Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как согнуть стальную трубу

Перед тем как начать гнуть профиль, следует узнать его характеристики. От них зависит допустимый радиус закругления профиля. Профильные трубы могут обладать различной формой сечения: прямоугольной, овальной, квадратной и плоскоовальной. Нередко для возведения теплиц применяют профиль прямоугольного сечения, потому что к нему легче прикрепить покрытие.

На сегодняшний день производителями выпускаются профили с различными размерами для любой хозяйственной и производственной нужды. Они отличаются друг от друга площадью сечения и толщиной стенок. Эти параметры, в свою очередь, определяют характер пластичности изделия. Учитывайте в расчетах высоту профиля (h), чтобы согнуть трубный прокат без деформаций.

Если высота имеет значение менее 20 мм, то гибка осуществляется на участке с длиной не меньше 2,5 * h. Иначе можно сломать изделие. Если профиль с высотой больше 20 мм, гнуть его желательно на участке не менее 3,5 * h. Данные формулы надо знать тем, кто делает стеллаж или полку. Помимо высоты, следует также учесть значение толщины стенок трубопроката.

Профессионалы не советуют гнуть профили с широкими стенками до 2 мм. Здесь лучше применить сварку. Так как трубы металлические, они имеют свойство немного «пружинить» после гибки. Данная особенность стали, о которой следует помнить. В противном случае со временем профиль вернется в исходное состояние. Дабы избежать это, необходимо опять повторить весь процесс и подогнать готовые арки.

Основные свойства нержавеющих труб

Нержавеющая сталь – металл, обладающий множеством качеств, делающих его незаменимым в медицине, промышленности, сфере ЖКХ или в быту. Основными свойствами стали являются: устойчивость к механическим воздействиям, стойкость к коррозии и агрессивным средам, возможность выдерживать высокие температуры.

Данные качества появились у нержавеющей стали благодаря основному элементу – хрому, а также иным легирующим добавкам, входящим в ее состав. Они делают изделия из нержавейки гладкими и приятными на ощупь.

Обратите внимание: нержавеющая сталь не взаимодействует с окружающей средой и безопасна для продуктов питания.

Гибка труб из нержавеющей стали имеет несколько преимуществ:

  • готовое изделие не имеет дефектов;
  • более низкая себестоимость работ по сравнению со сваркой, где требуется дополнительная обработка шва спецсредствами;
  • новейшее листогибочное оборудование позволяет осуществлять изгиб заготовок и создавать самые сложные металлические профили;
  • гибка нержавеющих труб ускоряет процесс производства, снижает процент брака и трудоемкость работ.

Гибка профилей из нержавейки имеет и недостатки, проявляющиеся в большей мере у тонкостенной продукции. Они выражаются в истончении стенок изделия, изменении его формы, а также в том, что:

  • изделия приобретают овальную форму;
  • растягиваясь в процессе изгиба, наружная стенка становится тоньше;
  • внутренняя сторона покрывается складками и изломами;
  • изделия из нержавеющей стали пружинят, поэтому уже по окончании гибки профиль меняет угол поворота и радиус изгиба.

Недостатки негативно сказываются на внешнем виде нержавеющих труб, а истончение стенок уменьшает ее прочность. Овальная форма снижает пропускную способность профиля и создает повышенное давление в системе.

Рекомендовано к прочтению

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

Для предотвращения таких изменений и сохранения округлой формы трубы применяют современные методы, которые не дают изделию деформироваться. Один из них заключается в заполнении нержавеющего профиля перед сгибанием упругим твердым материалом. Он должен изнутри не дать изделию потерять форму.

Таким наполнителем может стать: песок, резина, раскрошенная пробка, а иногда и вода. Для того чтобы наполнитель не высыпался, концы профиля затыкают пробкой. Наружный же сдвиг стенок ограничивают внешним фиксирующим роликом.

