Сжатие материала для труб

Способы гибки труб и профилей на трубогибочных и профилегибочных станках

Работа с трубами подразумевает придание заготовкам различных положений, то есть необходимо оборудование, которое позволит гнуть трубы без риска получения бракованных деталей и деформаций стенки.

Гибка трубы — это процедура, которая применяется к заготовке с любой толщиной стенки и диаметра для получения заданного угла и радиуса.

В производственной сфере востребованность операции по гибке возрастает с каждым днем, так как принципы работы станков по гибке труб позволяют работать и с другими видами заготовок — стержнями, профилями и даже с проводами.

Трубогибочные станки призваны облегчить работу с профильными изделиями и ускорить производственный процесс. Причем разные виды оборудования специализируются на различных видах труб, в силу чего оснащаются специальным рабочим оборудованием.

Основные технологии гибки труб

Гибку труб можно выполнить разными способами. Выбор того или иного метода зависит от таких факторов, как:

диаметр трубы;
качественные показатели прочности трубы после гибки и ее долговечность;
материал заготовки;
предельно допустимая деформация объекта;
профиль;
радиус сгиба;
толщина стенок;
требуемая точность гибки.

Горячая гибка труб.
Этот способ гибки труб применяют в тех ситуациях, когда использование трубогибочных агрегатов, работающих с холодным материалом, невозможно. Горячий метод достаточно трудоемок. Он предполагает предварительный разогрев трубы и использование наполнителей. В качестве последнего часто выступает очищенный речной песок. Важно, чтобы в нем отсутствовали органические объекты и слишком мелкие частицы (при повышении температуры они могут спекаться и пригорать к поверхности), а также влага (из-за нагревания заготовки она может превратиться в пар и критически повысить давление в трубе).

Во время сгибания труба подвергается воздействию температуры примерно в +900 °С. Длина рабочего участка зависит от сечения и радиуса гибки. При этом необходимо исключить пережоги или повторное нагревание – это снижает качество изделия. Когда все манипуляции выполнены и труба приобретает нужную конфигурацию, из нее извлекаются заглушки, убирается песок и промывается ее внутренняя поверхность.
Холодная гибка труб.
Этот способ гибки труб имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущим: он более технологичен, процесс занимает меньше времени, а такая производительность способствует снижению затрат на выполнение работ. Холодным методом сгибают заготовки из пластичных цветных металлов. Например, медь и алюминий имеют высокий показатель ковкости, поэтому трубы из этого материала легко поддаются деформированию и без предварительного нагрева.

Если быть откровенным, то сгибание снижает качественные показатели труб и вызывает их некоторые дефекты. Чаще всего встречаются:

истончение внешней по отношению к изгибу стенки;
образование гофровых неровностей на внутренней по отношению к изгибу стенке;
изменение формы полости трубы (проход может стать не круглым, а овальным).

Тонкостенные изделия из мягких металлов особенно подвержены деформациям, поэтому способы гибки труб с такой особенностью предполагают обязательное использование механического стабилизатора – дорна.

Дорн – это специальный элемент оснастки, который размещают в рабочем участке полости трубы на время гибки для того, чтобы не произошло производственной деформации ее стенок. Конструкция дорна может быть жесткой или гибкой.

Жесткий дорн – это стержень, выполненный из твердого материала. С одного края рабочей стороны имеет закругленную форму. Устанавливается в полость трубы в точку изгиба. Гибкий дорн также выполнен из твердого металла, но на краю имеет один или несколько гнущихся сегментов в форме сфер или полусфер специальной конфигурации.

Рекомендовано к прочтению

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

Находясь во время работы внутри трубы, он обеспечивает сохранность формы ее стенок. Когда гибка завершена, дорн подлежит извлечению. В процессе выталкивания шарики дополнительно выравнивают внутреннюю поверхность изделия. Применение гибкого дорна несколько сложнее –требуется устройство по его автоматическому управлению, встроенное в трубогибочный аппарат.

