Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

При монтаже водопроводных и отопительных систем нужно знать, как грамотно осуществлять изгиб трубы. При данной операции направляться избегать ее переламывания, нарушений целостности и верно вычислить угол поворота.

Гнутье — это процесс, на протяжении которого под действием наружных нагрузок у продукции сменяется наклон оси.

Особенности процесса

  1. В стенках изделий при гнутье создаются упругопластические и упругие деформации. На наружном участке сгиба появляется растягивающее напряжение, на внутреннем — сжимающее. Соответственно этим действиям и изменяется наклон оси элементов.
  2. На протяжении операции форма поперечного сечения на согнутом месте изменяется. Его кольцевой профиль делается круглым. Наивысшую овальность имеет середина прогиба, деформация понижается к его началу и концу.
  3. Делая расчет трубы на изгиб, не забывайте, что овальность ее сечения в деформированном месте не должна быть выше: для изделий сечением до 20 мм — 15%, более 20 – 12.5%.
  4. На вогнутом месте сгиба смогут появляться складки, в особенности у тонкостенной продукции.

Обратите внимание! Складки и овальность сгиба очень плохо сказываются на работе системы. Они понижают ее проходимость, повышают уровень гидравлического сопротивления и являются участком засорений канализационных систем. Прочность трубы на изгиб наряду с этим падает.

Минимально допустимые радиусы гибки

Национальные стандарты содержат такую норму, как «минимальный радиус изгиба трубы».

Его величина для железных аналогов, компенсаторов, отводов приведена ниже.

  1. При сгибании с набивкой и нагреванием песком — не меньше 3.5DH (буквы означают наружный диаметр)
  2. При работе на трубогибочном станке (в холодном виде) — не меньше 4DH.
  3. При гнутье с получением полу-рифленых складок и нагреве элементов газовой горелкой или в печи — не меньше 2.5DH.
  4. Для сильно согнутых канализационных отводов, произведенных методом штамповки или тёплой протяжки — не меньше 1DH.

Обратите внимание! Возможно изготавливать элементы, имеющие сгиб, меньше вышеуказанного. Наряду с этим способ производства обязан обеспечивать, что их стены утончатся не больше чем на 15% от толщины. Прочность на изгиб профильной трубы обязана соответствовать расчетной.

таблицы и Необходимые формулы

Протяженность подробности (L), необходимая для изготовления гнутого места, находится по таковой формуле:

  • R есть радиусом изгиба, в мм;
  • ? – это его угол, в градусах;
  • l есть прямым местом, длиной в 100/300, которое необходимо для захватывания изделия инструментом либо станком.

Расчет изгиба трубы обязан учитывать длину сгибаемого элемента:

  • ?=3.14;
  • R- это радиус места, в мм;
  • ? – есть углом гнутья, в градусах;
  • DH – это внешний диаметр изделия.

В таблице внизу представлены минимальные радиусы сгиба в миллиметрах для латунных и бронзовых изделий (по Гост №494/90 и Гост №617/90), исходя из их диаметра и необходимая протяженность свободной стороны для захвата/зажима.

Внешний диаметрМинимальный радиус сгибаМинимальная протяженность свободной части
3610
4812
61218
81625
102030
122435
153045
183650
247255
309060

Ниже приведена таблица для металлических аналогов по ГоСТ №3262/75.

РазмерыМинимальный радиус сгибаМинимальная протяженность свободной части
Условный проходВнешний диаметрв тёплом видев холодном виде
813.5408040
10175010045
1521.36513050
2026.88016055
2533.510020070
3242.313025085
4048150290100
5060180360120
6575.5225450150
8088.5265530170
100114340680230

Делая расчет сгиба своими руками, учтите и мельчайшие радиусы, исходя из толщины и диаметра стены металлических труб.

Диаметр, в ммМинимальный радиус сгиба при определенной толщине стенок
до 2 ммболее 2 мм
5/204D3D
20/355D3D
35/606D4D
60/1407D5D

Как самостоятельно согнуть участок

Имеется универсальная и несложная формула расчета трубы на изгиб — это 5 ее диаметров.

Осуществим расчет, взяв для примера подробность сечением в 1.6 см.

  1. Для верного изготовления нужно взять ? окружности.
  2. Сперва приобретаем необходимый радиус: 16•5=80 мм. Следующая стадия — это вычисление начальных точек для правильного изгибания угла.
  3. С целью этого нужно применять формулу C=2?•R:4. В ней С — протяженность трубы, необходимая для работы, ?=3.14, R – есть нужным радиусом.
  4. Подставляем цифры в формулу: 2•14•80:4=125 миллиметров. Это и имеется протяженность участка, для которого минимальный радиус изгиба металлопластиковой трубы либо каждый образовывает 80 мм.

В случае если нужно согнуть трубы, направляться иметь трубогиб.

Такие ручные приспособления делятся на два типа.

  1. В сегментных аналогах операция осуществляется на основании особенных шаблонов. Форма их вычислена под правильный диаметр, который нужен и форму сгиба. Посредством для того чтобы инструмента вероятно гнуть трубы до 180°. Цена его относительно мала.
  2. Дорновое оборудование осуществляет работу без мельчайших недостатков. Преимущество для того чтобы приспособления — сегмент, перемещающийся в изделия. Он предотвращает деформации и позволяет делать работу в нескольких местах. Таковой станок для изгиба профильных труб своими руками лучше не делать, а купить готовый.

Осуществив расчет, отметьте на элементе участки, в соответствии с его итогам. Потом на инструменте поставьте необходимый градус или шаблон. После этого засуньте в приспособление изделие и сделайте операцию.

