Гибкий.ру Виды оборудования для гибки труб
Все гибочные агрегаты можно разделить на три группы в соответствии с типом привода:
- Устройства с прокатным приводом. Такие приспособления имеют ручное управление. С их помощью можно выполнить гибку тонкостенных металлических или полимерных труб малого диаметра. Плюсы такого оборудования: низкая себестоимость работ, возможность сделать все своими руками. Минусы – необходимость применения физической силы мастера, малый диапазон диаметров труб, невозможность работы с заготовками нестандартных размеров.
- Устройства с механическим (гидравлическим) приводом. Способ гибки труб с их применением считается универсальным. Профессиональные устройства такого типа используются в строительстве, промышленности и других областях. Плюсы гидравлических установок: более высокая производительность, чем у предыдущего вида гибочных станков, за единицу времени обрабатывается большое количество заготовок, есть возможность работы с трубами крупного сечения. Минус один, но весомый: при выходе из строя гидравлического цилиндра его нельзя починить – только полная замена.
- Устройства с электрическим приводом. Электромеханические агрегаты часто можно встретить на площадках капитального строительства и на промышленных предприятиях. Способы гибки труб при помощи оборудования такого типа отличаются высокой точностью, качеством готовой продукции и большой производительностью. Сегодня существует немало моделей электромеханических гибочных станков. Некоторые из них справляются даже с трубами большого диаметра, причем точность такой манипуляции очень высока. Минусом устройства этого типа является его низкая мобильность, которая обусловлена весом станка и необходимостью подключения к сети электропитания.
В соответствии с принципом действия оборудование делится на следующие виды:
- Автоматическое – управление устройством осуществляется системой с ЧПУ, предварительно настроенной мастером. Производственный контроль проводится автоматически, при помощи датчиков.
- Рычажное – имеет ручное управление, воздействие на объект происходит с применением физической силы мастера. При работе с тонкостенными заготовками этим способом гибки труб можно достичь угла в 180°.
- Арбалетное – придает заготовке форму угла в 90°. Это устройство не занимает много места. С его помощью можно обрабатывать заготовки из полимеров и цветных металлов.
- Гидравлическое – воздействие на трубу происходит при помощи гидроцилиндрического станка.
- Арочное – устройство с ручным управлением. Гибка происходит за счет пропуска трубы через шаблонный сегмент.
- Трехвалковое (роликовое) – агрегат с ручным приводом, оказывает воздействие на обрабатываемую деталь при помощи системы из трех роликов. Использование этого способа гибки труб позволяет обрабатывать заготовки из твердых металлов, сокращает риск появления трещин или деформаций.
- Пружинное – изготовлено из пружинной стали. Во время работы в полость трубы помещают пружину, затем мастер прикладывает физическую силу для изменения формы заготовки. Такой метод обработки подходит для бесшовных заготовок небольшого диаметра.
Выход из положения есть!
Сотрудничество со специалистами гарантирует:
- высокую скорость выполнения каждого отдельного заказа;
- точность и отличное качество готовой продукции;
- использование при гибке металла современного высокоточного оборудования;
- выгодную стоимость услуги.
Заказ изготовления гнутых металлических изделий у специалистов – это существенная экономия ваших времени и сил. А кроме того – получение ожидаемо хорошего результата.
Источник
Процессом гибки называют слесарную операцию, с помощью которой заготовка из металла при деформации принимает требуемую пространственную форму. В практике слесарного дела слесарю часто приходится изгибать заготовки из листового, полосового и круглого материала под углом, с определенным радиусом, выгибать разной формы кривые (угольники, петли, скобы и т.д). Для выполнения данной работы необходимо предварительно определить длину развернутой заготовки.
Когда толщина заготовки превышает 4 мм применяют горячую гибку.
В процессе гибки металл подвергается одновременному воздействию растягивающих и сжимающих усилий. На наружной стороне детали в месте изгиба волокна металла растягиваются и длина их увеличивается; на внутренней же, наоборот, волокна сжимаются и длина их укорачивается.
При гибке металла приходится преодолевать силы упругости заготовки из металла.
