Гибка трубы по радиусу – нюансы технологического процесса

Как производится гибка металлических труб: технологические тонкости выполнения работ

Трубы, согнутые под углом, нашли применение в нефтяной и химической отраслях, машино- и аппаратостроении. Без них не обходится ни один архитектурный или строительный проект.

Для поворотов можно использовать всевозможные фитинги, но тогда возможно возникновение течи, а иногда это просто недопустимо из эстетических соображений. Более привлекательный внешний вид и высокую надежность обеспечивает гибка труб — процесс, не нарушающий их целостность.

Мы расскажем, как лучше согнуть металлическую трубу как по холодной, так и по горячей технологии. В представленной нами статье описана специфика сгибания труб, выполненных из различных материалов. Приведены особенности работы с профильными и обычными круглыми трубами.

Особенности процесса гибки

Каждый металл обладает своими особенностями, без их учета невозможно придать металлическому прокату сложную форму. На изгибаемую трубу воздействуют радиальные и тангенциальные силы.

Первые деформируют сечение, а последние способствуют появлению складок. Основное требование к окончательному результату — сечение трубы должно остаться без изменений, а на стенках не должно быть гофр. Гибка позволяет свести к минимуму число сварных швов при прокладке трубопроводов со всяческими отводами.

Способы сгибания труб

Исходя из требуемого угла загиба, материала и диаметра трубы, гибку можно осуществить вручную или с применением специального оборудования. Различают также горячую и холодную гибку, с наполнением полости трубы и без ее наполнения.

После прекращения воздействия нагрузки возникает такое явление, как пружинение, прямо пропорциональное модулю упругости материала. Величина возможной деформации также зависит от примененного метода гибки и геометрии объекта.

Специфика горячей технологии

Выбирают этот метод, когда нужно согнуть трубу диаметром от 10 см. Деформируют трубы горячим способом как вручную, так и с применением механизмов. Существует такое понятие, как минимальный радиус изгиба.

Протяженность зоны трубы, которую необходимо нагреть, определяют исходя из диаметра трубы и угла изгиба. При этом закругление не может быть меньшим, чем диаметр трубы, умноженный на 3.

Находят длину нагреваемого участка по формуле:

L = α х d / 15

В формуле: L — искомая длина в мм, α — угол изгиба в градусах, d — диаметр трубы снаружи в мм, 15 — коэффициент. Допустим, трубу диаметром 200 мм нужно изогнуть под углом 60⁰, тогда L = 60 х 200/15 = 800 мм, т.е. 4 диаметра.

Чтобы согнуть трубу, ее нужно нагреть до 900⁰. Оптимальная температура для начала гибки 760⁰, а на конец — 720⁰С. При пережоге ухудшаются прочностные характеристики материала.

В процесс горячего изгиба входит несколько операций:

• изготовление шаблона;
• набивка песком;
• разметка участка;
• нагрев;
• изгибание.

Чтобы не деформировалось сечение трубы и на внутренней ее части в месте изгиба не образовывались сладки, внутреннее пространство набивают кварцевым песком.

Предварительно песок сушат и прокаливают, с целью удалить органические примеси при температуре от 150 до 500⁰, а после пропускают через мелкое решето с размером ячеек 3,3 х 3,3 мм. Перед тем как начать набивку трубы, нужно заглушить один ее конец.

В качестве заглушек применяют деревянные или металлические пробки, имеющие отверстие для выхода газов. Мелкий и влажный песок использовать нельзя, т.к. первый при термическом воздействии спекается и крепко пристает к стенкам труб.

Второй, в результате образования пара, способствует возникновению высокого внутреннего давления, что может стать причиной вылета пробки. Недопустимо наличие в набивке камешков, они могут продавить стенку трубы.

Процесс набивки трубы очень трудоемкий, поэтому ее транспортируют к вышке и придают ей слегка наклонное или вертикальное положение. Так как качество изгиба находится в прямой зависимости от уплотнения набивки, трубу на протяжении процесса непрерывно обстукивают. Глухой звук свидетельствует о хорошем наполнении заготовки.

Перед тем как приступить непосредственно к главной операции, на набитой песком трубе прорисовывают участки будущих изгибов, приложив шаблон. Нагревают трубы в печах или горнах. Сгибают как вручную, так и механизированным способом.

В последнем случае используют специальные плиты, оснащенные упорными стойками, с помощью которых фиксируется нагретый участок трубы и прижимами, служащими для удержания конца трубы на плите. На противоположный торец трубы надевают трос, натяжение которого с помощью лебедки или шпиля и заставляет трубу изгибаться.

Чтобы стенки трубы не деформировались, в пространство стойка-труба помещают прокладки — прямые или изогнутые. Свободный конец с надетым на него тросом подстраховывается при помощи подставки. Во время процесса осуществляют контроль геометрии трубы, периодически прикладывая к ней шаблон.

Изогнув трубу под нужным углом, из нее удаляют пробки путем выжигания или просто выбивают их. Песок высыпают, трубу очищают и промываю. Выполняют окончательную проверку изгиба при помощи шаблона.

Гибка холодным методом

Для изменения конфигурации труб небольших диаметров используют различные ручные приспособления, для больших — механизированные трубогибы. В домашних условиях чаще всего требуется гибка водогазопроводных стальных труб, применяемых в устройстве систем водоснабжения и отопления.

Гибка трубы под 90⁰ называется отводом, 180⁰ — калач, с образованием уступа — утка, в виде петли — скоба.

Для ручной гибки существуют и другие приспособления. В домашних условиях для изготовления змеевика для нагрева воды, трубку из нержавейки диаметром около 20 мм просто наматывают на отрезок трубы большого диаметра. Предварительно на большую трубу наваривают скобу, укладывают ее на опоры и зажимают.

Трубку плотно набивают песком и закрывают пробками, затем вставляют в скобу и начинают навивку. Трубу, используемую в качестве шаблона, нужно прокручивать, поэтому потребуются усилия как минимум двух человек. Закончив навивку, змеевик ровняют.

