Технология гнутья профильной трубы



Как согнуть профильную трубу – варианты и способы изгиба

В чем сложность сгибания профильных труб

Вне зависимости от формы профиля трубы, суть процесса гибки состоит в придании изделию частичного, либо полного изгиба. Достичь этого можно только прикладыванием определенного внешнего воздействия – исключительно давления или совокупности нагрева и давления.

С точки зрения физики, в процессе изгиба на профильную трубу воздействуют одновременно две разнонаправленные силы:

• Сила растяжения. Проявляется с внешней стороны изгиба.
• Сила сжатия. Направлена на внутреннюю часть изгибаемого участка.

Противоположная направленность этих сил как раз и отвечает за некоторые сложности, часто возникающие в процессе сгибания труб:

• Различные участки трубы в зоне изгиба могут неодинаково изменять форму, что неизбежно будет приводить к нарушению их соосности.
• Стенка трубы с внешней стороны изгиба при сильном растяжении может утратить прочность или даже лопнуть.
• На внутренней стороне изгиба, напротив, в процессе сжатия часто образуются складки.

Чтобы избежать этих неприятностей, и не получить вместо ровно изогнутой трубы смятую металлическую поверхность, стоит непременно учитывать тип материала и многочисленные геометрические параметры изделия: толщину стенок, диаметр сечения, радиус изгиба. Знание этих характеристик позволит подобрать оптимальный способ сгиба.

Обратите внимание! Специалисты утверждают, что профильные трубы с толщиной стенок менее 2 мм лучше не гнуть. Прочность в местах сгиба будет достаточно низкой, даже при идеальном соблюдении технологии. Для таких труб лучше предпочесть сварные соединения.

Изгиб профильных труб при помощи трубогибов

Особенности гибки

Станок для гибки профильных труб

Как самому согнуть трубу профильную? Делать это следует, исходя из величины ее сечения, толщины стенок, материала, из которого она изготовлена, а также радиуса изгиба.

В дополнение следует учитывать условия производства, требуемую точность сгиба и качество полученного в результате изделия.

Изгиб профильных труб выполняется в пределах технических допусков по толщине стенок и величине сечения. При этом стоит задача избежать таких нежелательных явлений, как изломы на внутренней части сгибаемой трубы и сплющивания ее поперечного сечения.

Перед тем, как загнуть квадратную трубу по малому радиусу, нужно помнить, что производить сгиб следует ближе к концам, поскольку в средней части труба сложнее будет этому поддаваться.

Выполнение изгиба трубы

Для выполнения сгиба потребуется трубогиб, специально предназначенный для гибки холодным методом с растяжением. Образующееся при помощи такого инструмента растяжение приведет к смещению нейтральной оси трубы в направлении сгиба, что снижает вероятность получения гофрированной поверхности на сгибе.

Находясь в станке, труба обхватывается по краям и растягивается, причем одновременно с этим она и изгибается при движении гибочного шаблона.

Как согнуть трубу из нержавейки без потери качества трубы? Чтобы предотвратить потерю стойкости стенок трубы на сгибе, сгибание производят под внутренним гидростатическим давлением: надевают заглушки на концы трубы и внутрь нее подают жидкость, после чего подводят гибочный шаблон к середине трубы, при помощи которого и выполняют изгиб, придавая трубе желаемую форму.

Принцип использования трубогиба

Согнуть профильную трубу (особенно это касается изделий крупного диаметра) своими руками далеко не всегда представляется возможным. Для этих целей существуют специальные устройства – трубогибы. Стандартный трубогиб оборудован ведущим колесом, которое, перемещаясь вдоль одной из граней, аккуратно сгибает отрезок трубы в необходимом направлении.

Рекомендуем ознакомиться: Водогазопроводная оцинкованная труба (ВГП)

Трубогибы бывают двух видов:

• Ручные. Колесо устройства приводится в действие вручную, посредством специальной рукоятки. Хорошо подходят для труб с небольшой площадью сечения.
• Электрические. Использование таких устройств оправдано в тех случаях, когда объем работ достаточно велик, а сами трубы обладают при этом солидными габаритами. Аппарат включается в стандартную сеть электропитания, а перемещение колеса осуществляется посредством электропривода. Позволяет получать более ровные изделия при ощутимой экономии времени.

Если работы носят однократный характер, покупка собственного трубогиба может оказаться нерентабельной. В таком случае стоит подумать о взятии устройства в аренду, либо рассмотреть один из альтернативных способов сгибания.

Способы сгиба профильных элементов

Профильную трубу можно без всяких дефектов изогнуть и своими руками. Для изготовления таких гнутых профильных деталей существует много приемов. Одним из распространенных вариантов является сгибание профильной заготовки с помощью специальных устройств – так называемых профилегибов. Однако цена такого оборудования достаточно высокая, которая ставит под вопрос приобретение такого специального станка у обычного хозяина.

