Меню

Технология гибки гибкой трубы



Способы гибки труб

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Основные технологии гибки труб
  • Виды оборудования для гибки труб
  • Нюансы гибки труб из цветных металлов
  • Способы гибки труб большого диаметра

Различные способы гибки труб востребованы в тех случаях, когда для создания жесткой металлоконструкции заготовку не подвергают сварке и нет возможности использовать резьбовые соединения. У такой технологии есть свои достоинства, однако она не лишена и недостатков. Гибка труб должна осуществляться специалистами после проведения необходимых расчетов.

В целом, гибка дает одно неоспоримое преимущество – труба остается целой, что исключает течи. Именно поэтому так много сфер производства, где используется данный способ. В нашей статье мы расскажем о том, какими методами осуществляется гибка, какое оборудование используется и каковы нюансы этого процесса.

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.
  1. 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

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.

Виды оборудования для гибки труб

Все гибочные агрегаты можно разделить на три группы в соответствии с типом привода:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
Читайте также:  Труба гофрированная пвх 40мм с протяжкой 15м 034015

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.

Применение давления в качестве способа гибки труб часто встречается при работе с алюминием. Для этого используются прессы с установленными на них штампами требуемой формы матрицы. Заготовка приобретает нужную конфигурацию под воздействием внешнего давления со стороны агрегата.

Существует также метод, когда изгиб заготовке придается за счет внутреннего давления. Для этого трубу размещают в пресс-форме, а во внутреннюю полость подают воду под напором настолько большим, чтобы прижать ее к стенкам.

Работать с дюралюминиевыми изделиями достаточно сложно – они пружинистые и отличаются большой прочностью. Для эффективной обработки их нужно сперва обжечь при температуре +350…+400 °С, а затем остудить на воздухе.

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.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Читайте также:  Как убрать печь не ломая трубу

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Источник

Технология гибки гибкой трубы

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.

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.

Читайте также:  Змеевик из металлопластиковой трубы для бойлера косвенного нагрева

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.

Источник