Гибку трубы из нержавеющей стали или другого материала в домашних условиях можно выполнить и на самом простом приспособлении. Его целесообразно применять при небольших объемах работ.

Несложный механический станок для сгибания трубы можно соорудить собственными руками, особенно, если вы владеете навыками сварщика и знакомы со сварочным аппаратом:

Технология радиусной гибки труб

При возведении дома на нескольких этапах строительства требуется применение арматуры:

• При устройстве фундамента;
• При возведении перекрытий;
• При устройстве армопояса.

Арматура поставляется на строительную плщадку в виде прямых бетонных прутьев, и, чтобы проложить по периметру дома, в некоторых местах её потребуется согнуть. Неправильная гибка арматуры (с подрезами, подогревом мест сгиба) может привести к уменьшению прочностных характеристик. Для «правильного» сгибания используются специальные инструменты – арматурогибы.

Сфера применения гибочных станков для арматуры

Гибочные станки бывают с ручным и с электрическим приводом. Первые чаще применяются для упрощения работ на стройке и для решения бытовых задач:

• Для гибки арматуры непосредственно на стройплощадке при возведении зданий и сооружения на этапе армирования ЖБ-конструкций;
• Для изготовления отдельных изделий из железобетона;
• Для изготовления каркасов, рам, креплений;
• Для производства деталей машин и механизмов.

Станки с электрическим приводом применяются при массовом производстве металлических и ЖБ-изделий.

Особенности оборудования

Арматурогибы ручные встречаются в трёх разных исполнениях:

1. На основе простого рычага – в этой системе чем длиннее рычаг, тем меньше сил для сгибания нужно приложить.
2. Статичные, которые служат для надёжной фиксации прута. С такими станками для сгибания нужно использовать дополнительные устройства – ключи.
3. На системе рычагов – благодаря системе из нескольких рычагов позволяют производить сгибание своими силами арматуры диаметром до 16 мм под любым углом.

Электрические арматурогибы работают на электрическом моторе и не требуют применения усилий оператора для выполнения операций изгиба – оператору достаточно управлять станком с помощью ножной педали. Существуют электрические станки с ЧПУ.

Приспособление (ручной станок) для гибки арматуры своими руками

» Своими руками » Станок для гибки арматуры своими руками » Приспособление (ручной станок) для гибки арматуры своими руками

Принцип действия всех конструкций ручных приспособлений для гибки металла (иногда их называют ручными станками) один и тот же: используется «рычаг первого рода». Если у вас имеется:

• желание (инициированное потребностью) создать гибочное приспособление для арматуры;
• слесарные навыки;
• необходимый инструмент (в том числе слесарный верстак с тисками)

— то вы обратились по адресу. С нашей подсказкой вы сможете создать приспособление (ручной станок) для гибки арматуры своими руками. Приспособление предлагаемой конструкции может изгибать стальную арматуру диаметром ≤ Ø 15 мм.

Какой потребуется инструмент

Кроме набора слесарного инструмента, который имеется у всякого мастеровитого хозяина для выполнения «работ по дому и на даче», потребуются:

• любой сварочный аппарат. Вы на нём будете выполнять сварку ММА;
• электродрель;
• отрезная машина (УШМ) и отрезной диск «по стали»;
• абразивный станок.

Описание гибочного приспособления

Гибочное приспособление состоит из двух частей:

• неподвижной. Она называется основание;
• подвижной. Она называется рычаг.

Обрабатываемый стержень размещается между оправками и деформируется под воздействием установленного на рычаге штифта. Величина усилия определяется длиной ручки рычага (обычно длина около 500 мм) и физическими возможностями слесаря. При необходимости, следует предусмотреть возможность удлинения ручки (например, пустотелой трубой).

Технология изготовления приспособления для гибки арматуры

Необходимо подготовить оправки 3 штуки Ø 20 мм и штифт Ø 25 мм длиной по 50 мм каждый (смотри чертежи). На штифт должен свободно одеваться рычаг. Достигается это обработкой размера Ø 25 мм на штифте при помощи абразивного станка.

Основание

Для основания вырезаем стальную пластину толщиной ≥ 10 мм (чертёж пластины смотри ниже). Сверлим на ней отверстия:

• Ø 20 мм для оправки;
• Ø 25 мм для штифта.

Основа гибочного приспособления.

Если вы являетесь счастливым обладателем прочного и крепкого верстака, то можете просверлить в основании 4 отверстия Ø 8…10 мм (на чертеже обозначено Ø 8 мм) для крепления приспособления к нему. Если прочность верстака вызывает сомнение, то следует основание приварить к уголку 100 х 100 (мм) длиной 1000 мм и уже в уголке сверлить для крепления указанные выше отверстия. В просверленные отверстия Ø 20 мм и Ø 25 мм вставляем оправку и штифт (как показано на чертеже) и привариваем.

Рычаг

Для рычага вырезаем стальную пластину толщиной ≥ 10 мм (чертёж пластины смотри ниже). Сверлим на ней отверстия:

• Ø 20 мм для оправки;
• Ø 25 мм для штифта.

Рычаг гибочного приспособления.

Привариваем к рычагу оправку и ручку Ø 20 мм и длиной 550 мм. Для предотвращения производственного травматизма, на конец ручки можно надеть какую-нибудь защиту (например, пластиковую пробку от шампанского).

Заключение

После проведения всех работ, следует места сварки очистить карщеткой от сварочного шлака. Все острые кромки следует «завалить» при помощи мелкого напильника. Приспособление будет эксплуатироваться на улице, а поэтому следует предусмотреть антикоррозионное покрытие – в данном случае достаточно пентафталевой краски типа «ПФ» (только не забудьте подготовить поверхность – очистить соответствующим растворителем). В месте соединения рычага со штифтом поверхности следует смазать любой консистентной смазкой (солидол, автол, жировая смазка и т. п.). За состоянием этого узла следует следить постоянно и смазывать его (это значительно облегчит вашу работу и продлит «жизнь» приспособлению).