как согнуть профильную трубу без трубогиба

В случае редкой необходимости изготовления гнутых профилей в бытовых условиях предлагается приобрести на рынке специальные трубогибы для ручной работы, используемые как для труб с круглым сечением, так и для профильных заготовок. Стоимость такого домашнего оборудования ориентировочно равняется 100 долларам. Стоит отметить, что при использовании ручных инструментов для создания гнутых деталей необходимо хозяину иметь соответствующую физическую и моральную подготовку – работа требует выносливости и терпения, но экономно.

При одноразовой необходимости выполнения сгибов на заготовках покупать даже ручные механизмы нерационально. В этом случае рекомендуется приобрести на рынке уже изготовленный элемент или можно сделать заказ в мастерской либо на соответствующем предприятии, где за сравнительно невысокую плату смогут изготовить любую деталь из собственного профильного материала.

При таком решении задачи можно не только снизить стоимость работ и не потратить личное время и силы, но и достичь необходимого результата – получить деталь с качественным и правильным сгибом определенного диаметра или формы.

В каждом строительном и не только деле всегда существуют народные методы. Изгиб профильных заготовок собственными руками – не исключение. Только в этом случае существует возможность изготавливать сгибы стальных, медных или полимерных трубных заготовок некрупного размера.

Можно ли согнуть трубу в домашних условиях

Если труба имеет не самые большие габариты, а точность изгиба не является критическим параметром, произвести цикл необходимых работ возможно в домашних условиях.

Разумеется, будет лучше, если для этих работ найдется отдельное помещение, оборудованное верстаком, тисками и прочими необходимыми инструментами. Кроме того, в процессе работы скорее всего придется использовать болгарку, сварочный аппарат или источник открытого огня. Согласитесь, частный дом или квартира мало для этого подходят.

Еще один важный совет. Металл – достаточно упругий материал, который после любой деформации будет стремиться вернуть себе прежнюю форму. По этой причине сгибать трубу следует на немного больший, чем предусматривает проект, угол. Металл вернется на несколько градусов обратно, и мы получим в точности такой радиус сгиба, на который рассчитывали изначально.

Для облегчения процедуры сгибания соответствующий участок трубы можно предварительно разогреть. Раскаленный металл становится более пластичным и податливым, что значительно облегчает процесс. Для прогрева чаще всего используют:

• газовую горелку,
• паяльную лампу.

Труба тщательно прогревается на месте будущего сгиба (протяженность места нагрева принимается равной шести диаметрам трубы).

Рекомендуем ознакомиться: Как собственноручно сделать трубу из оцинковки?

Стоит помнить, что многократные циклы сильного нагрева и остывания неизбежно делают металл более хрупким.

Основные характеристики профильных труб

Главной особенностью профильных труб по сравнению со стандартными изделиями считается их сечение. Именно данная разница не во всех случаях позволяет использовать стандартные способы изгиба для создания требуемого радиуса кривизны.

Кроме этого, промышленные предприятия производят профильную трубную продукцию из разнообразных материалов, в том числе из меди, алюминия, латуни и т.д. Это приводит к необходимости использования разных техник, чтобы в итоге согнуть профильную трубу.

В процессе осуществления механических воздействий с целью получения изогнутого изделия труба может получить дефекты и тогда в процессе эксплуатации целостность конструкции со временем разрушится. По этой причине желательно изучить возможность ее растяжения до того, как согнуть профтрубу.

Чтобы достигнуть нужного радиуса изгиба при выполнении работы самостоятельно, следует ее делать плавно и неторопливо и контролировать величину прилагаемых усилий. Это позволит значительно уменьшить вероятность возникновения повреждений и получить требуемую форму изделия.

На выбор варианта, как в домашних условиях согнуть квадратную трубу, оказывает влияние толщина стенок трубной продукции. При четком представлении, каким должен получиться конечный результат, и правильном подходе к определению способа гнутья возведенная конструкция будет отличаться прочностью, надежностью, эстетичным видом и долговечностью.

Следует знать, что при термическом воздействии, оказываемом на профильные изделия, происходят изменения во внутренней структуре металла, из которого они произведены. В итоге прочность и надежность конструкции может оказаться под большим вопросом. Помимо этого, многократные попытки гнуть профильную трубу своими руками, приведут к ее разрушению.

Альтернативные способы сгибания

К счастью, для сгибания труб вовсе не обязательно иметь под рукой специальное оборудование. Народная смекалка уже давно изобрела не один способ добиться желаемого результата без использования трубогиба.

Используем болгарку

На участке, где требуется сделать загиб трубы при помощи болгарки делается несколько поперечных распилов. Чем меньше должен быть радиус изгиба, тем большее количество распилов понадобится. В большинстве случаев достаточно трех. Далее, профильная труба без особых усилий сгибается, а места пропилов завариваются при помощи сварки.

Если заваренные участки аккуратно зашлифовать, то полученное изделие будет выглядеть очень достойно. Никаких складок или сильной потери прочности на месте сгиба не возникнет. А вот идеальной округлости такой способ не даст, ведь загиб будет состоять из нескольких прямых участков, расположенных под углом друг к другу.

