Гибкий.ру 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:
Галерея изображений
Фото из
Принцип действия самого распространенного варианта станка для гибки трубы основан на воздействии трех роликов, вращающихся одновременно
Для изменения радиуса сгибания один или два ролика должны быть жестко закреплены на корпусе, один или два перемещаться
Все три ролика должны снабжаться приспособлениями с закрепленными в них подшипниками. Желательно их установить внутри металлических втулок, чтобы избежать попадания во вращающиеся элементы посторонних предметов и сора
Вращающиеся ролики одновременно приводятся в движение за счет цепи (или ремня) соединяющего все три элемента
Если есть место для стационарной установки гибочной машины, ее лучше установить на чугунную или стальную сварную станину, которую рекомендовано крепить анкерами к полу
Тем, кому не нужно постоянно гнуть трубы, достаточно сделать небольшой станок для гибки. В его основе рекомендовано сделать отверстия для прочной фиксации на рабочем столе струбцинами
В ряде конструкций возможно перемещение всех трех вальцов. Положение верхнего регулируется верхним стопором с винтом, нижних – банальной перестановкой в отверстия корпуса
Гнуть трубу роликовый станок начинает, когда мастер вращает рукоятку. Ее подключают к одному из стационарных роликов
Для изготовления примитивного трубогибочного приспособления нужна плита из бетона, штыри из металла и перфоратор. Плиту делят на клетки 40 х 40 или 50 х 50 мм. По углам клеток просверливают при помощи перфоратора отверстия и вставляют в них штыри.
Трубное изделие вставляют межу штырями и, прилагая усилие, загибают. Точность при таком способе гибки не идеальная, но для использования заготовки в домашних условиях вполне достаточная. Для гибки с более высокой точностью можно использовать приспособление, изготовленное на основе домкрата.
Чтобы внутренний просвет трубы не деформировался, применяют средства, противодействующие этому процессу изнутри. В качестве внутренних ограничителей чаще всего используют песок. При этом в один конец трубы вставляют заглушку, а через второй насыпают песок, затем и его забивают пробкой. Далее, выполняют изгиб.
Иногда ограничителем служит пружина, специально изготовленная для этой цели. Для навивки используют проволоку диаметром от 1 до 4 мм. Пружина должна свободно войти в трубу в точке сгиба, снаружи оставляют часть проволоки.
Гидравлическая система ручного инструмента, переносных и стационарных станков существенно облегчает процесс гибки и ускоряет процесс деформации труб:
После выполнения изгиба пружину удаляют, потянув проволоку. В случае работы с трубой, имеющей в сечении квадрат, для изготовления пружины подбирают проволоку с таким же сечением.
Подойдет для этой цели и пучок проволоки, состоящий из отдельных отрезков, которые по одному заталкивают вовнутрь до места будущего сгиба. После завершения операции отрезки также по одному извлекают. Вручную можно согнуть нержавеющую трубу сечением до 4 см и толщине стенки 0,3 см.
Для работы с большими диаметрами необходимо профессиональное оборудование. Есть трубогибочные станки, укомплектованные дорном. Этот конструктивный элемент — обыкновенный металлический прут.
Перед тем как начать процесс гибки, его помещают внутрь, чтобы предупредить деформацию стенок трубы. Дорны, входящие в комплект, имеют разное сечение, поэтому можно подобрать нужный для определенного диаметра трубной продукции.
Каковы технические особенности процесса гибки заготовок
Гибка заготовок осуществляется тогда, когда возникает необходимость создать или изменить угол между частями поковки.
Поговорим о том, как формируется заготовка и как течет металл при гибке. Заготовка прямоугольного или круглого сечения в пластическом состоянии может быть изогнута на угол А. Из-за внешних воздействий на заготовку в разных ее слоях образуются противоположные напряжения: во внешних – напряжения растяжения, во внутренних – сжатия.
Возникающие в заготовке напряжения приводят к растяжению внешних слоев и сжатию внутренних. Таким образом, происходит изменение длин слоев металла (длина слоев прилегающих к внешней зоне увеличивается, а к внутренней – уменьшается). Между внутренним и внешним слоем находится нейтральный слой, не подвергающийся деформациям. Слои, которые наиболее от него удалены, сильнее деформируются при гибке заготовки.
В процессе деформации растяжения площадь поперечного сечения становится меньше. При деформации сжатия – наоборот. В процессе гибки заготовок форма изменяется в разных направлениях. Например, при осуществлении гибки прутка квадратной или прямоугольной формы, растяжение внешних слоев приводит к уменьшению верхней стороны сечения, а сжатие внутренних – к увеличению его нижней стороны.
При гибке заготовок необходимо придерживаться технологии, исключающей образование трещин на поверхности и возникновение грубых складок во внутренних их слоях.