Вывод

Гнуть элементы при монтаже разных инженерных систем направляться исходя из точных расчетов. В другом случае вы имеете возможность сломать изделие или собрать трубопровод с пониженной эффективностью. Видео в данной статье продолжит ее тему.

Методы гибки труб и профилей

Процесс сгибания труб присутствуют во многих производственных операциях: в прокладке нефтегазовых трасс, тепловых магистралей, в монтаже сетей водопровода и водоотведения, систем промышленной вентиляции и кондиционирования. Гнутые трубы выполняют роль ответвлений, соединительных отрезков, отводов и ограждений в конструкциях различных механизмов и жестких металлических конструкций.

Во всех случаях гибка труб производится с помощью трубогибочных машин. Каждая технология изменения направленности трубы имеет свои особенности и показания, которые следует учитывать при выборе оборудования.

Факторы, влияющие на выбор технологии гибки труб

Сгибание трубной заготовки представляет собой процедуру изменения направленности трубы, в том числе – геометрии отрезка. Данный процесс выполняется на трубогибочных станках разными технологиями, использование которых во многом зависит от:

  • Материала трубопровода
  • Величины наружного и внутреннего диаметра
  • Толщины стенки трубы
  • Требуемой точности гибки
  • Сложности конструкции
  • Величины радиуса сгибания
  • Допустимых величин деформации заготовки
  • Качественных показателей прочности
  • Срока эксплуатации конструкции, в том числе на отрезке изгиба.

Выбирая трубогибочный инструмент, необходимо определить для каких целей он будет использоваться, так как от правильного выбора зависит принцип работы, производительность оборудования, метод гнутья и объемы задействованных ресурсов. В настоящее время существует два варианта гибки труб на профилегибах и трубогибочных машинах – метод холодной или горячей гибки.

В чем заключается особенности горячей гибки труб?

Метод горячего сгибания труб заключается в предварительном подогреве зоны будущего сгиба детали или всей детали по необходимости. Данная процедура выполняется газовыми либо нефтяными горелками или в горнах. Также подогревание заготовки может проходить на станках с помощью токов высокой частоты. Данная технология является весьма трудоемкой, поэтому ее задействуют, когда отсутствуют агрегаты для холодной гибки труб.

Главной особенностью горячей гибки труб является использование специального наполнителя. В подавляющем большинстве им выступает чистый речной песок определенной фракции, без включения мелких или крупных частиц, в том числе без органических или неорганических примесей. Присутствие посторонних включений может повлечь за собой их пригорание к частицам песка или поверхности трубы. Кроме того, песок не должен быть мокрым, иначе при повышении температуры возникнет высокое давление пара в трубе и ее деформация.

Принцип действия горячей гибки труб

  • После засыпания песка в заготовку происходит повышение температуры до 900 градусов по С и выполняется гибка трубы нужного радиуса.
  • Нагревание детали происходит единоразово без пережога, чтобы не допустить ухудшения качества.
  • Выбор размера подогреваемой зоны на трубе зависит от угла сгибания, толщины и размера диаметра.
  • После завершения процедуры, вынимают заглушки, удаляют наполнитель и прочищают заготовку.

Метод холодной гибки труб

Метод холодной гибки труб — это процесс изменения радиуса трубы без нагрева в месте сгиба.

Холодным способом выполняется сгибание профиля и трубных заготовок из:

  • Меди.
  • Алюминия.
  • Стали.
  • Цветных сплавов.
  • Железа.

Кроме того, холодная гибка труб выполняется многими видами трубогибочных машин, в том числе — полуавтоматическими станками с ЧПУ, что положительно сказывается на точности гибки. Это особенно важно при выполнении сложной пространственной гибки труб или сгибания хрупких тонкостенных деталей. Именно поэтому данный способ получил гораздо большее распространение, чем технология горячего сгибания.

В случае работы с тонкостенными или хрупкими трубами рекомендовано использование механического стабилизатора – дорна.

Способы гибки труб и профилей на трубогибочных и профилегибочных станках

Холодный метод гибки труб подразумевает два варианта гибки:

  1. Сгибание инструментом без дорна. Данная технология применяется для сгибания труб большого радиуса (от 3D), заготовок с толстыми стенками, а также в случаях, когда не требуется высокая точность работ. Данный способ является устаревшим и в последние годы используется все реже.
  2. Сгибание трубы дорновым инструментом. В зависимости от вида трубогибочной машины выполняется сгибание заготовки в различных плоскостях определенным способом:

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 кольцевойжесткостью) 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.
Читать еще:  Как размагнитить трубу простым электро держателем для сварки?

Подобная технология гибки труб грешит неаккуратностью – с внешней стороны изделия несут насебе 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 мыпрактикуем 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.

§ 1. Гибка труб

Прокладка трубопроводов санитарно-технических систем на строительном объекте требует изменения направления трубопроводов, обхода конструкций и других трубопроводов. В этих случаях на монтаже используют гнутые детали (рис. 1). Главное свойство этих деталей по сравнению с литыми (фасонными) частями заключается в плавности перехода, создании меньших сопротивлений при движении жидкости, пара и газа, в отсутствии дополнительных соединений.

Рис. 1 . Гнугые детали:
а — отступ (утка); б — отводы; в — скоба; г — калач

Виды гнутых деталей: отводы, отступы (утки), скобы, калачи и компенсаторы.

Отступ — деталь с двумя изогнутыми частями, обычно под углом 135° (рис. 1а). Ее применяют в тех случаях, когда присоединяемая деталь лежит не на одной оси с трубопроводом, а также при обходе препятствия. Расстояние между осями отогнутых концов трубы называют вылетом.

