Чертежи для профильной трубы своими руками. Станок для гибки профильной трубы: как соорудить трубогибочный станок своими руками. Виды трубогибов и их конструкция
Строительство теплиц и навесов, прокладка инженерных коммуникаций – все это требует наличия гнутого металлического профиля. Но покупать трубы, гнутые под заказ – дорого, приобретение готового трубогиба – тоже удовольствие не из дешевых. Вот и используют современные умельцы для создания металлических дуг требуемого радиуса приспособления и механизмы собственного изготовления.
В данной статье мы рассмотрим следующие вопросы:
- Разновидности самодельных трубогибов и их особенности.
- Конструкция простейшего приспособления для загибки труб квадратного сечения.
- Конструкция трехвалкового станка для загибки труб круглого и квадратного сечения.
- Технология загибки труб на трехвалковом самодельном трубогибе.
Разновидности трубогибочных приспособлений и механизмов
В наши дни можно встретить примеры трубогибочного оборудования, имеющего различное конструктивное исполнение: от сравнительно простых приспособлений для ручного гиба до самодельных станков с ручным или электрическим приводом.
По предназначению трубогибы делятся на два типа.
Первый тип – угловые (позволяют придать нужный радиус определенному участку заготовки).
Второй тип – трехвалковые трубогибы – станки и приспособления, которые позволяют формировать заданный радиус гиба по всей длине заготовки.
По способу регулировки радиуса трубогибы бывают механическими.
И гидравлическими.
Привод опорных валов может быть как ручным, так и электрическим.
Простое приспособление для гибки металлических труб
Конструкция самодельного трубогиба зависит от объема и сложности работ, которые планируется выполнять с его помощью. Если устройство необходимо для одноразового использования (например, для строительства домашней теплицы), то нет необходимости в создании сложного трехвалкового механизма с гидравлической регулировкой радиуса загиба.
belor44 Пользователь FORUMHOUSE
Срочно нужно ставить теплицу. Хочу арочную, но ни на базе металлов, ни у знакомых нет трубогиба. Строить трубогиб на валах и роликах? Для этого нет ни времени, ни надобности. Считаю, что на одно строительство подходит приспособление для ручной гибки.
Да, действительно, чем проще трубогиб, тем меньше мороки с его изготовлением. Главное – правильно определить размеры приспособления, которые напрямую будут зависеть от радиуса гиба.
Представляем вашему вниманию устройство, изготовленное пользователем moning . Оно предназначено для работы исключительно с тонкостенными трубами, ведь гибка труб вручную – это тяжелый физический труд.
Moning Пользователь FORUMHOUSE
Эту штукенцию я делал под квадратную трубу 30*30. Радиус, который удалось получить, был примерно 1метр. По бокам приспособления можно приварить что-то вроде распорок или лапок, чтобы не кидало из стороны в сторону, когда давишь на трубу. По поводу перемычек внизу трубогиба: вначале труба подкладывается под верхнюю перемычку (для первоначального загиба), потом труба перекладывается под следующую перемычку (для дальнейшего продвижения).
Последовательная гибка нужна для того, чтобы при резком перегибе труба не пошла на излом.
Рассчитать размеры приспособления очень просто: для этого достаточно знать радиус гиба, который требуется получить на готовой детали. Полоса (шириной 40 мм), которая служит оправкой для сгибаемой заготовки, изначально имеет кривизну, обеспечивающую заданный радиус гиба (R).
Учитывая наличие упругих деформаций, радиус оправки должен быть чуть меньше, чем требуемый радиус гиба заготовки.
Умея пользоваться сваркой, болгаркой и вспомогательными инструментами, данное приспособление можно изготовить менее чем за 1 день.
Каждая металлическая труба имеет свой предел упругости, следовательно, радиус гиба нельзя уменьшать ниже определенных значений. Допустимые минимальные радиусы можно взять из соответствующих таблиц.
Представляем пример таблицы допустимых радиусов для труб круглого сечения.
| Наружный диаметр трубы, мм | Радиус загиба, мин | |||
|---|---|---|---|---|
| 45 | 35 | 20 | 10 | |
| R загиба, мин | ||||
| 18 | 74 | 62 | 56 | 43 |
| 24 | 95 | 79 | 65 | 55 |
| 32 | 115 | 96 | 79 | 67 |
| 38 | 156 | 131 | 107 | 91 |
| 50 | 197 | 165 | 136 | 115 |
| 60 | 238 | 199 | 165 | 139 |
| 75 | 280 | 260 | 194 | 173 |
| 80 | 324 | 270 | 224 | 190 |
| 90 | 362 | 302 | 250 | 213 |
Изготовление электромеханического трубогиба
В конструкции электромеханического трубогиба можно выделить три основных рабочих органа: один нажимной и два опорных (ведущих) вала. Отсюда и название станка – трехвалковый прокатный трубогиб.
Подобное устройство имеет довольно сложную конструкцию, поэтому, если вам не удалось раздобыть чертежи самодельного трубогиба, рекомендуем каждый его элемент вначале нарисовать на бумаге (хотя бы в виде эскиза). А о том, какими размерами и характеристиками должны обладать основные узлы будущего изделия, мы вам последовательно расскажем.
Итак, основная функция трубогиба состоит в том, чтобы сгибать детали под заданный радиус гиба. Радиус гиба зависит от расстояния между опорными катками (валами) и регулируется нажимным катком. Расстояние между опорными роликами – величина постоянная. Именно ее следует учитывать, приступая к проектированию станка.
Alli58ru Пользователь FORUMHOUSE
Расстояние между нижними вальцами зависит от минимального радиуса гиба. Определяя его, учитывайте, что чем меньше расстояние между вальцами, тем тяжелее опускать прижимной ролик и тем тяжелее пропускать между валами заготовку. И наоборот: чем больше расстояние, тем легче крутить. У меня, если память не изменяет, расстояние около 35-40 см. Валы прокручиваются достаточно легко: я гнул минимальный радиус около 50 см, но можно и меньше.
Радиус гиба (радиус дуги) рассчитывается по простой геометрической формуле.
Руководствуясь ею применительно к своему оборудованию, можно быстро отрегулировать станок на заданные параметры.
Изготовление вальцов
Для изготовления вальцов следует поискать надежные материалы, которые уже успели пройти проверку на прочность. Кто-то использует роторы от электродвигателей старых стиральных машин или шкворни от автомобиля КамАЗ, кто-то – круги из углеродистой стали. На самом деле вариантов множество, главное – не забывать о том, что выбранный материал должен быть достаточно прочным. Пользователь Dva11 , к примеру, использовал ступицы колес от старой поливальной установки.
Dva11 Пользователь FORUMHOUSE
Диаметр ступицы – 75 мм, длина – 110 мм, подшипники подбирал по ступице (подошли 205). Мне пришлось купить 5 подшипников и 1 шкив, остальные детали изготовил из металлолома.
Ровные цилиндрические валы – вариант универсальный. С их помощью гнут трубы различного сечения. Если профиль валов привести в соответствие с профилем сгибаемых труб, то качество гиба заметно улучшится.
Можно также использовать болванки, рассчитанные на разные профили сгибаемых заготовок.
В идеале на валы устанавливаются съемные насадки или кольцевые прижимы (ограничители), с помощью которых профиль вальцов регулируется по ширине трубы.
rusi45 Пользователь FORUMHOUSE
В конструкцию вальцов я внес некоторые усовершенствования: на крайние валы, там, где находятся ограничители, сделал насадки под трубу. Испытания проводились на трубе размером 1 дюйм. Насадки заменяются легко. Для этого одну сторону подшипников я сделал скользящей. Насадка сделана из стали 65Г (плюс закалка). Износа фактически нет, а твердость – напильник не берет.
Внутренний радиус ролика или насадки под круглую трубу следует делать с запасом: радиус трубы плюс 1-2 мм. Например, если диаметр трубы – 24 мм, то внутренний радиус ролика будет – 13-14 мм. Только в этом случае трубу не будет заклинивать во время прокатки.
Речь идет вот об этом размере.
Если прижимной ролик, предназначенный для гибки прямоугольных труб, будет иметь посередине небольшую выпуклость, это поможет сохранить геометрию сгибаемого профиля. Ролик будет вдавливать верхнюю стенку трубы вовнутрь, не давая заготовке раздаваться в стороны.
Конструкция рамы
Определившись с межосевым расстоянием и конструкцией вальцов, можно размечать заготовки деталей для рамы. Опираясь на опыт пользователей FORUMHOUSE, следует сделать вывод, что самые прочные рамы получаются из стального швеллера (шириной – не менее 80 мм). Этот материал легко достать, поэтому можно смело брать его себе на заметку.
На фото – станок на стадии изготовления. А вот чертеж, который взят за основу.
Человек Пользователь FORUMHOUSE
При выполнении работ в первоначальные чертежи были внесены некоторые изменения.
Представленный чертеж не является обязательным руководством к действию, но дает объективное понимание того, как устроен прокатный трубогибочный станок.