Упругостьюназывается свойство заготовки из металла, благодаря которому деталь восстанавливает после снятия нагрузки свои первоначальные форму и размеры. При нормальных температурах, ограниченных скоростью и продолжительностью деформации, деталь с достаточной точностью можно считать
упругой до тех пор, пока возникающие в ней напряжения и деформации не превзошли определенного значения предела упругости. Поэтому согнутая на определенный угол деталь после снятия напряжения стремится, как пружина, расправиться, т.е. угол загиба всегда несколько увеличивается, а деталь немного выпрямляется. Поэтому при изготовлении деталей гибкой следует учитывать пружинящие свойства металла.
Пластичностьюназывается способность материала сохранять полностью или частично деформацию, получившуюся под действием приложенных сил и по прекращении действия этих сил. В зависимости от соотношения величин остаточной и упругой деформаций, получаемых перед наступлением разрушения, материал можно считать пластичным или хрупким.
Различают следующие стадии пластических деформаций:
- а) начало текучести — пластические деформации одного порядка с упругими;
- б) пластическое состояние при малых деформациях — пластические деформации велики по сравнению с упругими, но малы по сравнению с первоначальными изменениями размеров или формы детали;
- в) пластическое состояние при больших деформациях (технологические пластические деформации) — размеры или формы детали меняются значительно.
Гибка сопровождается упругими и пластическими деформациями, что вызывает искажения первоначальной формы поперечного сечения заготовки, и уменьшением ее площади (утяжка) в зоне изгиба (рис. 1).
Рис. 1. Искажение формы заготовки при изгибе:а — круглого сечения; б — прямоугольного сечения; в — утяжка
Кроме того, возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по наружному. Напряжения внешних волокон при относительно малом r в этих волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины).
Минимальный радиус гибки приближенно определяется по формуле: r=S·k, где r — радиус гибки, k — коэффициент, зависящий от материала и направления проката, S — толщина материала. При гибке поперек волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k=0,25–0,3, для стали мягкой — k=0,5 и для стали средней твердости — k=0,8.
Длина заготовки L при гибке определяется суммой длин прямых участков и длин нейтральных осей изогнутых участков, например, L= l1 l2 l (рис. 2).
где φ — угол дуги f в градусах (φ=180° – β ); x — расстояние от внутренней плоскости до нейтральной оси в мм.
Рис. 2. Схема составляющих длины согнутой полосы
При относительно малом r растяжение материала в наружных волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины).
Гибка труб
Существует много способов гибки труб. Для этой операции применяются различные приспособления, а также механические трубогибочные станки.
Для того чтобы при гибке не помять трубу, ее предварительно набивают наполнителем (песком) или заливают расплавленной канифолью. Трубы с наполнителем обычно гнут на деревянных или стальных оправках, шаблонах и роликовых приспособлениях. Гибка труб в холодном состоянии производится и с наполнителями и без них, а в нагретом состоянии — преимущественно с наполнителями. Трубы небольшого диаметра (примерно до 20 мм) при радиусе загиба более 50 мм можно гнуть в холодном состоянии без наполнителя.
На рис. 5.28я показана гибка трубы по кривой большого радиуса в холодном состоянии с наполнителем при помощи шаблона, а на рис. 5.286 — при помощи роликового приспособления. Здесь гибка производится между гибочным и нажимным роликами. Радиус и угол загиба зависят от диаметра гибочного ролика.
Рис. 5.28. Гибка трубы: a — по шаблону; б — при помощи роликового приспособления; 1 — упор для трубы, 2 — неподвижный гибочный ролик, 3 — подвижный нажимной ролик, 4 — ручка приспособления, 5 — крепление конца трубы
Гибку трубы холодным способом с наполнителем-песком осуществляют следующим образом.
- 1. Изготовляют две деревянные пробки диаметром, равным внутреннему диаметру трубы, и длиной, соответствующей четырем-пяти ее диаметрам.
- 2. Пробку вставляют в один конец трубы и забивают ее молотком на глубину двух-трех диаметров.
- 3. Просеивают мелкий сухой речной песок. Трубу устанавливают в вертикальное положение (концом с пробкой вниз) и насыпают в нее просеянный песок.
- 4. Песок уплотняют, постукивая молотком по поверхности трубы или ударяя трубу о прокладку, находящуюся на полу. После уплотнения песка деревянную пробку забивают во второй конец трубы.
- 5. Место изгиба размечают мелом. Надевают рукавицы.