Установки, работающие с использованием дорна, бывают только стационарного типа. Способ гибки труб при этом может быть автоматическим или полуавтоматическим. Наиболее производительные и дорогостоящие агрегаты оснащены системой ЧПУ, которая отслеживает и контролирует все технические моменты рабочего процесса.

Технология и особенности

Создавая любую трубопроводную систему, специалисты подбирают изделия из различных металлов. Это связано с тем, что каждый обладает разными техническими характеристиками. Чтобы изменить форму конструкции, осуществляется воздействие посредством радиальных и тангенциальных сил. Первые необходимы для деформации сечения, а за счет вторых происходит образование складок. Важно, чтобы после завершению всех процедур, радиус остался прежним, а внутри стенок должна отсутствовать гофра.

Рис 2. Как происходит гибка

В процессе производства металлических конструкций с использованием цельного материала, вместо сварки используют альтернативный вариант — гибку труб. Можно выделить несколько основных причин, объясняющих данный выбор:

Материалоемкость снижается в связи с отсутствием варочных элементов.
Сравнивая с системами, где присутствуют резьбовые или сварочные соединения, в данном случае показатель трудоемкости значительно меньше.
Улучшается гидроаэродинамика созданного прохода.
Сравнивая с проведением сварочных работ, при сгибании труб отсутствует негативное воздействие на конструкцию.
Создание герметизации и высокой надежности.

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.

Повышение качества изгиба с помощью песка и фена

Способ изгиба заготовок с использованием песка можно назвать дополнительным средством для уменьшения брака при изменении конфигурации трубы. Этот метод очень похож на ручную работу, только здесь во внутреннее пространство трубы засыпается песок, который предотвращает деформацию заготовки.

Выполнение изгиба с помощью песка:

тщательно герметизируется один конец трубы;
заготовка заполняется мелким песком;
тщательно герметизируется второй конец;
выполняется плавный изгиб изделия до нужного угла;
после завершения работы удаляются все заглушки, песок высыпается из трубы.

При помощи строительного фена можно нагреть место изгиба шланга, чтобы облегчить процесс загибания заготовки до определенного угла. Главное — не перегреть пластиковую трубу.

Нюансы гибки труб из цветных металлов

Одно из отличительных свойств цветных металлов – большая пластичность. Однако для выполнения гибки ее может быть недостаточно. Прилагаемые усилия сжатий и растяжений часто бывают причиной смятий и даже разрывов заготовки. Чтобы этого избежать, важно четко следовать технологической инструкции.

Гибка труб из меди и латуни.

При работе с заготовками из меди и латуни используют как холодный, так и горячий способы гибки труб. И в том, и в другом случае в полость объекта помещается наполнитель: для холодного метода – расплавленная канифоль, для горячего – песок. Технологически процесс ничем не отличается от работы со стальными трубами.

Прежде чем приступить к гибке медных или латунных заготовок, их нужно обжечь, а затем остудить. Термическое воздействие на оба материала одинаковое: +600…+700 °С. А вот способы их охлаждения разные: медь для этого окунают в воду, а латунь оставляют на воздухе.

Когда труба приобретает нужную форму, канифоль из нее выплавляют. Чтобы не нарушить целостность изделия, процесс извлечения начинают с краев. Трубогиб может быть как простым инструментом, так и сложным технологичным станком.

Устройства с ручным приводом работают за счет приложения немалой физической силы мастера, а гидравлические агрегаты требуют минимального ее количества. Станки того и другого типа имеют сменные насадки, позволяющие работать с заготовками разных диаметров.

Хотя трубы из меди и латуни гнуть легче, чем стальные, сложности процесса, связанные с законами физики, остаются те же – в точке сгиба наружная стенка заготовки растягивается и истончается.

В то же время, внутренняя стенка сжимается и становится толще. Такие деформации могут привести к изменению формы полости трубы с круглой на овальную, снизить ее проходимость. Поэтому прежде чем приступить к любому из способов гибки труб, важно принять меры по предотвращению негативных явлений.

Гибка труб из алюминия.

Способы работы с алюминиевыми трубами такие же, как с медными или латунными:

с использованием роликов;
прокатка;
откатывание;
давление.