Способ с применением пружины

Для изготовления пружины понадобится стальная проволока сечением 2 мм. Проволока загибается по форме профиля с таким расчетом, чтобы сторона каждого сегмента была на несколько миллиметров меньше, чем соответствующая сторона профиля трубы и могла свободно перемещаться по ее внутренней протяженности.

Далее, пружина просто вставляется в трубу, и сгибается до необходимого радиуса. Для облегчения процедуры сгиба участок трубы можно разогреть.

Обратите внимание! Чтобы не возникло проблем с удалением пружины из полости профильной трубы после процедуры сгибания, к ближайшему ее концу следует надежно прикрепить кусок проволоки.

Заполняем трубу песком

Этот способ поражает простотой и эффективностью, ведь все необходимые материалы в буквальном смысле лежат под ногами:

• Предварительно подготавливаем два деревянных клинышка, которые смогут плотно закрыть полость трубы.
• Деревянный клин плотно забиваем в конец трубы.
• Заполняем трубу песком, предварительно просеянным и просушенным.
• Вбиваем второй клин.

Рекомендуем ознакомиться: Как самостоятельно заделать трещину на чугунной канализационной трубе

Далее, один из концов трубы фиксируется и производится сгибание. Для облегчения процедуры участок трубы также можно нагреть. По окончании работ клинья удаляются, а песок высыпается.

Использование плотной песчаной подушки поможет предотвратить деформации, обеспечив ровный и прочный сгиб.

Поможет обыкновенная вода

Один конец профильной трубы закрывается заглушкой, после чего в полость заливается вода. Непременное условие – наличие отрицательной температуры, достаточной для замерзания жидкости. После замерзания воды труба без особых проблем согнется, а место сгиба будет красивым и прочным.

Это важно! Метод подходит для труб из цветных металлов, не подверженных коррозии.

Как выполняется расчет?

Чтобы разобраться с количеством пропилов, нужно выполнить простой расчет. Предположим, что требуется выполнить следующие условия:

• имеется труба размером 30·50 мм;
• необходим разворот под углом 180 ⁰;
• радиус полного разворота R = 100 мм;
• движение производится по стенке b = 30 мм.

Нужно определить наружную длину образующей половины окружности.

здесь π = 3,14 отношение длины окружности к радиусу.

Попутно определяется половина образующей по внутреннему радиусу.

Разница между значениями определяет общую ширину пропилов.

Зная толщину пильного диска (h = 2 мм), нетрудно определить количество пропилов.

n = C/h

Остается подставить все данные в расчетную формулу и определить количество пропилов для поворота на 90 ⁰. Полное количество можно определить в виде.

Расчетная схема для определения параметров пропилов

Расчет лучше оформить в виде таблицы 1

Часто вопрос о сгибании труб с помощью резов обращаются желающие построить теплицу. Их интересует: «Сколько раз нужно пропилить стенки для получения гиба с определенным радиусом образующей?» Пользуясь предложенными зависимостями, можно легко рассчитать пазы трубы для теплицы. В таблице 2 приведены расчеты для труб разного диаметра и радиусов внутренней образующей.

Чтобы оценить эффективность подобной технологии, желательно оценить трудоемкость и затраты материалов (таблица 3).

Предлагаем ознакомиться Глиняный замок вокруг фундамента

Сколько стоит одна стальная, профильная труба размером 20·20 мм? По последним данным шестиметровый отрезок можно приобрести по цене 320…360 руб. Получается, что стоимость процесса обойдется примерно столько же, сколько стоит сама труба. При этом придется затратить более полутора часов на одну дугу. Внешний вид готовых изделий далек от совершенства.

Вид гнутых изделий, полученных методом пропила пазов с последующей сваркой

Из представленных расчетов видно, что технология гибки труб по радиусу может быть оправдана только для выполнения изгибов профильных заготовок только в ограниченном количестве. Если требуется создать сложную пространственную конструкцию, то следует воспользоваться специальными приспособлениями для промышленной гибки.

При пропиливании пазов необходимо контролировать глубину пропила со всех трех сторон. Потребуется специальное приспособление, которое сможет ограничить вхождение инструмента по мере стачивания диска.

Необходимые приспособления

Чтобы выполнить работы по сгибанию профильной трубы без использования специального трубогиба, понадобится одно из этих простейших приспособлений:

• Элементарный рычаг с шаблоном.
• Горизонтальная плита с несколькими отверстиями, в которых устроены металлические упоры соответствующего диаметра. Устройство хорошо подойдет для труб из мягких металлов, либо изделий с малой высотой профиля (не более 10 мм). Филигранной точности здесь добиться не получится. Кроме того, может потребоваться приложение значительных физических усилий.
• Роликовые приспособления. Один конец надежно закрепляется в тисках, а к месту сгиба прикладывается ролик, который при соответствующем физическом воздействии обеспечит ровный сгиб необходимого радиуса.
• Специальная оправка. Приспособление представляет своего рода шаблон из толстой фанеры или дерева. Прикладывая усилия, трубу можно наложить на оправку, сообщив ей ее радиус изгиба. Устройство будет полезным при необходимости часто производить работы по сгибанию профильных труб.

Источник