Гибка труб способом обкатки

Гибка труб

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.

Подобная технология гибки труб грешит неаккуратностью – с внешней стороны изделия несут на себе 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 мы практикуем 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.

Источник

Способы гибки труб и профилей на трубогибочных и профилегибочных станках

Способ гибки труб определяется способом работы трубогиба, трубогибочного станка или станка для гибки труб. В практике существует множество способов гибки труб. Вот основные из них:

1. Гибка труб способом обкатки

2. Гибка труб способом намотки

3. Гибка труб способом волочения

4. Гибка труб способом вальцовки (3-х роликовая вальцевая гибка)

5. Гибка труб на 2-х опорах

6. Гибка труб способом растяжения

7. Гибка труб с внутренним гидростатическим давлением

8. Гибка труб через фильеру, имеющую кривую ось

9. Гибка труб по копирам

а так же, так называемые «дедовские» способы гибки труб с наполнением песком, заливки специальным легко расплавляемым составом, с установкой легко извлекаемой пружины. Такие «Дедовские» способы гибки применимы при выполнении одного или нескольких гибов, а для производства трубных деталей они не применимы.

Осуществляя поиск трубогибочного станка, для производства трубных деталей, целесообразно сосредоточить внимание на четырех основных способах холодной гибки труб, таких как:

• Наматывание;
• Обкатка;
• Вальцовка;
• Гибка труб на двух опорах.

Выбор способа гибки труб и соответствующего трубогиба зависит от диаметра трубы, толщины стенки трубы, материала трубы, радиуса гиба, требуемой точности, качества гиба, потребного количества изогнутых деталей, повторяемости изделий и ряда других факторов.

Трубогибочные станки работающие способом наматывания

Трубогибы и трубогибочные станки, работающие способом наматывания наиболее часто используются для гибки труб в авиационной и космической промышленности, автомобилестроении, тракторостроении, во всех сферах машиностроения, а так же при производстве мебели. Такие трубогибы позволяют получить качественные гибы трубы на маленьких радиусах гиба (от 1,5 диаметров трубы) обеспечивая высокую и абсолютную повторяемость геометрии пространственной гибке деталей .

Автоматический трубогиб СЕ-51 серии MASTER.3X

Трубогибочные станки, работающие способом наматывания, из-за высокой производительности, чаще применяется при массовом, крупносерийном и серийном производствах, однако и при штучном и при экспериментальном производствах этот метод гибки труб позволяет получить превосходные результаты.

Полуавтоматический трубогиб СЕ-51 серии MASTER

Принцип действия трубогиба работающего способом наматывания состоит в том, что труба одетая на дорн трубогибочного станка зажимом прижимается к ручью гибочного ролика, который вместе с зажимом поворачиваясь вокруг оси тянет за собой трубу, наматывая её на гибочный ролик, по радиусу ручья гибочного ролика, до требуемого угла гиба. При этом точкой опоры для изгиба труб служит вставка скользящего башмака, а дорн, находящийся внутри трубы, не позволяет трубе изменять первоначальное сечение (форму) трубы.

Автоматический трубогиб СЕ-51 MASTER.3X — гибка трубы на выставке

Следует отметить, что выдвижением дорна на трубогибе регулируется показатель овальности трубы в месте ее изгиба. В практике ООО “БМК” были случаи когда, при дорновой гибки труб способом наматывания , достигалось значение овальности (изменения сечения ) трубы не более 0,2- 0,3%. Трубогибы, производства ООО «БМК», практически всегда при дорновой гибке труб на радиус гиба от 2D, обеспечивают овальность трубы в месте ее гиба не более 4%,что является достаточным для любых изделий, будь то ракеты, самолеты, автомобили или любые другие технически сложные механизмы.

Автоматический трубогиб СЕ-51 серии MASTER.3X в работе на выставке

Трубогиб работающий способом наматывания может работать, как с дорном так и без дорна.

Ручной трубогиб СМ-30/3 PARTNER

Дорновые трубогибы и трубогибочные станки позволяет гнуть тонкостенные трубы на радиус гиба от 2 диаметров трубы, а толстостенные – от 1,5 диаметра труб, без образования гофр, с качеством гиба отвечающим требованиям космической и авиационной отрасли, атомной тепловой энергетики и общего машиностроения.