Жесткий наполнитель дает лучший эффект, поэтому такой метод приобрел большее распространение. Впрочем, сгибание нержавеющих заготовок, как правило, происходит с совмещением обеих защит – наружной и внутренней. Это приводит к оптимальному результату.

Защита от овализации

Основные способы холодной гибки оцинкованной трубы предусматривают меры, позволяющие загнуть заготовку, максимально сохранив форму её поперечного сечения. Обычно для этого используется одни из двух способов:

  • Использование мер, позволяющих сохранить форму сечения изнутри (применение внутреннего ограничителя).
  • Использование наружного ограничителя для предотвращения расширения боковых стенок.

Важно: в роли внутреннего ограничителя может выступать дорн – калибрующая пробка или такие наполнители, как мелкий просеянный песок или замёрзшая вода. Также в качестве наполнителей используются легкоплавкие металлы, резина и смолы.

Жёсткие материалы в качестве наполнителя лучше сохраняют форму, поэтому они чаще используются. Но благодаря применению упругих наполнителей происходит меньшее растяжение наружной поверхности изгиба.

Совет: чтобы максимально сохранить конфигурацию поперечного сечения и точнее согнуть заготовку, лучше использовать сразу и наружный, и внутренний ограничитель.

Ручная гибка

Простейшая схема гибки трубы представлена на Рис.1. Она состоит из двух элементов, жестко закрепленных на некоторой поверхности:

  • упор – фиксирует один конец трубы в процессе изгиба;
  • радиусное основание – вокруг него прикладывается усилие со стороны второго конца трубы.

Геометрия поверхности радиусного основания, в которую упирается труба во время изгиба, играет роль матрицы для формирования стенки по внутреннему радиусу изгиба.

Классическим способом холодного сгибания вручную является применение станка Вольнова (рис. 2).

Схема конструкция станка несложная:

  • упорная скоба;
  • хомут с рукояткой;
  • подвижный ролик;
  • шаблонный ролик;
  • изгибаемая деталь.

На строительной площадке легко изготовить следующее незатейливое приспособление. В бетонной плите проделываются отверстия по дуге нужного загиба. В них фиксируются твердые металлические штыри, которые можно забетонировать, чтобы не выпали во время действия. Труба заводится в упор с одного края дуги и загибается по линии, обозначенной штырями. В качестве упора используется тот же металлический прут или трубный отрезок, зафиксированный в бетонной плите. Здесь реализована схема, представленная на Рис. 1, где в качестве упора и радиусного основания выступают штыри.

Читать еще:  Методы и особенности нанесения гальванического покрытия

Изгибание негативно влияет на эксплуатационные характеристики трубы. Возникают разные недостатки, основными из которых являются:

  • утончение наружной стенки на внешнем радиусе изгиба;
  • наличие сплющивания и образование складок внутри изгиба;
  • изменение сечения трубы, которое в месте изгиба приобретает форму овала.

Для предотвращения деформаций можно воспользоваться прокаленным речным песком. С одного конца труба закрывается заглушкой, со второго конца засыпается песок и тоже забивается пробкой. Затем производится гибка нержавейки, после чего песок удаляется.

Промышленные способы гибки

В промышленных условиях, чтобы согнуть трубы, изготовленные из нержавейки, применяют различные способы: с помощью трубогиба, методом наматывания, способом обкатки, вальцовка, волочение и растяжение на опорах. Применение того или иного способа зависит от серийности производства, а также от вида и размера получаемого гнутого конечного продукта.

Гибка трубогибом

При небольших объемах производства или при монтаже трубопроводных систем для отопления на строительных площадках применяют ручной трубогиб. Трубогиб имеет небольшой вес и его легко можно доставить к месту работ. В них предусмотрена быстрая смена роликов разного диаметра и максимальный угол сгиба составляет 180 градусов. Винтовой шток трубогиба приводит в действие сгибающий ролик, который сгибает трубу диаметром до 18 мм.