Прижимной механизм
Многие умельцы делают прижим из обычного автомобильного домкрата (механического или гидравлического). Тех усилий, которые он способен создать, вполне достаточно для того, чтобы придать металлической заготовке нужную конфигурацию.
Трубогиб для профильной трубы своими руками, продвинутые мастера изготавливают очень часто, несмотря на то, что строительный рынок предлагает заводские станки для гибки в большом количестве.
Но, зачем тратить деньги на дорогое оборудование, если необходимо проделать небольшой объем работы? По этой причине, домашние мастера стараются изготавливать этот нехитрый домашний инструмент собственноручно.
Эта работа в домашних условиях не является чем-то сверхсложным. Справиться с ней сможет практически любой домашний мастер, имеющий необходимый инструмент и немного опыта.
Труба относиться к самым востребованным строительным материалам, которые успешно применяются в домашнем быту и в промышленности. Но, для строительства различных конструкций, трубы приходиться гнуть, и здесь не обойтись без трубогиба. Именно этот инструмент дает возможность без труда изменить конфигурацию изделия из любого материала.
Конструкция профилегиба
Чтобы самостоятельно соорудить профилегибочный станок для труб, пользуются разными чертежами. Приоритет того или иного варианта, как правило, диктуется наличием имеющихся материалов.
Фронтальный вариант станка для гибки состоит из следующих элементов:
- валы или ролики из металла (в комплекте из трех штук);
- приводной цепной механизм;
- профили из металла, служащие для изготовления рамного основания.
Станок для гибки профильной трубы часто оснащают роликами из дерева. Так же для этого часто используется полиуретан. При выборе этих деталей для профилегиба, необходимо брать во внимание показатель прочности трубного изделия. Если это требование не учесть, то загибочный станок, выполненный своими руками, попросту не выдержит нагрузки и придет в негодность.
Классификация устройств по типу привода
Промышленные предприятия предлагают приспособления для гибки квадратной трубы разных конструкций. Для обработки сортамента с небольшим диаметром используют приспособления, которые функционируют на ручном приводе.
А для трубных изделий с больших размеров задействуют оборудование для обработки профильных труб, которое имеет гидропривод. Эти приспособления предназначаются для объемных мероприятий с квадратными трубами. Самые удобные из таких механизмов – это гибочные инструменты, которые подключаются к электрической сети.
Виды устройств по способу изгиба
Трубогибы так же делят по типу загиба, рассмотрим их.
- Арбалетные механизмы.
- Ручные пружинные устройства.
- Сегментные варианты.
- Дорновые приспособления.
Какие нужны материалы и нюансы конструкций
Чтобы соорудить своими руками простейший профилегиб, потребуется:
- простой домкрат;
- полка и профиль из металла;
- высокопрочные пружины и 3 вала;
- приводная цепь.
Чтобы простейший вид конструкции служил надежно, важно сконструировать прочный каркас. Его скрепляют сваркой или болтами. Затем, в соответствии с разработанным чертежем, устанавливают валы и оси кручения. От дистанции, на которой расположили оси простейшего устройства для сгибания, будет зависеть радиус загиба профтрубы.
Простейший станок для изгиба квадратных трубопрокатных материалов приводиться в действие посредством цепной передачи. Чтобы укомплектовать передачу данного профилегиба, используются три шестерни. Непосредственно цепь на станок, выполненный собственноручно, рекомендуют взять из ненужного авто или мотоцикла.
Механизм для изгиба профтрубы приводит в движение ручка. Ее для изгиба профиля соединяют с одним из валов. Так же она на профилегибе создает необходимое крутящее усилие механизма.
Процесс изготовления профилегиба в домашних условиях
Простейшие варианты самодельных инструментов для гибки профиля под угол разработаны для обработки сортамента небольших диаметров. Но, эта технология приемлема для действий не только с алюминиевым профилем. Такими инструментами для гибки профиля под угол, можно обработать и стальные изделия.
Особенностью каждого прибора для изгиба труб является распределение нагрузки на профиль. Она распределяется постепенно и равномерно на участке загиба. Во всех точках профиля она одинаковая. За счет этого приспособление во время гибки, не сминает стенки трубного сортамента.
Процесс изготовления в каждом случае начинается с разработки чертежа. В зависимости от того, какие устройства применяют для гибки труб, он и изготавливается. В плане должны быть указанны все элементы конструкции: рамы, трубные упоры, валы, и т. д.
Так же нужно учесть тот факт, что профиль при обработке не нуждается в поддержке боковых стен. Следовательно, в станках для его гибки можно применять валы шире самого профиля. .
Чертежи станка для сгибания профильной трубы бывают очень разные. Мастера охотно делятся ними. Просмотрев множество вариантов, можно подобрать максимально подходящий вид для поставленной цели.
ВАЖНО! Особое внимание нужно уделить тому, что в четеже должны содержаться точные измерения каждой детали. В противном случае устройство не получиться.
После того, как чертеж выбран и изучен во всех деталях, можно приступать самому главному этапу – изготовлению.
С чего начать процесс и где найти детали
Естественно согнуть обычную круглый трубный сортамент своими руками проще, но внешний вид профильной на много интереснее смотрится при возведении беседок, теплиц, ограждений.
Согнуть ее своими руками в домашних условиях, так чтобы при деформации стенки не сплющились, а на линии сгиба не образовались трещины или волны несколько тяжелее.
Чтобы сэкономить деньги можно не покупать трубогиб в магазине, а сделать самодельный своими руками в домашних условиях, практически не потратив ничего из своих сбережений.
Конструкция приспособления для сгибания средней сложности
Функционал данного профилегиба основана на принципе действия прокатного станка. Чтобы приступить к созданию потребуется заранее подготовить: аппарат для сварки, струбцину (или ее аналог), ролики и швеллер. Перед тем как начать строительство желательно ознакомится с процессом действия станка.
Самодельный трубогиб для профильной трубы действует по принципу прокатки образца через зону под давлением.
Движение осуществляется при помощи пары горизонтально установленных роликов на швеллере, который является основанием, а третий ролик, что установлен в нижней части струбцины играет роль деформирующего узла.
Сборка такого станка проводится по следующей схеме. Первым шагом считается подготовка основания, которым может послужить широкий швеллер или соединив вместе пару узких.
После того как основание готово поверх него устанавливается металлическая конструкция П-образной формы. В ее верхней балке проделывается отверстие, подходящее по диаметру к муфте струбцины.
На равном расстоянии от механизма по бокам устанавливаются вращающиеся ролики, на которых крепятся звездочки цепной передачи. Они приводятся в действие ручным приводом.
В муфту вкручивается шпилька, на краю которой крепится третий ролик, а к верхней ее части приваривается ручка. Такой станок для гибки, функционирует следующим образом:
- образец, который нужно согнуть укладывается на подающие ролики;
- посредством вращения ручки струбцины трубный сортамент прижимается третьим роликом и перемещается в зону деформации, вращая рукоять цепной передачи связанную с подающими роликами.
Первое давление будет сравнительно небольшим, но, протягивая изделие через данную зону несколько раз можно добиться любого градуса сгиба.
При этом стоит учесть, что согнуть изделие под прямым углом таким методом не выйдет.
Самодельный профилегиб самой простой конструкции в домашних условиях
Механизм станка гарантирует равномерное распределение давления, что исключает возможность сплющивания или другой деформации.
Обустраивая хозяйство, рано или поздно сталкиваешься с необходимостью изогнуть трубу. В городской квартире – реже, но тоже. Цены на трубогибочные инструменты и приспособления, что продажные, что арендные, не то чтобы непомерны, но, мягко говоря, не радуют. Поэтому желающих сделать трубогиб своими руками более чем достаточно, а назначение настоящей публикации – помочь им подыскать подходящую для своей конкретной цели конструкцию и дать действенные практические рекомендации по ее изготовлению.
Мастера-любители делают самые разнообразные установки для сгибания труб, от простейших приспособлений до настоящих гибочных станов, см. рис.:
Но немалая часть самодельных трубогибов гнет по принципу «как вышло, так и будет». Вместе с тем те, кому довелось видеть внутренности самолета или ракеты, наверняка обратили внимание на пучки и хитросплетения труб, гнутых, порой самым причудливым образом, чисто и ровно «как так и было». Но никаких «высокосмических» секретов в соотв. производственном оборудовании нет. На аэрокосмических заводах гнутьем труб занимаются рабочие низших разрядов или вовсе ученики. Секреты – в правильных пропорциях некоторых особенностях изготовления трубогибочных станков и устройств и в выборе подходящего для определенной работы их типа. В данной статье эти «секреты» раскрываются, с упором на трубогиб для профильной трубы, поскольку, с одной стороны, именно профтрубы нужнее всего в частном хозяйстве, а с другой – их гибка существенно сложнее, чем круглых.