Отвод — изогнутая под определенным углом деталь, которая используется при изменении направления трубопровода (рис. 1б). Отводы бывают крутоизогнутые, с минимальным радиусом поворота, складчатые также с малым радиусом поворота, и обычные.

Скоба — деталь с тремя изогнутыми частями (рис. 1в). Ее используют при обходе другого трубопровода.

Калан — деталь с поворотом в форме полуокружности (рис. 1г). Калач заменяет два отвода, и его используют чаще всего для соединения двух отопительных приборов, расположенных один над другим. Расстолние между осями концов калача равно двум радиусам.

Компенсатор — это деталь П-образной формы. Он служит для уравновешивания температурных удлинений трубопровода.

При гибке металл подвергается растяжению по наружной части, а по вогнутой — сжатию. В результате этого толщина стенки выпуклой части уменьшается, а вогнутой — увеличивается. В процессе гибки в месте изгиба образуется овальность трубы (труба сплющивается). Овальность не должна превышать 10°. На вогнутой части трубы может появиться волнистость, ее величина не должна быть выше 3°

Гнутые детали изготовляют в определенной последовательности: сначала трубы размечают, потом отрезают и затем гнут.

При разметке используют измерительный и разметочный инструмент: метр, мел или чертилку. На специализированных заготовительных предприятиях применяют разметочно-отрезные устройства, которые сделаны в виде разметочного стола с трубоотрезным станком. Длину заготовки для гнутой детали определяют по таблицам.

Отрезку труб выполняют вручную ножовкой, труборезом или механизированным способом с помощью трубореза. На специализированных предприятиях применяют трубоотрезные станки, на которых труба перерезается диском.

Гибка труб производится в холодном или горячем состоянии на ручных и приводных станках. Трубы больших диаметров нагревают, что позволяет снизить усилие, необходимое для изгиба, и предотвратить разрывы стенок трубы, так как металл при нагреве становится более пластичным.

При гибке труб диаметром до 32 мм тщательно подбирают размеры гибочных роликов и оправок; трубы большего диаметра гнут, набивая их сухим кварцевым песком. Радиусы гиба должны быть больше минимально допустимых (2—3,5 наружного диаметра трубы).

Шовные трубы гнут так, чтобы исключить повреждение шва, — шов располагают в месте наименьших деформаций материала трубы, т. е. по средней линии изгиба или несколько внутрь него.

Гибку труб в холодном состоянии осуществляют на ручном станке СТВ, предназначенном для труб диаметром до 20 мм при радиусе гиба не менее 50 мм. Трубу вставляют между роликами. Поворачивая рукоятку с подвижным роликом, трубу изгибают вокруг неподвижного ролика на заданный угол. После этого рукоятку возвращают в первоначальное положение и вынимают трубу (рис. 2).

Рис. 2. Ручной трубогиб СТВ:
1 — поворотный ролик; 2- доска верстака; 3 — серьга для изгибаемой трубы

Применяют также комбинированные станки Вольнова с тройными роликами для гибки на одном станке труб диаметром 15, 20 и 25 мм. Станки оборудуются кругом с делениями по 5° в каждом.

Трубогибочные станки с винтовым и гидравлическим приводами позволяют снизить мускульное усилие, необходимое для гибки. Для гибки труб различных диаметров станки снабжаются сменными секторами (рис. 3).

Рис. З. Ручные гидравлические трубогибы типа ТГР-З/4 (а) и ТГР-2 (6)

На специализированных предприятиях процесс гибки механизирован.

Гибку труб в горячем состоянии производят путем нагрева места изгиба и последующего поворота конца трубы вокруг оправки. При этом изгибаемую трубу набивают песком и один ее конец закрепляют в прижиме или тисках. Радиус изгиба применяют не менее диаметра трубы, а длину нагреваемой части при угле поворота 90° — не менее 6 диаметров, 60° — 4 диаметра, 45° — 3 диаметра (рис. 4).

Рис. 4. Гибка трубы в горячем состоянии на прижиме:
1 — горелка; 2 — болт крепления прижима; З — колонна; 4 — изгибаемая труба; 5 — песок; 6 — пробка; 7 — рычаг; 8 — прижимной винт; 9 — призма; 10 — корпус

При гибке трубопроводов диаметром более 50 мм в некоторых случаях применяют складчатые отводы, на внутренней поверхности которых металл деформируется в складки. Их делают так: на трубе намечают места нагрева и образования складок. Затем оба конца трубы закрывают деревянными пробками, укладывают на стенд, нагревают место первой складки, после чего изгибают трубу до образования первой складки. Ее охлаждают и приступают к образованию следующей и т. д. до получения отвода требуемого угла.

Отдельные детали трубопроводов изготовляют методом штамповки. Ее применяют в целях повышения качества и сокращения трудовых затрат при заготовке стандартных деталей санитарно-технических систем. Подготовленные трубы укладывают на матрицу гидравлического пресса и путем обжатия пуансоном трубам придают требуемую форму. Штампованные детали имеют одинаковые размеры отдельных частей и лучший вид по сравнению с деталями, которые обрабатывались на трубогибочных станках.

Так, из стальных бесшовных труб изготовляют крутоизогнутые отводы с радиусом изгиба, равным 1,5—2 диаметрам трубы, тройники, переходы. Концы деталей обрабатывают под сварку.

Гибку пластмассовых труб выполняют в нагретом состоянии на трубогибочных станках или шаблонах, закрепляемых в специальных приспособлениях (рис. 5). Трубы нагревают воздухом в электропечах или ваннах, заполненных глицерином. Режим нагрева зависит от материала труб и толщины стенок.