В тех местах, где имеются электрические сети применяется переносной электрический трубогиб для нержавеющей стали. В комплектность поставки входит большой набор различных приспособления для гибки различных размеров материалов и радиусов изгиба. Регулировка скорости сгиба, наличие заднего хода и автоматического режима, а также небольшой вес дает весомое преимущество этого устройства перед другими трубогибами.

Электрический трубогиб

При отсутствии электрических сетей для работы устройства можно подключить аккумулятор.

Гибка методом наматывания

Методом наматывания гибка труб производится на специальных трубогибочных станках. Такой способ применяют, в основном, для тех отраслей промышленности, где надо получить профильную трубу высокого качества с небольшим радиусом сгиба и полной неизменяемостью геометрии стенок. Это авиационная и космическая отрасль, машиностроение и производство мебели.

Процесс гибки происходит следующим образом: трубопровод надевается на специальное устройство, называемое дорном, и с помощью зажима прикрепляется к гибочному ролику. Гибочный ролик с зажимом поворачивается и протягивает трубу, которая наматывается на ролик до заданного угла сгиба. Находящийся внутри изделия дорн сохраняет форму изделия, не позволяя менять ее сечение.

Трубогибочный станок для гибки методом наматывания

Гибка с помощью обкатки

Для строительной промышленности, а также для изготовления мелких и штучных партий, применяются трубогибы, которые производят гибку способом обкатки. При выполнении работы изделие прижимается к ручью неподвижного ролика и надежно фиксируется. Обкаточным роликом производятся круговые движения, сгибая трубу из стали до требуемого размера. При этом размеры ручья роликов должны соответствовать диаметру сгибаемой трубы.

Этот способ применяют при гибке труб с большой толщиной стенок, с радиусом сгиба не менее 3,5 D. Изменение сечения в месте сгиба может достигать значения 10…12 %. Гибку обкаткой применяют тогда, когда овальность не имеет значения при использовании изделий. Трубогибочные станки для таких работ имеют простое устройство и недорогую стоимость.

Вальцовка

Вальцовые трубогибы предназначены для сгибания изделий в кольцо, дуги и даже можно заготовку изогнуть в спираль, причем вы можете задать шаг витка спирали. Процесс сгибания в кольцо состоит из двух этапов:

3-роликовый трубогиб

  1. Вначале на станке создается предварительный натяг с изделия, задается кривизна и радиус сгиба. Такой натяг производится средним подвижным роликом, когда труба опирается на два конечных роликов.
  2. Гибка трубы производится под воздействием силы трения, которая появляется за счет вращения ведущих роликов и изделием. Труба устремляется по направлению вращения и происходит изгиб на заданный радиус. В случае если при прогоне не получается получения заданного радиуса, операцию можно повторить, с большим прижатием подвижного ролика.

На 3-роликовых трубогибах радиус сгиба зависит от толщины стенки. Для тонкостенных труб радиус сгиба больше -10D, для толстостенных -10D, и для изделий с очень толстой стенкой может составлять-5D.

Волочение

Иногда возникает необходимость произвести гибку трубы с уменьшением диаметра. Такой способ называется волочением. Применяют его для изделий с тонкой стенкой. Вначале производится обжимка конца под расчетный диаметр. Затем обжатый конец протягивается через фильеру и крепится с помощью зажима к гибочному шаблону.

Схема гибки волочением

При вращении шаблона изделие протягивается через фильеру, при этом происходит уменьшение диаметра и производится гибка. При таком способе гибки толщина стенки уменьшается больше, чем при обычной гибке.

Растяжение

Очень редко применяют способ гибки методом растяжения. Он заключается в том, что концы изделия закрепляются, а на среднюю часть воздействуют нажимным роликом. При этом заготовка удлиняется, стенки утончаются и производится изгиб на заданный угол.

Гибка на опорах

Для гибки на опорах применяется трубогиб так называемый арбалетного типа. Труба устанавливается между двумя опорными роликами, а усилие прикладывается посередине нажимным роликом с помощью винтового домкрата или гидравлического привода. С помощью такого стационарного устройства можно сгибать изделия диаметром до 350 мм. Выпускаются и легкие переносные трубогибы арбалеты, которые применяются для труб диаметром до 100 мм.