Примечание : далее в статье рассматривается холодная плоская производственно-технологическая и, частично, декоративно-художественная гибка. Так что, если вы горите желанием наладить в собственном сарае массовое механизированное производство, ну, скажем, гиперболических змеевиков для самогонных аппаратов, то – см. где-то еще.
Дефекты гибки
На военных советах принято прежде всего докладывать о противнике. Так что и мы «разбор полетов» начнем с того, чего нужно избежать.
Типичные дефекты гнутья труб показаны слева на рис.:
Для бытовых и др. трубопроводов общего назначения допустимы тянучка и волна, вместе уменьшающие площадь просвета трубы не более чем на 10% в самом узком месте. На трубах для газов и хладоагентов любая тянучка и, особенно, волна, нежелательны, т.к. там могут оказаться микротрещины. Волна, пусть и небольшая, недопустима в трубчатых силовых элементах строительных конструкций и механизмов, поскольку резко и непредсказуемо уменьшает их несущую способность.
Характерный дефект гнутья прямоугольных профтруб – «пропеллер» (в центре на рис.), когда труба в процессе гибки закручивается по оси. Арку или полуарку, согнутую с «пропеллером», исправить до пригодности в дело чаще всего невозможно. Причина «пропеллера» – несимметричное распределение технологических нагрузок во время гибки, и гибочное оборудование для профильных труб должно обеспечивать их правильно растекание по заготовке.
Еще один характерный дефект, но уже круглых тонкостенных труб из мягких металлов (меди, алюминия) – «плюшка» (справа на рис.), наружный и/или внутренний продольный рубец; чаще всего при этом на глаз заметно и сплющивание трубы, откуда и название. Микротрещина в «плюшке» где-то обязательно да будет. Хроническая протечка в домовом водоразборе или теряющий фреон кондиционер это не дешевая «запара», а утечка из топливного трубопровода просто опасна. Строительные конструкции, включающие трубчатые элементы с «плюшкой», склонны к внезапному разрушению. Причина «плюшки» гнутых труб – неправильный выбор и/или настройка трубогиба.
Главные правила
Правила выбора радиуса изгиба трубы R ИЗГ и длины технологического хвостовика L сведены в табл.:
«Хвост» нужен в начале изгиба, т.е. труба заправляется в трубогиб с некоторым избытком на выходе. Значения R ИЗГ рассчитаны на бездефектное сгибание. Если же допустимые дефекты (см. выше) приемлемы, то R ИЗГ можно уменьшить на ступень след. образом:
- Если разница реального и ближайших табличных значение поперечника трубы П более 10%, значения исходных расчетных величин вычисляем интерполяцией. В противном случае – берем ближайшее.
- Приводят табличный R ИЗГ к относительной величине r ИЗГ, т.е. выражают его в диаметрах трубы D или ее высотах H.
- Для труб диаметром до 10 мм из r ИЗГ вычитают 1.
- Для труб диаметром от 11 до 15 мм из r ИЗГ вычитают 0,85.
- Для труб диаметром от 16 до 24 мм из r ИЗГ вычитают 0,75.
- Для труб диаметром от 25 до 40 мм из r ИЗГ вычитают 0,65.
- Для труб диаметром более 40 мм из r ИЗГ вычитают 0,5.
- Переводят относительный r ИЗГ обратно в численный (миллиметровый) R ИЗГ.
- От полученного значения R ИЗГ берут ближайшее практически удобное большее.
Пример: нужно выгнуть из стальной трубы 24х24х1,5, т.е. уже относящейся к тонкостенным, сложные полуарки для цветочного домика или шалаша. Строение нежилое, легкое, сложная полуарка несущей конструкцией не является (см. далее), т.е. «водопроводно-бытовые» волна и тянучка приемлемы. Берем данные для трубы H=25. По табл. находим r ИЗГ = R ИЗГ /H = 80 мм/25 мм = 3,2. Вычитаем поправку (для трубы H=25!): 3,2 – 0,65 = 2,55. Переводим обратно в миллиметры (снова по табличному H=25!): 2,55х25 = 63,75 мм. Т.е., если взять новый радиус изгиба 65 мм вместо «бездефектного» 80, то подбор гибочного приспособления и работа упростятся, возможности художественного выражения формой строения увеличатся, а видимых в готовом строении и/или опасных дефектов не будет.
Примечание : для некоторых типов трубогибочных устройств, напр. дорновых и 3-роликовых, см. далее, начальный (стартовый) «хвост» вроде бы не нужен. Но его роль в данном случае играет еще не изогнутый остаток заготовки, поэтому обрезать исходную трубу заранее точно в размер нельзя, выйдет брак. Отрезок на единичное «бесхвостое» изделие, напр. завиток для холодной ковки, вырезается в запасом на «задний хвост» такой же, как «передний». Запас идет в отход, поэтому изделия без прямых отрезков в начале и/или в конце лучше гнуть партиями последовательно из одной трубы, тогда в отход пойдет только самый последний «хвостик».
Просто – радиус
Конкретный трубогиб разрабатывается под радиус изгиба в определенных пределах. Но для выбора прототипа конструкции сразу нужно знать только его очень обобщенное значение:
- на малые радиусы R ИЗГ <5D (или 5H);
- на средние радиусы 5
- на большие радиусы 20D(H)
- на большие радиусы 20D(H)
Как гнуть?
Имеются в виду факторы качества изгиба:
- Чистый (бездефектный) или нет – приемлемы ли допустимые дефекты.
- На домонтаж – искажения профиля изгиба не существенны, лишь бы лег в траншею/штробу/на опоры. «Хвосты» (прямые концы) изогнутого участка подрезаются в размер, т.е. отрезок трубы на гибку вырезается с запасом, который идет в отход.
- В размер – искажения профиля также не существенны, но «хвосты» при монтаже должны встать на место с заданной точностью. Так гнут заранее отмеренные части трубопроводов из дорогостоящих материалов: медные трубки для опусков газопроводов, части сплит-систем кондиционеров, трубчатые детали производственного оборудования. Напр., некоторые эксклюзивные ликеры получают в дистилляторах, парожидкостный тракт которых серебряный.
- По профилю на домонтаж – профиль изгиба выдерживается с заданной точностью; может подгоняться по месту вручную. Гибка производится с технологическими «хвостами» на подрезку по месту. Строительные конструкции, декоративные детали архитектурных форм.
- По профилю в размер – детали из ценных металлов производственного оборудования, приборов, машин и механизмов, которые при монтаже должны встать сразу на место или с минимальной подгонкой в точно установленных пределах.
Что гнуть?
В смысле – какого вида изгибы вам нужны? Это второй фактор, определяющий тип необходимого для данной работы трубогиба.
В хозяйственно-бытовой сфере чаще всего возникает необходимость в след. видах изгибов труб (см. также рис.):
- Общего назначения – разного рода распределительные трубопроводы, вентиляционные устройства, вводы проводных коммуникаций, детали производственного оборудования, машин, механизмов, и т.п. Гибка более всего в размер или на домонтаж по малым; реже – по средним радиусам. В деталях водопроводов и вводных устройств приемлемы допустимые дефекты. Изгибы частей газо- и паропроводов, деталей технических устройств по умолчанию бездефектные, если в ТУ на изделие не указано иного.
- Строительные дуги – трубчатые изогнутые детали строительных конструкций, способные длительное время нести эксплуатационную нагрузку без опасности внезапного разрушения. Гибка почти исключительно по профилю в размер по большим радиусам, изредка – по средним. В ЛПХ самый востребованный вид такого рода деталей – арки из профтрубы для теплиц и др. хозпостроек. Из допустимых дефектов приемлема тянучка не более чем на 5% площади сечения просвета трубы.
- Архитектурные формы – радиус изгиба знакопеременный (то в одну, то в другую сторону) от малого до большого. Из-за «провалов» профиля изгиба несущая способность много ниже, чем у строительных дуг сопоставимых размеров. По той же причине возможно внезапное разрушение не изношенной детали. Гибка – по профилю на домонтаж; редко – в размер. Область применения преим. легкие нежилые сооружения для ландшафтного дизайна: беседки, альковы, цветочные коридоры и тоннели, декоративные шпалеры, заборы, и т.п. В конструкциях жилых и временно обитаемых сооружений применяются только совместно с дополнительными несущими элементами. Допустимые дефекты приемлемы, чаще всего даже на 20-25% площади просвета.
