Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

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:

  • 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:

  • ?=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.

Внешний диаметрМинимальный радиус сгибаМинимальная протяженность свободной части
3610
4812
61218
81625
102030
122435
153045
183650
247255
309060

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

РазмерыМинимальный радиус сгибаМинимальная протяженность свободной части
Условный проходВнешний диаметрв тёплом видев холодном виде
813.5408040
10175010045
1521.36513050
2026.88016055
2533.510020070
3242.313025085
4048150290100
5060180360120
6575.5225450150
8088.5265530170
100114340680230

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

Диаметр, в ммМинимальный радиус сгиба при определенной толщине стенок
до 2 ммболее 2 мм
5/204D3D
20/355D3D
35/606D4D
60/1407D5D

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. Видео в данной статье продолжит ее тему.

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

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:

  • 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:

  • ?=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.

Внешний диаметрМинимальный радиус сгибаМинимальная протяженность свободной части
3610
4812
61218
81625
102030
122435
153045
183650
247255
309060

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

РазмерыМинимальный радиус сгибаМинимальная протяженность свободной части
Условный проходВнешний диаметрв тёплом видев холодном виде
813.5408040
10175010045
1521.36513050
2026.88016055
2533.510020070
3242.313025085
4048150290100
5060180360120
6575.5225450150
8088.5265530170
100114340680230

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

Диаметр, в ммМинимальный радиус сгиба при определенной толщине стенок
до 2 ммболее 2 мм
5/204D3D
20/355D3D
35/606D4D
60/1407D5D

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.
Читайте также:  Пластмассовые трубы: полная информация об их видах, свойствах и сферах применения

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. Видео в данной статье продолжит ее тему.

Изгиб трубы: все особенности технологического процесса

§ 29. Гибка труб

Трубы изгибают по дуге различного радиуса или другой кривой под различными углами и в различных плоскостях. Гнутые трубы широко применяют для изготовления бензиновых, масляных, воздушных трубопроводов в автомобилях, тракторах, самолетах, металлорежущих станках и других машинах.

Трубы гнут ручным и механизированным способами; в горячем и холодном состоянии; с наполнителями и без наполнителей. Способ гибки зависит от диаметра трубы, величины угла загиба и материала труб.


Рис. 102. Гибка трубы в горячем состоянии: а – по шаблону, б-в трубном прижиме

Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100 мм. При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, а затем один конец закрывают деревянной или металлической пробкой. Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим, просеянным через сито с ячейками около 2 мм песком, так как наличие крупных камешков может привести к продавливанию стенки трубы, а слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре спекается и пригорает к стенкам трубы.

Для механизации наполнения (набивки) труб песком применяют молотковые или вибрационные установки. Если установок нет, трубу наполняют песком через воронку, а уплотняют обстукиванием трубы молотком; удары молотка наносят снизу вверх при одновременном ее повертывании до тех пор, пока при ударе по трубе не будет слышаться глухой звук.

После заполнения песком второй конец трубы забивают деревянной пробкой, у которой должны быть отверстия или канавки для выхода газов, образующихся при нагреве (рис. 102,а).

Диаметры пробок (заглушек) зависят от величины внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твердых пород дерева в виде конусной пробки длиной, равной 1,5 – 2 диаметрам трубы, с конусностью 1:10. Для труб больших диаметров заглушки изготовляют из металла.

Желательно, чтобы забиваемые в концы труб пробки несколько выступали из них, что облегчает удаление пробок.

Для каждой трубы в зависимости от ее диаметра и материала должен быть установлен минимально допустимый радиус изгиба. Радиус закругления при гибке труб берется не меньше трех диаметров трубы, а длина нагреваемой части зависит от угла изгиба и диаметра трубы. Если трубу изгибают под углом 90°, то нагревают участок, равный шести диаметрам трубы; если гнут под углом 60°, то нагревают участок, равный четырем диаметрам трубы; если под углом 45° – трем диамертам и т. д.

Длина нагреваемого участка трубы определяется по формуле (в мм)

где L – длина нагреваемого участка, мм; а – угол изгиба трубы, град; d – наружный диаметр трубы, мм; 15 – постоянный коэффициент (90:6 = 15; 60:4 = 15; 45:3 = 15).

Участок изгиба на трубе размечают мелом. Выполняется эта операция по заранее заготовленным шаблонам. В процессе гибки трубу проверяют по месту или по изготовленному из проволоки шаблону.