Читать еще:  Почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке?

Трубогиб арбалетного типа

Основные промышленные способы холодной гибки:

  • с обкаткой;
  • наматыванием;
  • волочением;
  • вальцовкой;
  • на двух опорах;
  • растяжением;
  • с внутренним гидростатическим давлением.

Способы холодной гибки труб: а —с обкаткой; б — наматыванием; в — волочением; г — вальцовкой; д — на двух опорах; е— растяжением; ж—с внут­ренним гидростатическим давлением; и — через фильеру, имеющую криволинейную ось; к — по копирам.

Таким способом можно изогнуть трубу диамом до 150 мм и значительной толщиной стенки. Принцип метода: вокруг неподвижного гибочного ролика нужного размера по дуге двигается обкатывающий ролик, прижимающий заготовку и выполняющий изгиб.

Метод получил широкое распространение в цехах трубной заготовки с большими объемами выпускаемой продукции. Этим способом можно загнуть трубу диамом от 10 до 426 мм в разных плоскостях. Для сохранения круглой формы внутреннего сечения заготовок применяют калибрующие пробки (дорны), сплошные в виде стержня или составные.

Самым простым дорном для труб диамом до 32 мм может служить стальной канат, один конец которого закреплен в рукоятке, а второй соединен с проволокой для протягивания каната в просвет. Диам дорна должен быть меньше внутреннего диама трубы на 0,1 – 0,5 мм.

При работе с дорном на внутренней поверхности трубы могут возникать насечки и задиры в результате больших контактных усилий. Чаще всего это наблюдается при гибке труб из нержавейки. Профилактика этих недостатков достигается соответствующим выбором материала дорна, чистотой его поверхности и смазкой.

Лучше всего смазывать внутреннюю и наружную стенки заготовки. Для этого короткие трубы перед сгибанием погружают в ванну со смазочным маслом. К месту изгиба длинной трубы, удаленному от ее концов, смазку лучше подводить через отверстия дорна. Для смазки используют машинное масло или антикоррозионную мыльную эмульсию.

Гибка на двух опорах

Труба укладывается на две опоры, поворачивающиеся вокруг своих осей по мере изгиба заготовки. Шаблон для гибки соединяется со штоком гидравлического или винтового домкрата таким образом, чтобы усилие изгиба прикладывалось в середине трубы между опорами. Этим методом можно гнуть трубу диамом до 351 мм. Оборудование данного типа особенно удобно, когда элементы трубопровода надо загнуть непосредственно на строительном участке.

Используется для того, чтобы загнуть трубу небольшого диама в кольцо или спираль. На гибочных вальцах заготовка перемещается в направлении вращения роликов и приобретает кривизну, определяемую взаимным расположением этих роликов.

Тонкостенную цельнотянутую трубу можно согнуть способом волочения. Сущность метода заключается в том, что в качестве заготовки берется труба большего диама, чем требуемая, и укороченной длины. Конец заготовки обжимается под нужный диам, затем продевается через фильеру и удерживается зажимом, укрепленным на гибочном шаблоне. Вращением шаблона труба протягивается через фильеру и одновременно загибается вокруг него.

Гибка с растяжением

Преимущество данного способа заключается в уменьшении возможности образования деформаций внутренней стенки трубы в месте изгиба. При этом труба фиксируется по краям, растягивается и одновременно сгибается с помощью выдвижения гибочного шаблона.

Гибка труб с помощью раскатывания.

Гибка с внутренним гидростатическим давлением

Выполняется нагнетание жидкости в трубу, в концы которой предварительно вставлены заглушки. В результате возникающих в стенке напряжений металл доводится до состояния, близкого к пластическому. Затем к месту изгиба подводят гибочный шаблон, который гнет трубу.