Рис. 5. Гибка пластмассовых труб:
а — на штырях ( 1 — труба; 2 — штырь; З — плита); б — на шаблоне ( 1 — верстак; 2 — уголок; 3- скоба; 4 — шаблон; 5 — труба)

Стенки пластмассовых труб могут смяться. Чтобы этого не произошло, в трубу до нагрева помещают наполнители: резиновый жгут, гибкий металлический или резиновый шланг, набитый песком. Наружный диаметр жгута или шланга должен быть на 1—2 мм меньше внутреннего диаметра изгибаемой трубы. Резиновый шланг с песком рекомендуется применять при гнутье труб диаметром более 50 мм. Наполнять трубы песком не следует, так как в дальнейшем требуется очистка внутренней поверхности труб от прилипшего песка.

Можно гнуть трубы без наполнителя, если отношение толщины стенки к ее наружному диаметру составляет не менее 0,06, а также если радиус гнутья более 3,5—4 наружных диаметров трубы.

При изготовлении отводов угол изгиба увеличивают на 9—10° больше, так как труба несколько разгибается после снятия ее с шаблона или приспособления. Пластмассовые трубы после гибки охлаждают до температуры 28°С сжатым воздухом или водой в фиксированном положении.

Меры безопасности при гибке труб. Верстак должен быть свободен от посторонних предметов в радиусе не менее 2 м. Трубу необходимо закреплять в гибочном устройстве прочно. Рычаг следует двигать от себя, менять и регулировать положение рабочих роликов можно только после полной остановки станка и при отключенном двигателе. Гнуть трубы надо только теми роликами, которые предназначены для данного диаметра труб. При гибке длинных труб надо следить, чтобы их концы не задели работающих рядом.

При гибке труб горячим способом поверхность трубы и песок должны быть сухими. Рабочий должен выполнять гибку труб в рукавицах. При нагреве и гибке нельзя находиться в конце трубы напротив пробок.

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

  • Главная
  • О журнале
    • Свежий номер
    • В журнале печатаются
    • Медиа-кит
    • Партнеры
  • Архив
  • Календарь
  • Новости
  • Публикации
  • Объявления
  • Фото
  • Видео
  • Подписка
  • Контакты

Гибка труб на многих предприятиях исторически определяется как одна из вспомогательных операций и технологий. На заводах, до сих пор пользуются ручными и простыми станками с большими ограничениями по возможностям. Мебельная промышленность, которая является основным потребителем гнутых труб, на сегодняшний день заинтересована в снижении любых издержек и инвестиций и выбирает наиболее дешевое оборудование, в том числе в условиях низкой стоимости труда рабочего. Предприятия автомобилестроения предпочитают не внедрять новые технологии, а получать готовые комплекты трубопровода из-за границы либо копируют технологию и оборудование, установленное на головных заводах. Заинтересованной стороной в развитии технологии гибки труб могут выступать предприятия машиностроения, но здесь важно учитывать, что трубопроводы не являются конечным изделием, и техперевооружение вспомогательных технологий осуществляется по остаточному принципу.
Отдельно стоит упомянуть и обстоятельства, связанные с людским фактором. В связи с высокой оплатой труда в промышленности западных стран широкое развитие получили технологии автоматизации, связанные с минимизацией ручного труда. В России и странах СНГ, в том числе и на основании более мелких серий, приоритет до сих пор отдавался технологиям ручной гибки, которая, дополняясь профессионализмом рабочих, позволяла получать качественные изделия, для которых обычно требуется более дорогостоящее и сложное оборудование. Вместе с тем упор на ручной труд всегда имеет ограничения в производительности и повторяемости и в какой-то момент может выйти на уровень нерентабельности и невозможности применения. В связи с этим даже при условии полного удовлетворения результатами работы участков гибки труб предприятиям стоит изучать новые технологии и возможности с прицелом на завтрашний день.

Описание

Гибка труб — действительно простая технология при условии отсутствия требования к качеству продукции. В данной статье мы рассмотрим основные способы гибки и их отличия.
Наиболее старым является принцип арбалетной гибки (рис. 1) — простой способ, где труба зажимается двумя концами с давлением ролика посередине. Гибка труб таким или аналогичным способом в середине прошлого века находила применение в том числе и в крупногабаритных станках для больших диаметров труб, например в сфере судостроения, либо с использованием мощных прессов с необходимым давлением. Ограничением такого способа является сложность или невозможность точно перестроиться на следующий гиб, а также само качество гибки. Вместе с тем для простых медных трубок инструменты для арбалетной гибки активно продаются и на сегодняшний день и могут применяться для выполнения ремонтов, изготовления мебели и других простых задач.
Трехроликовая гибка применяется в станках для гибки труб и профилей (зачастую станки называются профилегибочными или профилегибами). Принцип действия — труба базируется на двух роликах и с помощью третьего ролика осуществляется давление (рис. 2). При этом отличие от арбалетной гибки в том, что труба подается в сторону, то есть давление не единовременное, а постоянное по площади гиба. Такой метод используется для гибки больших радиусов (где радиус свыше 4–5 диаметров трубы) и применяется в мебельной промышленности, производстве ограждений, арок сооружений и т. д. Принцип технологии не меняется, но дополнительные возможности, например регулировка движения ролика с помощью ЧПУ, создают возможность изготовления переменных радиусов. На рынке профилегибочных станков (или трубогибочных трехроликовых станков) существует различное оборудование, начиная от простых и ручных машинок и кончая современными станками с ЧПУ для программируемой гибки. Дополнительным отличием от всех остальных способов гибки является отсутствие специализированной оснастки под радиус гиба — в трехроликовых станках радиус формируется положением ролика и, таким образом, один и тот же инструмент используется для создания нескольких радиусов.

