КовкаПРО: кузнечное оборудование по ценам производителей
kovkapro.com@yandex.ru
Подписаться на блог
Категории блога
Архив
Поиск по блогу
Что происходит с трубой при гибке?
При изгибе трубы разные ее части испытывают нагрузки разного типа. Та часть трубы, что находится снаружи изгиба, растягивается. Часть трубы, находящаяся на внутренней части гиба, наоборот, сжимается. Чем меньше радиус изгиба (чем компактнее изгиб), тем сильнее должен деформироваться каждый из участков трубы.
Растягиваясь, внешняя часть трубы стремится стать плоской. Стенки трубы начинают терять форму, и наружная стенка как бы «проваливается» внутрь трубы, и она в сечении стремится принять форму овала. Силы, действующие на стенки трубы на внутренней части гиба, сжимают металл, и поскольку он не может сжиматься бесконечно, то в какой-то момент начитает собираться в «гармошку».
В случае с арбалетным трубогибом ситуация усугубляется тем, что основное усилие при гибке прикладывается к трубе в одной очень узкой зоне — по центру гиба. В ней и возникает основная масса деффектов. И если труба ломается, то перелом тоже возникает в этой зоне.
Силы, возникающие в месте изгиба трубы, стремятся оторвать трубу от оснастки, чтобы металлу было «удобно» деформироваться. Металл на внешней части гиба растягивается, на внутренней — сжимается. Под действием этих сил стенки трубы стремятся разойтись в стороны, и тем самым как бы выдавливают ее наружу, прочь из желоба на пуансоне. Поскольку на арбалетном трубогибе труба ничем не удерживается на оснастке в точке перегиба, ничто не препятствует этому процессу, и это приводит возникновению вредных деформаций. Если труба имеет достаточно толстую стенку, то они будут почти незаметными — труба получит небольшую овальность, но в основном сохранит свою форму. Если стенка тоньше, чем позволяют условия, труба получит овальность, гофру на внутренней стороне или сломается.
По сути, процесс гибки на арбалетном трубогибе можно сравнить с переламыванием трубы об колено. Только это «колено» железное и имеет желоб, в который помещается труба. Желоб не столько способствует сохранению формы трубы, сколько не дает ей соскочить с пуансона. Труба подвергается достаточно варварскому воздействию, и если ее стенки недостаточно мощные, она портится.
Почему песок и нагрев не решают проблему вредной деформации?
Песок, набиваемый внутрь трубы, призван поддерживать ее стенки изнутри при гибке и препятствовать «проваливанию» внешней стороны гиба. Однако, как бы тщательно не был утрамбован песок внутри трубы, плотность такой набивки не может соперничать с плотностью металла. Да, песок до какой-то степени удерживает внешнюю стенку от уплощения, а внутреннюю — от образования «гармошки». Но его плотность слишком мала, он сыпучий, а потому стремится «приспособиться» к изменяющейся форме трубы, вместо того, чтобы жестко держать форму. Поддерживающий эффект от песка не достаточен для тонкостенных труб при гибке с тем радиусом, который задан пуансоном арбалетного трубогиба. Поэтому в большинстве случаев это ухищрение не помогает.
Нагрев и вовсе только ухудшает ситуацию с вредными деформациями. Нагретый металл гораздо пластичнее холодного и он легче гнется. Но и вредные деформации в нагретой трубе возникают проще. Нагрев трубы не отменяет законов, по которым деформируются стенки, он лишь делает металл более пластичным. Для того, чтобы аккуратно согнуть трубу, нужно греть лишь маленький ее участок, после чего гнуть это место на небольшую величину. Затем греют следующий участок, и подгибают уже его. И так по все длине гиба. Такая техника позволяет получать неплохие результаты, но она исключительно трудоемка. И на арбалетном трубогибе ее не применить, т.к. трубу не получится прогреть равномерно (с внутренней части гиба она закрыта пуансоном). Да и долговременный контакт трубогиба с нагретой докрасна трубой не пойдет инструменту на пользу.
Что нужно сделать, чтобы труба не портилась при гибке?