В основном применяется, чтобы гнуть трубы из нержавейки диамом от 3/16″ до 3/8″. Метод состоит в проталкивании заготовки через подвижную и неподвижную матрицу. Величина смещения матриц относительно друг друга определяет кривизну изгиба. Данным способом на одной трубе можно сделать до 20 изгибов в разных плоскостях.

Описанные способы изгиба труб эффективны в условиях промышленного производства и строительства, позволяют получить качественные результаты, регламентированные отраслевыми стандартами.

Виды гибки трубы из нержавеющей стали: промышленные и ручные

1. Промышленные виды гибки.

В условиях промышленного производства применяют несколько способов гибки профилей: обкатка, вальцовка, волочение, растяжение на опорах или трубогибом. Используемый метод зависит от размера изделия, его вида, а также объемов производства.

  • Гибка трубогибом.

Трубогиб ручной применяют при небольших объемах работ, а также на строительных площадках для монтажа нержавеющих труб в отопительных системах. Его преимуществом является небольшой вес и мобильность. Он сгибает профиль на угол до 180°, а система смены роликов разного диаметра проста в применении. Сгибающий ролик под воздействием винтового штока может согнуть трубу диаметром 1,8 см.

Переносной электрический трубогиб применяется в местах, где есть доступ к электрическим сетям. Полная его комплектация содержит приспособления для гибки нержавейки разных размеров и радиусов изгиба. Большим преимуществом данного вида является наличие автоматического режима гибки, задний ход, изменение скорости сгибания и небольшой вес прибора.

В случае недоступности подключения электрических сетей можно воспользоваться аккумулятором.

  • Гибка методом наматывания.

Данный метод гибки нержавейки возможен только на специализированных станках. Используют его в машиностроении, мебельном производстве, а также в авиационной и космической сферах для получения профилей высокого качества с небольшим радиусом изгиба. При этом геометрия стенок изделия не должна изменяться.

Гибка изделия начинается с надевания его на дорн – специальное устройство, заполняющее профиль изнутри и не дающее ему деформироваться, и прикреплению его зажимом к гибочному ролику. Последний заворачивается, протягивает и наматывает на ролик заготовку до необходимого угла сгиба. Дорн же удерживает первоначальную форму и не дает изменить сечение.

  • Гибка с помощью обкатки.
Читать еще:  Штамповка листовой стали: применяемые марки, технологии, получаемая продукция

Станки для гибки методом обкатки используют при изготовлении небольших партий изделий, а также в строительной отрасли. Перед началом работы профиль прижимается к ручью ролика, остающегося неподвижным, и фиксируется. Круговыми движениями обкаточный ролик ведется по заготовке, сгибая ее до необходимого радиуса. Технология требует соответствия размеров ручья роликов и диаметра профиля.

Для применения данного способа требуются определенные параметры изделия – радиус изгиба должен быть ≥3,5D, стенки изделия должны быть толстыми. При этом может измениться сечение заготовки (до 10–12 %) и форма (на овальную). Станки для обкатки профиля просты в использовании и недороги.

Трубогибные станки для вальцов могут изгибать изделия в кольцо, дугу и даже в спираль (необходимо только задать шаг витка). Процесс изготовления делится на два этапа:

  1. Изделие натягивается, задается радиус изгиба и кривизна. Используется три ролика – в два конечных труба упирается, а средний подвижный натягивает профиль.
  2. Сила трения появляется за счет вращения ведущих роликов и трубы. Под ее воздействием и изгибается изделие. Труба движется в направлении вращения и происходит сгибание до необходимого радиуса. Если по окончании операции радиус оказался недостаточным, действие повторяют. При этом подвижный ролик прижимается чуть сильнее.

Толщина стенки изделия влияет на радиус изгиба профиля на трехроликовых станках. Радиус сгиба изделия для тонких стенок >10D, для толстых радиус = 10D, а для очень толстых = 5D.