Читать еще:  Труба стальная бесшовная: технология производства и особенности применения

Рис. 1. Арбалетная гибка труб

Рис. 2. Трехроликовая гибка труб

Гибка намоткой (рис. 3) — наиболее традиционный способ гибки труб, который является и наиболее прогрессивным на сегодняшний день. Суть технологии состоит в силовом движении гибочной консоли станка (отдельный ход) для гибки трубы в пазе гибочного ролика по заданному им радиусу. Гибка намоткой получила свое развитие и в ручном инструменте, и в современных трубогибочных станках, в которых вышеуказанный принцип является основным. В настоящее время понятие «трубогиба» или «трубогибочного станка» как раз подразумевает способ гибки трубы намоткой. И именно об этом способе мы поговорим поподробнее.

Рис. 3. Гибка труб намоткой

Бездорновая и дорновая гибка

Бездорновая гибка намоткой, или бездорновая гибка — основной принцип всего ручного инструмента, а также бездорновых трубогибочных станков. Основное отличие этой технологии — гибка без дополнительного внутреннего элемента, которым является дорн. Так, бездорновая гибка может осуществляться и на дорновом станке без применения дорна, но дорновая гибка не может осуществляться на бездорновом станке, где установка дорна не предусмотрена.
Дополнительное отличие — как правило, в базе, бездорновое оборудование предназначено для выполнения одного гиба. Это значит, что линейное положение трубы контролируется вручную оператором, но какой-либо индикации положения не предусмотрено. В ручном инструменте это просто невозможно, а в станках линейная подача и контроль могут осуществляться по каким-то упорам либо с помощью обратной связи, но в любом случае являются опциональной возможностью.
Что же такое дорн? Дорн — это элемент инструментальной оснастки, который в процессе движения гибочной консоли находится в зоне гиба и спасает трубу от дополнительных внутренних деформаций (рис. 4). Дорновая гибка пришла на смену гибки труб с наполнителем, где в качестве наполнителя использовались различные материалы, например песок. Именно наличие дорна и возможность контроля его положения и отражает основной принцип дорновой гибки. И именно дорновая гибка, в отличие от всех других технологий гибки, может помимо качества обеспечить в том числе гибку по радиусам меньшим, чем 3 диаметра трубы, при отсутствии явных дефектов в виде овальности или гофр. Кроме того, использование дорна, в отличие от других наполнителей, позволяет сэкономить время, связанное с подготовкой трубы к гибке. Дорн — это не простая штанга, а достаточно сложный элемент, в котором может быть и несколько шариков, которые будут изгибаться внутри трубы в соответствии с радиусом гиба.

Рис. 4. Дорны для трубогибочного станка

Современные трубогибочные станки

Современные трубные изделия могут быть достаточно сложными по наличию одного или нескольких радиусов гибки на одном изделии (рис. 5, 6), жестких требованиий к радиусам гиба, точности, овальности и дефектам в месте гиба. В мебельной промышленности дорновая гибка может и не использоваться, так как кроме внешнего вида дефекты гиба не имеют преимущественного значения, но в автомобильной промышленности, изготовлении авиационных трубопроводов, труб для гидравлических систем и т. д. дорновая гибка является необходимым и единственным методом. Также и само линейное перемещение трубы может иметь важное значение или не иметь его вовсе, например, при гибке гидравлических штуцеров с одним гибом.

Рис. 5. Гибка труб под 180 градусов

Рис. 6. Одноуровневый трубогибочный станок

Технология гибки является не такой сложной, но при выборе станка есть ряд моментов, которые полезно изучить. Сами станки, даже дорновые, могут иметь от одной оси, то есть, по сути, только ось силового движения консоли для выполнения гиба, а все остальные операции, например подача и поворот трубы, будут выполняться вручную.
Также необходимо понимать, какие требования предъявляются непосредственно для трубного изделия, сколько гибов будет выполняться, сколько радиусов гибки на изделии. Например, вращение трубы необходимо только в случае, если будет осуществляться гибка в нескольких плоскостях, то есть 3D-гибка; также встает вопрос, может ли это вращение выполняться вручную или требуется автоматическое движение.
Наличие автоматической подачи по длине и для вращения будет подразумевать минимум три управляемых оси (движения закрытия прижимов выполняются гидравлически). Наличие нескольких радиусов на трубе и невозможность их унификации (например, унифицировать 3 близких радиуса в один) потребует наличия в станке смены плоскости трубогибочной оснастки (рис. 7). Как уже было обозначено, каждый комплект гибочной оснастки, где основным является гибочный ролик с радиусом гиба, подразумевает возможность гибки только по одному радису. То есть для второго радиуса требуется наличие второго комплекта оснастки на станке (если не подразумевается смена оснастки в процессе изготовления детали) и обеспечение еще двух движений станка — горизонтального и вертикального, связанного с перемещением гибочной консоли на другой уровень оснастки.

Рис. 7. Трубогибочный станок с многоинструментальной оснасткой

В последнее время также наблюдается переход полностью к сервоэлектрическим станкам без применения гидравлики. В классическом трубогибочном станке сервоприводами контролируются три основные оси: подача трубы, сама гибка с помощью гибочной консоли и поворот трубы, а также при применении многоуровневых трубогибочных станков две вспомогательные оси для перехода уровня оснастки. Полностью сервоэлектрические станки обеспечивают контроль с помощью сервоприводов всех вспомогательных движений прижимов с целью точной настройки оснастки для выполнения особо точных гибов и ответственных задач. Именно такие станки обеспечивают требования по минимальной овальности в месте гиба и утонению стенки вплоть до особо сложных радиусов, равных 1 диаметру трубы или менее. В настоящее время такое оборудование представлено на рынке многими компаниями из Италии, Португалии, Германии, Тайваня и т. д.