Бездорновые трубогибы и трубогибочные станки обеспечивает гиб только толстостенных труб на радиус более 3÷4-х диаметров трубы, а при бездорновой гибке тонкостенных труб, на указанные радиусы гиба, в процессе гибки на трубе всегда образуются заломы либо гофра.

Дорновые трубогибы, дорновые трубогибочные станки и дорновые трубогибочные машины работающие способом наматывания позволяют гнуть тонкостенные трубы в разных плоскостях с прямым участком между гибами от 1,5 диаметров трубы, а при наличии специальной оснастки прямой участок может быть сокращен до 0,1 диаметра трубы.

Оснастка для дорнового трубогиба состоит из:

• Гибочного ролика, с ручьем под конкретный типоразмер трубы, с жестко фиксированным диаметром ролика;
• Зажим трубы, с ручьем под конкретный типоразмер трубы;
• Вставка либо ролики скользящего башмака под конкретный типоразмер трубы;
• Дорн (может быть жестким или гибким) под конкретный типоразмер и материал трубы;
• Складкоразглаживатель (только для тонкостенных труб при маленьких радиусах гиба), под конкретный типоразмер трубы совмещенный с конкретным диаметром гибочного ролика.

Оснастка автоматического трубогиба СЕ-51 серии MASTER.3X

Оснастка для бездорнового трубогиба работающего способом наматывания аналогична оснастке дорнового трубогибочного станка за исключением того, что в комплекте оснастки для бездорнового трубогиба отсутствуют дорн и складкоразглаживатель.

В настоящее время в мире производится большое количество моделей трубогибочных станков, трубогибочных машин и различных трубогибов работающих способом наматывания, но сравнительный анализ возможностей, надежности работы (безотказности, долговечности, ремонтопригодности), простоты изготовления оснастки, удобства, простоты эксплуатации и обслуживания, производительности, стоимости и сроков изготовления несомненно выводит в лидеры производителя трубогибов — Балтийскую Машиностроительную Компанию, изготавливающую весь спектр дорновых и бездорновых трубогибочных автоматов, трубогибочных полуавтоматов и ручных трубогибов для трех координатной, пространственной гибки труб.

Трубогибочные станки работающие способом обкатки

Трубогибы и трубогибочные станки, работающие способом обкатки широко применяются в строительной отрасли , а так же при мелкосерийном и штучном производствах. Принцип работы трубогибов, работающих способом обкатки заключается в прижатии трубы к ручью неподвижного гибочного ролика обкаточным роликом. Ручьи обкаточного ролика и неподвижного ролика трубогиба должны соответствовать типоразмеру изгибаемой трубы. Фиксация (закрепление )трубы на трубогибочном станке происходит вне зоны движения обкаточного ролика.

Трубогиб бездорновый RE-60 серии TECHNIC

Способом обкатки, гнутся только толстостенные трубы, (например на трубогибах, типа RE-60 TECHNIC, с наружным диаметром до 60 миллиметров) на осевой радиус гиба не менее 3,5D, при этом изменение сечения формы (овальность) трубы в месте гиба может составлять до 10-12 %. Для достижения указанного значения овальности трубы в месте ее гиба на трубогибах и трубогибочных станках данного типа должно быть устройство позволяющее регулировать зазор между неподвижным и обкаточным роликами трубогиба.

В тех случаях когда необходимо изготовить простые детали с одним или несколькими гибами, к которым не предъявляется требований по качеству гиба — сохранению сечения трубы в месте гиба, сохранению геометрии и пространственных параметров изделия применимы трубогибочные станки и трубогибы работающие способом обкатки, так как такие трубогибы относятся к группе наиболее дешевых и простых трубогибочных станков.

Трубогибочные станки и профилегибочные станки для гибки труб (профилей) способом вальцовки.