- 6. Изгибаемую трубу вставляют в трубный прижим, между угловой выемкой основания и сухарем с уступами, и вращением рукоятки зажимают трубу в прижиме. (При гибке сварных труб шов надо располагать снаружи, а не внутри изгиба, иначе труба может разойтись по шву.)
7. На конец изгибаемой трубы надевают отрезок трубы большего диаметра так, чтобы ее конец немного не доходил до метки изгиба, затем охватывают трубу двумя руками и с большим усилием отводят ее в направлении изгиба, рис. 5.29. Для контроля окончания изгиба на среднюю линию трубы накладывают проверочный шаблон.
Рис. 5.29. Прием гибки стальных труб вручную
8. После окончания изгиба трубу освобождают из прижима, выбивают деревянные пробки и высыпают песок.
Гибку стальной трубы на ручном станке (трубогибе) в холодном состоянии без наполнителя выполняют в следующей последовательности.
1. Ручной станок подготавливают к гибке, устанавливают рукоятку в положение А, рис. 5.30.
Рис. 5.30. Прием гибки стальных труб ручным трубогибочным станком
- 2. На трубе мелом отмечают начало изгиба.
- 3. Один конец трубы закладывают между подвижным и неподвижным роликами и в отверстие хомутика так, чтобы линия разметки на трубе совместилась с риской, нанесенной на поверхности неподвижного ролика.
- 4. Рукоятку берут двумя руками и поворачивают ее по часовой стрелке на заданный угол по шаблону. Если усилия рук недостаточно, то для того, чтобы увеличить плечо приложения силы, на рукоятку надевают отрезок трубы.
Правильность изгиба проверяют по шаблону или по детали (изогнутой трубе).
Гибка труб из цветных металлов выполняется в следующей последовательности.
- 1. Изготовляют деревянную пробку и забивают ее в один из концов трубы.
- 2. Расплавляют наполнитель (канифоль). У сосуда обязательно должен быть носик для слива расплавленной канифоли в трубу.
- 3. Трубу устанавливают вертикально (пробкой вниз) и заливают в нее канифоль, оставляя трубу в таком положении до полного затвердения канифоли.
- 4. Трубу гнут одним из способов:
а — зажимают в тисках между деревянными нагубниками и изгибают усилием рук (рис. 5.31а); проверку угла изгиба выполняют по шаблону или изделию;
б — с помощью роликового приспособления (рис. 5.31 б), при работе с которым один конец трубы вставляют между роликами в неподвижный хомут. Рукоятку рычага охватывают двумя руками и поворачивают, выполняя изгиб трубы.
Рис. 5.31. Гибка труб из цветных металлов: а — в тисках; б — в роликовом приспособлении
5. Трубу освобождают из тисков (приспособления), подогревая ее, начиная с открытого конца, по всей длине — выплавляют канифоль и сливают ее в сосуд.
При гибке трубы горячим способом на роликовом приспособлении подготовительные операции (изготовление пробок, их забивка в отверстия тубы и наполнение трубы песком) выполняются также как и при гибке в холодном состоянии. Необходимо только в пробках проделать небольшие сквозные отверстия для выхода газов при нагреве. После этой подготовки поступают следующим образом.
- 1. Отмеряют от конца трубы длину до центра изгиба и в этом месте проводят черту поперек трубы.
- 2. От метки засекают мелом по обе ее стороны по половине длины предназначенной к нагреву части трубы.
- 3. Нагревают трубу в размеченном месте до вишнево-красного цвета.
- 4. Нагретую трубу закладывают в приспособление.
- 5. Сгибают трубу до заданного угла и проверяют изгиб трубы по шаблону или по месту.
- 6. Сняв трубу с приспособления, дают ей остыть, затем вынимают из отверстий пробки и высыпают песок
Во время нагрева трубы в горне надо наблюдать за тем, чтобы нагревалась только размеченная часть. Нагревание продолжают до тех пор, пока не прокалится в трубе песок, иначе труба быстро остынет и гибку не удастся закончить за один нагрев.
В качестве топлива при нагреве трубы применяют древесный уголь, торф или кокс. Кузнечный уголь менее пригоден вследствие высокого содержания в нем серы.