Взгляд в будущее

На сегодняшний день процесс дорновой гибки намоткой и использование последнего поколения сервоэлектрических станков не подразумевает какого-то серьезного развития технологии. Поэтому производители делают упор в сторону всех вспомогательных характеристик, таких как современное ЧПУ с моделированием и симуляцией гибки, вспомогательные устройства для контроля пружинения и размеров, дополнительные устройства резки и пробивки, чтобы эти операции выполнялись в одном рабочем цикле, внедрение автоматизации и роботизации загрузки-выгрузки, а также создание поточных линий с совмещением технологических процессов с последующей формовкой трубы, установкой гаек, измерения геометрии и т. д.
На рынке также демонстрируются станки свободной гибки из Японии и Германии, позволяющие с помощью специальной головки исключить специализированную оснастку под радиус гиба и задавать направление гиба в любую сторону с помощью позиционирования головки. Такие станки очень эффективны, но их применение ограничено большими радиусами гиба, поэтому они не могут рассматриваться в качестве нового решения для классической промышленности, а, скорее, предназначены для изготовления дизайнерской мебели и элементов интерьеров.
Большой упор также делается на разработку крупногабаритных сервоэлектрических станков большой мощности, которые могут заменить классическую индукционную гибку (где труба предварительно нагревается для гиба) и снизить саму скорость процесса гибки в десятки раз. Такое оборудование применяется для энергетического машиностроения, судостроения, нефтегазовой промышленности и т. д.

Особенности гибки труб

В настоящее время все чаще при монтаже труб как в промышленности, так и в быту применяют гибку , для того, чтобы избежать применения фитингов, резьбовых соединений и возможных проблем с герметизацией.

Требуемая конфигурация трубе придается без применения сварки путем деформации. Важно тщательно контролироватьскоростьпроцессагибки, угол изгиба, учитывать свойства материала, его толщину и хрупкость. Во время сгибания на материал трубы влияют сразу две силы: растяжения и сжатия. Слишком сильное воздействие может привести к сминанию или разрыву. При неправильном выполнении операции можно получить микротрещины, которые ослабляют металл, влияют на его прочность и срок эксплуатации. Вот почему нужно контролировать усилия и радиусы загибов металла. Радиус загиба не может быть меньше толщины заготовки, чтобы избежать трещин на внешней стороне и множественных складок на внутренней стороне трубы.

Во избежание деформаций при значительных изгибах в трубы засыпают песок и другие наполнители. Можно греть трубу, нагрев предварительно место деформации паяльной лампой, с помощью газовой горелки. При этом процесс нагрева осуществляется интуитивно, нет каких-либо приборов для определения температуры металла.

Гибка водопроводных, канализационных, газовых труб, осуществляемая с помощью трубогибов, происходит под контролем, с минимальными затратами, результат в этом случае более соответствует желаемым требованиям, металл меньше «травмируется».Современныетрубогибы бывают ручными, гидравлическими и электрическими. Для работы с мягкими материалами, такими как медные, алюминиевые, стальные, ПВХ трубы можно использовать ручной трубогиб, он компактен и недорог. Их устройство несложно, воздействие силы на рычаг приводит к изгибу трубы, но радиус такого изгиба не поддается точному контролю, и таким механизмом сложно выполнить несколько изгибов на одном отрезке трубы.

Более универсален и не требует физических усилий инструмент с гидравлическим приводом. Он также прост в использовании, отличается высокой скоростью и мобильностью, может сгибать трубы значительной толщины.

Чтобы добиться максимальной точности результата применяют электротрубогибы. Принцип их работы обеспечивает отличную сохранность свойств материала и самый точный угол сгиба труб. Электрогидравлические трубогибы стационарны и довольно дороги.

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

При монтаже водопроводных и отопительных систем надо знать, как грамотно осуществлять изгиб трубы. При данной операции следует избегать ее переламывания, нарушений целостности и правильно вычислить угол поворота.

Гнутье – это процесс, в ходе которого под воздействием наружных нагрузок у продукции сменяется наклон оси.

При монтаже инженерных систем зачастую необходимо гнуть участки трубопровода.

Особенности процесса

На фото изменение формы сечения стенки при сгибании.

  1. В стенках изделий при гнутье создаются упругопластические и упругие деформации. На наружном участке сгиба появляется растягивающее напряжение, на внутреннем – сжимающее. Соответственно этим воздействиям и изменяется наклон оси элементов.
  2. В ходе операции форма поперечного сечения на согнутом месте меняется. Его кольцевой профиль становится овальным. Наивысшую овальность имеет середина прогиба, деформация понижается к его концу и началу.
  3. Делая расчет трубы на изгиб, помните, что овальность ее сечения в деформированном месте не должна быть выше: для изделий сечением до 20 мм – 15%, более 20 – 12.5%.
  4. На вогнутом месте сгиба могут возникать складки, особенно у тонкостенной продукции.

Обратите внимание!
Складки и овальность сгиба негативно сказываются на работе системы.
Они понижают ее проходимость, повышают уровень гидравлического сопротивления и служат участком засорений канализационных систем.
Прочность трубы на изгиб при этом падает.

Минимально допустимые радиусы гибки

Сгибание изделий при помощи нагревания.

Государственные стандарты содержат такую норму, как «минимальный радиус изгиба трубы».

