Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

Технологии гибки труб

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).

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.

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

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.

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.

ТРУБОГИБОЧНЫЕ И ПРОФИЛЕГИБОЧНЫЕ СТАНКИ ВСЕХ ТИПОВ111250, г. Москва,  проезд завода «Серп и Молот», д. 3/2Бизнес-Центр Light Tower, офис 15/2Тел. + 7 (495) 374 95 86

www.amob-russia.ru

E‑mail: sales@amob-russia.ru

Источник: https://ritm-magazine.ru/ru/public/tehnologii-gibki-trub

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

10-12-2017Трубы

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:

L=0.0175•R•?+l, где:

• 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:

А=?•?/180(R+DH/2), где:

• ?=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.

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

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

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. в данной статье продолжит ее тему.

Источник: https://uchebniksantehnika.ru/truby/izgib-truby-vse-osobennosti-tekhnologicheskogo-protsessa.html

Изгиб трубы

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.

Труба изгиб

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.

С помощью трубогиба

Для того чтобы самому произвести изгиб профильной трубы, необходимо исходить из радиуса изгиба, материала, из которого труба изготовлена, толщины стенок, а также сечения трубы. Кроме того, следует учитывать требуемую сгибаемую точность, качество изделия, которое получается в результате и условия производства.

Изгиб труб профильных выполняется в допустимых пределах размеров их сечения, а также толщины стенок. При этом необходимо избегать, чтобы поперечное сечение трубы сплющивалось, и происходил излом внутренней части трубы.

Когда труба находится в станке, то она по краям обхватывается и растягивается. Одновременно с этим труба и изгибается в процессе движения гибочного шаблона.

С применением сварки и болгарки

Согнуть профильную трубу можно также без использования специальных инструментов и станков.

Причем можно добиться в большинстве случаев изгиба действительно хорошего качества.

Для того чтобы сгибать профильную трубу при помощи сварочного аппарата и болгарки, необходимо выполнить следующее:

• рассчитать радиус загибания (закругления) трубы,
• по длине изгибаемого участка равномерно сделать с 3-х сторон пропилы,
• после этого труба с легкостью гнется,
• пропиленные места свариваются,
• места сварки обрабатываются и шлифуются.

Можно достичь таким способом хорошего внешнего результата при требуемом радиусе изгибания трубы.

С применением средства внутреннего противодействия

В качестве такого средства может служить специально изготовленная пружина. Прежде чем согнуть трубу, из стальной проволоки навивается пружина квадратного сечения. Каждая сторона сегмента пружины должны иметь величину, которая на 1,5-2 мм будет меньше внутренней величины сечения трубы.

Это необходимо для того, чтобы пружина без всяких усилий могла внедриться в трубу. После того как устанавливается место изгиба трубы, прежде чем начать ее гнуть, изгибаемый участок разогревается паяльной лампой. Затем на болванке производится изгиб трубы.

Радиус этой болванки равен требуемому радиусу гнущейся трубы.

Медная профильная труба (для отопления или водопровода) в зимний период при необходимости может быть согнута несколько оригинальным методом.

Для этого необходимо: медную трубу заполнять водой, предварительно пробкой закрыв один из концов. Труба выставляется на мороз, пока жидкость полностью не замерзнет.

Изгибание трубы из меди после этого выполняется по шаблону соответствующего радиуса. При этом не прикладываются усилия, и не теряется сечение.

Вот такой ручной профилегиб можно собрать самому:

Источник: stroysvoimirukami.ru

Выполнение изгиба на профильной трубе – работа, имеющая некоторые нюансы. Попытки проделать всю работу без учета некоторых особенностей могут привести к возникновению изломов, трещин, деформаций изделий.

Профилегибы

Удобное, профессиональное оборудование, позволяющее качественно выполнить работу. Недостаток один, но существенный – высокая стоимость. Данное оборудование обычно применяется только в массовом строительстве, ведь человеку, не специализирующемуся на такой работе, просто желающему согнуть трубу в домашних условиях, тратить деньги на такую серьезную покупку совершенно бессмысленно,

Станок для гибки профильных труб

Ручной трубогиб

Гибка профильной трубы трубогибом

Без трубогиба

Выполнить изгиб можно и руками, придерживаясь нескольких рекомендаций.

Имеет смысл найти в городе профессиональную мастерскую, где производится изгиб профильных изделий. Это разумное и рациональное решение, ведь если такие работы – предприятие разовое, непостоянное, незачем вкладывать в них много денег. Кроме того, в продаже можно найти детали, уже имеющие изгиб, что удобно вдвойне, так как не отнимает времени.

Конкретный алгоритм работ зависит от многих факторов: сечение, требуемый радиус и точность, толщина стенок, материал, из которого выполнено профильное изделие, технические допуски.

Применение трубогиба

Для работы необходим трубогиб, предназначенный для гибки холодным способом с растяжением. Согнуть трубу при помощи этого устройства в домашних условиях довольно легко. Достаточно поместить изделие в аппарат, после чего оно обрабатывается по краям, растягивается, выполняется требуемый изгиб.

Трубогиб гидравлический, электрический

Чтобы предотвратить потерю прочности изделия на изломе, на концы его надеваются специальные заглушки, а внутрь наливают жидкость, затем подводят гибочный шаблон и выполняют основную часть работы.

Как согнуть трубу без трубогиба своими руками?

Для работы потребуется специальная пружина. Алгоритм работы:

1. Берем стальную проволоку 1-4 мм и выполняем из нее пружину квадратного сечения. Размеры пружины должны соотноситься с диаметром трубы, чтобы пружина могла легко войти в изделие,
2. Участок, где производится изгиб, нагревается. Дальше требуется согнуть изделие на болванке на нужный радиус.

Как согнуть профильную трубу?

• Для работы нам потребуется чистый и сухой песок,
• В трубу на глубину 10-20 см забивается клин, затем в нее засыпается песок до полного заполнения. Аналогичным образом производим работу с другой стороны,
• Болванка диаметром своим должна соответствовать желаемому радиусу изгиба (по внутренней стороне). Место сгиба, при требуемом малом радиусе изгиба, предварительно прогревается посредством газовой горелки,
• Сгибаем изделие и удаляем из него песок.

Источник: trubygid.ru

Источник: https://trubytruby.ru/truby/truba-izgib.html