Прежде чем выбрать способ гибки труб из алюминия, важно ознакомиться с существующими вариантами. Первый подходит для работы с тонкими заготовками, диаметр сечения которых не превышает 10 см. С его помощью можно получить пологий изгиб без высокой градусной точности. Минимальный радиус сгибания установлен строго и составляет 5-6 диаметров трубы.

Степень изгиба зависит от положения отклоняющегося ролика. Этот метод, как правило, встречается при работе с декоративными элементами интерьера. При помощи второго способа выполняют манипуляции с трубами большого сечения. Для этого часто применяют 3-роликовое гибочное устройство. Заготовку располагают между приводными роликами. Радиус гибки настраивается путем изменения их положения.

В этом способе гибки труб получить точный угол еще сложнее, чем в первом. Зато заготовку можно пропускать через роликовую систему до тех пор, пока нужная конфигурация не будет достигнута.

При откатке в полость трубы не помещают наполнитель, поэтому такой метод применим лишь в случаях, когда нужен небольшой изгиб. Работая этим способом, не получится выполнить точные требования по степени овальности сечения на участке воздействия.

Изгиб труб вручную

Чтобы избежать брака в ходе выполнения работы по изгибанию металлопластиковых изделий, необходимо обладать достаточной физической силой и строго соблюдать определенную технологию.

Итак, выполнять гибку трубы вручную нужно следующим образом:

берем отрезок трубы двумя руками по концам предполагаемого места изгиба;
аккуратно производим изгиб до угла 20º;
смещаем силу нажатия вправо или влево от образовавшегося угла;
снова делаем изгиб на 20º;
производим несколько небольших мини-загибов до достижения нужного угла заготовки.

Гибка трубы одним приемом может привести к поломке заготовки. Чтобы сохранить заданный угол, нужно согнуть трубу немного сильнее, а затем вернуть в исходное положение. При желании выпрямить трубу все операции нужно проделывать в обратном порядке, соблюдая особую осторожность. Этот способ легко применяется для труб диаметром до 20 мм, а вот заготовки большего сечения делать вручную будет затруднительно.

Способы гибки труб большого диаметра

Сравнительно недавно появилось два способа сгибания труб большого диаметра. Первый – при помощи токов высокой и промышленной частоты. Второй – гибка с растяжением. При работе с токами заготовку диаметром 95–300 мм сперва нагревают в высокочастотной установке, затем трубе придается нужный изгиб, а после ее охлаждают.

Оборудование для первого способа состоит из двух частей: механической (трубогибочный станок) и электрической (высокочастотная установка и непосредственно электрическая часть).

Деформации подвергается только нагретый участок трубы, который находится в зоне индуктора. Придание заготовке нужной формы происходит за счет влияния отклоняющегося ролика. Благодаря этому методу можно достичь малого радиуса изгиба.

Второй способ гибки труб выполняют на гибочно-растяжных машинах, укомплектованных поворотным столом. Устройство с большой силой растягивает и изгибает материал – так получаются изделия с крутыми углами и равной толщиной стенок по всей площади.

Ярким преимуществом гибки с растяжением является то, что она позволяет изогнуть трубу со стенками толщиной 2–4 мм на 180°. Этот метод применяется для придания нужной формы заготовкам большого диаметра в авиационной промышленности, автомобилестроении, судостроении, при прокладывании трубопровода – словом, в тех областях, где качество труб имеет особенно большое значение.

Сгибание трубы с помощью пружины

При этом способе роль амортизатора выполняет пружина необходимого диаметра. Именно ребра пружины защищают армирующий слой трубы от сморщивания и повреждения. Обычно такое приспособление продается попарно (внешняя и внутренняя части). Диаметр устройства подбирается под размер заготовки, причем лучше выбирать пружину с кольцами круглого сечения.

Чтобы легче вставлять трубу во внешнюю часть пружины, производитель расширил один ее конец. Внутренняя пружина имеет один конусообразный конец, который обеспечивает легкий доступ к изгибу, и петлю на другом конце для удобства извлечения пружины после работы.