Его величина для металлических аналогов, компенсаторов, отводов приведена ниже.

  1. При сгибании с нагреванием и набивкой песком – не меньше 3.5DH (буквы означают наружный диаметр)
  2. При работе на трубогибочном станке (в холодном виде) – не меньше 4DH.
  3. При гнутье с получением полу-рифленых складок и нагреве элементов газовой горелкой либо в печи – не меньше 2.5DH.
  4. Для круто согнутых канализационных отводов, произведенных способом штамповки либо горячей протяжки – не меньше 1DH.

Обратите внимание!
Допустимо изготавливать элементы, имеющие сгиб, меньше указанного выше.
При этом метод производства должен гарантировать, что их стенки утончатся не больше чем на 15% от толщины.
Прочность на изгиб профильной трубы должна соответствовать расчетной.

Необходимые формулы и таблицы

Длина детали (L), нужная для изготовления гнутого места, находится по такой формуле:

  • R является радиусом изгиба, в мм;
  • α – это его угол, в градусах;
  • l является прямым местом, длиной в 100/300, которое нужно для захватывания изделия инструментом или станком.

Расчет изгиба трубы должен учитывать длину сгибаемого элемента:

  • π=3.14;
  • R- это радиус места, в мм;
  • α – является углом гнутья, в градусах;
  • DH – это внешний диаметр изделия.

В таблице внизу представлены минимальные радиусы сгиба в миллиметрах для латунных и медных изделий (по ГоСТ №494/90 и ГоСТ №617/90), исходя из их диаметра и нужная длина свободной стороны для захвата/зажима.

Внешний диаметрМинимальный радиус сгибаМинимальная длина свободной части
3610
4812
61218
81625
102030
122435
153045
183650
247255
309060

Ниже приведена таблица для стальных аналогов по ГоСТ №3262/75.

РазмерыМинимальный радиус сгибаМинимальная длина свободной части
Условный проходВнешний диаметрв горячем видев холодном виде
813.5408040
10175010045
1521.36513050
2026.88016055
2533.510020070
3242.313025085
4048150290100
5060180360120
6575.5225450150
8088.5265530170
100114340680230

Делая расчет сгиба своими руками, учтите и наименьшие радиусы, исходя из диаметра и толщины стенки стальных труб.

Диаметр, в ммМинимальный радиус сгиба
при определенной толщине стенок
до 2 ммболее 2 мм
5/204D3D
20/355D3D
35/606D4D
60/1407D5D
Читать еще:  Таблицы размеров водопроводных труб в мм и дюймах

Как самостоятельно согнуть участок

Есть универсальная и простая формула расчета трубы на изгиб – это 5 ее диаметров.

Осуществим расчет, взяв для примера деталь сечением в 1.6 см.

  1. Для правильного изготовления необходимо получить ¼ окружности.
  2. Сначала получаем нужный радиус: 16∙5=80 мм.
    Следующая стадия – это вычисление начальных точек для точного изгибания угла.
  3. С этой целью надо использовать формулу C=2π∙R:4. В ней С – длина трубы, нужная для работы, π=3.14, R – является нужным радиусом.
  4. Подставляем цифры в формулу: 2∙14∙80:4=125 миллиметров. Это и есть длина участка, для которого минимальный радиус изгиба металлопластиковой трубы или любой другой составляет 80 мм.

Если необходимо согнуть трубы, следует иметь трубогиб.

Такие ручные приспособления делятся на два типа.

  1. В сегментных аналогах операция осуществляется на основании особых шаблонов. Форма их рассчитана под точный диаметр, который нужен и форму сгиба. С помощью такого инструмента возможно гнуть трубы до 180°. Цена его сравнительно невелика.
  2. Дорновое оборудование осуществляет работу без малейших изъянов. Преимущество такого приспособления – сегмент, перемещающийся внутри изделия. Он предотвращает деформации и дает возможность делать работу в нескольких местах. Такой станок для изгиба профильных труб своими руками лучше не делать, а приобрести готовый.

Осуществив расчет, отметьте на элементе участки, согласно его результатам. Далее на инструменте поставьте нужный градус либо шаблон. Затем вставьте в приспособление изделие и произведите операцию.

Вывод

Гнуть элементы при монтаже различных инженерных систем следует исходя из точных расчетов. В противном случае вы можете сломать изделие либо собрать трубопровод с пониженной эффективностью. Видео в этой статье продолжит ее тему.

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 и способы гибки труб

При производстве жестких металлоконструкций из цельной заготовки в качестве альтернативы сварке и резьбовому соединению все чаще применяется гибка труб.

Человечество начало применять трубу очень давно — ее прототипом были тростник и бамбук, из которых сооружались первые водоводы. Еще в древнем Риме научились изготавливать трубы из бронзы. Первые методы промышленного производства таких металлических изделий возникли в начале 19 века. В настоящее время выпускаются миллионы и миллионы тонн продукта, без которого не могут обойтись огромное количество отраслей хозяйственной деятельности человека.

При производстве жестких металлоконструкций из цельной заготовки в качестве альтернативы сварке и резьбовому соединению все чаще применяется гибка труб. Это объясняется целым рядом причин:

  • снижение материалоемкости, так как нет ввариваемых патрубков;
  • уменьшение трудоемкости при создании конструкций по сравнению со сварными и резьбовыми соединениями;
  • лучшие гидроаэродинамические показатели прохода;
  • отсутствие неблагоприятного воздействия на структуру металла по сравнению со сваркой;
  • преимущество в герметизации относительно резьбовых соединений;
  • лучший внешний вид конечного изделия.