Выбор прототипа
По всему комплексу указанных выше показателей производится выбор трубогиба определенной конструкции. Из доступных или частично доступных для самостоятельного изготовления таковыми являются приспособления, инструменты и станки для изгибания труб:
- ручной гибочный рычаг – гибка на средние и большие радиусы круглых труб со стенками нормальной толщины. Тонкостенные трубы плющит и мнет, на профильных дает «пропеллер» при незначительном качании рычага вбок. Непременно дает допустимые дефекты. Изгиб на домонтаж или, с дополнительным контрольным шаблоном, по профилю на домонтаж. Прост, дешев, энергонезависим. Постоянной производственной площади для размещения не требуется. Мобилен: можно переносить вручную на дальние расстояния. Низкая производительность, высокая трудоемкость изгиба и утомляемость работника. Достаточно высокие требования к физической силе, квалификации, выносливости и добросовестности оператора. Сфера применения – единичные нестандартные части строительных конструкций;
- гибочная плита (доска) – подобна рычагу, но для малых и средних радиусов. Мобильность вручную ограничена стройплощадкой. Производительность выше, а трудоемкость, утомляемость и требуемая квалификация работника ниже, чем для рычага. Применяется преим. в ходе строительных работ для изготовления на площадке частей трубопроводов и трубчатых вводных и/или вентиляционных устройств;
- гибочный шаблон (кондуктор) – обладает свойствами, похожими на таковые гибочного рычага, но предназначен для изгибания труб тонкостенных, из мягких металлов и профильных. Возможен бездефектный изгиб по профилю в размер. Очень низкая производительность (особенно – по стальным трубам) вследствие «отстоя» на релаксацию металла, см. далее. Если некуда торопиться (скажем, зимой к летнему строительному сезону), может заменить вальцовый трубогиб. Возможно также изготовление многорадиусных архитектурных форм (с контршаблоном). Требуемая квалификация работника в обработке металла – начальная;
- роликовые (обкатные) трубогибы – ручная гибка труб до 30-40 мм по радиусному профилю на домонтаж и в размер. Радиусы изгиба – малые. Сложность и трудоемкость изготовления невысокие. Отдельной производственной площади не требуется, требования к квалификации оператора минимальные. Производительность невысокая. Возможен бездефектный изгиб тонкостенных труб из мягких металлов. Мобильны вручную. Преим. область применения – изгибы общего назначения (см. выше) в ходе слесарных и ремонтно-строительных работ. Сложность и трудоемкость самостоятельного изготовления невысокие;
- арбалетные (обжимные) трубогибы – по свойствам похожи на роликовые, но повышенной производительности для круглых труб из мягких металлов со стенками средней толщины. Возможна оперативная перенастройка по ходу работы. Мобильны ограниченно (перевозятся авторанспортом) или устанавливаются стационарно. Самостоятельное изготовление неоправдано, см. далее. Чаще всего применяются при монтаже домашних и квартирных медных и алюминиевых трубопроводов. В производственных условиях – для выполнения изгибов общего назначения на стальных трубах диаметром до 60 мм;
- дорновые (обводные) трубогибы – также похожи на роликовые, но возможен изгиб с переменным радиусом без стартового хвостовика. Требования к физической силе работника достаточно высокие. Основное назначение – изготовление мелких фрагментов архитектурно-декоративного назначения и для художественной ковки. Сложность и трудоемкость изготовления своими силами весьма высокие.
- вальцовые (прокатные или протяжные) трубогибочные станки – высокопроизводительная гибка любых труб по большим и средним радиусам. Устанавливаются стационарно в специально подготовленном помещении или на оборудованной площадке; реже – перевозятся к месту работы. Гибка – бездефектная по профилю; возможно – по профилю в размер. Основное назначение – производство радиусных строительных дуг из профтрубы до 80 мм шириной.
Описание конструкций
Изложенного выше материала достаточно для предварительного выбора конструкции необходимого для данной конкретной работы трубогибочного оборудования. Для уточнения к окончательному решению даем более развернутые описания.
Рычаг
Устройство ручного гибочного рычага – проще некуда, см. рис. Однако таким вот примитивным приспособлением века и тысячелетия выгибались детали, порой ставящие в тупик и современных технологов. Трубу можно уложить и просто на землю, подложив под нее деревянные чурбачки и закрепив вбитыми в грунт скобами. Работать рычагом лучше с придерживающим заготовку подсобником, сверяясь в ходе гибки по заранее подготовленному шаблону.
Плита
Гибочная плита (опорно-упорный ручной трубогиб) известна так же давно, как и рычаг. Конструкция в некотором роде гениальная: в качестве гибочного рычага используется сама изгибаемая труба, а вместо «дырки» (хомута на рычаге) его противоположность – прочный опорно-упорный штырь или несколько их. В общем, все по законам Мерфи: если никак не получается, как надо, попробуй сделать все наоборот.
Устройство гибочной плиты понятно по рис. (слева):
Гибочная плита (опорно-упорный ручной трубогиб) и ее “грунтовая” модификация для изготовления дуг каркаса теплицы
Наиболее употребительная разновидность – 4х4. На плите можно делать на доомонтаж (с допустимыми дефектами) все общеупотребительные изгибы. Мешающие упоры просто снимаются; недостающие подставляются. Шаг установки опорно-упорных штифтов берется таким, чтобы между ними входила самая толстая из используемых труб. Бетонную плиту можно залить прямо на грунт в каком-то непотребном месте стройплощадки, напр. где будет фундамент сарая (внутри, не под лентой!) или, допустим, выгребная яма. Марка готового раствора – от М250; армирование не менее чем 2-ярусное. Лунки до штифты формируются деревянным палками, обернутыми пленкой или обильно смазанными солидолом (хуже). Штифты для бетонной плиты нужно делать с хвостовиками длиной в толщину плиты; можно применять и простые круглые штифты из отрезков толстостенной трубы или стального прутка.
«Земляная» модификация гибочной плиты показана в центре и справа на рис. Опоры/упоры – вбитые в грунт трубы или деревянные колья. На таком «станке» можно за раз выгнуть до 5-6 тепличных дуг из трубы до 16х15х2. Важная особенность: трубу нужно обводить по упорам медленно, в несколько приемов, иначе вследствие отдачи напряжения возможен брак – обратная волна. Пленка на ней будет все время протираться, а качественно смонтировать поликарбонатное покрытие вряд ли получится. Уложенные дуги оставляют в «станке» на сутки (лучше – до недели), чтобы остаточные напряжения в металле трубы «рассосались» (релаксировали) и профиль дуг не «сплеснул» за допустимые пределы.
Примечание : на основе гибочной плиты можно сделать универсальный опорно-упорный ручной станок для гибки труб и прутков, см. видео:
Видео: самодельный универсальный гибочный станок
Кондуктор
«Земляная гибочная плита» это уже в сущности гибочный шаблон – кондуктор. По цельным кондукторам гнут трубы на средние и большие радиусы (поз. А и Б на рис.); возможно, с переменным радиусом изгиба. В таком случае концы заготовки на шаблоне стягивают на время релаксации металла сдвоенной тетивой, которую туго закручивают вставленным посередине куском прутка.
Гибка по кондуктору возможна без использования производственной площади, если повесить шаблон на стену. Тогда фиксацию заготовки делают струбциной и ручной лебедкой (поз. В). Возможна гибка по знакопеременному радиусу, для этого трубу в вогнутостях профиля зажимают контршаблонами. О гибке труб обводкой по кондуктору см. также сюжет:
Видео: кондуктор для холодной ковки от А до Я своими руками
Слово и вальцах и роликах
Сердце всех описанных далее трубогибочных инструментов и приспособлений – профилированные ролики и вальцы. Именно эти детали в первую очередь определяют качество изгиба. Если хороший на вид станок гнет трубу 20х40х2 по радиусу 2 м с волной и/или «пропеллером» – на 99% виноваты неправильные вальцы.
Профили, размерные параметры и установочные соотношения для вальцов и роликов трубогибочных устройств показаны на рис.:
Канавки и гребни в ручьях (рабочих желобах) роликов/вальцов для профильных труб нужны для рассредоточения технологических напряжений таким образом, чтобы исключить «плюшку» на изгибаемых сторонах и общий «пропеллер». Ширина пазов и гребней в ручьях вальцов для широких труб (справа на рис.) – в пределах 5-10 мм. Для гарантии от «пропеллера» этого еще недостаточно, см. далее. Внизу на рис. показано и устройство рычага-рукояти для ручных роликовых трубогибов. Ролики от выпадания фиксируются гайками за резьбовые хвостовики осей, но вжимание оси в косой паз при повороте рычага намного уменьшает способность ролика «пустить волну». Если сделать пазы с шагом 20 мм (по соображениям прочности), то, имея 2-4 сменных малых ролика разных диаметров, можно достаточно оперативно перенастраивать инструмент на R ИЗГ где-то в пределах 20-120 мм с шагом 10 мм, чего для практических целей вполне достаточно. Численно выраженные размеры к рис. даны в табл:
А вот что для вальцов трубогиба для дуг из профтрубы не обязательно, так это «космическая» точность – в работе прикатаются до зеркала, как рельсы под колесами поезда. Поэтому, во-первых, вальцы трубогибочного станка для мелкого профиля на большие радиусы (самое то для тепличных дуг) можно набрать из фанерных дисков (см. рис.). Тогда радиус вальцов по ручью R должен быть не менее (0,2-0,25) R ИЗГ, иначе труба может «слизать» ручей, и станок заклинит, а заготовка будет «запорота».