Технология проведения изгиба с помощью пружины:

привязывают шнур к петле и вставляют внутреннюю пружину в трубу;
внешнюю пружину надевают на заготовку;
плавно загибают трубу до нужного угла;
по окончании изгиба немного разжимают угол и вынимают приспособление.

Чтобы полиэтилен внутри трубы изгибался равномерно, нужно весь процесс проводить аккуратно, плавными качающимися движениями. Тот же технологический принцип заложен и в сгибание трубы с помощью проволоки. Сдерживающим элементом выступает кусок мягкой проволоки подходящего сечения. Главное, не забыть привязать к одному концу шнур, чтобы вынуть проволоку после работы.

Как согнуть профильную трубу

Труба, имеющая вид, отличный от круглого сечения, называется профильной. Она может быть квадратной, прямоугольной, овальной или шестиугольной формы.

Несмотря на кажущуюся легкость работы, гибка профильной трубы может повлечь некоторые проблемы:

внутренняя сторона может превратиться в гофрированную;
произойдет разрыв наружной стенки;
заготовка при изгибе потеряет соосность элементов.

В настоящий момент используются два способа изменения конфигурации профильной заготовки — горячий и холодный. В первом случае процесс изгиба производится только на разогретой трубе. Такое технологическое решение значительно увеличивает пластичность материала и облегчает его загибание. Второй способ применяется на изделии без предварительного воздействия нагревательным элементом.

Гофрированные трубы

Для монтажа электропроводки открытым и скрытым способом применяется труба ПВХ гибкая гофрированная. Эксплуатация таких труб возможна как на открытом воздухе, так и внутри промышленного или жилого помещения.

Чтобы улучшить защиту от повреждений механического характера и воздействия агрессивных веществ, применяются двустенные гибкие трубы. Их отличительной особенностью является большая кольцевая жесткость. Внутренняя стенка трубы — гладкая, а внешняя сторона — гофрированная.

Любой из этих методов изгиба пластиковых и профильных труб успешно используется мастерами уже не один год. Главное при выполнении работы — сохранять спокойствие и делать ее без спешки.

Источник

Уменьшение диаметра трубы своими руками в домашних условиях

Уменьшение диаметра трубы в домашних условиях может пригодиться каждому, кто делает ремонт различной техники своими руками. Конечно, если нужно уменьшить какой-то элемент системы, то лучше всего воспользоваться специальным переходником и просто соединить две трубы разного диаметра. Однако если необходимо получить зауженную или согнутую трубку из того, что уже имеется, то можно прибегнуть к вальцовке. Завальцовка представляет собой пластическую деформацию изделия в нужную форму.

Виды вальцовки и гибки

С помощью вальцевания можно изготовить из трубок изделие необходимой формы. При этом с помощью этого способа можно не только согнуть изделие из любого металла, но и уменьшить диаметр.

Уменьшить диаметр трубы можно с помощью специального оборудования

Гибка и изменение формы трубы называется вальцовкой. Такое название этот процесс получил потому, что инструмент, который для этого используется, является вальцами.

Вальцовка применяется для разных целей:

Для уменьшения диаметра трубок из разных материалов. Так можно деформировать тонкостенные изделия из нержавейки, чугуна, стали и т. д.
С помощью вальцовки можно загнуть изделие. В этом случае нужно гнуть по специальному шаблону.
Разгибание и выпрямление. Однако этого делать не рекомендуется, так как изделие теряет прочность.
Увеличение диаметра. Однако этот процесс считается наиболее трудоемким.
С применением специального трубогиба можно согнуть своими руками изделие в змеевик.

Все описанные процессы используются при изготовлении и ремонте трубчатых изделий. С их помощью можно даже сделать согнутые в кольцо элементы для украшения кованых ворот.

Описание сути процесса

Завальцовка – это достаточно сложный процесс. Однако в некоторых случаях его вполне можно осуществить своими руками. Особенно просто согнуть тонкостенные трубы из нержавеющей стали и оцинковки.

Сужение может понадобиться и при строительстве металлического трубопровода. Этот способ используется, когда нужно присоединить трубу с большим диаметром к изделию с меньшим.