Профилегибочные станки (3-х роликовые вальцевые трубогибы) предназначенные для гибки труб и специальных профилей в кольца сегментные дуги и спирали с заданным шагом подъема витка спирали. Эти трубогибы работают с профилями из любого материала — стали, нержавеющей стали, алюминия, меди, титана и их сплавов.

Профилегиб RE-80 серии БМК-55У — гибка двутавра на выставке

Работу таких трубогибов и профлегибов следует разделить на два этапа:

Первый этап — создание на трубогибочном станке преднатяга — задать кривизну ,радиус гиба трубы. Это может осуществляться путем приложения усилия средним подвижным роликом на трубу опирающуюся на два крайних ролика, либо путем приложения усилия на трубу через два крайних, подвижных ролика на трубу опирающуюся на средний ролик;

Второй этап — непосредственно гиб трубы, осуществляемый за счет силы трения между ведущими роликами профилегиба и изгибаемой трубой, где труба силой трения увлекается в направлении вращения ведущих роликов и изгибается на радиус заданной кривизны (преднатяга).

Если при гибке трубы или профиля на трубогибочных и профилегибочных станках не удается получить требуемый радиус гиба за один прогон, то операции первого и второго этапов повторяются до получения требуемого радиуса гиба на изделии.

На трубогибочных вальцах минимальный радиус гиба труб для очень толстостенных труб составляет- 5, для толстостенных-10, для тонкостенных более 10 диаметров труб.

Особо внимание следует уделять работе по первому этапу, так как от количества ведущих роликов и силы трения на них зависит усилие создаваемое для задания кривизны (радиуса) гиба трубы.

Трубогиб RE-30 серии JUNIOR — гибка трубы в кольцо

Для гибки черного металла трубогибочные вальцы оснащаются стальными гибочными роликами, а для гибки полированных труб- роликами из капролона. Однако, применение капролоновых роликов возможно только на трубогибах производства ООО «Балтийской Машиностроительной Компании» — 3RE-60 (БМК-55) и 3RE-80 (БМК-55У)- это единственная в мире серия вальцевых трубогибов у которых согласованы угловые скорости вращения гибочных роликов и линейные скорости прокатки профиля по всем 3-м роликам.

Качественная гибка труб на трубогибах и профилегибах обеспечивается соответствием ручьев гибочных роликов типоразмеру трубы. Применение наборных роликов удешевляет стоимость оснастки, но резко снижает качество гибов, особенно на тонкостенных и полированных трубах.

Трубогибы для гибки труб на двух опорах

При выполнении работ по прокладке и ремонту трубопроводов непосредственно на строительной площадке, в стесненных условиях, в подвалах и т.д., широко применяются трубогибы арбалетного типа, принцип работы которых заключается в приложении изгибающего усилия гибочным сегментом на трубу лежащую на двух опорах. Изгибающее усилие на гибочный сегмент может подаваться от гидравлического, пневматического, электрического или механического источника энергии. Этот тип трубогибов предназначен для штучных гибов труб в стесненных условиях. Качество гибов труб, на таких типах трубогибов, и повторяемость геометрии пространственных деталей, ни коем образом не отвечает требованиям промышленного производства. Однако, такие трубогибы арбалетного типа с рычажными и храповыми приводами производятся и широко применяются при выполнении ремонтных работ службой горячего и холодного водоснабжения.

В настоящей статье мы рассмотрели способы гибки труб получившие наибольшее распространение. Другие способы гибки труб применяются крайне редко или требуют больших затрат на производство специальных трубогибочных станков при их низкой производительности.

Данная статья про способы гибки труб и профилей на трубогибах и профилегибах — интеллектуальная собственность ООО «Балтийской Машиностроительной Компания» Любое копирование этой статьи полное или частичное являеся нарушением авторских прав владельца.

БАЛТИЙСКАЯ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ
КОМПАНИЯ

198097, Россия, Санкт-Петербург, пр. Стачек 47
(территория ОАО «Кировский завод»)
Телефон/факс: +7 (812) 331-08-40, 331-39-70
Телефон по Кировскому заводу: 71-340, 71-390

125599, Россия, г. Москва, 78 км МКАД, д.14, корп. 1
Телефон/факс: +7 (495) 133-96-88

Источник