Во-вторых, долговечные стальные вальцы/ролики на малые и большие радиусы можно сделать без токарки:
Видео: ролики для трубогиба без токарки
и даже без сварки и токарки:
а вальцы простого трубогиба для тепличных дуг в ручной протяжкой – из подшипников:
Роликовые
Ручные обкатные трубогибы бывают 3-роликовые (с прижимным роликом) и 2-роликовые (со скользящим упором трубы). Ролики там и там нужны точеные по профилю (точность – обычная машиностроительная), поэтому, понятно, 3-роликовый трубогиб (см. рис. ниже) обойдется дороже, но, если не рвать рычаг резко, на минимальном для данной трубы R ИЗГ даст чистый бездефектный изгиб. Рабочее усилие на рычаге 3-роликового трубогиба меньше, чем на рычаг инструмента с упором, но 3-роликовая гибка в размер невозможна – труба заметно тянется за обводным роликом, поэтому заранее отмеренные ценные заготовки гнут на отводы и калачи 2-роликовым.
Устройство 2-роликового трубогиба показано слева на след. рис., а в центре и справа даны чертежи 2-х его вариантов для слесарных, хозяйственных и монтажно-ремонтных работ: настольного и съемного для установки в тиски. Обратите внимание: пользоваться съемным трубогибом с горизонтальной плитой много удобнее. Поэтому к исподу плиты многие любители крепят Т-образно уголки от 60х60х3 и так зажимают приспособление в тиски. Но – только если их губки стальные или из серого либо белого инструментального чугуна. А сейчас в продаже полным-полно красивых, как шоколадки, тисков из сырого чугуна. От сравнительно небольшого усилия наперекос из губки отламываются очень даже хорошо.
Примечание: дополнительно, как собственноручно сделать без токарных работ роликовый трубогиб для профильных труб, см. видео:
Видео: простой трубогиб за 2 часа без токарки
Арбалетный
Трубогиб арбалетного типа это по сути гибочный пресс, действующий по принципу продавливания заготовки между парой точеных профилированных роликов, являющихся в данном случае матрицей пресса. Поэтому ручные арбалетные трубогибы с реечным храповым приводом редкость: на 3-4 сгибе медной трубы-десятки рука уже устает. Большая часть арбалетных трубогибов снабжается гидроприводом с подкачкой от руки или электронасоса. Скажем сразу: делать самому арбалетный трубогиб особого смысла нет. Причина не точеные ролики и/или гидравлика, но его главная часть: пуансон (башмак). Нужное для его изготовления оборудование разместить дома или в гараже и запитать от бытовой электросети совершенно нереально. Если же найти старый изношенный башмак (а их нужно несколько), то вместо более-менее приличного изгиба пойдет рвань да дрань. Поэтому назначение данного раздела – более помочь читателю выбрать подходящий арбалетный трубогиб из имеющихся в продаже или под аренду.
Оправдано может быть только самостоятельное изготовление стационарного арбалетного трубогиба (поз. 1 на рис.) на старте микропредприятия соотв. профиля. Набор башмаков и автодомкрат от 10 тс для него обойдутся в разы дешевле готовой единицы оборудования, тем более, что домкрат можно снимать для использования по назначению. На такой случай примерные размеры рамы установки приведены на поз. 2; ее металл должен держать усилие разрыва от 10 тс, а сдвиговое прим. до 7 тс. Но учтите: делать можно будет только сравнительно небольшие детали. Чтобы перегнуть посредине под 90 градусов 6-м трубу, весь станок нужно будет приподнять над полом более чем на 1,7 м. Что означает: высокий потолок, прочная опорная конструкция и подмости для оператора. А с точки зрения надзорных органов – работа на высоте, которая требует особого лицензирования.
Если же вы намерены купить гибочный арбалет (вариант торгового наименования), то лучше брать с двойной угловой рамой и в полном комплекте (поз. 3): докупать потом башмаки/ролики/правила поштучно обойдется в 2-4 раза дороже. Нежелательно брать инструмент с прямой рамой (поз. 4), такой дает тянучку, что заметно и на рекламном фото. Ряды установочных отверстий роликов должны быть расположены с изломом прим. на 150 о, вершина которого должна приходиться на центр кривизны башмака на его рабочем выходе. Тогда гибка под 90 о будет чистой, а, если приемлемы допустимые дефекты, то можно согнуть и калач.
Что же касается «дешевых» инструментов с одинарной рамой и скользящими упорами (поз. 5), то это откровенно-коммерческая халтура. Усилие изгиба – сотни кгс или тонны, и уход изгиба от плоскости («задир усов») из-за перекоса рамы может достигать 3-5 мм/м, причем по краям изгиба идет волна. Это еще не так страшно, поначалу инструмент гнет удовлетворительно. Но вскоре покрытие скользящих губок изнашивается, их металл омедняется, и на изгибе идут задиры, а то и «плюшка» с видимыми трещинами. В общем, такой инструмент – для продажи, но не для долгой регулярной работы.
Дорновые
Дорном называется гибочный шаблон (кондуктор), к которому заготовка не прижимается, но обводится по его ручью. Применяются дорновые (обводные) трубогибы, во-первых, если изгиб малого радиуса должен быть максимально чистым и точным. С этой целью ручной привод делается храповым с понижающей передачей или электрогидравлическим. Ручные рычажные дорновые трубогибы используются, во-вторых, если нужен недорогой инструмент для быстрой гибки более чем на 90 о с удовлетворительным качеством (заготовки скоб, калачи, змеевики).
Устройство и принцип действия ручного дорнового трубогиба с поворотным кондуктором и шестеренчато-храповым механизмом показаны слева на рис.:
Вальцовые
Прокатные (протяжные, вальцовые) трубогибочные станки известны также в 2-х вариантах определенного назначения: с неподвижным и ломающимся столом. Те и другие, ручные и с машинным приводом, устанавливаются стационарно либо выполняются возимыми автотранспортом для использования по месту производства работ. Применяются, как правило, для гибки по большим радиусам профильных труб прямоугольного сечения, однако можно гнуть и круглые трубы. Дуги из кругляка выходят гнутыми немного винтом (по пологой спирали), но этот дефект в данном случае (круглая труба) вполне исправим в ходе монтажа. Но «винт» профтрубы обязательно пойдет и с «пропеллером», который на круглой трубе просто незаметен.
С неподвижным столом
Вальцовые трубогибы с неподвижным столом гнут профтрубы по большим радиусам без дефектов точно по профилю. Технологические «хвосты» заготовки на старте и в конце процесса не нужны, т.е. возможна гибка по профилю в размер. Однако профиль единственный: циркульная (однорадиусная) дуга. В целом такие гибочные станки – оптимум для массового производства несущих арок теплиц, навесов, гаражей и пр. хозпостроек, в т.ч. на выезде у заказчика.
Устройство вальцового трубогиба показано на рис.:
Слева вверху – его принцип действия: заготовка укладывается на нижние вальцы и поджимается до нужного радиуса изгиба верхним, затем вальцы приводятся во вращение, пока не выйдет «задний хвост». Нижние вальцы – одинаковые, это обеспечит симметричное растекание технологических напряжений и, соотв., чистый бездефектный изгиб. Верхний валец обычно делают диаметром в 1,5-2,5 раза больше, чем у нижних, это ускоряет прокатку, не увеличивая существенно рабочего усилия. Приобретая или проектируя самодельный трубогиб такого типа, проследите, чтобы на нем были шкала радиусов изгиба, а установочные пазы нижних вальцов – косые «обратной елочкой» (показано зелеными стрелками). Без шкалы радиусов придется испортить несколько заготовок, а вальцы в прямых пазах, поперечных или продольных (см. ниже), могут вследствие биений или смещения «пустить волну». В работе – берегитесь несимметричной установки или смещения вальцов, тогда никакая их правильная профилировка не спасет от «пропеллера». Чертежи вальцового трубогиба для профтруб до 45 мм по широкой стороне даны на рис.:
Недостаток данной конструкции – установка нижних вальцов в прямых продольных пазах, лучше бы предусмотреть косые, как показано на врезке там же. Оперативность перенастройки станка заметно не снизится, зато несимметрия и сбои настройки в работе исключаются.
Еще о приводе
Симметрия приводного усилия также важна в первую очередь «от пропеллера». Симметричное расположение вальцов в данном случае еще не вполне достаточная мера.
Для симметричного растекания технологических напряжений ведущий валец также должен быть расположен симметрично относительно ведомых, т.е. привод станка нужен на центральный (верхний) валец. Если же, напр., по эргономическим соображениям, привод просто перенести на нижний валец (слева на рис.), то станок рано или поздно (или сразу же) даст «пропеллер» и, возможно, волну на больших радиусах.
В таком случае ведущими нужно сделать оба нижних вальца, синхронизировав их жестким вторичным приводом, напр. цепным, в центре. А лучше всего сделать все вальцы одинаковыми и синхронизировать все 3. Прокатка несколько замедлится, но ее неустранимые дефекты будут исключены. Если же заменить рычажный ворот штурвалом, как на рис. в начале раздела, да потяжелее, чтобы работал и как маховик, то гибка пойдет – «хоть для ракеты».