Помните правило: чем тоньше стенка трубы, тем больше радиус загиба В исключительных случая можно прогреть место гиба
Для повышения качества гиба нужно обеспечить минимум три условия:
- Равномерное приложение усилия к трубе по всей длине гиба
- Плотное прилегание к оснастке в точке перегиба
- Создание препятствий для расхождение стенок трубы в стороны под действием возникающих внутри сил
Все это выполняется при гибке трубы методом намотки на оснастку. Упрощенно это выглядит так: труба наматывается на ролик с желобом, а в точке перегиба прижимается к нему ответной частью оснастки, также имеющей полукруглый вырез. По мере того, как труба наматывается на оснастку, точка перегиба плавно смещается вдоль изгибаемой трубы от начала к концу. Это обеспечивает равномерное приложение усилия. Дополнительный прижим выполняет две функции: не дает трубе оторваться от ролика и препятствует расхождению стенок трубы в стороны.
Гибочный ролик достаточного размера с помощью данной технологии можно гнуть трубы со стенкой малой толщины без повреждений и каждый раз гарантированно получать детали с одинаковыми размерами (что недостижимо при использовании арбалетного трубогиба). Становится возможным гнуть без повреждений, не набивая песком, даже ту трубу, которая раньше портилась. А применив песочную набивку можно чисто согнуть трубы со стенкой на 0.5-1 тоньше, чем без него. Кроме того, становится возможным гнуть детали сложной формы, в том числе и выполнять трехмерную гибку.
Профильные трубы – металлоизделия, используемые для сооружения теплиц, парников, беседок, навесов. Часто для достижения желаемого результата квадратный или прямоугольный трубный прокат необходимо изогнуть по определенному радиусу. Трубу изгибают с приложением силы давления: либо при комнатной температуре, либо при повышенной. Технологию гибки профиля по радиусу подбирают с учетом размеров сечения, толщины стенки, материала, из которого он изготовлен. В домашних мастерских обычно гнут профильную продукцию из стали (при малом сечении) и более мягких цветных металлов и их сплавов.
Какие дефекты могут возникнуть при неправильном выборе или нарушении технологии?
Процесс сопровождается растягивающими усилиями, которые действуют на наружную часть изгиба, и сжимающими – на внутреннюю часть. Изготовить качественное изделие можно только, зная технологические правила процесса, иначе вероятны:
- нарушение соосности участков;
- появление трещин на стенке, расположенной на внешней стороне изгиба;
- образование на внутренней стороне изгиба неравномерных складок;
- расхождение шва сварного профиля.
Совет! Во избежание брака рекомендуется гнуть трубы с высотой профиля (h) до 20 мм на отрезке, длина которого равна или превышает величину 2,5*h. Если высота профиля более 20 мм, то минимальный отрезок равен 3,5*h. Тонкостенную продукцию большого сечения (толщина стенки менее 2 мм) согнуть с получением качественной детали не получится.
Для пластичных малоуглеродистых нелегированных и низколегированных марок стали характерна некоторая «пружинистость». Это означает, что после гибки труба стремится восстановить прежнее положение. Поэтому для таких изделий часто необходима подгонка по шаблону.
Как правильно согнуть профильную трубу с нагревом и при комнатной температуре?
Однозначно рекомендовать, в каких случаях необходимо повышать пластичность металла нагревом, не всегда возможно. Однако практический опыт подсказывает, что:
- Прокат с высотой профиля до 10 мм гнут без прогрева.
- Изделия с высотой в диапазоне 10-40 мм при наличии гибочного устройства изгибают обычно без нагрева. Если специализированного оборудования нет, то решение принимают, в зависимости от высоты профиля, толщины стенки, пластичности металла.
- Трубный профильный прокат с высотой профиля свыше 40 мм обычно обрабатывают при повышенных температурах.
Гибка с нагревом
При горячей радиусной гибке применяют наполнитель, функции которого обычно выполняет песок средней фракции – до 2,5 мм. Пылеватые частицы (менее 0,7 мм) отсеивают, поскольку они могут спечься при высоких температурах. Задача наполнителя – не допустить появления трещин на наружной стороне изгибаемой трубы и мелких складок – на внутренней. Песок перед использованием нагревают до температуры +150°C.
Заглушки для трубы изготавливают из глины или дерева в форме усеченной пирамиды. Длина пирамиды должна быть больше в 10 раз ширины основания. А площадь основания – в 2 раза больше площади сечения заглушаемой трубы. На одной заглушивающей детали изготавливают продольные пазы, которые при нагреве металла будут служить каналами для отведения газов.
Основные этапы процесса горячей гибки:
В один конец трубы вставляют заглушку, а во второй засыпают прокаленный песок. Для уплотнения наполнителя стенки трубы простукивают киянкой. Требуемый участок нагревают паяльной лампой или газовой горелкой до приобретения металлом бордово-красного оттенка. При обработке труб, сваренных по длине из отдельных отрезков, необходимо проконтролировать, чтобы в зоне нагрева отсутствовал сварной шов. При работе со сварными трубами продольный шов располагают на наружной части изгиба. Перед тем как загнуть трубу, ее фиксируют в тисках или специальных зажимах. Отрезок сгибают одним плавным движением. После гибки изделия удаляют заглушки и высыпают сыпучий наполнитель.
Многократно нагревать трубу не рекомендуется, поскольку она потеряет прочность.
Способ холодной гибки
Изделия с высотой профиля до 10 мм обрабатывают без наполнителя. В тонкостенных трубах малого сечения используют пружины плотной навивки для обеспечения равномерного деформирования стенок трубы. Подбирают пружину такого диаметра, чтобы она могла входить в трубу плотно, но без нажима. Для простого удаления пружины к ее крайним виткам привязывают кусок проволоки. В прокате большого сечения в качестве наполнителя применяется прокаленный песок.
Приспособления для гибки профильной трубы
В ряду оборудования, предназначенного для изгибания профильной трубы, присутствуют устройства, разной степени конструктивной сложности, производительности, точности результата.
Горизонтальная гибочная плита с отверстиями
Это несложное приспособление применяется для гибки профильной трубы небольшого сечения, позволяет согнуть ее без трубогиба. Представляет собой горизонтально расположенный стальной лист значительной толщины, в отверстия которого жестко устанавливаются металлические штыри-упоры. При изгибании изделие помещают между упорами, которые располагают в соответствии с требуемым радиусом гибки. На одном из штырей-упоров располагают насадку, обеспечивающую возможность регулирования радиуса изгиба. Процесс начинают с центра заготовки. Такой способ требует приложения значительной физической силы. Точность формы получаемой детали невысокая.
Гибка по оправке
Для работы с профилем с высотой стенки до 25 мм изготавливают оправку. В качестве базы устройства используют верстак с большой горизонтальной поверхностью. Шаблон изготавливают из фанерного листа или МДФ. Шаблон и профиль крепят к верстаку струбцинами. Трубу изгибают плавно. При необходимости гибки деталей по разным радиусам изготавливают несколько шаблонов.
Семейство ручных профилегибов ПГ
Профилегибы ПГ-1 и ПГ-3 – популярные устройства прокатного типа, приводимые в действие вручную. Применяются в индивидуальных хозяйствах и небольших ремонтно-производственных мастерских. Станок в стандартной комплектации предназначен для работы с трубным прокатом прямоугольного и квадратного сечения, швеллером, полосой из стали, а также алюминия, меди и их сплавов. Для обработки круглых труб требуется приобретение дополнительного комплекта роликов. Ролики устанавливаются между двумя опорными стенками корпуса. В профилегибе ПГ-2 ролики расположены снаружи корпуса.
Станок ПГ-6 – самый мощный и производительный в этом семействе. Эффективен для серийной гибки однотипных изделий. Причем одновременно можно гнуть 3 профиля, высота которых не превышает 40 мм. Максимальный размер поперечного сечения, с которым может работать ПГ-6, – 80 мм, толщина стенки – 3 мм.
Загрузка...