Гнутье труб осуществляется различными методами. Применение той или иной технологии определяется следующими основными факторами:

  • материал изготовления;
  • толщина стенок;
  • профиль;
  • размер сечения (диаметр или высота профиля);
  • радиус сгиба;
  • необходимая точность гнутья;
  • допустимые пределы деформации гнутой конструкции;
  • качественные показатели прочности и долговечности в месте изгиба.

Горячая гибка труб

Гнутье труб с предварительным разогревом применяют в случаях, когда нет возможности применить трубогибочные устройства и приспособления для гиба холодным способом. Процесс гибки труб с предварительным разогревом весьма трудоемок и производится с наполнителем. В этом качестве используют сеяный речной песок без органических включений и слишком мелких фракций, которые при термическом воздействии могут спекаться и пригорать к стенкам. Песок не должен быть влажным, чтобы исключить возникновение высокого давления пара в трубе при ее нагреве.

Гибка стальных труб производится при температуре порядка 900 о С без пережога и с одним нагревом — иначе ухудшается качество продукции. Размер разогреваемого участка определяется сечением и радиусом гибки. По окончании процесса удаляют заглушки, извлекают песок, очищают и промывают полость трубы.

Холодная гибка труб

Строго говоря, гибка труб отрицательно влияет на характеристики их качества. Возникают заметные дефекты, основными из которых являются:

  • уменьшение толщины стенки на внешней стороне изгиба;
  • появление гофровых складок на внутренней стороне изгиба;
  • искажение формы прохода трубы — из круглой она превращается в овальную.

Особенно подвержены деформациям трубы из мягких металлов и с тонкими стенками. Поэтому гибка тонкостенных труб требует применения механического стабилизатора — им служит дорн.

Дорном называют специальный элемент оснастки, который в процессе гибки располагается в полости трубы по месту ее изгиба. Он предназначен для предотвращения деформаций стенок трубы в гибочном процессе. Дорн может быть жесткой или гибкой конструкции.

Жесткий дорн — это направляющий элемент, выполненный из твердого металла, с закругленным торцом с рабочей стороны. Его заправляют непосредственно в точку изгиба. Гибкий дорн также состоит из твердого стержня. На одном его краю находятся один или несколько изгибающихся сегментов, выполненных в виде шаров или полусфер особой формы.

Эти конструкции, находясь в месте изгиба, обеспечивают неизменность формы прохода. По завершении процесса дорн выталкивается из гибочной зоны, а шарики дополнительно калибруют внутреннюю поверхность. Использование гибкого дорна достаточно сложно. Для его применения в трубогибе должно быть устройство автоматического управления дорном.

Трубогибы с использованием дорна, в силу своей специфики, бывают только стационарными. Они производятся для работы как в полуавтоматическом, так и в полностью автоматическом режиме. Работа высокопроизводительных дорогостоящих трубогибов контролируется системой ЧПУ, которая отслеживает все текущие параметры технологического процесса.

Переносные трубогибы

  1. Трубогибы рычажные. За счет большого плеча возможно совершать необходимые действия исключительно мышечным усилием человека. В изделиях из пластичного металла, включая нержавеющую сталь сечением до 3/4 дюйма, они позволяют делать загиб до 180 о .
  2. Трубогибы арбалетного типа. Изделие размещают на двух опорных точках, вращающихся вокруг собственных осей. Гибочный башмак, соединенный с перемещающимся штоком, прилагает усилие к той части трубы, которая расположена между опорами. Такие легко переносимые трубогибы способны согнуть трубу из нержавейки диаметром до 100 мм на угол до 90 о . Шток, создающий давление, может быть выполнен как:
  • механический винтовой;
  • гидравлический с ручным приводом;
  • гидравлический с электроприводом.
  1. Электрические трубогибы. В них гибка труб производится на сменных гибочных сегментах различного радиуса. Здесь с помощью поворотной оправки заготовку загибают под определенным углом.

Положительные свойства этого инструмента:

  • универсальность, которую обеспечивает сменный набор сегментов и поворотных оправок для разных сечений труб;
  • угол изгиба до 180 о ;
  • автоматическая работа без дополнительных действий;
  • плавное изменение скорости, присутствие обратного хода;
  • фактическое отсутствие деформации изгиба, благодаря безукоризненному согласованию всех элементов оснастки и необходимой динамики подачи;
  • простота использования, легкая замена насадок;
  • высокая производительность;
  • компактность и малый вес, благодаря большой приведенной мощности привода.

При отсутствии электросети такие трубогибы обеспечиваются приводом, работающим от встроенного аккумулятора.

Станочная гибка труб

Гибка профиля из металла не представляет для такого станка никакой проблемы, так же как и гибка профильной трубы. Универсальность оборудования данного типа обусловлена тем, что вальцовка по сути — это деформация материала по некоторому направлению. Этот метод можно отнести к самому общему виду гибки металла. Изгиб профильной трубы обеспечивается установкой необходимой формы (калибра) роликов или валков.

К достоинствам такого станка следует отнести возможность получения гнутого профиля большой длины — более 5 метров, что бывает часто необходимо в строительстве. Кроме того, заготовку можно гнуть на угол до 360 градусов — на полный круг. Гибку труб большого диаметра производят на электрических станках со следующим принципом изгиба: сначала один конец заготовки устанавливается в специальный захват, а затем наматывается на колодку нужного радиуса.

Такие станки позволяют реализовать точный угол загиба (до одного градуса). Это обеспечивается либо простым механическим путем, либо заданием параметров в цифре с контролем всего процесса на мониторе на высокоавтоматизированных комплексах. Станки используются только в заводских условиях.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×