При гибке труб в горячем состоянии работают в рукавицах.

Трубы нагревают паяльными лампами в горнах или пламенем газовых горелок до вишнево-красного цвета на длине, равной шести диаметрам. Топливом в горнах может быть древесный уголь и дрова. Лучшим топливом является древесный уголь, который не содержит вредных примесей и дает более равномерный нагрев.

В случае перегрева трубу до гибки охлаждают до вишнево-красного цвета. Трубы рекомендуется гнуть с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудшает качество металла.

При нагреве обращают особое внимание на прогрев песка. Нельзя допускать излишнего перегрева отдельных участков; в случае перегрева трубу охлаждают водой. От достаточно нагретой части трубы отскакивает окалина.

По окончании гибки выколачивают или выжигают пробки и высыпают песок. Плохое, неплотное заполнение трубы, недостаточный или неравномерный прогрев перед гибкой приводит к образованию складок или разрыву. Изгиб проверяют шаблоном.

При гибке в трубном прижиме в горячем состоянии стальную трубу вставляют в трубный прижим, между угловой выемкой основания и сухарем с уступами, и вращением рукоятки зажимают. При гибке сварных труб шов располагают снаружи, а не внутри изгиба, иначе труба может разойтись по шву. На конец изгибаемой трубы надевают отрезок трубы большего диаметра так, чтобы конец немного не доходил до места изгиба, затем обхватывают трубу двумя руками, с большим усилием отводят ее в направлении изгиба (рис. 102,6).


Рис. 103. Гибка трубы в холодно м состоянии: а – на штырях, б – в неподвижной оправке

Гибка труб в холодном состоянии выполняется при помощи различных приспособлений. Простейшим приспособлением для гибки труб диаметром 10 – 15 мм в свободном состоянии является плита с отверстиями, в которой в соответствующих местах устанавливаются штыри (рис. 103,а), служащие упорами при гибке.

Трубы небольших диаметров (до 40 мм) с большими радиусами кривизны гнут в холодном состоянии, применяя простые ручные приспособления с неподвижной оправкой (рис. 103,6). Гибочная оправка 4 крепится к верстаку 7 с двух сторон скобками 2. Трубу для гибки вставляют между гибочной оправкой и хомутиком 3, нажимают руками и гнут ее по желобо-образному углублению гибочной оправки.

Трубы диаметром до 20 мм изгибают в приспособлении (рис. 104). Приспособление крепится к верстаку при помощи ступицы и плиты 7. На одной оси ступицы и плиты находится неподвижный ролик-шаблон 6 с хомутиком 7. Подвижный ролик 2 закреплен в скобе 4 с рукояткой 3. Трубу 5 для изгиба вставляют между роликами так, чтобы конец ее вошел в хомутик 7. Затем рукояткой 3 повертывают скобу 4 с подвижным роликом 2 вокруг неподвижного ролика-шаблона 6 до тех пор, пока труба не изогнется на требуемый угол.

Гибка медных и латунных труб. Подлежащие гибке в холодном состоянии медные или латунные трубы заполняют расплавленной канифолью, или расплавленным стеарином (парафином), или свинцом. Порядок гибки аналогичен описанному ранее. Канифоль после гибки выплавляют начиная с концов трубы, так как нагрев середины трубы, наполненной канифолью, разрывает трубу.

Медные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, отжигают при 600 -700°С и охлаждают в воде. Наполнитель при гибке медных труб в холодном состоянии – канифоль, а в нагретом – песок.


Рис. 104. Гибка трубы в холодном состоянии в приспособлении: 1 – плита, 2 – подвижный ролик, 3 – рукоятка, 4 – скоба, 5 – труба,


Рис. 105. Гибка трубы в кольцо: 1,2 – нижние ролики, 3,6 – прижими, 4 – рукоятка, 5 – верхний ролик

Латунные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, предварительно отжигают при 600 – 700°С и охлаждают на воздухе. Наполнители те же, что и при гибке медных труб.

Дюралюминиевые трубы перед гибкой отжигают при 350 -400°С и охлаждают на воздухе.

Механизация гибки труб. При массовом изготовлении деталей из труб небольших диаметров применяют ручные трубогибочные приспособления и рычажные трубогибы, а для гибки труб больших диаметров (до 350 мм) – специальные трубогибочные станки и прессы.

Гибку труб в кольцо производят на трехроликовом гибочном станке. На рис. 105 показан момент гибки в кольцо трубы диаметром до 25 мм без наполнителя.