Самостоятельное сужение связано с некоторыми рисками. Дело в том, что при таком процессе на трубу воздействуют два усилия, направленных в противоположные стороны. Поэтому действия, которые можно произвести с такими элементами, ограничиваются несколькими факторами.

При уменьшении диаметра трубы следует соблюдать правила техники безопасности

Чем ограничивается оказываемое давление:

Прежде всего, учитывается пластичность материала. Чем он пластичнее, тем по большему радиусу его можно гнуть.
Нужно обратить внимание на то, насколько тоньше можно сделать стенку трубы для конкретного изделия.
Нужно проверить предел прочности конкретного металла на изгиб. Чем пластичнее материал, тем этот показатель будет выше.
Предельный параметр радиуса, перехода от боковой стенки к торцу тоже имеет значение.
Также необходимо обращать внимание на качество поверхности самого изделия.

Каждый из этих параметров необходимо учесть. Для каждой толщины стенок и для каждого конкретного диаметра он свой.

При уменьшении трубы в домашних условиях необходимо смотреть на то, чтобы на металле не образовывалось большое количество складок. Они уменьшают прочность.

Сгибание нержавейки вручную

Итак, теперь можно поговорить непосредственно о процессе сужения. Это можно сделать или на заводе специальным инструментом, или в домашних условиях подручными средствами.

Можно воспользоваться молотком. Однако этот способ нельзя считать оптимальным, так как при этом труба может сильно деформироваться. Кроме того, уменьшенная часть получится неровной, что отрицательно скажется на прочности.

Самым лучшим способом является использование специальных клещей. Их можно приобрести в специализированном магазине, однако стоят они недешево. Изготовить инструмент можно своими руками. Для этого необходимо взять трубный ключ, можно даже использовать старое изношенное изделие. С него нужно снять губку с подвижного рычага, а вместо этой губки необходимо установить вставку под полукольцо. Далее изготавливается полукольцо нужного радиуса и устанавливается на подвижный рычаг. Если вы хотите заниматься и впредь зажимом труб, то можно изготовить несколько колец с разными диаметрами. Это повысит универсальность изделий.

Как пользоваться специальными клещами:

Взять клещи с зевом не менее половины диаметра обжимного кольца. Обхватить зевом внешний диаметр.
Гайку клещей подвести вплотную к поводку прибора.
Теперь можно поворачивать подвижный рычаг. Делайте это до тех пор, пока он полностью не обхватит второй полупериметр.
Далее с усилием сжать оба рычага и повернуть ключ на 30 градусов.
Все эти действия необходимо повторять до тех пор, пока труба не достигнет нужного диаметра.

Перед тем как сгибать нержавейку, следует предварительно ознакомиться с рекомендациями специалистов

Таким способом вы сможете придать необходимый размер. Заранее стоит оговорить, что эта работа требует наличия физической силы.

Использование токарного аппарата

Легче всего сузить трубу с помощью специального станка. Этот процесс может производиться даже человеком, который не обладает большой физической силой. Ведь в этом случае большую часть работы выполняет именно техника.

Для работы с токарным аппаратом следует обладать определенными навыками

По шаблону можно загнуть не только металлическую трубку. Такой прибор пригодится для придания необходимой формы куску толстой проволоки. Проволоку можно согнуть и вручную.

Последовательность действий:

Необходимо закрепить трубу в патрон прибора. При этом важно рассчитать глубину погружения заготовки. Ход рукоятки должен совпадать с местом глухого отверстия.
Когда вы включите станок, необходимо подвести ручку к трубе. Далее нажать на заготовку, и начинается закольцовка.
Материал начинает нагреваться. Это снижает усилие, но повышает пластичность материала.
Рукоятка должна иметь ход не менее 180 градусов. А резцедержателями должны быть отверстия самого популярного размера.

В ходе процесса изделие разогревается, и материал становится податливым. Благодаря этому диаметр заготовки легко уменьшается до нужных показателей. Сжать трубу своими руками сложно, но возможно. Для этого нужно сделать специальный аппарат и научиться правильно его использовать.

Источник