Правила эксплуатации

Принцип действия этого приспособления предельно прост – его легко понять, если посмотреть на фотографию. Следует соблюдать простые правила техники безопасности:

не следует обрабатывать стальную арматуру диаметр, которой ≥ Ø 15 мм; до начала работы следует проверять техническое состояние приспособления. Если ослабли крепления оправок или штифта, необходимо выполнить ремонт и только потом приступать к работе; рабочее место должно быть освобождено от всего лишнего.

Видео

На видео показано, как это работает, станок немного другой, но суть ясна.

Выполнение этих несложных требований сбережёт ваше здоровье.

Где купить готовый

Адрес: 117997, Москва, ул. Обручева, дом № 21;

Телефоны: +7-(495)-647-92-71, +7-(495)- 647-69-81;

Компания продаёт ручной станок для гибки арматуры диаметром до 16 мм. Стоимость: 3999,00 рублей.

Принцип сгибания арматуры

Принцип работы гибочного станка основан на том, чтобы арматура прочно фиксировалась (одного или двух концов) и по нажатию оператора, усиленного рычагом или системой рычагов, сгибалась под нужным углом.

Согласно строительным нормам, угол сгиба стержня должен быть таким, чтобы в готовом ЖБ-изделии бетон не повредился и не покрошился на месте сгиба. Не допускается изгиб стержня по надрезу или под действием повышенной температуры – это снизит прочностные характеристики прута, и, как следствие, будущей конструкции. Арматуру можно гнуть только «на холодную». Самый простой гибочный станок состоит из двух соединенных болтом уголков. В наипростейшем, но не самом надёжном, варианте их можно даже не сваривать между собой.

Выполнение изгиба

При выполнении изгиба следует соблюдать строительные нормативны для конкретного типа арматуры: например, допустимый угол загиба А-III составляет 90 градусов, при условии, что радиус загиба не меньше 6-8 диаметров стрежня. Если арматурный пруток сгибается на 180%, прочность снизится уже на 10%.

Как сделать приспособление для гибки арматуры

Небольшого диаметра стержни можно гнуть на простых приспособлениях. Для изготовления рамок, хомутов из прутов 6-8 мм можно использовать деревянную опору (кусок бревна) и три куска арматуры в качестве упоров. Два стержня забиваются в опору по одной оси, один между ними – на расстоянии от оси, равном диаметру сгибаемой арматуры. Тонкую арматуру можно также гнуть об уголок с нижним упором, приваренном к любой вертикальной поверхности (стене, столбу).

Конструкция самодельного гибочного станка

Самодельный гибочный станок – более сложное и более надёжное устройство. Арматурогиб своими руками изготавливается из металлической пластины не меньше 6-8 мм толщиной и арматурных прутков, уголков.

Последовательность действий

1. Изготовить основание станка (станину). Чем больше диаметр стержней, которые планируется изгибать на инструменте, тем надёжней станок должен быть закреплён на полу.
2. К станине приварить металлическую плиту с заранее приваренным осевым штырём или уголком, на который будет опираться арматурный стержень.
3. Соорудить поворотную платформу. На платформе монтируются рычаг (в качестве рычага можно использовать кусок трубы) и центральный и гибочный штыри (упоры), вокруг которых будет гнуться арматура.

Расстояние между упорами выбирается исходя из максимального размера сгибаемой арматуры. Чертежи самодельного арматурогиба, приведены на рисунке ниже:

Самодельные против заводских

Как можно видеть из статьи, изготовить самодельный станок достаточно просто и дёшево. Однако, заводские ручные арматурогибы стоят ненамного дороже самодельных и имеют качество сборки лучше кустарного. За изготовление самодельного станка имеет смысл взяться тому, у кого уже есть опыт изготовления самодельных инструментов.

ДИАМЕТР ГИБКИ АРМАТУРЫ

|In Гибка арматуры

Сортовой прокат

• Арматура, катанка
• Балка, швеллер
• Уголок
• Круг
• Полоса, квадрат

Листовой прокат

• Лист г/к
• Лист х/к
• Лист оцинкованный
• Профнастил
• Просечно-вытяжной лист (ПВЛ)
• Лист нержавеющий

Трубы

• Трубы г/д
• Трубы х/д
• ВГП, электросварные трубы
• Трубы нержавеющие
• Трубопроводная арматура

Нержавеющая сталь

• Круг, квадрат, шестигранник
• Полоса, уголок
• Трубы нержавейка
• Лист нержавеющий
• Нержавеющие метизы
• Комплектующие для лестничных ограждений
• Детали трубопровода

Метизы и метсырье

• Калибровка, серебрянка
• Проволока, канаты
• Сетка, лента
• Радиаторы, электроды

Цветные металлы

• Алюминий, дюраль
• Медь, бронза, латунь
• Олово
• Свинец
• Цинк

Они могут быть недостаточными для: — элементов, подверженных динамической нагрузке, вызванной сейсмическими воздействиями или вибрацией машин, ударной нагрузкой, — элементов, содержащих специально окрашенные, покрытые эпоксидной смолой или цинком стержни. Рекомендуемые значения приведены в таблице 8.1N. Общие положения. Должно быть достаточное расстояние между вертикальными рядами стержней для размещения вибраторов и качественного уплотнения бетона. (4) Соединяемые внахлестку стержни могут соприкасаться друг с другом в пределах длины нахлеста. Рекомендуемые значения — 1 мм и 5 мм соответственно. (3) Когда стержни расположены отдельными горизонтальными слоями, стержни каждого отдельного слоя должны располагаться по вертикали друг над другом. Подробнее см. 8.7. (1)Р Минимальный диаметр, вокруг которого изгибается стержень, должен быть таким, чтобы избежать трещин от изгиба в стержне и исключить разрушение бетона внутри зоны загиба стержня. (2) Чтобы избежать повреждения арматуры, диаметр, вокруг которого загибается стержень (диаметр оправки), должен быть не менее Æ m , min . Они действительны для обычных зданий и мостов.