Перед гибкой налаживают станок – регулируют положение верхнего ролика 5 относительно двух нижних роликов 7 и 2 вращением рукоятки 4. При вращении рукоятки по часовой стрелке верхний ролик опускается вниз, и наоборот, при вращении против часовой стрелки – идет вверх.

Широко используются новые способы гибки труб – гибка с растяжением заготовки и гибка с нагревом токами высокой частоты. Первый способ заключается в том, что заготовку подвергают совместному действию растягивающих (превышающих предел текучести металла) и изгибающих усилий. Этот процесс осуществляется на гибочно-растяжных машинах с поворотным столом. Гнутые этим способом детали имеют высокую прочность и меньшую массу. Такой способ применяют при изготовлении труб для самолетов, автомашин, морских судов и др.

При гибке труб с нагревом токами высокой частоты нагрев, гибка и охлаждение происходят непрерывно и последовательно в специальной высококачественной установке типа трубогибочных станков. Установка допускает гибку труб диаметром от 95 до 300 мм. Она состоит из двух частей: механической и электрической; механическая часть представляет собой станок для гибки труб, а электрическая состоит из электрооборудования и высокочастотной установки. Указанный способ имеет ряд преимуществ: обеспечивается меньшая овальность в месте изгиба трубы, высокая производительность (в 4 -5 раз выше других способов), процесс механизирован.

Правильно изогнутыми считаются трубы, не имеющие вмятин, выпучин и складок.

При гибке труб необходимо соблюдать следующие условия:

тщательно следить за равномерностью вытягивания внешней стенки и посадки внутренней стенки трубы; учитывать, что внешняя стенка трубы легче вытягивается, чем происходит посадка внутренней стенки трубы;

трубу гнут плавно, без рывков; появившиеся складки правят молотком. Для предупреждения складок трубу сначала гнут несколько больше, чем следует по шаблону, а затем отгибают в соответствии с шаблоном;

во избежание разрыва нельзя гнуть трубу и выправлять складки, если труба охладилась до светло-вишневого цвета (800°С). Поэтому трубы больших диаметров гнут с многократным нагревом;

после проверки трубы шаблоном удаляют пробки, высыпают песок и обрезают концы по шаблону, затем очищают и промывают трубу внутри.

Развальцовка (вальцевание) труб заключается в расширении (раскатывании) концов 4 труб изнутри специальным инструментом (вальцовкой). Для этого инструмент (рис. 106) зажимают в слесарных тисках. Трубу вставляют в соответствующее по диаметру отверстие 3 (каленая втулка), а затем ударами молотка по оправке 7 развальцовывают конец 4 трубы до необходимых размеров. Концы труб диаметром больше 18 мм развальцовывают при помощи специальной вальцовки (рис. 107), которая состоит из стального стержня 5, на одном конце стержня имеется конус 7, а на другом – квадратная головка 6. Стержень 5 помещен в корпус 3, внутри которого размещены ролики 2, имеющие небольшую конусность.


Рис. 106. Развальцовывание трубы в слесарных тисках: 1 – оправка, 2 – инструмент (вальцовка), 3 – каленая втулка, 4 – конец трубы


Рис. 107. Специальная вальцовка: 1 – конус, 2 – ролики, 3 – корпус, 4 – гайка, 5 – стержень, 6 – головка

Читайте также:  Основные виды водопроводных труб: разбираемся в технических параметрах


Рис. 108. Схема развальцовывания: 1 – конец трубы, 2 – фланец, 3,4 – ролики, 5 – канавки, 6 – труба до вальцевания, 7 – труба после вальцевания

Процесс развальцовывания состоит в том, что на конец трубы 7 (рис. 108) надевают фланец 2 с выточенными в его отверстии канавками 5, затем в трубу вставляют вальцовку с роликами и вращают. При вращении вальцовка роликами 3, 4 раскатывает трубу, вдавливая металл трубы в канавки 5 фланца до тех пор, пока они не заполнятся до отказа. Если вращение вальцовки становится свободным, подтягивают гайку 4 (см. рис. 107), углубляя тем самым конус в трубу.

Наиболее производительным является вальцевание на специальных вальцовочных машинах и различных механизмах.

Виды и причины брака при гибке. При гибке металла брак чаще всего проявляется в косых загибах и механических повреждениях обработанной поверхности как результат неправильной разметки или закрепления деталей в тисках выше или ниже разметочной линии, а также неправильного нанесения ударов.

Безопасность труда при гибке. В целях обеспечения безопасности заготовки укрепляют в тисках или других приспособлениях прочно, работают только на исправном оборудовании.

Перед началом работы на гибочных станках знакомятся с инструкцией; работу выполняют осторожно, чтобы не повредить пальцы рук. Работают в рукавицах и застегнутых халатах.

Как производится гибка металлических труб: технологические тонкости выполнения работ

Трубы, согнутые под углом, нашли применение в нефтяной и химической отраслях, машино- и аппаратостроении. Без них не обходится ни один архитектурный или строительный проект.

Для поворотов можно использовать всевозможные фитинги, но тогда возможно возникновение течи, а иногда это просто недопустимо из эстетических соображений. Более привлекательный внешний вид и высокую надежность обеспечивает гибка труб — процесс, не нарушающий их целостность.

Мы расскажем, как лучше согнуть металлическую трубу как по холодной, так и по горячей технологии. В представленной нами статье описана специфика сгибания труб, выполненных из различных материалов. Приведены особенности работы с профильными и обычными круглыми трубами.

Особенности процесса гибки

Каждый металл обладает своими особенностями, без их учета невозможно придать металлическому прокату сложную форму. На изгибаемую трубу воздействуют радиальные и тангенциальные силы.

Первые деформируют сечение, а последние способствуют появлению складок. Основное требование к окончательному результату — сечение трубы должно остаться без изменений, а на стенках не должно быть гофр. Гибка позволяет свести к минимуму число сварных швов при прокладке трубопроводов со всяческими отводами.

Способы сгибания труб

Исходя из требуемого угла загиба, материала и диаметра трубы, гибку можно осуществить вручную или с применением специального оборудования. Различают также горячую и холодную гибку, с наполнением полости трубы и без ее наполнения.

После прекращения воздействия нагрузки возникает такое явление, как пружинение, прямо пропорциональное модулю упругости материала. Величина возможной деформации также зависит от примененного метода гибки и геометрии объекта.

Специфика горячей технологии

Выбирают этот метод, когда нужно согнуть трубу диаметром от 10 см. Деформируют трубы горячим способом как вручную, так и с применением механизмов. Существует такое понятие, как минимальный радиус изгиба.

Протяженность зоны трубы, которую необходимо нагреть, определяют исходя из диаметра трубы и угла изгиба. При этом закругление не может быть меньшим, чем диаметр трубы, умноженный на 3.

Находят длину нагреваемого участка по формуле:

L = α х d / 15

В формуле: L — искомая длина в мм, α — угол изгиба в градусах, d — диаметр трубы снаружи в мм, 15 — коэффициент. Допустим, трубу диаметром 200 мм нужно изогнуть под углом 60⁰, тогда L = 60 х 200/15 = 800 мм, т.е. 4 диаметра.

Чтобы согнуть трубу, ее нужно нагреть до 900⁰. Оптимальная температура для начала гибки 760⁰, а на конец — 720⁰С. При пережоге ухудшаются прочностные характеристики материала.

В процесс горячего изгиба входит несколько операций:

  • изготовление шаблона;
  • набивка песком;
  • разметка участка;
  • нагрев;
  • изгибание.

Чтобы не деформировалось сечение трубы и на внутренней ее части в месте изгиба не образовывались сладки, внутреннее пространство набивают кварцевым песком.

Предварительно песок сушат и прокаливают, с целью удалить органические примеси при температуре от 150 до 500⁰, а после пропускают через мелкое решето с размером ячеек 3,3 х 3,3 мм. Перед тем как начать набивку трубы, нужно заглушить один ее конец.

В качестве заглушек применяют деревянные или металлические пробки, имеющие отверстие для выхода газов. Мелкий и влажный песок использовать нельзя, т.к. первый при термическом воздействии спекается и крепко пристает к стенкам труб.

Второй, в результате образования пара, способствует возникновению высокого внутреннего давления, что может стать причиной вылета пробки. Недопустимо наличие в набивке камешков, они могут продавить стенку трубы.

Процесс набивки трубы очень трудоемкий, поэтому ее транспортируют к вышке и придают ей слегка наклонное или вертикальное положение. Так как качество изгиба находится в прямой зависимости от уплотнения набивки, трубу на протяжении процесса непрерывно обстукивают. Глухой звук свидетельствует о хорошем наполнении заготовки.

Перед тем как приступить непосредственно к главной операции, на набитой песком трубе прорисовывают участки будущих изгибов, приложив шаблон. Нагревают трубы в печах или горнах. Сгибают как вручную, так и механизированным способом.

В последнем случае используют специальные плиты, оснащенные упорными стойками, с помощью которых фиксируется нагретый участок трубы и прижимами, служащими для удержания конца трубы на плите. На противоположный торец трубы надевают трос, натяжение которого с помощью лебедки или шпиля и заставляет трубу изгибаться.

Чтобы стенки трубы не деформировались, в пространство стойка-труба помещают прокладки — прямые или изогнутые. Свободный конец с надетым на него тросом подстраховывается при помощи подставки. Во время процесса осуществляют контроль геометрии трубы, периодически прикладывая к ней шаблон.

Изогнув трубу под нужным углом, из нее удаляют пробки путем выжигания или просто выбивают их. Песок высыпают, трубу очищают и промываю. Выполняют окончательную проверку изгиба при помощи шаблона.

Гибка холодным методом

Для изменения конфигурации труб небольших диаметров используют различные ручные приспособления, для больших — механизированные трубогибы. В домашних условиях чаще всего требуется гибка водогазопроводных стальных труб, применяемых в устройстве систем водоснабжения и отопления.

Гибка трубы под 90⁰ называется отводом, 180⁰ — калач, с образованием уступа — утка, в виде петли — скоба.

Для ручной гибки существуют и другие приспособления. В домашних условиях для изготовления змеевика для нагрева воды, трубку из нержавейки диаметром около 20 мм просто наматывают на отрезок трубы большого диаметра. Предварительно на большую трубу наваривают скобу, укладывают ее на опоры и зажимают.

Трубку плотно набивают песком и закрывают пробками, затем вставляют в скобу и начинают навивку. Трубу, используемую в качестве шаблона, нужно прокручивать, поэтому потребуются усилия как минимум двух человек. Закончив навивку, змеевик ровняют.

Гибку трубы из нержавеющей стали или другого материала в домашних условиях можно выполнить и на самом простом приспособлении. Его целесообразно применять при небольших объемах работ.

Несложный механический станок для сгибания трубы можно соорудить собственными руками, особенно, если вы владеете навыками сварщика и знакомы со сварочным аппаратом:

Технология и способы гибки труб

При производстве жестких металлоконструкций из цельной заготовки в качестве альтернативы сварке и резьбовому соединению все чаще применяется гибка труб.

Человечество начало применять трубу очень давно — ее прототипом были тростник и бамбук, из которых сооружались первые водоводы. Еще в древнем Риме научились изготавливать трубы из бронзы. Первые методы промышленного производства таких металлических изделий возникли в начале 19 века. В настоящее время выпускаются миллионы и миллионы тонн продукта, без которого не могут обойтись огромное количество отраслей хозяйственной деятельности человека.

При производстве жестких металлоконструкций из цельной заготовки в качестве альтернативы сварке и резьбовому соединению все чаще применяется гибка труб. Это объясняется целым рядом причин:

  • снижение материалоемкости, так как нет ввариваемых патрубков;
  • уменьшение трудоемкости при создании конструкций по сравнению со сварными и резьбовыми соединениями;
  • лучшие гидроаэродинамические показатели прохода;
  • отсутствие неблагоприятного воздействия на структуру металла по сравнению со сваркой;
  • преимущество в герметизации относительно резьбовых соединений;
  • лучший внешний вид конечного изделия.

Гнутье труб осуществляется различными методами. Применение той или иной технологии определяется следующими основными факторами:

  • материал изготовления;
  • толщина стенок;
  • профиль;
  • размер сечения (диаметр или высота профиля);
  • радиус сгиба;
  • необходимая точность гнутья;
  • допустимые пределы деформации гнутой конструкции;
  • качественные показатели прочности и долговечности в месте изгиба.

Горячая гибка труб

Гнутье труб с предварительным разогревом применяют в случаях, когда нет возможности применить трубогибочные устройства и приспособления для гиба холодным способом. Процесс гибки труб с предварительным разогревом весьма трудоемок и производится с наполнителем. В этом качестве используют сеяный речной песок без органических включений и слишком мелких фракций, которые при термическом воздействии могут спекаться и пригорать к стенкам. Песок не должен быть влажным, чтобы исключить возникновение высокого давления пара в трубе при ее нагреве.

Гибка стальных труб производится при температуре порядка 900 о С без пережога и с одним нагревом — иначе ухудшается качество продукции. Размер разогреваемого участка определяется сечением и радиусом гибки. По окончании процесса удаляют заглушки, извлекают песок, очищают и промывают полость трубы.

Холодная гибка труб

Строго говоря, гибка труб отрицательно влияет на характеристики их качества. Возникают заметные дефекты, основными из которых являются:

  • уменьшение толщины стенки на внешней стороне изгиба;
  • появление гофровых складок на внутренней стороне изгиба;
  • искажение формы прохода трубы — из круглой она превращается в овальную.

Особенно подвержены деформациям трубы из мягких металлов и с тонкими стенками. Поэтому гибка тонкостенных труб требует применения механического стабилизатора — им служит дорн.

Дорном называют специальный элемент оснастки, который в процессе гибки располагается в полости трубы по месту ее изгиба. Он предназначен для предотвращения деформаций стенок трубы в гибочном процессе. Дорн может быть жесткой или гибкой конструкции.

Жесткий дорн — это направляющий элемент, выполненный из твердого металла, с закругленным торцом с рабочей стороны. Его заправляют непосредственно в точку изгиба. Гибкий дорн также состоит из твердого стержня. На одном его краю находятся один или несколько изгибающихся сегментов, выполненных в виде шаров или полусфер особой формы.

Эти конструкции, находясь в месте изгиба, обеспечивают неизменность формы прохода. По завершении процесса дорн выталкивается из гибочной зоны, а шарики дополнительно калибруют внутреннюю поверхность. Использование гибкого дорна достаточно сложно. Для его применения в трубогибе должно быть устройство автоматического управления дорном.

Трубогибы с использованием дорна, в силу своей специфики, бывают только стационарными. Они производятся для работы как в полуавтоматическом, так и в полностью автоматическом режиме. Работа высокопроизводительных дорогостоящих трубогибов контролируется системой ЧПУ, которая отслеживает все текущие параметры технологического процесса.

Переносные трубогибы

  1. Трубогибы рычажные. За счет большого плеча возможно совершать необходимые действия исключительно мышечным усилием человека. В изделиях из пластичного металла, включая нержавеющую сталь сечением до 3/4 дюйма, они позволяют делать загиб до 180 о .
  2. Трубогибы арбалетного типа. Изделие размещают на двух опорных точках, вращающихся вокруг собственных осей. Гибочный башмак, соединенный с перемещающимся штоком, прилагает усилие к той части трубы, которая расположена между опорами. Такие легко переносимые трубогибы способны согнуть трубу из нержавейки диаметром до 100 мм на угол до 90 о . Шток, создающий давление, может быть выполнен как:
  • механический винтовой;
  • гидравлический с ручным приводом;
  • гидравлический с электроприводом.
  1. Электрические трубогибы. В них гибка труб производится на сменных гибочных сегментах различного радиуса. Здесь с помощью поворотной оправки заготовку загибают под определенным углом.
Читайте также:  Виды пластиковых труб для водопровода и особенности монтажа

Положительные свойства этого инструмента:

  • универсальность, которую обеспечивает сменный набор сегментов и поворотных оправок для разных сечений труб;
  • угол изгиба до 180 о ;
  • автоматическая работа без дополнительных действий;
  • плавное изменение скорости, присутствие обратного хода;
  • фактическое отсутствие деформации изгиба, благодаря безукоризненному согласованию всех элементов оснастки и необходимой динамики подачи;
  • простота использования, легкая замена насадок;
  • высокая производительность;
  • компактность и малый вес, благодаря большой приведенной мощности привода.

При отсутствии электросети такие трубогибы обеспечиваются приводом, работающим от встроенного аккумулятора.

Станочная гибка труб

Гибка профиля из металла не представляет для такого станка никакой проблемы, так же как и гибка профильной трубы. Универсальность оборудования данного типа обусловлена тем, что вальцовка по сути — это деформация материала по некоторому направлению. Этот метод можно отнести к самому общему виду гибки металла. Изгиб профильной трубы обеспечивается установкой необходимой формы (калибра) роликов или валков.

К достоинствам такого станка следует отнести возможность получения гнутого профиля большой длины — более 5 метров, что бывает часто необходимо в строительстве. Кроме того, заготовку можно гнуть на угол до 360 градусов — на полный круг. Гибку труб большого диаметра производят на электрических станках со следующим принципом изгиба: сначала один конец заготовки устанавливается в специальный захват, а затем наматывается на колодку нужного радиуса.

Такие станки позволяют реализовать точный угол загиба (до одного градуса). Это обеспечивается либо простым механическим путем, либо заданием параметров в цифре с контролем всего процесса на мониторе на высокоавтоматизированных комплексах. Станки используются только в заводских условиях.

Как выполнить изгиб трубы – несколько секретов от народных умельцев

Способы изгиба труб

Потребность в изгибе труб может возникнуть в ряде случаев, к примеру, в процессе монтажа трубопровода, если нужно «обойти» какое-либо препятствие. Также нередко приходится прибегать к этой операции в процессе изготовления различных металлоконструкций, таких как навесы, теплицы, беседки и т.д.

Следует отметить, что если речь заходит об изгибе труб, то имеются в виду следующие их виды:

Подходящие для изгибания виды труб

Далее я расскажу, как согнуть в домашних условиях все вышеперечисленные виду труб.

Металлические круглого сечения

Процесс изгиба металлических заготовок круглого сечение достаточно сложный, так как они легко деформируются, а иногда и рвутся. Поэтому когда изгибом занимаются в промышленных условиях, особенно если требуется маленький радиус, перед тем как осуществить эту операцию выполняют расчет трубы на изгиб.

Загибание металлической детали в домашних условиях

В домашних условиях, конечно, точная формула расчета трубы на изгиб вам не понадобится. Единственное, нужно определить минимальный допустимый радиус. Его значение во многом зависит от способа, которым выполняется эта операция:

  • при нагреве набитой песком детали – R= 3.5хDH;
  • с использованием трубогибочного станка (изгибание холодным способом) – R=4хDH;
  • изгиб с получением рифленых складок (гнутье горячим способом) — R= 2.5хDH.

Получить минимальный радиус, равный двум диаметрам, можно методом горячей протяжки или штамповки. Однако, в домашних условиях осуществить такой изгиб невозможно.

В этих формулах используются следующие значения:

Буквенное обозначениеЗначение
RМинимальный радиус изгиба
DHРадиус заготовки

Надо сказать, что существует более универсальный расчет – радиус должен составлять не менее пяти диаметров трубы.

Итак, с теорией мы немного разобрались, теперь перейдем к практике. Как уже было сказано выше, существует несколько способов решения этой задачи. Наиболее простой из них – это использование специального станка – трубогиба.

Правда, цена подобного инструмента довольно высокая – стоимость гидравлического станка, который позволяет загибать заготовки диаметром до четырех дюймов, начинается 15000-16000 рублей. Стоимость ручного трубогиба, который позволяет работать с деталями диаметром до одного дюйма, составляет 4 700- 5 000 рублей.

Если вам придется часто заниматься подобной операцией, но при этом нет желания платить большие деньги за трубогиб, его можно сделать самостоятельно. На нашем портале вы можете найти подробную информацию о том, как сделать станок для изгиба профильных труб своими руками .

Схема изгибания профильной или круглой трубы вокруг штырей

Однако, не всегда трубогиб имеется под рукой, к тому же, если вам нужно выполнить эту операцию единоразово, то приобретать ради этого инструмент, конечно же, не имеет смысла. В таком случае можно выполнить изгиб при помощи колышков.

Делается это следующим образом:

  1. прежде всего нужно начертить радиус изгиба на подходящей площадке;
  2. затем по контуру вкапываются металлические прутья. Располагать их желательно как можно ближе друг к другу. Для надежности прутья можно забетонировать.

Рядом с крайним прутом нужно вставить еще один, чтобы загибаемая деталь могла поместиться между ними. Это необходимо для ее фиксации;

  1. далее надо засыпать в сгибаемую трубу соль или песок. При этом в отверстия с двух сторон следует забить деревянные пробки;
  2. после этого деталь фиксируется между двумя первыми прутьями и затем загибается вокруг остальных прутьев, как показано на схеме выше.

Самодельный трубогиб из крючков

Альтернативой этому варианту является использование крючков, которые крепятся к куску фанеры и образуют необходимый радиус, как на фото выше. Если же нужно получить меньший диаметр, в качестве шаблона следует использовать широкий диск или валик.

Надо сказать, что оба способа подходят для деталей диаметром не более 16-20 мм. Если же вы хотите загнуть заготовку большего диаметра, место сгиба следует хорошо разогреть.

Если вам нужно придать форму заготовкам из цветных металлов, прочность на изгиб которых значительно меньше, чем у стальных аналогов, можно воспользоваться пружиной. Последняя должна строго соответствовать внутреннему диаметру, так как вставляется внутрь трубки. Конечно, можно надеть пружину и снаружи, но в таком случае неудобно совершать изгиб.

Защитив трубку пружиной, она сгибается своими руками. Работу следует выполнять аккуратно, чтобы добиться нужного радиуса и при этом не повредить деталь.

Профильные

Профильные трубы гораздо сложней гнуться, так как благодаря своей форме имеют повышенную прочность. Изделия малого сечения можно загнуть описанными выше способами.

Также существует еще один способ изгиба профильной трубы, который позволяет работать с заготовками достаточно большого сечения. Принцип его следующий:

  1. в заготовку нужно засыпать песок или соль, после чего надежно заткнуть торцы пробками;
  2. далее деталь надо надежно зажать в тисках;
  3. затем участок сгиба следует прогреть докрасна;
  4. после этого заготовку надо править киянкой до получения нужного радиуса.

Пропилы в профильной трубе

Если у вас имеется сварочный аппарат и болгарка, то вы сможете загнуть заготовки даже самого большого диаметра без особых усилий. Делается это следующим образом:

  1. прежде всего на заготовке размечается радиус изгиба;
  2. далее по всему радиусу нужно разметить полоски с трех сторон профильной заготовки. Чем меньше радиус, тем меньше должен быть шаг между полосками;
  3. затем болгаркой выполняются пропилы с трех сторон детали по выполненной разметке;
  4. теперь заготовка изгибается без каких-либо проблем;
  5. после получения нужного угла, пропилы следует заварить;
  6. в завершение работы нужно зачистить швы и зашлифовать.

Таким способом можно изготавливать детали даже сложной формы, при этом точность изгиба получается очень высокой. Однако, необходимо опыт работы с болгаркой и сварочным аппаратом.

Изгибание металлопластиковой заготовки руками

Металлопластиковые

Металлопластиковые трубы с одной стороны гнутся очень просто, но с другой – легко ломаются. Поэтому выполнять работу нужно очень аккуратно. При этом следует помнить, что минимальный радиус изгиба металлопластиковой трубы аналогичен радиусу металлических заготовок, т.е. должен составлять не менее пяти диаметров.

Если диаметр трубы 16 мм, то загнуть ее можно без каких-либо специальных приспособлений. Делается это следующим образом:

  • возьмите деталь двумя руками сверху. При этом большие пальцы расположите под трубой, параллельно ей, и сомкните друг с другом, как показано на фото выше;
  • затем двумя руками сгибайте трубу и обязательно обеспечьте упор большими пальцами;
  • согнув трубу до необходимого радиуса, сместите ее в ладонях влево или вправо, и затем повторите процедуру;
  • таким образом изгибайте заготовку и перемещайте ее до тех пор, пока не получите нужный угол.

Чтобы «набить руку», потренируйтесь выполнять данную процедуру на обрезках труб, так как вполне вероятно, что поначалу заготовки у вас будут ломаться.

На фото – изгибание металлопластиковой заготовки при помощи пружинного кондуктора

Трубу диаметром 20 мм согнуть вокруг пальцев гораздо сложней. Поэтому в качестве упора можно использовать любую другую подходящую поверхность. Однако, удобней всего выполнять эту работу с использованием пружинного кондуктора, который может быть как наружным, так и внутренним, т.е. который вставляется внутрь заготовки.

Чтобы выполнить изгиб внутренним кондуктором посередине длинной заготовки, привяжите его к веревке и затем протолкните на нужную глубину. После выполнения изгиба, вытяните пружину, потянув за веревку.

Вот, собственно, и все народные способы изгиба труб, которыми я хотел с вами поделиться.

Вывод

Как мы выяснили, существует довольно много народных способов изгиба труб. Немного потренировавшись, вы сможете добиться хороших результатов. Однако, следует помнить, что качество изгиба, выполненного на профессиональном оборудовании, будет всегда выше.

Видео в этой статье содержит дополнительную информацию о том, как изгибать металлопластиковые трубы. Если в процессе выполнения этой операции у вас возникли какие-либо сложности, задавайте вопросы в комментариях, и я обязательно постараюсь вам помочь.

Ссылка на основную публикацию