С ломающимся столом
Рабочий стол вальцового трубогиба данного типа состоит из 2- частей: неподвижной и подвешенной на шарнире. «Висячая» часть подпирается домкратом, и на ней устанавливается исходящий нижний валец. Таким образом точно и плавно выставляется радиус изгиба трубы. Конструкция получается довольно громоздкой и тяжелой, поэтому устанавливается только стационарно.
Распределение технологических напряжений заготовки в трубогибе с ломающимся столом изначально немного асимметрично. Простая мера борьбы с этим – одна-единственная, организационная: не крутить привод слишком быстро, выжимая производительность. Зато, во-первых, можно гнуть не только на большие, но и на средние радиусы: пределы регулировки R ИЗГ в трубогибе с ломающимся столом много шире. Это обстоятельство существенно и при неподвижном столе, поэтому некоторые мастера-механики делают вальцовые трубогибы с неперемещаемым верхним вальцом, а установку R ИЗГ производят подъемом исходящего реечным механизмом, см. рис.:
Во-вторых, располагая квалифицированным помощником, можно гнуть с плавно переменным радиусом, напр., стрельчатые полуарки: один крутит привод (или регулирует электрический), а второй подкачивает домкрат. А зачем лишняя красота? Настоящая красота лишней не бывает. К примеру, теплицы на стрельчатых арках более чем актуальны в северных регионах, где Солнце и летом-то не поднимается высоко. Прим. +15-20% прибавки урожая и 10-12% экономии на освещении это уже красота экономическая, материально очень ощутимо выражающаяся.
Устройство, приблизительные размеры и некоторые конструктивные особенности вальцового трубогибочного станка с ломающимся столом показаны на рис.:
Установка ведомых вальцов скользящими в продольных пазах – довольно-таки ценная находка. Расширение диапазона регулировки R ИЗГ это, как говорится, еще семечки: раздвигая нижние вальцы несимметрично от верхнего, можно компенсировать асимметрию растекания напряжений. В принципе, потратив массу времени и материала на опыты, можно построить установочную кривую или таблицу для разных R ИЗГ, по которой станок настраивается на бездефектную гибку. Правда, возможность изготовления полуарок переменного радиуса при этом, скорее всего, пропадет или существенно сузится. Что, конечно, не есть хорошо.
В домашнем хозяйстве станок для гибки профильной трубы используется не настолько часто, чтобы покупать дорогое оборудование заводского изготовления.
При возникновении такой необходимости, несложный трубогиб вполне можно сделать в частном порядке, предварительно определившись с тем, какой вид этой конструкции подойдет для выполнения поставленной задачи.
В этой статье подробно разобраны разновидности станков для гибки труб, описаны принципы их работы и способы сооружения.
Существует много модификаций оборудования для изменения конфигурации профильных труб. Связано это с минимальным радиусом изгиба. Если пренебречь этим важным параметром, в месте изгиба произойдет изменение прочностных характеристик материала в худшую сторону. Также нужно знать некоторые технологические тонкости и учитывать их во время работы.
При выборе конструкции к учету берут материал заготовки, диаметр, толщину стенок.
Классификация гибочных станков по типу привода
В зависимости от типа привода станки, предназначенные для гибки любых труб, бывают ручными, электромеханическими и гидравлическими.
Ручные. Это предельно простые механизмы, доступны для самостоятельного изготовления даже человеку, не посвященному в тонкости работы с металлом.
Ручной, изготовленный своими руками, станок для гибки профильной трубы - незаменимый помощник при изготовлении каркасов, декоративных элементов, самостоятельном монтаже системы вентиляции
Электромеханические. Такой станок имеет привод в виде электродвигателя - шагового или обычного, подключенного через нижний редуктор. Последнее решение обеспечивает высококачественный изгиб за счет правильного распределения напряжений.
Устройство механизма непростое, чтобы его изготовить, нужны специальные знания и хоть немного профессионализма.
Профилегибочный станок с электроприводом в большинстве случаев имеет вид 3-валовой конструкции. Профильную трубу пропускают между роликами. Элемент, находящийся по центру, может менять свои координаты по вертикали. При вращении центрального вала профилированная труба меняет свою геометрию
Гидравлические. Привод в этой модели ручной. В отличие от простой ручной конструкции, здесь в схему включен гидроцилиндр, что значительно снижает, прикладываемые при гибке, мускульные усилия.
Вальцы дают возможность гнуть профильную трубу в любом нужном направлении. Ручной профилегиб с гидравликой при своем небольшом весе может согнуть трубный сортамент шириной до 10 см.
Гидравлический цилиндр профилегибочного станка оказывает давление на поверхность трубы путем механического воздействия. Это заставляет двигаться шток цилиндра. В результате возникающей нагрузки, изделие деформируется. Давление в поршне может повышаться двумя способами - вручную и при помощи электронасоса
Виды трубогибов по способу установки
Существует деление профилегибов и в зависимости от способа установки. Различают оборудование стационарное, переносимое и носимое. Стационарные станки могут иметь вид как простой бетонной плиты со стержнями, так и солидного оборудования.
У компактных переносимых трубогибов имеется опорная стойка, а у носимой модели опоры нет, ее подбирают каждый раз во время использования оборудования.
Классификация станков по методу изгиба
От способа изгиба будет зависеть конструкция профилегиба и его производительность. Существует 3 основных метода гибки. Первый - выдавливание, когда геометрию профильной трубы меняют при помощи деформирующего ролика, выполняющего роль пуансона. Матрица в этом случае отсутствует.
Для выполнения операции требуются 2 прочные опоры с противоположных сторон изгиба, которые и выполняют роль матрицы. В качестве таких опор используют поворотные башмаки или ролики.
Поскольку усилие нарастает постепенно и постоянно имеет перпендикулярное направление по отношению к трубе, способ дает возможность получить хороший конечный результат. Применим метод только для работ в небольшом объеме.
Второй - прессование. Для получения гиба используют принцип слесарных тисков - отрезок трубы размещают между матрицей и пуансоном.
Профили последних для получения качественного изгиба должны в точности повторять геометрию детали. А также в расчете необходимо учесть остаточную деформацию металла. В домашних условиях этот способ применим, когда большой точности не требуется.
Станок для изменения формы профильной трубы способом прокатки состоит из трех цилиндрических валиков, цепи, привода и основы. Диаметр валиков должен соответствовать параметрам деформируемой профильной трубы
Третий - прокатка - универсальный способ, применяемый для гибки как тонкостенных, так и толстостенных труб. Гиб получают путем протягивания заготовки между роликами - одним вращающимся и двумя опорными.
Кроме упомянутых выше, гибка труб может также осуществляться следующими методами:
Галерея изображений
Сгибание трубы осуществляется при помощи трех вращающихся роликов. При этом радиус изгиба определяет их расположение по отношению друг к другу
При сгибании трубы арбалетным трубогибом она упирается в два ролика, а шаблон который располагается на штоке устройства сгибает ее между опорами
Принцип работы этого трубогиба заключается в сгибании трубы в холодном состоянии путем ее обкатки роликом вокруг гибочной колодки
При помощи зажима труба плотно фиксируется к ролику устройства. Проходя между роликом и шаблоном труба приобретает необходимую форму
Вальцовочный способ гибки труб
Арбалетный способ гибки труб
Гибка труб методом обкатки
Гибка труб методом намотки
Независимо от выбранной конструкции, при самостоятельном изготовлении станка для гибки труб, необходимо учитывать рекомендации специалистов. Выбирая материал для станины, нужно исходить из того, что толщина металла должна составлять не меньше 1/6 ширины профилированной трубы.
Так, если предстоит гнуть трубу, имеющую в сечении прямоугольник с параметрами 50 х 25 мм, то чтобы избежать деформации станины в процессе гибки, нужно взять швеллер или уголок толщиной не менее 10 мм. Опорная плита и пуансон с матрицей по толщине должны быть в 2 раза больше.
Оптимальный диаметр роликов - минимум утроенные размеры сечения. Полка швеллера и уголка, взятых для изготовления станины, должна быть в 2 и 3 раза больше ширины трубы соответственно. Если предстоит работа по гибке профильных труб прямоугольного сечения 50 х 25 мм, нужен швеллер 100 х 10 или уголок 150 х 10.
Изготавливаем гидравлический трубогиб
Рассмотрим схему станка с гидравлическим приводом, где изгиб происходит за счет продавливания профильной трубы по центру пуансоном, зафиксированным на поднимающемся штоке. В результате тесного контакта заготовки, опирающейся на два стационарных ролика, с подвижным пуансоном, последняя принимает его очертания.