Нередко приходится осуществлять гибку тонкополосых холодных заготовок. Ее отличия от гибки нагретых толстых полос заключаются в следующем:
- упругие деформации схожи с пластическими;
- металл, подвергаемый гибке, недостаточно пластичен и становится более прочным после такого воздействия.
Представляющие наибольшую опасность напряжения растяжения, увеличиваются по мере уменьшения радиуса изгиба R. Если этот радиус слишком мал, то напряжения и деформации становятся слишком высокими и приводят к образованию трещин на наружной поверхности заготовки.
Избежать разрушения металла при гибке заготовки можно, для этого необходимо четко выполнять следующие правила:
- радиус изгиба R должен превышать минимально допустимое значение для металла (rmin), подвергаемого гибке;
- гибка заготовки должна осуществляться так, чтобы волокна материала были поперечны ребру гибки.
Минимальное значение радиуса гибки определяется в соответствии с металлом, из которого изготовлена заготовка, его толщины, угла гибки А и направления волокон.
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.
Галерея изображений
Фото из
Гибка труб чаще всего востребована в сфере сооружения каркасов для устройства теплиц, навесов, входных групп, веранд, садовой мебели. В результате получается наиболее износостойкая основа для крепления деревянных, металлических, поликарбонатных деталей
Гибка труб для сборки трубопроводов позволяет сократить число фитингов, а значит, и количество угрожающих протечкой точек. Однако без использования специализированного инструмента гнуть трубы нежелательно. В итоге усилий дилетанта уменьшается сечение, следовательно изменяется давление среды и пропускная способность магистрали
Для получения идеального радиуса гибки без существенной деформации сечения трубы используют гибочные приспособления и установки
Если гибку трубы производят нечасто, достаточно соорудить плиту с дорнами для опоры трубы или сделать ручной инструмент из подручных материалов
Для фигурной деформации труб по одному заданному радиусу можно сделать оправку – приспособление с округлым краем, форму которого придают сгибаемой трубе
По способу привода в действие все гибочные станки делятся на механические и электрические. По принципу действия они подразделяются на вальцовые (роликовые) и гидравлические
Включение в схему станка домкратов, рычагов, гидравлических поршней позволяет существенно облегчить выполнение гибка, сократив прилагаемые физические усилия
Ручные гибочные инструменты и стационарные станки с гидравлическим гибочным механизмом можно приводить в действие с помощью электропривода
Последовательность действия листо- и сортогибочных машин. гибка обечаек
Гибка на листогибочном оборудовании с симметричным расположением рабочих валков включает в себя следующие стадии:
- Заправку листа в пространство между валками, при этом передняя кромка заготовки должна лечь на второй опорный валок;
- Опускание верхнего валка до положения, при котором гарантированно обеспечивается нужная кривизна изгибаемого профиля;
- Включение привода, в результате чего лист силами трения захватывается валками проходит сквозь рабочую зону, приобретая необходимую форму;
- Заправку следующей заготовки, с повторением цикла деформирования.
Изделие, прошедшее сквозь рабочую зону, не будет продеформировано на участке переднего и заднего края листа на величину, равную половине расстояния между опорными валками. Подгибку производится выполнять вручную, что неудобно.
Поэтому при необходимости гибки профиля по всей длине заготовки следует использовать ротационные машины с асимметричной компоновкой. Задний конец при этом гарантированно подгибается, а для переднего достаточно завести лист с обратной стороны.
Таким образом из листового металла получается обечайка (открытый цилиндрический или конический элемент конструкции).
Аналогичным образом действуют и сортогибочные машины. Они также выполняются трёхвалкового исполнения, и состоят из следующих узлов:
- Станины.
- Роликов, рабочий профиль которых соответствует сечению сортового проката.
- Боковых роликов, обеспечивающих прямолинейность движения заготовки.
- Поперечнины, ограничивающей перемещение заготовки в поперечном направлении (для симметричных профилей, например, швеллеров, поперечина переводится в нерабочее положение.
- Механизма заправки профиля в рабочее пространство между валками.
- Электродвигателя.
- Промежуточных зубчатых передач.
- Системы включения привода.
Настройка сортогибочной машины на нужный радиус гиба производится маховичком винтового механизма. Небольшие типоразмеры сортового проката гнут на машинах с горизонтальным расположением рабочих валков. Более универсальными считаются сортогибочные машины с вертикальной компоновкой.
Маркировка ротационных гибочных машин отечественного производства:
- И22_ _ — листогибочные трёхвалковые;
- И42_ _ — листогибочные четырёхвалковые;
- И32_ _ — сортогибочные трёхвалковые;
- И33 — сортогибочные многовалковые.
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.
https://www.youtube.com/watch?v=vJyw4grp4zQ
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.