Диаметр гибки арматуры

Примечание — Значения k 1 и k 2 могут быть указаны в национальном приложении. Дополнительные правила приведены для стержней больших диаметров. (2)Р Требования к минимальному защитному слою бетона должны быть удовлетворены (см. 4.4.1.2). (3) Для легкого бетона действуют дополнительные правила, приведенные в разделе 11. (4) Правила для конструкций, подверженных усталостной нагрузке, приведены в 6.8. (1)Р Расстояние между стержнями должно быть таким, чтобы бетон мог быть удовлетворительно уложен и уплотнен для обеспечения достаточного сцепления. (2) Расстояние в свету (горизонтальное и вертикальное) между параллельными отдельными стержнями или горизонтальными слоями параллельных стержней должно быть не менее чем максимальное значение из: k 1 — диаметр стержня, ( d g + k 2 ) мм или 20 мм, где d g — диаметр наибольшего зерна заполнителя. Примечание — Значения Æ m , min могут быть указаны в национальном приложении. Допустимые диаметры оправки для загибаемых стержней, Расстояние между стержнями.

Таблица 8.1N — Минимальный диаметр оправки во избежание повреждений арматуры. а) для стержней и проволоки. Конструирование арматуры и напрягающих элементов — общие положения. (1)Р Приведенные в настоящем разделе требования распространяются на арматуру периодического профиля, сетки и напрягающие элементы при преимущественно статической нагрузке.

Смотрите также

• АРМАТУРА А500 ДИАМЕТРОМ 10 ВЕС

Предлагает купить черный и нержавеющий металлопрокат оптом и в розницу, за наличный и безналичный расчет, с нарезкой и доставкой. На сайте металлобазы…

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.

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.

Гибка труб: «холодный» и «горячий» способы

Гибка труб своими руками допустима лишь в разовых случаях. Если процесс сборки металлоконструкции или трубопровода предполагает использование большого количества «гнутых» труб, то процесс деформации изделий лучше всего проводить на особых станках – трубогибах.

Впрочем, в данной статье мы рассмотрим оба варианта деформации труб, примеряя каждый способ к изделиям разной формы и диаметра.

Гибка труб стальных или пластиковых: способы реализации процесса

По большому счету, существует всего два способа деформации трубного проката:

• холодная гибка труб
• деформация разогретых изделий

Первый способ – «холодная» гибка – возможен только в том случае, если деформируемая труба изготавливается из достаточно пластичного материала, способного менять свою форму под влиянием внешних сил.

Поэтому «холодную» гибку, как правило, практикуют при деформации относительно небольших металлических труб (за исключением труб из чугуна).

Правда, гибка труб из нержавеющей стали (или любых других труб с повышенной кольцевой жесткостью) вынуждает нас задействовать в этом процессе особые станки – трубогибы. Поскольку собственными силами мы можем согнуть только очень пластичные трубы из меди или алюминия.

Впрочем, «мягкие» пластиковые трубы такому способу гибки не поддаются даже на трубогибах. Ведь, несмотря на декларируемую мягкость, пластиковые трубы либо не обладают достаточной пластичностью для такого способа деформации, либо у них нет кольцевой жесткости, достаточной для удержания изделия в согнутом состоянии (полиэтиленовые изделия без армирующего каркаса).

Исключение можно сделать только для комбинированных материалов на основе полиэтилена — гибку металлопластиковых труб выполняют только «холодным» способом. Внутри такой трубы находится армирующий пояс из алюминия – в процессе деформации гнут именно его и форму после гибки удерживает именно он.

Горячая гибка – возможна практически в любом случае. Ведь в разогретом состоянии пластичность любого материала повышается на порядок. Например, высокотемпературная гибка стальных труб (или изделий из любого другого металла) осуществляется очень просто: трубу просто нагревают в месте деформации и сгибают руками. То есть станки или механические трубогибы, в этом случае, нам уже не понадобятся.

С пластиком, в данном случае, опять возникают проблемы. Горячая деформация невозможна в принципе – полимерные трубы теряют свою кольцевую жесткость при нагреве выше 250 градусов Цельсия. То есть, в процессе горячей деформации такая труба просто растечется по поверхности.

Ну, а теперь, когда мы познакомились со способами деформации, давайте перейдем от теории к практике и разберем, как гнуть трубы «холодным» и «горячим» способом.

Холодная гибка – основные этапы технологического процесса

Используя холодную гибку, трубы можно согнуть практически под любым углом. Но сделать это можно всего двумя способами: вручную и с помощью специальных механизмов. Причем и сами механизмы могут использовать либо электрическую или иную энергию, либо энергию мускульной силы оператора.

К основным способам ручной деформации относятся следующие варианты:

• наматывание изделия на шаблон
• деформация изделия на опорах

Причем первый способ допустим только в том случае, если материал трубы будет достаточно пластичным. Ну а второй способ можно использовать и для более жестких труб.

Первый вариант – наматывание на шаблон – реализуется следующим способом. На первом этапе процесса гибки трубу нужно заполнить каким-либо сыпучим веществом. Поэтому в изделие засыпают песок (можно соль) или заливают воду, которую охлаждают до состояния льда. Сыпучее вещество не позволит измениться профилю трубы.

Далее мы берем калибр – округлую и твердую поверхность – и гнем трубу, наматывая изделия вокруг калибра. Само изделие, при этом, удерживается за края мерного отрезка, а гнется только середина.

По такой методике осуществляется гибка труб из дюраля или латуни, или иного материала с достаточно высокой пластичностью. Сам изгиб получается относительно ровным, но такая технология сопровождается большими объемами отходов. Ведь даже гибка медных труб – очень пластичных изделий – требует достаточно большого рычага. Следовательно, согнув участок в середине мерного отрезка, мы будем вынуждены избавиться от «рукоятей» — концов, за которые держались в процессе загиба.

Второй вариант – деформация на опорах – реализуется следующим способом:

• Сгибаемое изделие устанавливают на две точечные опоры. Центр трубы, при этом, находится над пустотой.
• Далее мы наносим удары в центральную точку, равноудаленную от двух опор. И под влиянием этих ударов труба немного сгибается. Причем саму трубу можно немного сдвигать, перенося центральную точку на пока еще недеформированный участок.

Подобная технология гибки труб грешит неаккуратностью – с внешней стороны изделия несут на себе следы ударов, а их поперечное сечение отклоняется от первоначального профиля. Кроме того, «лишний» металл соберется в складку на внутренней поверхности загиба. Поэтому холодная гибка на двух опорах – это не наш метод.

Правда, используя различные ручные приспособления для гибки труб, мы можем исправить эту ситуацию. Для этого нам нужны: ножовка по металлу, линейка и сварочный аппарат. Линейкой мы отмеряет несколько точек на трубе (в месте загиба изделия), ножовкой делаем надрезы в теле трубы. А сварочным аппаратом завариваем швы после завершения деформации на опорах. И никакого деформирования тела или профиля изделия – лишний металл мы уже удалили, сделав надрезы ножовкой.

Впрочем, несмотря на все наши ухищрения, ручная деформация уступает, по всем параметрам такому способу, как механическая гибка труб в стационарных условиях.

Основные способы механической гибки труб

Вся механическая гибка основана всего на двух способах:

• Обкатке трубы
• Гидравлической деформации трубы

Причем для реализации этих технологий используют как электрифицированные, так и ручные станки для гибки труб. Последние используют в качестве источника деформирующего усилия мускульную силу оператора, приложенную к рычагу или струбцине.

Электрифицированная и ручная гибка труб методом обкатки осуществляется следующим способом:

• изделие устанавливается на подающие вальцы станка
• Деформирующий валец подводится к поверхности трубы и упирается в нее с нужным усилием.
• Оператор включает мотор или начинает вращать барабан подающего механизма с помощью особой рукояти.
• Геометрические параметры процесса регулируют в ходе обкатки, поджимая деформирующий валец. Ведь чем большее усилие на этом вальце, тем больше радиус загиба трубы.

В итоге, такая, почти самостоятельная гибка труб – ведь большинство станков работают именно на ручном приводе – позволяет согнуть под нужным радиусом значительные партии заготовок. Причем качество гибки оказывается существенно выше любого, по-настоящему, ручного варианта. Да и сам процесс деформации происходит быстрее. Однако обработка круглых труб, а равно и гибка труб большого диаметра, на вальцевых трубогибах невозможна. Для этих целей лучше использовать либо прессы, либо специальные станки для гидравлического деформирования труб.

Последний способ основан на деформации изделия, заполненного жидкой средой (водой или маслом), проводимой в контакте со специальным калибром. По сути, этот процесс повторяет ручную гибку методом наматывания, только результаты этого процесса выглядят более впечатляющее. Кроме того, гидравлическое деформирование дает возможность не только согнуть трубу, но и изменить диаметр сечения изделия.

Горячая гибка – как это делается ?

Горячее деформирование дает возможность согнуть самые жесткие трубы. Причем, как и в случае с холодной гибкой, горячий вариант можно реализовать с помощью всего двух технологических процессов: ручного и механического деформирования.

Горячая ручная гибка

Горячая гибка вручную выполняется теми же способами, что и холодная ручная гибка. То есть мы практикуем те же методы: наматывание на калибр и деформацию на опорах. Только перед подачей изделия на калибр или на опоры его нагревают.

Причем оборудование для гибки труб вручную горячим способом нужно почти точно такое же, что и при холодной деформации. Только в процессе «горячей» обработки задействуют еще и паяльную лампу или резак, которыми прогревается место деформации.

Поэтому воду в процессе горячей гибки в качестве наполнителя не используют.

Механическая горячая гибка

Этот способ практикуется при обработке изделий на вальцевых трубогибах. Причем используемые в ходе гибки инструменты – абсолютно идентичны аналогам, используемым в процессе холодной деформации. Отличие между горячим и холодным процессом только одно – в случае горячей гибки трубу нагревают перед подачей в трубогиб. Такой ход позволяет получить результат без особых хлопот: ведь на деформирующие вальцы, в данном случае, нужно подавать меньшее деформирующее усилие.

Технология радиусной гибки труб

Мы рассмотрим способы и оборудование для гибки профильных и круглых труб по радиусу. Расскажем, как определяется минимальный радиус гибки.

Трубы имеют широкое применение практически во всех сферах производственной деятельности. Одним из основополагающих процессов, сопутствующих проведению монтажных работ по устройству различных трубопроводных систем, является гибка трубы по радиусу, что позволяет существенно уменьшить количество сварных швов и благоприятно сказывается на общем качестве работ.

Методы сгибания труб по радиусу

Процесс сгибания стальных труб по радиусу позволяет придавать им частичную или полную изогнуто-плавную конфигурацию, которая не зависит от формы сечения профиля. Так, при сгибании полого профиля на стальную заготовку, одновременно действует сила, сжимающая ее по внутренней стенке и усилие, растягивающее по внешнему радиусу. Специфика такого процесса состоит в том, что:

• профиль в момент придания ему формы загиба может получить искривление, при котором трубой будет утрачена соосность;
• при растяжении наружной стенки трубы на участке максимального радиуса может произойти разрыв стенки за счет воздействия радиальной силы;
• сдавливаемая внутренняя часть трубы при неравномерном сокращении будет сминаться складками в виде гофры от приложения тангенциальных сил.

Поэтому существуют два основных способа, при которых производиться гибка трубы по радиусу, а именно:

• непосредственно на холодной трубе,
• при разогреве места сгиба.

Холодный способ используют в основном для труб с малым диаметром, но в этом случае необходимо четко знать минимальный радиус гиба трубы по осевой линии.

При разогреве места сгибания создаются более благоприятные условия для процесса заданной деформации, так как металл приобретает достаточную пластичность, снижая вероятность образования различных дефектов. Горячие способы сгибания трубы по радиусу применяют в основном для заготовок большого диаметра, так как эта методика является более затратной и требует большего времени для осуществления единичного гиба.