Такой станок называют арбалетным из-за схожести очертаний пуансона с формой арбалета. Основные его детали – основание (1), гидравлический домкрат (2), пуансон (3) и крепеж в виде болтов. Компоновку узлов станка выполняют согласно эскизу
Для разметки рабочей поверхности прокладывают вертикальную ось и на указанном на чертеже расстоянии от края и оси, отмечают место нахождения нижних отверстий. Затем отмечают точки расположения верхних отверстий, отступив нужное расстояние от края. Соединяют прямой линией центра этих отверстий и откладывают на ней равные отрезки.
Оси промежуточных отверстий будут находиться на пересечении сделанных отметок с наклонной осью. Отверстия на рабочей поверхности нужны для возможности регулирования радиуса изгиба профильной заготовки. Так как рабочая поверхность состоит из двух зеркально расположенных деталей, вторую размечают так же.
Высоту станка определяют параметры домкрата и расстояние, обозначенное на чертеже символом «а». Чтобы согнуть профильную трубу шириной 15 мм этот промежуток в нерабочем состоянии домкрата примерно должен равняться 20 мм.
В этой конструкции усилие, передаваемое пуансоном, сконцентрировано в верхней его части. В результате такого воздействия наружный радиус трубы подвергается растяжению, что может вызвать истончение стенки, а в отдельных случаях и разрыв. Поэтому для деформации тонкостенных заготовок этот станок использовать не рекомендуют.
Прокатный трубогиб своими руками
На таком оборудовании заготовка приобретает заданную форму путем прокатки. В условиях домашней мастерской проще изготовить 3-роликовую конструкцию с ручным приводом. Рассмотрим два варианта подобных станков.
Вариант станка с поворотной платформой
Принцип устройства такого станка для гибки труб с сечением, отличным от круглого, следующий:
- Основная станина связана через шарнирное соединение с поворотной платформой, которая и задает угол загиба.
- Платформу приводит в движение домкрат, упирающийся в нее рабочим штоком.
- Протяжка профиля осуществляют путем вращения рукоятки, находящейся на промежуточном валу.
Для изготовления основания станка и стоек потребуется швеллер с высотой стенки от 150 до 200 мм в количестве около 3 м. В качестве обойм для подшипников, основы вальцев, подойдет стальная труба с внутренним диаметром равным внешнему диаметру подшипников, которую делят на 6 коротких отрезков.
Поворотная платформа не единственный вариант регулирования параметров изгиба профильной трубы, это можно осуществить при помощи крайних вальцов. Для этого в опорных пластинах и швеллере проделывают отверстия, чтобы элементы были подвижными. Подымать крайнюю платформу можно любым домкратом, который найдется в хозяйстве
Из швеллера выполняют основу и две платформы. Отступив от одной из сторон около 0,5 м, приваривают вертикальную стойку из того же швеллера. Для этого два отрезка спаривают, чтобы стойка получилась прочной.
Строго соблюдая горизонтальность, монтируют стационарную платформу, а к ней приваривают заднюю стойку. Далее, берут отрезок профильной трубы и наращивают ограничители высотой не меньше, чем толщина профильной трубы, деформацию которой предполагают выполнять на изготавливаемом станке.
Направляющую платформу соединяют с основной станиной посредством дверных петель. На наращенные ограничители и края обеих платформ посредством сварки монтируют подшипники и усиливают конструкцию уголками. Валы вставляют в подшипники, а к среднему крепят ручку.
Под краем направляющей платформы устанавливают домкрат и закрепляют его на основе при помощи болтового соединения.
Сборку трубогиба с поворотной платформой осуществляют в следующей последовательности:
Галерея изображений
Для изготовления трубогиба понадобятся такие материалы: труба, швеллер - 2.5м, подшипники, домкрат, петли, вальцы
Необходимо разрезать швеллер на две части - одна из них будет основной платформой, а вторая - направляющей. Их соединяют при помощи металлических петель
На следующем этапе необходимо нарезать 6 кусочков трубы шириной 2 см и выгнуть их для крепления подшипников
Отрезав вальцы необходимой длины их нужно соединить с подшипниками и приварить конструкцию к рабочей платформе
Центральный каток необходимо приваривать на возвышении 8-9 см над платформой. Это необходимо для того чтобы под ним могла пройти профильная труба
При помощи сварки соединяем рабочую платформу с основой и проверяем надежность всех соединений
На последнем этапе красим изделие, ждем пока высохнет краска и проверяем нашу самоделку в работе
Шаг 1 - подготовка инструментов и материалов
Шаг 2 - собираем рабочую платформу
Шаг 3 - нарезаем трубу для подшипников
Шаг 4 - соединяем вальцы и подшипники
Шаг 5 - привариваем центральный каток
Шаг 6 - сооружаем основу для катка
Шаг 7 - соединяем все части изделия
Шаг 8 - проверка работоспособности станка
Прокатный станок с тремя роликами
На этом станке трубу укладывают на ролики, расположенные по бокам. Верхний подвижный ролик опускают на изделие сверху и таким путем фиксируют его. Далее, вращают ручку и через цепь передают движение валам. Труба протягивается и меняет свою геометрию.
Постепенно усиливая нажим путем закручивания прижимного болта, и протягивая заготовку, добиваются изгиба трубы под необходимым углом.
Профилегибочный трехроликовый станок оснащен тремя роликами. Подсоединив к такому станку электродвигатель мощностью 1,5 кВт, можно гнуть трубы сечением до 8 см за один раз
Чтобы изготовить станок, работающий по такой схеме, необходимо заготовить полку и профильный металлический прокат для каркаса, валы, 4 прочные пружины, цепь, подшипники, крепеж, другие детали. Для крепления подшипников потребуется 3 вала с параметрами, соответствующими звездочкам и подшипникам.
Два вала предназначены для бокового размещения, а третий (прижимной) - для подвешивания на пружинах. Эти элементы, скорее всего, придется заказать в мастерской, а остальное можно выполнить собственноручно.
В состав прижимного вала входят подшипники, шестерни и кольца. В кольцах нарезают резьбу под зажимные болты и делают пазы. В полках из швеллера выполняют посадочные места под прижимной вал. На заключительном этапе собирают конструкцию начиная с установки каркаса.
После, прижимной вал на пружинах, присоединенный к полке посредством шпоночного соединения, подвешивают. Опорные валы устанавливают по бокам и натягивают между ними цепь, применяя в качестве держателя магнитный уголок.
На один из них крепя ручку с поворачивающейся трубкой, затем выполняют работы по монтажу домкрата. Присоединяют его к платформе болтами и сваркой.
При монтаже подвесного вала соблюдают определенную последовательность: сначала устанавливают его на полку, к ней приваривают гайки под пружины, переворачивают площадку и подсоединяют к пружинам. Следует учесть, что с увеличением расстояния между роликами, усилия, прилагаемые для изгиба, уменьшаются.
Для сборки трубогиба прокатного типа потребуется:
Галерея изображений
Для начала необходимо приобрести или заказать в токарной мастерской валы необходимого размера. Для обеспечения подвижности этих элементов на них закрепляют шестеренки и подшипники
Вооружившись болгаркой и сварочным аппаратом из профильного металлопроката изготавливают каркас будущего трубогиба
На этом этапе к каркасу изделия нужно прикрутить прижимной вал и приварить гайки для крепления пружин
На самом верху конструкции при помощи сварочного аппарата приваривается кусок профиля для крепления пружин
Устройство приводится в действие при помощи цепи. Ее натягивают между валами и закрепляют таким образом, чтобы она не провисала
Для облегчения использования станка, к нему приделывается ручка для вращения вала – это убережет руки пользователя от образования мозолей
На последнем этапе станок для гибки труб рекомендуется покрасить, а после высыхания можно приступать к тестированию устройства
Профильные трубы квадратного или прямоугольного сечения широко применяются в строительстве и ремонте. Из них изготавливают беседки, навесы, теплицы, каркасы для различных сооружений, ограждения. Чтобы придать элементу изогнутую форму, используют специальное устройство - трубогиб.
Трубогиб
Сложные пространственные конструкции производят специализированные мастерские на высокоточных мощных станках. В домашних условиях чаще применяется ручной инструмент промышленного изготовления или самодельный. Если нужно согнуть несколько элементов, трубогиб для профильной трубы целесообразно сделать своими руками. Простое надежное приспособление справится с задачей не хуже заводского, при этом обойдется в несколько раз дешевле.
Принцип работы трубогиба
Трубогибочный станок предназначен для сгибания трубы под углом до 90°. Такая обработка жесткого цельнометаллического элемента позволяет избежать приваривания патрубков и создания резьбовых соединений.
При сгибании используется принцип механического холодного деформирования. Материал не подвергается неблагоприятному воздействию высокой температуры. Металлопрокат помещают между статичными вальцами устройства, а подвижный прижимной вал создает усилие, сгибающее профиль под нужным углом.
Принцип работы роликового трубогиба Чтобы избежать ухудшения технических характеристик и разрушения металла, ограничивается радиус изгиба трубы.
Его минимальное значение зависит от вида материала - сталь, медь, алюминий - и толщины стенки. При этом утоньшение сечения не превышает 20-25%. В результате пластической деформации профиль приобретает изогнутую форму без потери прочности.