Значения допустимых радиусов гибки труб в холодном состоянии, мм
| Наружный диаметр трубы, мм | Материал трубы | Наружный диаметр трубы, мм | Материал трубы | ||||||
| Сталь 45 | Сталь 35 | Сталь 20 | Сталь 10 | Сталь 45 | Сталь 35 | Сталь 20 | Сталь 10 | ||
| 18 | 74 | 62 | 56 | 43 | 105 | 450 | 344 | 282 | 240 |
| 24 | 95 | 79 | 65 | 55 | 110 | 510 | 377 | 310 | 264 |
| 32 | 115 | 96 | 79 | 67 | 130 | 536 | 450 | 370 | 315 |
| 38 | 156 | 131 | 107 | 91 | 145 | 578 | 484 | 398 | 339 |
| 50 | 197 | 165 | 136 | 115 | 155 | 620 | 522 | 430 | 360 |
| 60 | 238 | 199 | 165 | 139 | 181 | 720 | 600 | 498 | 425 |
| 75 | 280 | 260 | 194 | 173 | 194 | 752 | 630 | 516 | 444 |
| 80 | 324 | 270 | 224 | 190 | 206 | 835 | 702 | 575 | 488 |
| 90 | 362 | 302 | 250 | 213 | 220 | 920 | 770 | 635 | 540 |
В процессе производства проката металл становится анизотропным — реакции на нагрузки, приложенные вдоль или поперек волокон могут отличаться в два раза. При прокатке зерна структуры удлиняются в направлении деформации, частично этот эффект устраняется термообработкой. В местах изгибания поперек сформировавшейся структуры быстрее наступает усталость.
В связи с этим при проектировании металлоизделия предусматриваются следующие способы гибки металла: продольная и поперечная.
В первом случае заготовку гнут, прилагая усилия вдоль волокна, во-втором — отгибают борта, вытягивают, осаживают. Совпадение сетки структуры крайне важно для средне-пластичных и малопластичных сплавов.
Названия контуров соотносят с их геометрической формой, таким образом, можно выделить следующие виды гибки металла:
- V-образная или одноугловая;
- U-образная или дуговая;
- Криволинейная;
- Многоугловая;
- Для изготовления труб.
Гибка толстостенного металла производится в несколько этапов. Если процесс осуществляют на крупном предприятии, предусматривается наличие калибровочных и правильных станов.
Производство профильной трубы на линиях полного цикла
Данная технология основывается на применении штрипса, представляющего собой листовой металл, свернутый в рулоны. Доставляют его непосредственно с металлургических комбинатов. Толщина штрипса бывает разной. Это позволяет изготавливать профильные трубы требуемого уровня надежности для использования готовой продукции для различных целей.
В большинстве случаев штрипс, предназначенный для производства квадратных и прямоугольных труб, имеет большую ширину, чем нужно. В связи с этим его на первом этапе обработки нарезают на отрезки требуемых размеров. Выполняется данная операция на специальной установке продольной резки.
Полученную таким образом ленту наматывают на барабан. Подобная схема реализуется для того, чтобы производство происходило непрерывно. Фактически на барабане размещают технологический резерв штрипса, за счет чего вальцы на предприятии не простаивают тогда, когда стальная лента заканчивается.
Ленту подают на стан формовки, который располагает несколькими клетями. В них осуществляется создание круглой по сечению бесконечной заготовки. На данной стадии чаще всего используется холодная сталь, которая не подвергается нагреву. Хотя имеется и технология, предусматривающая нагрев металла.
Все указанные процедуры приводят к формированию трубы с открытым швом. Ее пропускают через сварочную установку, которая производит сваривание круглой конструкции высокочастотными токами. Так как при данном процессе края изделия сжимаются вальцами, снаружи и изнутри трубы происходит выдавливание расплава. Это приводит к образованию грата, который сразу же удаляется при помощи резца.
После этого выполняется охлаждение трубы специальным эмульсионным составом и ее последующее профилирование в несколько этапов:
- сначала заготовка обрабатывается на вальцах, которые обеспечивают идентичность ее сечения по всей длине конструкции;
- затем труба круглого сечения с четырех сторон обжимается на других вальцах, в результате чего на выходе получается готовое профильное (прямоугольное либо квадратное) изделие.
Если же изготавливается плоскоовальная или же овальная конструкция, вторые вальцы не нужны – требуемую форму труба получает уже на первом технологическом этапе.
На финальной стадии готовые профильные трубы режутся пилой по заданным размерам на отдельные отрезки. Дополнительно отметим, что изделие непрерывно охлаждается и в процессе такой резки, и во время операции формирования трубы с тем или иным профилем.