При использовании обоих способов необходимо знать технологический процесс, который позволит обеспечить равномерное сечение металлической трубы на всем протяжении радиуса искривления и полное отсутствие на стенках трещин и складок.

Как определить минимальный радиус

Минимально допустимый радиус гиба, при котором может наступить критическая деформация определяется отношением:

Rmin = 20*S,

где Rmin – минимально возможный радиус гиба металлической трубы, S – толщина стенки трубы в мм.

Отсюда радиус по центральной оси трубы будет:

R = Rmin + 0,5 * D,

где D – условный диаметр трубы.

Обязательным условием при правильном расчете минимального радиуса гиба является необходимость учитывать отношение:

Кт =S/D,

где Кт – критерий, учитывающий тонкостенность труб.

R= 20*Кt*D + 0,5 *D,

При условии, если расчетный радиус R больше, чем (20*Кt*D + 0,5 *D), то применяем способ холодной гибки, если же меньше, то необходимо дополнительно разогревать трубу перед сгибанием, в противном случае деформации стенок не избежать.

А также необходимо учитывать, что, если значение критерия тонкостенности лежат в диапазоне 0,03 Инструменты и оборудование

• с помощью шаблонной обкатки для круглых труб диаметром до 76 мм. На станках, использующих обкатку, не получиться получить качественную округлость радиуса сечения в месте загиба;
• путем наматывания на неподвижный ползун, при продольном перемещении обкатывающего ролика ;
• основанный на передаче усилия пневмо- или гидроцилиндром месту сгиба с упором на два подвижных ролика;
• с протяжкой через подвижные направляющие ролики, что позволяет производить отводы с малым угол радиуса, используется на универсальных гибочных станках.

Гибка профильной трубы по радиусу квадратного или прямоугольного сечения осуществляется такими же способами, как и стальных труб круглого сечения. Главное отличие профильных трубогибных станков заключается в виде прокатных роликов, шаблонов и обкаток, которые имеют, соответственно, форму прямоугольного сечения.

Трубы больших диаметров гнут исключительно горячими способами на специальных станках, так используют метод:

• деформации заготовки на штампе, что позволяет изготавливать изделия с несколькими сгибами как в одной, так и нескольких плоскостях сразу;
• протяжки на специальном роге, дает возможность получать не только минимальные радиусы, но и заданную кривизну радиуса, при этом сохраняя равномерный диаметр сечения трубы за счет одновременной калибровки на внутреннем сердечнике.

Как производиться горячее сгибание заготовок труб на производстве можно посмотреть на данном видео.

Как гнуть профильную трубу своими руками в домашних условиях

Вопросом о том, как согнуть профильную трубу, не используя для этого специальное оборудование, задаются многие из тех, кто собирается возвести на своем приусадебном участке теплицу. Такие сооружения, изготовленные из гнутых труб, не только пропускают значительно больше света, но и отличаются высокой устойчивостью и долговечностью, если сравнивать их с конструкциями из деревянных брусков. Кажется, что загнуть профтрубу, создав из нее арочную конструкцию, непросто, но, если разобраться в особенностях этого процесса, вполне возможно эффективно выполнить его, используя для этого простейшие приспособления.

Самодельные конструкции из профильных труб характеризуются хорошей надежностью и низкой металлоёмкостью

В чем заключается сложность гибки профильного проката

Суть гибки металлического проката вне зависимости от формы его профиля состоит в том, что профильным трубам придается частичный или полный изгиб. Выполняют такую технологическую операцию двумя способами: воздействуя на изгибаемую трубу только давлением или дополнительно нагревая участок трубы, в области которого выполняется изгиб. В ходе выполнения изгиба на металлическую трубу одновременно действуют две силы:

• сила сжатия (с внутренней части изгиба);
• сила растяжения (с внешней части изгибаемого участка).

Именно воздействие таких разнонаправленных сил вызывает сложности, характерные для процесса гибки любых профильных труб.

1. Сегменты материала трубы, которая в процессе гибки изменяет свою форму, могут утратить соосность своего расположения, что приводит к тому, что отдельные участки трубы будут располагаться в разных плоскостях;
2. Стенка профтрубы, расположенная с внешней стороны изгиба и подвергаемая растяжению, может не выдержать нагрузки и лопнуть.
3. Внутренняя стенка трубы, подвергаемая сжатию, может покрыться складками, которые напоминают гофру.

Технические характеристики профильных трукб

Если не учитывать тонкости такого технологического процесса, то вместо того, чтобы согнуть профильную трубу, можно просто смять изделие, безвозвратно испортив его.

Чтобы такого не произошло, необходимо учитывать не только характеристики материала трубы, но и ее геометрические параметры – размеры сечения, толщину стенок, радиус, на который необходимо выполнить изгиб. Знание перечисленного позволит выбрать подходящую технологию и согнуть профтрубу правильно, не смяв ее и не получив гофрированную поверхность.

Необходимость учета профиля

К категории профильного трубопроката причисляются изделия, имеющие различную форму поперечного сечения – круглую, квадратную, овальную или плоскоовальную. Несмотря на такое разнообразие, для возведения теплицы или навеса преимущественно используют прямоугольные или квадратные трубы. Это связано с тем, что на их плоских стенках намного легче смонтировать внешнее покрытие.

Ассортимент современных профильных труб отличается большим разнообразием. Их геометрические параметры, основными из которых являются площадь поперечного сечения и толщина стенки, определяют пластические возможности изделия. Последние характеризует такой показатель, как минимально допустимый радиус закругления. Именно данный параметр позволяет определить, на какой минимальный радиус можно согнуть профтрубу, чтобы она не подверглась повреждению.

Избегайте типичных ошибок, приводящих к порче заготовок

Чтобы определить такой параметр трубы с квадратным или прямоугольным профилем, как минимальный радиус сгибания, достаточно знать высоту ее профиля. Если вы собираетесь согнуть профильную трубу с поперечным сечением в виде прямоугольника или квадрата, следует придерживаться следующих рекомендаций.

• Трубы, высота профиля которых не превышает 20 мм, можно гнуть на участках, длина которых превышает величину, равную 2,5хh (h – высота профиля).
• Изделия, высота профиля которых превышает 20 мм, можно успешно сгибать на участках, длина которых соответствует 3,5хh и более.

Минимальные радиусы изгиба стальных труб

Такие рекомендации пригодятся тем, кто своими руками собирается согнуть профильные трубы для того, чтобы изготовить из них стеллажи, навесы и различные рамные конструкции. При этом, однако, следует иметь в виду, что на возможность качественного сгибания труб оказывает влияние и толщина их стенки. Изделия, толщина стенки которых меньше 2 мм, лучше вообще не гнуть, а при необходимости создания конструкций из них использовать сварные соединения.

В домашних условиях согнуть профтрубы, которые изготовлены из углеродистых или низколегированных сталей, можно только с учетом определенных нюансов. Такие трубы после гибки могут отпружинивать и возвращаться в исходное состояние, поэтому готовые конструкции необходимо повторно подгонять по шаблону. Величину отпружинивания характеризует такой параметр профильных труб, как пластический момент сопротивления – Wp. Данный параметр указывается в сопроводительной документации (чем он ниже, тем меньше будут отпружинивать профтрубы в процессе их гибки).

Особенности наиболее популярных методов гибки труб

В производственных или домашних условиях профтрубы гнут как с нагревом, так и в холодном состоянии. Нагрев, который производят при помощи газовой горелки, значительно повышает пластичность металла, благодаря чему для изгиба требуется прилагать меньше усилий. Трубы небольшого сечения можно согнуть и без нагрева, поскольку они и так отличаются хорошей пластичностью.

Нормативные рекомендации относительно использования нагрева имеются только для изделий круглого сечения. Так, нагревать перед гибкой рекомендуется трубы, диаметр сечения которых превышает 10 см. В тех случаях, когда согнуть необходимо квадратные или прямоугольные трубы, ориентироваться стоит на собственный опыт или советы других домашних мастеров.

1. Без предварительного нагрева гнут трубы, высота профиля которых не превышает 10 мм.
2. Если высота профиля труб превышает 40 мм, их обязательно следует нагревать перед гибкой.

Перед началом работ определитесь со способом гибки

Если в вашем распоряжении имеется трубогиб, с его помощью вы легко справитесь с задачей холодной гибки труб, высота профиля которых находится в интервале 10–40 мм. При отсутствии такого приспособления необходимо решать вопрос о том, как согнуть трубу без трубогиба, предварительно проведя несложные испытания. Они помогут вам определить, следует нагревать профтрубу перед гибкой или нет. Проводятся эти испытания следующим образом. Один конец трубы зажимается в тиски, а на второй надевается труба с большим размером внутреннего сечения. Если при помощи такого плеча удается согнуть зажатую в тиски трубу, можно выполнять этот процесс без предварительного нагрева.

Гибку труб по различным методикам хорошо демонстрирует обучающее видео, однако не будет лишним предварительно изучить этот процесс во всех подробностях.

Гибка профтруб с предварительным нагревом

Чтобы своими руками согнуть профильную трубу горячим методом, необходимо предварительно заполнить ее песком. Это позволит сделать изгиб более качественным и равномерным. Поскольку вам придется иметь дело с горячим металлом, все работы следует выполнять в плотных брезентовых рукавицах. Сама гибка, с реализацией которой можно ознакомиться по видео, выполняется в следующей последовательности.

• Оба конца профильной трубы необходимо закрыть заглушками, которые изготавливаются из деревянных брусков. Длина таких заглушек должна быть в 10 раз больше ширины их основания, которое, в свою очередь, должно иметь площадь, в два раза превышающую площадь отверстия в трубе, закрываемого с их помощью.
• После подгонки заглушек под внутреннее сечение трубы на одной из них выполняется 4 продольных паза, которые необходимы для выведения газа, скапливающегося в трубе при нагревании заполняющего ее песка.
• Участок профтрубы, который вы планируете согнуть, требуется предварительно отжечь.
• В качестве наполнителя для трубы надо использовать песок средней зернистости. Если нет очищенного строительного песка, можно взять любой, даже из детской песочницы, но его следует соответствующим образом подготовить. Так, песок сначала просеивают через сито с размерами ячейки 2–2,5 мм, чтобы удалить из него гравий и мелкие камешки, а окончательное просеивание выполняют на сите с размерами ячейки 0,7 мм. Окончательное просеивание необходимо для того, чтобы удалить из песка пылевые включения, которые могут спечься при нагревании.
• Подготовленный песок необходимо прокалить при температуре 150 градусов Цельсия.
• Перед набивкой песком один конец трубы закрывают заглушкой, на которой нет газоотводных каналов. Во второй конец вставляется воронка, через которую порционно засыпают подготовленный песок. Чтобы песок равномерно и плотно заполнял всю внутреннюю полость трубы, при его засыпании необходимо постукивать по стенкам изделия, используя для этого деревянную или резиновую киянку.
• После полного заполнения трубы песком ее второй конец также закрывают заглушкой.
• Участок, который будет нагреваться для дальнейшего сгибания, необходимо отметить мелом.
• Трубу нужно закрепить в тисках с шаблоном или в трубном зажиме. При этом важно, чтобы сварной шов, если он есть на поверхности изделия, оказался сбоку. Придерживаться этого требования надо потому, что сварной шов нежелательно подвергать сжатию или растяжению.
• Участок трубы, предварительно отмеченный мелом, нагревают докрасна при помощи газовой горелки. После полного прогрева трубу аккуратно, не совершая резких движений, сгибают в один прием, прикладывая усилия строго в вертикальной или горизонтальной плоскости.
• После остывания согнутой трубы полученный результат сравнивают с шаблоном. Если все нормально, то из концов изделия удаляют пробки и высыпают песок.

Правильная технология ручной гибки «на горячую»

Данный метод, который несложно реализовать и в домашних условиях, лучше всего использовать в тех случаях, когда на профтрубе надо сформировать единичный угловой изгиб. Многократный нагрев металла может привести к потере его прочности, а избежать этого невозможно, если вы гнете трубу для ее использования в качестве элемента арочной конструкции.

Как согнуть трубу без предварительного нагрева

Самому согнуть профильную трубу, не нагревая ее предварительно, можно как с наполнителем, так и без него. Не требуют наполнения песком или канифолью трубы, высота профиля которых не превышает 10 мм.

Нюансы гибки тонкостенных труб малого азмера

Существует еще одна методика, предполагающая использование вместо наполнителя пружины с плотной навивкой витков, которая вставляется во внутреннюю полость профтрубы и защищает стенки изделия от деформации, а также от чрезмерного изменения их толщины в процессе гибки.

Чертеж и детали механического трубогиба для профильных труб

Конструкция элементарного трубогибочного приспособления проста и доступна для самостоятельного изготовления

Тем, кому надо согнуть своими руками профильные трубы, предварительно не нагревая их, можно воспользоваться обучающим видео и следующими несложными рекомендациями.

1. Получать требуемый изгиб на профильных трубах можно с помощью простейших приспособлений – тисков, оправок, гибочных плит.
2. Можно использовать ручной трубогиб для изделий с круглым профилем. В этом приспособлении необходимо переделать рабочие ролики, форма выемки в которых должна соответствовать профилю трубы.
3. Наиболее эффективно и точно согнуть трубы можно с помощью профилегибочного станка, который можно приобрести или изготовить своими руками.

Приспособления для гибки труб

Вопрос о том, как согнуть трубу без трубогиба, не вызовет затруднений, если использовать для выполнения этой операции простейшие приспособления. Выполнять холодную гибку труб можно с помощью следующих устройств.

• В тех случаях, когда согнуть необходимо мягкую (алюминиевую) или стальную трубу с высотой профиля не больше 10 мм, используется горизонтальная плита с отверстиями, в которые вставляются упоры – металлические штыри. При помощи этих штырей и выполняется гибка изделий по требуемым параметрам. У данного метода есть два серьезных недостатка: невысокая точность гибки, а также то, что при его использовании необходимо прикладывать значительные физические усилия.
• Изделия с высотой профиля 25 мм лучше гнуть при помощи роликовых приспособлений. Труба надежно фиксируется в тисках, а к той ее части, которую надо согнуть, усилие прикладывается при помощи специального ролика. Данное приспособление позволяет получить более качественный изгиб, но также требует приложения физических усилий.

Вариант, что называется, на скорую руку. Длинный рычаг этого крайне незамысловатого приспособления позволяет справиться с довольно толстыми трубами

Сделать разовый изгиб трубы помогут элементарные приспособления

Для формирования на стальных или алюминиевых профтрубах изгиба с большим радиусом кривизны используют неподвижные округлые шаблоны, на которых монтируют специальные хомуты для фиксации изделия. На таком приспособлении трубу гнут также вручную, с усилием укладывая ее в паз шаблона, форма которого точно соответствует требуемому радиусу изгиба.

Фанера и металлические скобы – это всё, что нужно для изготовления гибочного шаблона

Гибочная плита

Чтобы эффективно гнуть стальные или алюминиевые трубы в домашних условиях, можно изготовить модернизированную гибочную плиту, воспользовавшись следующими рекомендациями.

1. Роль такой плиты играет панель, которую вырезают из листового металла большой толщины.
2. Панель, выполненную таким образом, приваривают к стойке, которая устанавливается на специальный пьедестал.
3. В панели просверливается два отверстия, необходимые для установки болтов, служащих упорами для профильной трубы.
4. На один из болтов-упоров устанавливается специальная насадка, при помощи которой и регулируется радиус изгиба.
5. Чтобы обеспечить соосность отрезков трубы, прилегающих к сгибу, над заготовкой размещают металлическую пластину, фиксируемую болтами.

Схема стенда для гибки профильных труб

Принцип изготовления несложного самодельного гибочного устройства

В тот момент, когда вы не будете использовать такой модернизированный трубогиб, его пьедестал можно приспособить для выполнения различных слесарных операций.

Гибка по оправке

Для гибки в домашних условиях профильных трубных изделий, высота стенки которых не превышает 25 мм, можно изготовить специальную оправку. В этих целях лучше использовать габаритный верстак, на поверхности которого будет достаточно места для такого приспособления. Для выбора оптимального места расположения элемента, фиксирующего сгибаемую трубу, на одном конце верстака выполняются часто расположенные отверстия. За обеспечение требуемого радиуса изгиба профтрубы отвечает специальный шаблон, который можно изготовить из толстой фанеры или металлического уголка, если вы собираетесь часто его использовать.

Сгибание профильной трубы при помощи оправки

Применение профилегиба

Конечно, если вам предстоит значительный объем работ по гибке профильных труб, лучше изготовить для этого специальный станок, чертежи которого несложно найти в интернете. Не будем здесь разбирать данный вопрос, так как более чем детально рассмотрен в статьях по ссылкам ниже.

Один из многочисленных вариантов самодельного профилегиба

Не обойтись без такого станка и в том случае, если вам надо согнуть трубы с большим сечением профиля. Основными рабочими органами такого станка, отличающегося широкой универсальностью, являются три валка, два из которых фиксируются неподвижно, а за счет изменения положения третьего регулируют радиус изгиба изделия. В качестве привода такого устройства используется цепная передача и рукоятка, которую вращает оператор.

Очевидно, что вариантов устройств, позволяющих эффективно сгибать профильные трубы для изготовления теплицы, навеса или других конструкций, достаточно много. Рассмотрев эти варианты и выбрав из них тот, который оптимально соответствует вашим возможностям и потребностям, всегда можно обеспечить себя удобным и недорогим трубогибочным устройством.