Способ, позволяющий уменьшить радиус изгиба изделия, называется волочением. Используют его для тонкостенных профилей. Один из концов обжимают до нужного диаметра, протягивают через фильеру и крепят к гибочному шаблону зажимом.

Шаблон вращается и тянет изделие через фильеру. У нержавеющей трубы уменьшается диаметр, и происходит изгиб. Следует помнить, что при использовании данного метода стенка профиля истончается больше, чем при применении иных.

Растяжение – это метод, при котором изделие сгибается под воздействием ролика, нажимающего на трубу, при этом концы закреплены. В процессе растяжения профиль удлиняется, стенки его становятся тоньше, и он сгибается на нужный угол. Применяют данный метод нечасто.

  • Гибка на опорах.

Для сгибания профиля на опорах применяется станок арбалетного типа. Изделие устанавливается на опорные ролики. Сгибание происходит посередине заготовки под воздействием нажимного ролика, которого толкает на трубу гидравлический привод или винтовой домкрат. На данном станке может быть проведена гибка нержавеющих труб большого диаметра ≤ 35 см. На рынке присутствуют и небольшие станки арбалеты, используемые для сгибания изделий, чей диаметр ≤ 10 см, они легче и являются переносными.

2. Способы гибки в домашних условиях.

В быту гибка профилей возможна двумя способами: ручным трубогибом или без него.

Обратите внимание: ручной домашний станок для сгибания заготовок, снабженный роликами разных диаметров, позволит сгибать изделия из нержавейки с такими же диаметрами.

Станок зажимают в тиски, в зависимости от диаметра профиля выбирают необходимые ролики и устанавливают между ними изделие, упирающееся одним концом в упор. Подвижный ролик сгибает заготовку под воздействием крутящейся рукоятки на нужный угол, после чего проверяется диаметр изгиба и изделие снимается с трубогиба.

Методика сгибания заготовки из нержавеющей стали без применения станка иная:

  • Перед началом делается проволочная пружина с сечением ≤ 4 мм. Она должна свободно перемещаться внутри изделия.
  • Пружину размещают в месте сгиба заготовки. К одному ее концу привязана проволочка для последующего быстрого извлечения из изделия.
  • Заготовку сгибают с помощью шаблона или матрицы. Усилие увеличивают размещенным на противоположном конце профиля удлинителем.
  • По окончании изгиба пружину вынимают.

Для того чтобы предотвратить возможные дефекты трубы, перед началом работ ее наполняют песком или водой, закрывая отверстия с обоих концов. Затем заготовку помещают в морозильную камеру и дожидаются превращения воды в лед. После чего проводят сгибание изделия вручную. По прошествии времени лед растает и вода сольется из трубы.

Использование правильной технологии и соблюдение техники безопасности позволит изготовить изделия требуемой формы без оборудования и подготовки.

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.

Рекомендации

В процессе выполнения сгибания трубы своими силами (без использования трубогиба) могут быть полезны определенные приспособления.

  • Шаблон с необходимым радиусом загиба и присоединенный к нему рычаг для приложения сгибательного усилия.
  • Основание, в котором проделаны отверстия и установлены упоры из металла нужного вам диаметра. Такое горизонтальное приспособление применяется для сгибания трубы из мягкого металла. Высокой точности изгиба в данном случае добиться нереально, кроме того, для изгибания понадобится приложить определенные усилия.
  • Роликовый механизм. Если закрепить в тисках конец трубы, а в области предполагаемого сгиба разместить ролик, то при условии приложения физической силы можно выполнить изгиб материала радиусом, равным радиусу ролика.

Перед выполнением сгибания заготовки из трубы рекомендуется сделать пробные попытки на небольшом куске материала. Вручную можно работать с тонкостенными заготовками небольшого диаметра или сплавами мягкого цветного металла, а для сгибания заготовок с толстыми стенками или большими размерами диаметра используют трубогиб.

Как загнуть трубу без трубогиба, смотрите далее.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector