по методу изгиба

От способа изгиба будет зависеть конструкция профилегиба и его производительность. Существует 3 основных метода гибки. Первый — выдавливание, когда геометрию профильной трубы меняют при помощи деформирующего ролика, выполняющего роль пуансона. Матрица в этом случае отсутствует.

Для выполнения операции требуются 2 прочные опоры с противоположных сторон изгиба, которые и выполняют роль матрицы. В качестве таких опор используют поворотные башмаки или ролики.

Поскольку усилие нарастает постепенно и постоянно имеет перпендикулярное направление по отношению к трубе, способ дает возможность получить хороший конечный результат. Применим метод только для работ в небольшом объеме.

Второй — прессование. Для получения гиба используют принцип слесарных тисков — отрезок трубы размещают между матрицей и пуансоном.

Профили последних для получения качественного изгиба должны в точности повторять геометрию детали. А также в расчете необходимо учесть остаточную деформацию металла. В домашних условиях этот способ применим, когда большой точности не требуется.

Третий — прокатка — универсальный способ, применяемый для гибки как тонкостенных, так и толстостенных труб. Гиб получают путем протягивания заготовки между роликами — одним вращающимся и двумя опорными.

Кроме упомянутых выше, гибка труб может также осуществляться следующими методами:

Независимо от выбранной конструкции, при самостоятельном изготовлении станка для гибки труб, необходимо учитывать рекомендации специалистов. Выбирая материал для станины, нужно исходить из того, что толщина металла должна составлять не меньше 1/6 ширины профилированной трубы.

Так, если предстоит гнуть трубу, имеющую в сечении прямоугольник с параметрами 50 х 25 мм, то чтобы избежать деформации станины в процессе гибки, нужно взять швеллер или уголок толщиной не менее 10 мм. Опорная плита и пуансон с матрицей по толщине должны быть в 2 раза больше.

Оптимальный диаметр роликов — минимум утроенные размеры сечения. Полка швеллера и уголка, взятых для изготовления станины, должна быть в 2 и 3 раза больше ширины трубы соответственно. Если предстоит работа по гибке профильных труб прямоугольного сечения 50 х 25 мм, нужен швеллер 100 х 10 или уголок 150 х 10.

Изготавливаем гидравлический трубогиб

Рассмотрим схему станка с гидравлическим приводом, где изгиб происходит за счет продавливания профильной трубы по центру пуансоном, зафиксированным на поднимающемся штоке. В результате тесного контакта заготовки, опирающейся на два стационарных ролика, с подвижным пуансоном, последняя принимает его очертания.

Для разметки рабочей поверхности прокладывают вертикальную ось и на указанном на чертеже расстоянии от края и оси, отмечают место нахождения нижних отверстий. Затем отмечают точки расположения верхних отверстий, отступив нужное расстояние от края. Соединяют прямой линией центра этих отверстий и откладывают на ней равные отрезки.

Оси промежуточных отверстий будут находиться на пересечении сделанных отметок с наклонной осью. Отверстия на рабочей поверхности нужны для возможности регулирования радиуса изгиба профильной заготовки. Так как рабочая поверхность состоит из двух зеркально расположенных деталей, вторую размечают так же.

Высоту станка определяют параметры домкрата и расстояние, обозначенное на чертеже символом «а». Чтобы согнуть профильную трубу шириной 15 мм этот промежуток в нерабочем состоянии домкрата примерно должен равняться 20 мм.

В этой конструкции усилие, передаваемое пуансоном, сконцентрировано в верхней его части. В результате такого воздействия наружный радиус трубы подвергается растяжению, что может вызвать истончение стенки, а в отдельных случаях и разрыв. Поэтому для деформации тонкостенных заготовок этот станок использовать не рекомендуют.

Прокатный трубогиб своими руками

На таком оборудовании заготовка приобретает заданную форму путем прокатки. В условиях домашней мастерской проще изготовить 3-роликовую конструкцию с ручным приводом. Рассмотрим два варианта подобных станков.

Вариант станка с поворотной платформой

Принцип устройства такого станка для гибки труб с сечением, отличным от круглого, следующий:

  1. Основная станина связана через шарнирное соединение с поворотной платформой, которая и задает угол загиба.
  2. Платформу приводит в движение домкрат, упирающийся в нее рабочим штоком.
  3. Протяжка профиля осуществляют путем вращения рукоятки, находящейся на промежуточном валу.

Для изготовления основания станка и стоек потребуется швеллер с высотой стенки от 150 до 200 мм в количестве около 3 м. В качестве обойм для подшипников, основы вальцев, подойдет стальная труба с внутренним диаметром равным внешнему диаметру подшипников, которую делят на 6 коротких отрезков.

Из швеллера выполняют основу и две платформы. Отступив от одной из сторон около 0,5 м, приваривают вертикальную стойку из того же швеллера. Для этого два отрезка спаривают, чтобы стойка получилась прочной.

Строго соблюдая горизонтальность, монтируют стационарную платформу, а к ней приваривают заднюю стойку. Далее, берут отрезок профильной трубы и наращивают ограничители высотой не меньше, чем толщина профильной трубы, деформацию которой предполагают выполнять на изготавливаемом станке.

Направляющую платформу соединяют с основной станиной посредством дверных петель. На наращенные ограничители и края обеих платформ посредством сварки монтируют подшипники и усиливают конструкцию уголками. Валы вставляют в подшипники, а к среднему крепят ручку.

Под краем направляющей платформы устанавливают домкрат и закрепляют его на основе при помощи болтового соединения.

Читайте также:  Все о пупырчатой пленке

Сборку трубогиба с поворотной платформой осуществляют в следующей последовательности:

Каким должен быть оптимальный радиус гиба трубы и как его получить

При монтаже трубопроводов из различного вида материалов его изгиб позволяет уменьшить количество разборных или сварных соединений, понижающих надежность магистрали. При проведении трубогибочных работ полезно знать допустимый радиус гиба трубы, обеспечивающий безопасность и надежную эксплуатацию трубопроводной системы в соответствии с технической документацией.

Чаще всего изгибаемые трубы выполнены из стали и коррозионно-стойких металлов: нержавейки, меди, алюминия, латуни, при устройстве бытовых систем отопления и водопроводов изгибают изделия из пластика и металлопластика. Методы сгибания труб по радиусу различны в зависимости от материала их изготовления и могут быть выполнены ручным или электромеханическим способом на специальных станках.

Рис. 1 Углы гиба медных труб и изделий из латуни

  1. Требования стандартов к радиусу изгиба
  2. Методы сгибания труб и их преимущества
  3. Горячая гибка
  4. Холодные методы сгибания круглых труб
  5. Методы сгибания квадратного металлопрофиля
  6. Радиус гиба трубы — приспособления для получения в быту и промышленности
  7. Ручные трубогибы
  8. Электромеханические трубогибы
  9. Применение гидравлики — преимущества
  10. Методы гибки труб без заводских приспособлений
  11. Стальные трубы
  12. Медные трубы
  13. Металлопластиковые трубы
  14. Пластиковые трубы

Требования стандартов к радиусу изгиба

При сгибе трубных элементов их стенки не должны изменять свой профиль, сечение и пропускную способность (изменение внутреннего диаметра) — это достигается за счет определенного радиуса разворота, который установлен стандартами.

При определении минимальных пределов закругления учитывают способы его получения — наилучшие показатели в сторону уменьшения обеспечивают дорновые трубогибы с технологией наматывания и температурная обработка, позволяющая уменьшить размеры окружности.

Показатель также зависит от материала изготовления и размеров изделия: наружного диаметра (Dn) и толщины стенок (S), в таблицах также приводится длина прямого участка, которая необходима для получения указанных значений.

При работах важно знать размеры ырагмента, на котором получены данные значения радиуса — они исчисляются суммированием длин двух прямых участков и дуги, рассчитываемой по специальной формуле.

Рис. 2 Минимальный радиус гиба трубы стальных трубопроводов и расчет длины дуги

Данные, приведенные в таблицах, гарантируют при соблюдении размерных параметров требуемую ГОСТ эллипсность и овальность до 12,5%.

Согласно ГОСТ 17365-71В на трубопроводы для агрессивных сред, указан следующий минимальный радиус гиба труб:

  • для элементов с наружным диаметром D до 20 мм. — не менее 2,5 D;
  • при D, больше 20 мм. радиус не должен быть меньше 3,5 D.

При этом утоньшение стенок в зоне гиба не должно превышать 20% для стали и 25% для алюминия.

Методы сгибания труб и их преимущества

Сгибание труб является технологией, где нужный поворот в направлении трубопроводной линии создается путем физического воздействия на заготовку, метод имеет следующие преимущества:

  • Уменьшенная металлоемкость, в магистрали отсутствуют переходные фланцы, муфты и патрубки.
  • Пониженные трудозатраты при монтаже трубопроводов по сравнению со сварными соединениями.
  • Низкие гидравлические потери из-за неизменного профильного сечения.

Рис. 3 Дорны для трубогибов

  • Неизменная структура металла, его физические и химические параметры по сравнению со сваркой.
  • Высокое качество герметизации, линия имеет однородную структуру без разрывов и стыков.
  • Эстетичный внешний вид магистрали

Существуют две основных технологии гибки — горячая и холодная, приспособления и методы можно разбить на следующие категории:

  1. По типу физического воздействия трубогибный агрегат может быть ручной и электрический с механическим или гидравлическим приводом.
  2. По технологии сгибания — дорновые (гиб при помощи специальных внутренних протекторов), бездорновые, и вальцовочные установки с роликами.
  3. По профилю — установки для металлопропрофильных прямоугольных или круглых изделий.

Рис. 4 Горячие способы гибки труб

Горячая гибка

Популярная в быту технология применяется в случаях, когда отсутствует трубогибный аппарат или нет возможности произвести работы холодным способом, процесс состоит из нескольких операций:

  1. Заготовка заполняется речным мелкозернистым сеяным песком без посторонних вкраплений в сухом виде. Для этого с одного конца вставляют заглушку, засыпают песок и закрывают отверстие с другой стороны.
  2. Место изгибания нагревается до температуры не более 900 градусов во избежание пережога и производится постепенное плавное механическое наматывание детали вокруг округлого шаблона.
  3. По окончании процесса заглушки извлекаются и из заготовки высыпается песок.

Холодные методы сгибания круглых труб

Холодные способы имеют неоспоримые преимущества перед горячими технологиями: они не нарушают структуру металла, более производительны и требуют меньше затрат. При холодном сгибе возникают следующие дефекты:

  1. уменьшение сечения трубы с внешней стороны профиля;
  2. искривления в загибе в виде гофры с внутренней стороны;
  3. изменение профильной формы в местах изгиба труб с круглой на овальную.

Рис. 5 Сгибание заготовок из металлопрофиля в быту

Чаще всего подобные дефекты возникают при деформации тонкостенных труб, поэтому при операциях с ними используется внутренний протектор — дорн, вставляемый во внутреннюю полость.

Дорн представляет собой устройство, состоящее из жесткого стержня с подвижными сегментами на краю шарообразной или полусферической формы. Перед работой устройство помещается во внутреннюю полость заготовки таким образом, чтобы его подвижные элементы располагались в точке гиба, по окончании процедуры дорн извлекают из готового элемента и процесс повторяют.

Методы сгибания квадратного металлопрофиля

Изгибание профиля квадратного или прямоугольного сечения хотя и применяется в промышленности, гнутый металлопрофиль более востребован в быту. При сооружении перекрытий теплиц требуется арочный профиль, который можно сделать с использованием несложного устройства. Принцип действия этого приспособления заключается в прокатке профильной заготовки через систему из трех вращающихся валков, два крайних из которых являются неподвижными, а третий перемещается в продольном направлении, задавая угол изгиба.

Если необходимо получить в прямоугольном профиле меньший радиус закругления, используют термический нагрев металлопрофиля паяльной лампой или газовой горелкой с одновременным физическим воздействием.

Рис. 6 Рычажные гибы в ручных приспособлениях

Радиус гиба трубы — приспособления для получения в быту и промышленности

На строительном рынке можно обнаружить большое количество приспособлений индивидуального использования для изгибания труб, от простейших пружин до сложных электромеханических станков с гидравлической подачей.

Ручные трубогибы

Трубогибы данного класса обладают невысокой стоимостью, имеют простую конструкцию, малый вес и габариты, процесс изгибания заготовки происходит за счет физического усилия работника. По принципу работы ручные агрегаты, выпускаемые промышленностью, можно разбить на следующие категории.

Рычажные. Изгибание производится за счет большого рычага, позволяющего уменьшить прилагаемое мышечное усилие. В таких устройствах заготовка вставляется в оправку заданной формы и размера (пуансон) и с помощью рычага происходит огибание шаблонной поверхности изделием — в результате получается элемент заданного профиля. Рычажные устройства позволяют получать радиус закругления в 180 градусов и подходят для труб из мягких металлов небольшого диаметра (до 1 дюйма). Для получения закруглений различного размера используют сменные пуансоны, для облегчения проведения работ многие модели оснащаются гидроприводом.

Рис. 7 Арбалетные приспособления ручного типа, чтобы получить нужный радиус гиба трубы

Арбалетные. При работе заготовка помещается на два валика или упора, а изгибание происходит давлением на ее поверхность между упорами пуансона заданной формы и сечения. Агрегаты имеют сменные пуансонные насадки и передвижные упоры, позволяющие задавать радиус изгиба стальной трубы или заготовок из цветных металлов.

Гибочный башмак установлен на штоке, который может перемещаться с помощью винтовой передачи, гидравлического давления жидкости при ручном нагнетании или посредством гидравлики с электроприводом. Подобные устройства позволяют производить изгибание труб из мягких материалов диаметром до 100 мм.

Трехроликовые агрегаты (трубогибочные вальцы). Являются самым распространенным типом трубогибочных агрегатов в быту и промышленности, работают по принципу холодной вальцовки. Конструктивно выполнены в виде двух роликов, в ручьи которых устанавливается заготовка, третий ролик постепенно подводят к поверхности, одновременно прокатывая изделие в разные стороны. В результате происходит деформация заготовки без складкообразования большего сечения, чем в других ручных трубогибах.

Отличительной особенностью агрегата является невозможность получения малого радиуса закругления (обычное значение 3 — 4 величины внутреннего диаметра).

Все перечисленные устройства являются бездорновыми агрегатами, поэтому неэффективны при гибке тонкостенных изделий, также их нежелательно использовать при работе с заготовками со сварным стыком стенок — при пластический деформации возможно раскрытие отдельных участков шва.

Рис. 8 Трубогибочные вальцы

Электромеханические трубогибы

Электромеханические агрегаты в основном используются в промышленности и обеспечивают выполнение следующих технологических процессов.

  • Бездорновая гибка. Станки применяются при работе с заготовками, для радиусов гиба 3 — 4 D., способны изгибать толстостенные трубы для мебельной и строительной отрасли, магистральных трубопроводов. Станки имеют самую простую конструкцию и управление по сравнению с другими видами, отличаются малыми габаритными размерами и весом.
  • Бустерная обработка. Агрегаты, работающие по специальной технологии продвижения каретки с деталью дополнительным узлом, разработаны для получения сложных гибов без утоньшения стенок. Применяются для изготовления змеевиков различной формы в тепловой энергетике, котельной и водонагревательной индустрии.
  • Дорновая гибка. Агрегаты данного типа позволяют производить высококачественное изгибание тонкостенных элементов с наружным диаметром до 120 мм. Промышленные станки могут иметь автоматическое или полуавтоматическое исполнение с числовым программным управлением.
  • Трехвалковая гибка. Конструкция широко используется для изгибания любых металлов и сплавов, отличается универсальностью: отлично справляется с профилем круглого или прямоугольного сечения, уголками и плоскими пластинами. Многофункциональность агрегата достигается за счет смены валков с различным видом рабочих поверхностей и размеров.

При помощи данного агрегата удобно гнуть элементы большой длины с одинаковым большим радиусом закругления на всем протяжении.

Рис. 9 Промышленные трубогибы

Применение гидравлики — преимущества

Во многих ручных и практически во всех промышленных трубогибочных агрегатах используется гидравлический привод, имеющий следующие преимущества перед винтовым механическим:

  • бесступенчатая подача привода к сгибаемому изделию;
  • возможность развивать большие статические усилия при возвратно-поступательном движении, недостижимые при использовании только одних электроприводов;
  • малые габариты основных узлов;
  • высокое быстродействие;
  • надежность и долговечность;
  • отсутствие трущихся узлов и хорошая смазываемость.

Рис. 10 Способ гибки стальной металлической заготовки

Методы гибки труб без заводских приспособлений

В бытовых условиях нередко возникает необходимость в изгибании трубных заготовок при проведении строительных работ или монтаже газовых трубопроводов. При этом экономически нецелесообразно тратить финансовые средства на приобретение заводских трубогибов для разовых операций, многие применяют для этих целей простые самодельные приспособления.

Стальные трубы

Сталь относится к довольно жестким и прочным материалам, с большим трудом поддающимся деформации, основным методом изменения ее конфигурации является сгиб в нагретом состоянии с наполнителем при одновременном физическом воздействии. Для труб из тонкостенной нержавейки для получения длинного участка с небольшим радиусом изгиба применяют следующую технологию:

  1. Устанавливают заготовку вертикально, закрывают ее с одного конца пробкой и внутрь засыпают очень мелкий сухой песок, после полного заполнения вставляют пробку с другой стороны.
  2. Находят трубу или низкий вертикальный столб нужного диаметра и жестко закрепляют трубный конец на его поверхности.
  3. Оборачивают деталь вокруг трубной оси, поворачивая шаблон или обходя его вокруг.
  4. После навивки освобождают конец и извлекают изогнутую деталь из шаблона, снимают пробки и высыпают песок.

Рис. 11 Как получают нужный радиус гиба трубы из меди

Медные трубы

Медь относится к более мягким материалам, чем сталь, ее также удобно гнуть при нагревании или с помощью засыпанного внутрь песка. Можно также использовать для изгибания бытовой заменитель дорна — стальную пружину с плотными толстыми витками и сечением чуть меньше обрабатываемой детали. При проведении работ элемент вставляется внутрь и находится в точке, где производится деформация, а после проведения необходимых операций легко извлекается наружу. Но намного проще изгибать медные трубы специальным пружинным трубогибом (данные изделия можно приобрести в торговой сети), которые эффективны на коротких трассах и работают за счет равномерного распределения прилагаемого усилия на поверхность. Пружинное устройство работает следующим образом:

  1. Пружина одевается поверх трубы в нужное место, после чего ее вручную изгибают вместе с трубой.
  2. При дальнейшем изгибании пружину перемещают и производят загиб в другой точке.
  3. По завершении операции пружинный сегмент легко извлекается наружу без применения подсобных средств.

Другой популярный материал – алюминий, проще изгибать с нагреванием горелкой.

Рис. 12 Как гнут трубы без станка из алюминия

Металлопластиковые трубы

Да изгибания металлопластиковых труб в бытовом хозяйстве используется внутренняя или наружная пружина (кондуктор). Технология проведения работ аналогична операциям с медной трубой, при сгибке следует соблюдать допустимые ограничения по радиусу во избежание повреждения изделия.

Пластиковые трубы

Основным элементом для изменения конфигурации пластиковых труб является строительный или бытовой фен, для облегчения работ можно использовать песок. Изделия сложной формы гнут следующим образом:

  • На деревянную плиту с помощью шуруповерта вкручивают саморезы по нужной конфигурации заготовки.
  • Вставляют трубный конец между двумя шурупами и производят нагрев стенки трубы феном, обеспечивая направление изделия с поворотами и гибкой по заданному маршруту.
  • По окончании работ выкручивают саморезы и извлекают заготовку.

Рис. 13 Способы гибки труб из металлопластика наружным и внутренним кондуктором

Можно воспользоваться еще одной простой технологией:

  • Насыпают в пластиковую трубу песок и плотно закрывают ее концы.
  • Помещают изделие на некоторое время в кипящую воду и затем извлекают на поверхность.
  • Придают заготовке нужную форму, фиксируя ее в нужном положении и дожидаясь охлаждения.

Рис. 14 Как сгибают пластиковые элементы

Существующие промышленные и бытовые методы получения необходимого радиус гиба трубы, что позволяет проводить данные операции с любыми материалами различных диаметров. Для проведения работ применяют специальные приспособления ручного или электромеханического принципа действия, в которых часто используются гидравлические узлы. В бытовом хозяйстве эффективными методами гибки является применение специальных пружин и нагрев изделий газовыми горелками или бытовым феном (при изгибании пластика).

Способы гибки труб по радиусу

Сейчас при изготовлении металлоконструкций, как альтернатива свариванию и резьбовому сопряжению, используется гибка труб по радиусу.

Чаще всего возникает необходимость в сгибании круглых и профильных труб.

  1. Теоретические основы процесса гибки
  2. Поведение круглого, квадратного и прямоугольного сечения, виды разрушений
  3. Как рассчитать минимально допустимый радиус
  4. Методы сгибания труб по радиусу
  5. Гибка в штампах при помощи прессования
  6. Трубогибочное станочное оборудование
  7. Обработка сжатием
  8. Ротационно-вытяжная гибка
  9. Заключение
  10. Смотреть видео

Теоретические основы процесса гибки

Вследствие возникающих напряжений при изгибании:

  • стенка трубы растягивается по внешней стороне прилагаемого усилия;
  • сжимается по внутренней стороне;
  • образуется и нейтральная ось, на ней состояние материала не изменяется.

Поведение круглого, квадратного и прямоугольного сечения, виды разрушений

Толщина трубных стенок на внешней части гиба становится меньше из-за того, что при возникающих напряжениях появляется растягивающий момент:

  1. Ставшая тонкой внешняя стенка тяготеет к выгибу, направленному к срединной оси трубы. Это приводит к тому, что ее поперечное сечение деформируется.
  2. Когда предел прочности изделия превышается, оно разрывается по внешней плоскости изгибания.

Толщина трубных стенок на внутренней части гиба становится больше, из-за появления сжимающего напряжения. Когда предел прочности изделия на сжимание превышается, оно утрачивает локальную жесткость. Это приводит к образованию глубоких складок на внутренней плоскости изогнутой трубы.

Как ведут себя квадратный и прямоугольный профиль:

  1. Их трубные стенки подвержены сжимающему и растягивающему напряжению, как на наружной, так и на внутренней плоскости изгиба, по максимуму.
  2. У материала повышенная склонность к деформациям, мастеру трудно их контролировать.
  3. Профильный материал на внутренней стороне изгиба склонен к вертикально направленному расширению. При этом он течет горизонтально вдоль торца изделия. Эти напряжения вдавливают вертикально расположенные трубные стенки. При этом квадрат поперечного сечения деформируется. Он приобретает конфигурацию трапеции.
  4. Поперечное сечение прямоугольной и квадратной формы плохо передает зажимные усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  5. Профиль стремится проскользнуть вдоль колодки в начале изгибания. При этом он может ее тереть, что ведет к износу оборудования.
Читайте также:  Как выбрать качественные пластиковые панели для отделки ванной комнаты

Поведение материала с круглым сечением, когда происходит его изгиб:

  1. Материал меньше деформируется на участках наивысшего напряжения. Места максимального сжимания/растягивания расположены по касательной осевой линии к поперечному сечению.
  2. Круглая форма дает металлу возможность равномерно растекаться по всем направлениям в ходе изгибания. Благодаря этому мастеру легче контролировать процессы деформации материала.
  3. Благодаря поперечному сечению округлой формы труба хорошо передает усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  4. При гибке круглых труб по радиусу, они практически не проскальзывают в инструменте.

Как рассчитать минимально допустимый радиус

Минимальный радиус гиба трубы, при котором появляется критическая степень деформации, определяет соотношение:

  • Rmin означает минимально возможный радиус гиба изделия;
  • S обозначает толщину, которой обладает трубопровод (в мм).

Следовательно, радиус по срединной трубной оси равен: R=Rmin+0,5∙Dn. Тут Dn означает условный диаметр круглого стержня.

Обязательное условие, чтобы грамотно вычислить минимальный радиус изгиба — это необходимость принять во внимание соотношение:

  • Кт означает коэффициент тонкостенности изделий;
  • D указывает на наружный диаметр труб.

Следовательно, универсальная формула для вычисления минимально допустимого радиуса гибки:

Когда заданный радиус получается больше, нежели значение, получаемое по приведенной выше формуле, то используется метод холодной гибки труб. Если он меньше рассчитанной величины, материал следует предварительно нагреть. Иначе его стенки при гибке деформируются.

Следует учесть тот случай, когда параметр тонкостенности составляет 0,03

Методы сгибания труб по радиусу

Существует несколько методов гибки труб по радиусу.

С помощью ручных трубогибов. При единичном изготовлении гнутых труб используется ручной инструментарий. При этом материал может нагреваться либо обрабатываться в холодном виде. Приспособления представляют собой оправку, оснащаемую перемещающимся роликом, который гнет материал. Их принцип функционирования основан на сжатии стержня. Перед работой учитывается радиус инерции круглой или квадратной трубы.

Работать прямо на стройплощадке можно при помощи мобильных устройств разной конструкции.

Самые простые рычажные приспособления. Благодаря длинному плечу в них материал гнется с помощью силового воздействия человека. Рычажные устройства дают возможность изгибать трубы под углом до 180 градусов. При условии, что это гибкий материал (сталь-нержавейка, медь, алюминий) диаметром до 20 мм.

Арбалетные трубогибы обладают более сложной конструкцией. В них труба укладывается на две опоры, которые поворачиваются вокруг своей оси. Гибочный модуль, сопряженный с передвигающимся штоком, давит на участок стержня, находящийся меж опорами.

В арбалетных приспособлениях возможна гибка полых стержней сечением до 10 см на углы до 90 градусов.

Штоки, которые давят на заготовку, могут быть:

  • винтовыми механическими;
  • гидравлическими, оснащенными ручным приводом;
  • гидравлическими, оборудованными электродвигателем.

Наиболее производительны электрические приспособления. В них гибка заготовок осуществляется на съемных модулях, имеющих разный радиус. Изделие сгибается под нужным углом с помощью поворачивающейся оправки. Если строительная площадь не имеет электроснабжения, устройство может работать от аккумулятора.

С помощью такого инструмента может производиться гибка заготовок под углом до 180 градусов.

Гибка в штампах при помощи прессования

Сгибание заготовок, длиной не более 70 сантиметров, можно осуществлять при помощи штампования. В данном случае используются гидравлические либо механические прессы. Этот способ позволяет изготавливать элементы конструкций со сложной формой.

Прессование заготовок является самым дорогим способом гибки. Однако и производительность его наиболее высокая. Данный метод позволяет производить широчайший сортамент продукции.

Трубогибочное станочное оборудование

Гибка труб в промышленных масштабах осуществляется с помощью станков.

Гибка вальцеванием. Наиболее распространены станки, гнущие изделия при помощи вальцевания. Чаще всего применяется оборудование с тремя валками, предназначенное для изгибания длинных заготовок. На нем может делаться спиральный трубный прокат.

Изделие двигается через ролики, местоположение которых определяет радиус его изгиба. Одновременно оно с обеих сторон сжимается деформирующим цилиндром. Он расположен между валиками, так, чтобы была возможность гнуть заготовку на весу. Ролики в процессе обработки металла выполняют функцию опоры.

Обработка сжатием

Нередко на производстве применяются станки, гнущие заготовки с малым радиусом способом сжатия. На них обрабатываются заготовки малого и большого сечения. Процесс происходит с местным разогревом изделий и одновременным осевым давлением на них.

Станок состоит из:

  • станины с расположенным на ней нагревателем;
  • опорного ролика;
  • пары клещевых зажимов, первый из них — гибочный поворотный, второй — осадочный.

Устройство способно гнуть элементы под углом 180º. Оно зажимает заготовки с постоянным усилием независимо от их сечения и значения осевого усилия, образующегося в эпицентре деформации при изгибе изделия. Оборудование может обрабатывать квадратный и прямоугольный профиль.

Ротационно-вытяжная гибка

Ротационная вытяжка труб производится на станках с электрическими либо гидравлическими суппортами для передвижения давящих роликов. Последние служат для получения нужной конфигурации и толщины производимого элемента.

При ротационной вытяжке получают изделия из полых вращающихся стержней, деформируемых валиками по перемещающейся оправке. Сейчас в большинстве случаев используются ротационно-вытяжные станки с ЧПУ. Их программа учитывает сопротивление материала при его деформировании. При изготовлении продукции используется соответствующий ГОСТ.

Заключение

В небольших объемах гибка труб может производиться при помощи ручного инструмента. В промышленных масштабах это делается на специальных станках. Перед работой необходимо осуществить расчеты минимально допустимого радиуса гибки.

Как самостоятельно согнуть профильную трубу

Труба является просто незаменимым изобретением человека. Без нее не обходится ни одна техника, строительство и комфортное проживание. Трубы несут в наш дом воду и газ, отводя при этом все ненужные стоки. На производстве они также являются неотъемлемыми элементами для полноценного функционирования. Но при применении труб не всегда обходятся простым прямым прокладыванием. Они имеют изгибы и повороты. Все это делается для того, чтобы максимально комфортно расположить их для потребителя, и создать коммуникации со всеми удобствами. Для сгибания труб применяют специальные приспособления, и делать это можно даже вручную. Применяемый метод зависит от материала и диаметра. Рассмотрим, какой же бывает радиус гиба труб, и все особенности этого процесса.

Стандарты и приспособления

Естественно, для каждой трубы применяют свои стандартные углы. Этот показатель, как уже говорилось, зависит от материала и диаметра. Чаще всего встречаются изделия с поворотами и гибкой при строительстве домов. Для этого применяют специальные приспособления – трубогибы. Рассмотрим самые часто применяемые. Итак, трубогибы бывают:

Радиус гиба трубы

  • ручные;
  • гидравлические;
  • электромеханические;
  • плоскопараллельные пластины;
  • стальная пружина.

Ручные трубогибы

Ручной трубогиб применяется при гибке материалов небольшого диаметра. В данном устройстве можно легко согнуть трубы из цветных металлов и нержавейки. Принцип работы этого устройства заключается в том, что вставив один конец в специальный зажим, нужно начинать крутить ручку. Проводя эту процедуру, труба будет проходить между вальцами, и таким образом создается нужный поворот. При проведении этой процедуры рекомендуется придерживаться ГОСТ, в котором указано, что минимальные радиусы гибки для труб из чистых цветных металлов и нержавейки обязательно должен составлять:

  1. если диаметр меньше 20мм – не менее 2,5D;
  2. если диаметр больше 20мм – 3,5D и больше.

D – это показатель наружного диаметра трубы.

Оборудование для гибки труб по радиусу

Строительный рынок предлагает широкий выбор индивидуальных инструментов, позволяющих выполнять гибку труб по радиусу. Сегодня можно приобрести как простейшие пружины, так и сложное электромеханическое оборудование с гидравлической подачей.

  • Ручные трубогибы.

Устройства для гибки труб по радиусу, относящиеся к этому классу, характеризуются простотой конструкции, небольшим весом и габаритами, для выполнения гибки мастеру необходимо прикладывать физические усилия. В зависимости от принципа работы ручные трубогибы могут относиться к одной из следующих категорий:

Рычажные. Для выполнения гибки по радиусу используется большой рычаг, который позволяет снизить прилагаемые физические усилия. В подобных приспособлениях трубу вставляют в пуансон (оправу определенной формы и размера), затем за счет рычага огибают шаблонную поверхность заготовкой, получая в итоге готовое изделие нужного профиля. С помощью рычажного приспособления можно обрабатывать трубы малого диаметра (не более 2,5 см), изготовленные из мягких металлов, с радиусом закругления, достигающим 180°.

Рекомендовано к прочтению

  • Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
  • Виды резки металла: промышленное применение
  • Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно

Арбалетные. Для обработки необходимо поместить заготовку на два валика или упора. Гибка происходит за счет того, что на поверхность трубы давит пуансон определенной формы и сечения. Благодаря сменным насадкам и подвижным упорам можно задавать различные значения радиуса изгиба как стальных заготовок, так и изделий из цветных металлов.

Гибочный башмак располагается на штоке, для перемещения которого используется винтовая передача, гидравлическое давление жидкости, нагнетаемой вручную или электроприводом. С помощью этих приспособлений можно выполнять гибку по радиусу труб, изготовленных из мягких металлов, диаметр которых не превышает 100 мм.

Трехроликовые агрегаты (трубогибочные вальцы). Наиболее распространенные устройства, используемые для гибки труб по радиусу в бытовых и промышленных масштабах, в основе работы которых лежит принцип холодной вальцовки. Их конструкция состоит из двух роликов, в которых крепится заготовка, затем к поверхности заготовки приближается третий ролик с одновременной прокаткой изделия в разные стороны. Таким образом можно обрабатывать трубы большего сечения, не опасаясь складкообразования. Аппарат не позволяет получить небольшой радиус закругления (менее 3-4 размеров внутреннего диаметра).

Названные приспособления для гибки по радиусу являются бездорновыми, соответственно, они показывают низкую эффективность при обработке изделий с тонкими стенками. Кроме того, их применение не рекомендовано при гибке заготовок со сварным стыком стенок, т. к. в процессе пластической деформации существует вероятность раскрытия отдельных участков шва.

  • Электромеханические трубогибы.

В промышленных масштабах пользуются электромеханическими приспособлениями, позволяющими выполнять различные технологические процессы.

Бездорновая гибка. При радиусе гибки трубы типа 3D или 4D используются установки для бездорновой обработки. При помощи таких станков обрабатывают толстостенные трубы, используемые в мебельной и строительной отраслях, для изготовления магистральных трубопроводов. Отличительными характеристиками станков является простота конструкции и управления, малые размеры и вес.

Бустерная обработка. Применяются аппараты, в процессе работы которых деталь продвигается на специальной каретке с узлом. При помощи этих устройств для гибки труб по радиусу можно получать сложные изгибы, при этом стенки заготовок не будут утончаться. Они используются в производстве различных змеевиков, оборудования для котельных и других объектов теплоэнергетической сферы.

Дорновая гибка. С помощью такого оборудования производится высококачественная гибка по радиусу труб с тонкими стенками, наружный диаметр которых не превышает 120 мм. Управлять промышленными станками можно посредством автоматического или полуавтоматического программного правления.

Трехвалковая гибка. Оборудование подходит для обработки по радиусу заготовок из любых металлов и сплавов. Кроме того, оно без проблем справится как с заготовками, имеющими круглое или прямоугольное сечение, так и с уголками или плоскими пластинами. Многофункциональность аппаратуры обусловлена возможностью использования валков разных размеров с различными рабочими поверхностями. Показывает высокую эффективность при работе с длинными заготовками, имеющими одинаковый большой радиус закругления на всем протяжении.

Гидравлические трубогибы

Эти устройства также применяются для сгибания труб небольшого диаметра. Здесь приложение небольшой силы компенсируется за счет специального гидроцилиндра. Использование этого приспособления заключается в определении места сгиба и дальнейшем проведении этой процедуры, предварительно вставив один край в приспособление. Далее при помощи рычага просто нужно выполнять поступательные движения. Здесь также обязательно нужно учитывать минимальный радиус гиба трубы.

Требования ГОСТов к радиусам изгиба труб

Минимальный радиус гиба трубы может быть получен только на дорновых трубогибах, работающих способом наматывания. К таким трубогибочным станкам относятся:

  • Ручные программируемые дорновые трубогибы СМ-30 серии PARTNER в 2-х и 3-х координатном исполнении;
  • Полуавтоматические программируемые дорновые NC трубогибочные станки СЕ-30 серии PARTNER в 2-х и 3-х координатном исполнении
  • Автоматические дорновые CNC трубогибочные станки СЕ-30 серии PARTNER.3X;
  • Полуавтоматические программируемые дорновые NC трубогибочные станки СЕ-51 серии MASTER;
  • Автоматические дорновые CNC трубогибочные станки СЕ-51 серии MASTER.3X;
  • Полуавтоматические программируемые дорновые NC трубогибочные станки СЕ-80 серии PROFi;
  • Автоматические дорновые CNC трубогибочные станки СЕ-80 серии PROFI.3X.

Минимально допустимые радиусы гибов круглых труб

Радиус гиба трубы зависит от ее наружного диаметра (Dн), толщины стенки (S) и пластичности материала.

Важным показателем, наравне с радиусом гиба, является длина прямого участка трубы, необходимая для ее зажима при гибе.

Рекомендуемые минимальные радиусы гибов и значений длин прямых участков, при гибке медных и латунных труб, изготовленных по ГОСТ 617-90 и ГОСТ 494-90

Наружный диаметр трубы, мм34681015182430
RoРадиус гиба по оси трубы (осевой радиус), мм7,51015202537,54584105
LМинимальная длина прямого участка, мм101218253045505560

Рекомендуемые минимальные радиусы гибов и значения длин прямых участков при гибке стальных водогазопроводных труб изготовленных по ГОСТ 3262-75

Условный проход, мм8101520253240506580
Наружный диаметр трубы, мм13,51721,326,833,542,3486075,588,5
R minМинимальный радиус гиба при горячей гибке труб, мм4458,575,693,4116,7151,6174210262,8309,3
Минимальный радиус гиба при холодной гибке труб, мм84108,5140,6173,4216,7271,6314390487,8574,3
L minМинимальная длина прямого участка404550557085100120150170

При выборе радиуса гибки, предпочтение следует отдавать радиусам гиба для холодной гибки труб.

При определении длины заготовки детали складываются длины прямых участков и длины дуг изогнутых участков трубы.

Длина дуги изогнутого участка (А) рассчитывается по формуле:

Гибка профильной трубы — какой оборудование применяется?

Гибка профильной трубы по радиусу позволяет сэкономить время сборки металлоконструкции.

Ведь дугообразную балку можно либо согнуть из одного отрезка профильной трубы, либо собрать с помощью сварки из десятка-другого заготовок, нарезанных из той же разновидности металлопроката.

  1. Технология гибки профильной трубы машинным способом
  2. Гибка профильной трубы своими руками
  3. Оборудование для гибки труб: заводские и самодельные варианты
  4. Самодельные трубогибы

Технология гибки профильной трубы машинным способом

В основе процесса механической гибки лежит контролируемая деформация тела трубы, осуществляемая на особых станках-трубогибах. Деформируемое изделие помещают на два «транспортных» вальца и прижимают (сверху или снизу) деформирующим вальцом.

Причем деформирующий валец располагается между транспортной парой (чаще всего по центру) и сгибает расположенную «в воздухе» трубу, используя транспортные вальцы как опорные поверхности.

Контролируя скорость подачи тубы и прижимное усилие можно влиять и на степень «кривизны» трубы, и на производительность процесса. Причем радиусная гибка профильных труб, как правило, происходит за несколько «проходов. Изделие деформируется постепенно, поэтому трубу «заправляют» в систему подачи станка несколько раз и, прокатывая сквозь зону деформации, увеличивают степень кривизны изделия. Результат контролируется шаблоном, к которому прикладывают «полусогнутую» трубу.

При этом внешние габариты тела трубы практически не меняются, а в теле изделия накапливаются практически неощутимые усталостные деформации. Ну а сама процедура реализуется в «холодном» состоянии.

Причем при определенной сноровке, используя мощные, гидравлические трубогибы для профильных труб, изделие можно «скрутить» даже в кольцо.

Однако, подобные манипуляции с профильной трубой возможны с оглядкой на минимальный радиус кривизны изгиба, который вычисляют по внешним габаритам деформируемого изделия. Стоит выйти за этот «минимальный радиус» и в теле трубы появятся трещины, а собранная из таких изделий металлоконструкция развалится под своим весом.

Читайте также:  Грибок на стенах: причина появления и способы борьбы (фото)

Гибка профильной трубы своими руками

Для деформации профильной трубы инструмент, конечно же, нужен, но не обязателен. Эту операцию можно выполнить и без трубогиба, фактически «своими руками», задействовав наполнители и шаблоны.

Сам процесс ручной гибки, в этом случае, выглядит следующим образом:

  • В подготовленный мерный отрезок трубы, один торец которого заглушен плотной пробкой, засыпается песок или заливается вода.
  • После заполнения внутренней полости второй торец заглушается такой же пробкой.
  • Далее труба помещается в шаблон – частокол из штырей, в который вводится свободный торец. Орудуя вторым торцом как рычагом можно согнуть край трубы в шаблоне, после чего нужно продвинуть деформируемого изделии далее по шаблону и продолжить операцию тем же образом.

В итоге, труба деформируется. Правда, такой трубогиб для профильной трубы – ручной, с плохо контролируемым усилием изгиба – не гарантирует качество операции, особенно, на протяженных участках.

Кроме того, для гибки труб можно использовать обычный домкрат. Его подводят под два штыря, вбитых в стену. Заполненную песком или водой трубу укладывают на шток домкрата и поднимают до уровня упоров. После этого шток продолжает движение и выгибает участок трубы.

Такой способ, в сочетании с шаблоном, гарантирует достаточно высокое качество операции, поскольку позволяет контролировать процесс гибки за счет дозирования деформирующего усилия.

Оборудование для гибки труб: заводские и самодельные варианты

Классическое приспособление для гибки профильной трубы – это трубогиб. Причем агрегаты подобного типа бывают ручными и механизированными.

У ручных станков от мускульной силы оператора работает и привод подачи трубы (соединенные цепной передачей вальцы) и генератор деформирующего усилия (соединенная с верхним вальцом струбцина).

Механизированный станок для гибки профильной трубы работает на электрическом приводе, который генерирует крутящий момент на подающих вальцах. Генератор прижимного усилия такого агрегата функционирует либо от мускульной силы оператора (струбцина), либо от гидравлического привода (ротационный пресс).

К заводским моделям трубогибов относятся агрегаты из серии «ПГ» (профелегибы).

Причем в быту и промышленности используют следующие модели:

  • ПГ-1 – мобильный трубогиб, который могут использовать и «домашние мастера» и слесари или сантехники из аварийных бригад. Этот компактный аппарата сгибает профиль с габаритами до 40х40 миллиметров. Причем минимальный радиус изгиба – 180 миллиметров, а минимальный диаметр (для кольцеобразных деталей) – 0,6 метра.
  • ПГ-2 – мобильный трубогиб с увеличенной мощностью. Этот аппарат сгибает даже 60-миллиметровые профили. Минимальный радиус изгиба в данном случае равен 22 сантиметрам (диаметр — 60 сантиметрам).

Средняя стоимость подобных станков – 600-700 долларов США. Поэтому большинство домашних мастеров используют не «фабричные» а самодельные трубогибы. Или заказывают услугу у специализированных компаний.

Причем цена гибки профильной трубы зависит от объемов работы, габаритов и конструкционного материала деформируемого изделия и сложности профиля согнутой детали.

Самодельные трубогибы

Самодельные аппараты для гибки труб конструируют на основе трехвальцовой схемы, реализованной в промышленных трубогибах.

Сборку такой конструкции начинают с производства каркаса – прямоугольника, изготовленного из четырех швеллеров, соединенных сваркой.

На изготовленный каркас, по центру, наваривают П-образный кронштейн, в центр верхней планки которого вваривают гайку – основу будущей струбцины. В эту гайку вкручивают винт с маховиком. Пята винта контактирует с подвижной плитой, которая перемешается в пазах боковых стенок П-образного кронштейна. В плиту (которую можно выполнить в виде того же П-образного кронштейна, только с короткими вертикальными «ножками) встраивают валец (закрепляя между боковыми «ножками»). Прижимное усилие будет генерироваться струбциной.

По бокам от П-образного кронштейна наваривают стержневые кронштейны, которые будут удерживать подающие вальцы. Крепление вальцов осуществляется с помощью винтов. Причем с одной стороны на вальцы монтируют звездочки цепной передачи (можно использовать детали от велосипеда).

В финале на подающие вальцы надевают цепь и крепят к одной из звездочек рукоять, с помощью которой генерируют момент вращения на валу.

Схема работы такого агрегата очень проста:

  • Деформируемую трубу укладывают на подающие вальцы и поджимают деформирующим роликом, затягивая винт струбцины.
  • После этого, вращая рукоять подающей системы, прокатывают всю трубу сквозь зону деформации.
  • При необходимости вышеописанные действия повторяют еще раз.

В итоге, труба гнется, а владелец оборудования экономит от 500 до 700 долларов США.

Угол пружинения при гибке труб и профилей. Расчет угла пружинения.

Нередко при монтаже инженерных систем необходимо прокладывать некоторые участки под определённым друг к другу углом. Поскольку ПНД труба гибкая, при помощи специального оборудования и приспособлений ей можно придать требуемую форму. Многие считают, что выполнение подобной работы под силу исключительно профессионалам. Аргументируют они это тем, что только настоящий специалист, зная радиус трубы, сможет правильно сформировать требуемый радиус изгиба.

Сгибать трубы ПНД можно разными способами, но каждый метод требует точного расчета

Поведение круглого, квадратного и прямоугольного сечения, виды разрушений

Толщина трубных стенок на внешней части гиба становится меньше из-за того, что при возникающих напряжениях появляется растягивающий момент:

  1. Ставшая тонкой внешняя стенка тяготеет к выгибу, направленному к срединной оси трубы. Это приводит к тому, что ее поперечное сечение деформируется.
  2. Когда предел прочности изделия превышается, оно разрывается по внешней плоскости изгибания.

Толщина трубных стенок на внутренней части гиба становится больше, из-за появления сжимающего напряжения. Когда предел прочности изделия на сжимание превышается, оно утрачивает локальную жесткость. Это приводит к образованию глубоких складок на внутренней плоскости изогнутой трубы.

Как ведут себя квадратный и прямоугольный профиль:

  1. Их трубные стенки подвержены сжимающему и растягивающему напряжению, как на наружной, так и на внутренней плоскости изгиба, по максимуму.
  2. У материала повышенная склонность к деформациям, мастеру трудно их контролировать.
  3. Профильный материал на внутренней стороне изгиба склонен к вертикально направленному расширению. При этом он течет горизонтально вдоль торца изделия. Эти напряжения вдавливают вертикально расположенные трубные стенки. При этом квадрат поперечного сечения деформируется. Он приобретает конфигурацию трапеции.
  4. Поперечное сечение прямоугольной и квадратной формы плохо передает зажимные усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  5. Профиль стремится проскользнуть вдоль колодки в начале изгибания. При этом он может ее тереть, что ведет к износу оборудования.

Поведение материала с круглым сечением, когда происходит его изгиб:

  1. Материал меньше деформируется на участках наивысшего напряжения. Места максимального сжимания/растягивания расположены по касательной осевой линии к поперечному сечению.
  2. Круглая форма дает металлу возможность равномерно растекаться по всем направлениям в ходе изгибания. Благодаря этому мастеру легче контролировать процессы деформации материала.
  3. Благодаря поперечному сечению округлой формы труба хорошо передает усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  4. При гибке круглых труб по радиусу, они практически не проскальзывают в инструменте.


Как рассчитать минимально допустимый радиус

Минимальный радиус гиба трубы, при котором появляется критическая степень деформации, определяет соотношение:

  • Rmin означает минимально возможный радиус гиба изделия;
  • S обозначает толщину, которой обладает трубопровод (в мм).

Следовательно, радиус по срединной трубной оси равен: R=Rmin+0,5∙Dn. Тут Dn означает условный диаметр круглого стержня.

Обязательное условие, чтобы грамотно вычислить минимальный радиус изгиба — это необходимость принять во внимание соотношение:

  • Кт означает коэффициент тонкостенности изделий;
  • D указывает на наружный диаметр труб.

Следовательно, универсальная формула для вычисления минимально допустимого радиуса гибки:

Когда заданный радиус получается больше, нежели значение, получаемое по приведенной выше формуле, то используется метод холодной гибки труб. Если он меньше рассчитанной величины, материал следует предварительно нагреть. Иначе его стенки при гибке деформируются.

Следует учесть тот случай, когда параметр тонкостенности составляет 0,03 Читайте также: Хотите купить настольный пресс для литья пластмасс в Москве?

  1. Для примерного вычисления упругой деформации для стальной, медной трубы с проходом до 4 см принимается величина коэффициента 1,02.
  2. Для аналогов с внутренним диаметром больше 4 см эта цифра будет равной 1,014.

Чтобы точно знать угол, на который следует гнуть материал, учитывая радиус инерции трубы, применяется формула:

  • ∆c является углом поворота срединной оси;
  • Ki — это коэффициент пружинения по справочнику.

Когда искомый радиус больше сечения полого стержня в 2-3 раза, берется коэффициент пружинения 40-60.

Радиусы изгиба труб

Радиусы изгиба труб

Гнутьем труб называется технологический процесс, В результате которого под действием внешних нагрузок изменяется наклон геометрической оси трубы. При этом в металле стенок трубы возникают упругие и упруго-пластические деформации. На внешней части погиба возникают растягивающие напряжения, а на внутренней—сжимающие. В результате этих напряжений наружная по отношению к оси изгиба стенка трубы растягивается, а внутренняя сжимается. В процессе гнутья трубы происходит изменение формы поперечного сечения — начальный кольцевой профиль трубы переходит в овальный. Наибольшая овальность сечения наблюдается в центральной части погиба и уменьшается к началу и концу погиба. Это объясняется тем, что наибольшие растягивающие и сжимающие напряжения при гнутье приходятся на центральную часть погиба. Овальность сечения в месте изгиба не должна превышать: для труб диаметром до 19 мм— 15%, для труб диаметром 20 мм и более— 12,5%. Овальность сечения Q в процентах определяют по формуле:

где Dмакс, Dмин, Dном — максимальный, минимальный и номинальный наружные диаметры труб в месте изгиба.

Кроме образования овальности при гнутье, особенно тонкостенных труб, на вогнутой части погиба иногда возникают складки (гофры). Овальность и складкообразование отрицательно сказываются на работе трубопровода, так как они уменьшают проходное сечение, увеличивают гидравлическое сопротивление и являются обычно местом засорения и повышенной коррозии трубопровода.

В соответствии с требованиями Госгортехнадзора радиусы изгиба стальных труб, отводов, компенсаторов и других гнутых элементов трубопроводов должны быть не менее следующих величин:

при гнутье с предварительной набивкой песком и с нагревом — не менее 3,5 DH.

при гнутье на трубогибочных станках в холодном состоянии без набивки песком — не менее 4DH,

при гнутье с полурифлеными складками (с одной стороны) без набивки песком с нагревом газовыми горелками или в специальных печах — не менее 2,5 DH,

для крутоизогнутых отводов, изготовленных методом горячей протяжки или штамповки, — не менее одного DH.

Методы сгибания труб по радиусу

Существует несколько методов гибки труб по радиусу.

С помощью ручных трубогибов. При единичном изготовлении гнутых труб используется ручной инструментарий. При этом материал может нагреваться либо обрабатываться в холодном виде. Приспособления представляют собой оправку, оснащаемую перемещающимся роликом, который гнет материал. Их принцип функционирования основан на сжатии стержня. Перед работой учитывается радиус инерции круглой или квадратной трубы.

Работать прямо на стройплощадке можно при помощи мобильных устройств разной конструкции.

Самые простые рычажные приспособления. Благодаря длинному плечу в них материал гнется с помощью силового воздействия человека. Рычажные устройства дают возможность изгибать трубы под углом до 180 градусов. При условии, что это гибкий материал (сталь-нержавейка, медь, алюминий) диаметром до 20 мм.

Арбалетные трубогибы обладают более сложной конструкцией. В них труба укладывается на две опоры, которые поворачиваются вокруг своей оси. Гибочный модуль, сопряженный с передвигающимся штоком, давит на участок стержня, находящийся меж опорами.

В арбалетных приспособлениях возможна гибка полых стержней сечением до 10 см на углы до 90 градусов.

Штоки, которые давят на заготовку, могут быть:

  • винтовыми механическими;
  • гидравлическими, оснащенными ручным приводом;
  • гидравлическими, оборудованными электродвигателем.

Наиболее производительны электрические приспособления. В них гибка заготовок осуществляется на съемных модулях, имеющих разный радиус. Изделие сгибается под нужным углом с помощью поворачивающейся оправки. Если строительная площадь не имеет электроснабжения, устройство может работать от аккумулятора.

С помощью такого инструмента может производиться гибка заготовок под углом до 180 градусов.

Гибы труб. Радиусы изгиба труб

Труба является просто незаменимым изобретением человека. Без нее не обходится ни одна техника, строительство и комфортное проживание. Трубы несут в наш дом воду и газ, отводя при этом все ненужные стоки. На производстве они также являются неотъемлемыми элементами для полноценного функционирования. Но при применении труб не всегда обходятся простым прямым прокладыванием. Они имеют изгибы и повороты. Все это делается для того, чтобы максимально комфортно расположить их для потребителя, и создать коммуникации со всеми удобствами. Для сгибания труб применяют специальные приспособления, и делать это можно даже вручную. Применяемый метод зависит от материала и диаметра. Рассмотрим, какой же бывает радиус гиба труб, и все особенности этого процесса.

Стандарты и приспособления

Естественно, для каждой трубы применяют свои стандартные углы. Этот показатель, как уже говорилось, зависит от материала и диаметра. Чаще всего встречаются изделия с поворотами и гибкой при строительстве домов. Для этого применяют специальные приспособления – трубогибы. Рассмотрим самые часто применяемые. Итак, трубогибы бывают:

  • ручные;
  • гидравлические;
  • электромеханические;
  • плоскопараллельные пластины;
  • стальная пружина.

Гибка в штампах при помощи прессования

Сгибание заготовок, длиной не более 70 сантиметров, можно осуществлять при помощи штампования. В данном случае используются гидравлические либо механические прессы. Этот способ позволяет изготавливать элементы конструкций со сложной формой.

Прессование заготовок является самым дорогим способом гибки. Однако и производительность его наиболее высокая. Данный метод позволяет производить широчайший сортамент продукции.

Трубогибочное станочное оборудование

Гибка труб в промышленных масштабах осуществляется с помощью станков.

Гибка вальцеванием. Наиболее распространены станки, гнущие изделия при помощи вальцевания. Чаще всего применяется оборудование с тремя валками, предназначенное для изгибания длинных заготовок. На нем может делаться спиральный трубный прокат.

Изделие двигается через ролики, местоположение которых определяет радиус его изгиба. Одновременно оно с обеих сторон сжимается деформирующим цилиндром. Он расположен между валиками, так, чтобы была возможность гнуть заготовку на весу. Ролики в процессе обработки металла выполняют функцию опоры.

Обработка сжатием

Нередко на производстве применяются станки, гнущие заготовки с малым радиусом способом сжатия. На них обрабатываются заготовки малого и большого сечения. Процесс происходит с местным разогревом изделий и одновременным осевым давлением на них.

Станок состоит из:

  • станины с расположенным на ней нагревателем;
  • опорного ролика;
  • пары клещевых зажимов, первый из них — гибочный поворотный, второй — осадочный.

Устройство способно гнуть элементы под углом 180º. Оно зажимает заготовки с постоянным усилием независимо от их сечения и значения осевого усилия, образующегося в эпицентре деформации при изгибе изделия. Оборудование может обрабатывать квадратный и прямоугольный профиль.

Ротационно-вытяжная гибка

Ротационная вытяжка труб производится на станках с электрическими либо гидравлическими суппортами для передвижения давящих роликов. Последние служат для получения нужной конфигурации и толщины производимого элемента.

При ротационной вытяжке получают изделия из полых вращающихся стержней, деформируемых валиками по перемещающейся оправке. Сейчас в большинстве случаев используются ротационно-вытяжные станки с ЧПУ. Их программа учитывает сопротивление материала при его деформировании. При изготовлении продукции используется соответствующий ГОСТ.

Заключение

В небольших объемах гибка труб может производиться при помощи ручного инструмента. В промышленных масштабах это делается на специальных станках. Перед работой необходимо осуществить расчеты минимально допустимого радиуса гибки.

Ссылка на основную публикацию