Таблица минимальных радиусов для гибки стального профиля Чтобы получить участок угловой конфигурации, используют инструмент локального воздействия. Усилие прикладывается точечно. Изгиб формируется выдавливанием.
Профилегиб отличается от обычного трубогиба для круглой трубы, поскольку предназначен для деформирования профиля, более устойчивого к изгибающим нагрузкам. Для изготовления дуг или арок заготовку протягивают на прокатном станке с одним или несколькими роликами и большим радиусом изгиба.
Виды трубогибов и их конструкция
Строительная индустрия производит профилегибочные станки в широком ассортименте. Они предназначены для обработки металлопроката с различными техническими характеристиками и решения конкретных задач.
Ручные
Компактные мобильные устройства применяют для изготовления дуговых элементов из профильных труб небольших размеров. Ручной инструмент работает за счет мускульных усилий человека.
Разновидности ручных трубогибов:
- с ведущим центральным валом;
- с подвижным крайним роликом;
- поворотный.
Конструкция ручного трубогиба с ведущим центральным валом состоит из основания, двух опорных роликов и одного подвижного. Воздействие регулируют воротом прижимного винта, вставленным в верхнюю часть механизма.
Роликовый трубогиб с прижимным винтом на центральном валу Трубу протягивают через валы вручную помощью рукоятки и закрепленной на осях роликов цепи. Давление усиливают, опуская нажимной болт. Профиль постепенно изгибается и приобретает форму дуги.
Ручной профилегиб может оборудоваться подвижным крайним роликом. Его закрепляют к части рамы, соединенной со станиной мощными петлями.
Высоту подъема изменяют домкратом, поднимая край стола. Ручка для протягивания металлоизделия крепится к центральному неподвижному ролику.
Трубогиб с подвижной частью станины Для изготовления крутоизогнутых участков из трубы 20х20, 30х20 и 40х20 мм с толщиной стенки до 1,5 мм применяют поворотные ручные трубогибы. Они позволяют согнуть профиль на угол до 360°.
Поворотный трубогиб Устройство закрепляют на станине или столе горизонтально, в проточку нужного размера вставляют металлоконструкцию. Поворотом длинной рукоятки обжимают профиль вокруг шаблона и формируют изгиб.
Гидравлические
В таких трубогибах усилие нагнетается гидравлическим двигателем. Гидроцилиндры передают участку трубы давление до 12 тонн, что позволяет согнуть даже крупные заготовки.
Гидравлические трубогибы выпускаются промышленностью в двух вариантах:
- Ручной. Трубу вставляют в сменный шаблон подходящего размера - опорный башмак, который надежно фиксирует изделие при гибке. Гидроцилиндр приводится в действие рукояткой, возвращается в исходное положение при помощи обратного клапана. Инструмент переносной, применяется для обработки профилей размером до 50 мм.
Ручной гидравлический инструмент - С электроприводом. Более мощные устройства позволяют сгибать трубу сечением до 150 мм и толщиной стенки до 3 мм. Электродвигатели снабжены двухступенчатыми телескопическими гидроцилиндрами. Благодаря этому в конце рабочего хода развивается большое усилие.
Гидравлический трубогиб с электроприводом Гидравлические трубогибы обладают высокой производительностью и обрабатывают конструкции с высокой точностью. Для придания заготовке заданного угла изгиба на корпусе устройства находится проградуированная шкала.
Электромеханические
Электрический роликовый профессиональный профилегиб - технологичное оборудование для изготовления изогнутых тонко- и толстостенных металлических конструкций. Позволяет автоматизировать выполнение больших объемов работ.
Электромеханические трубогибы могут быть ручными или стационарными. Первые используют для гнутья труб диаметром до 50 мм в условиях, где доступно электропитание. Вторые - габаритные станки с мощными двигателями, устанавливаемые в промышленных цехах. Ими управляют операторы посредством ЧПУ.
Электромеханический станок с ЧПУ Изгиб профиля формируют один или несколько валов. По способу гибки различают трубогибы:
- намоточные - элемент изгибается при вращении вокруг неподвижного шкива;
- обкатывающие - кривизну детали придает подвижный ролик, при проходе прижимающий ее к шаблону;
- вальцовочные - профиль протягивают через три валка, два из которых неподвижны, а третий перемещается относительно других;
- выдавливающие - работает по типу арбалета, сгибает заготовку выдвигающимся пуансоном с насадкой, выполненной под трубу определенного размера.
Стальной профиль чаще всего изгибают вальцовочными станками, где усилие распределяется более равномерно.
В роликовых трубогибах прокат квадратного или прямоугольного сечения испытывает меньшие деформации, при которых сохраняется устойчивость стенок.
Ручной трубогиб для профильных труб своими руками
Чтобы согнуть профильную трубу с небольшими размерами сечения без трубогиба, мастера используют шаблоны нужной кривизны, изготовленные из металла или дерева. Заготовку прижимают вручную к краям сегмента, жестко зафиксировав один конец.
Шаблон из дерева Тонкостенный элемент можно деформировать в нагретом виде. Разогревают участок паяльной лампой до температуры 350-400°С и, применяя ручную силу, придают профилю дугообразную форму.
Если воспользоваться простыми способами не разрешают параметры изделия, можно сконструировать ручной роликовый трубогиб для профильной трубы. С его помощью изготавливают арки и дуги для навесов, теплиц и других сооружений сложной формы.
Необходимые материалы и инструмент
Чтобы смастерить приспособление, понадобятся:
- швеллер №8 или №10 для жесткой рамы;
- 2 ролика из закаленной стали со ступеньками под профили разной высоты или ограничительными кольцами;
- ролик с насечками для подвижного вала;
- готовые подшипниковые узлы;
- 2 или 3 шестерни или «звездочки»;
- стальная цепь;
- прижимной винт;
- тонкая труба для ворота;
- рукоятка;
- сварочный аппарат;
- дрель;
- «болгарка»;
- молоток.
Еще нужны шплинты, гайки, втулки с резьбой, шайбы. Для обработки готовой конструкции потребуются краска и смазка.
Чертежи
Чертеж - это основа, которая поможет изготовить трубогиб без грубых ошибок. При трудоемкой работе с металлом это особенно важно.
В интернете размещены готовые чертежи. Имея достаточный опыт, в них легко разобраться и подогнать под свои возможности.
Представить примерное устройство трубогиба можно при изучении заводского аналога, а потом разработать детальную схему своей модели.
Чертеж и общий вид ручного инструмента Этапы сборки конструкции
Последовательность операций по изготовлению самодельного роликового трубогиба:
Последний шаг - разобрать, очистить металл от заусенцев, покрасить неподвижные детали, собрать. Узлы, которые подвергаются трению при эксплуатации, обработать Литолом или другой густой смазкой.
Готовый самодельный станок Чтобы согнуть заготовку, ее помещают на неподвижные вальцы, опускают прижимной винт до упора и протягивают с помощью крутящейся рукоятки поочередно в одну и другую сторону.
После каждого проката винт затягивают воротом. Когда дуга приобретет достаточную кривизну, гайку винта фиксируют контргайкой. Это позволит согнуть несколько арок с одинаковым радиусом.
Такой самодельный трубогиб можно использовать даже в профессиональных целях. Он «осилит» профили размером до 60х60 мм или одновременно 3 трубы с шириной сечения 20 мм.
Подробности процесса изготовления ручного станка можно увидеть здесь
Гидравлический трубогиб
Использование гидравлики существенно упрощает как эксплуатацию трубогиба, так и его конструкцию. Простейшее устройство представляет собой раму с двумя опорными роликами. Механическое воздействие на профиль оказывает домкрат с насадкой-башмаком.
Гидравлическое приспособление предназначено для угловой гибки труб, так как деформирующее усилие передается на участок небольшой длины.
Инструменты, материалы и чертеж
Для самостоятельного изготовления гидравлического трубогиба потребуются:
- «болгарка»;
- сварочный аппарат;
- гидравлический домкрат;
- швеллер и уголок для силовой рамы;
- башмак для упора;
- ролики или направляющие.
Чертеж трубогиба с домкратом Этапы сборки
Схема для сборки простого гидравлического трубогиба:
Чтобы согнуть заготовку, ее помещают между сегментом и опорными роликами. Плавно увеличивают нагрузку рычагом домкрата.
Когда нужный угол изгиба получен, открывают перепускной клапан гидроцилиндра, опускают поршень домкрата и вынимают готовую деталь.
Процесс гибки трубы Для тонкостенных профилей применяют механизмы грузоподъемностью 5-8 т. Чтобы согнуть мощные трубы, гидравлика должна иметь большие возможности - до 12 т.
Видео об изготовлении гидравлического трубогиба:
Гидравлический самодельный трубогиб легко разбирается. Домкрат можно заменить более удобным или мощным. Чтобы проще совершать все операции, конструкцию иногда приспосабливают для горизонтальной работы.
Самые распространенные дефекты гибки гидравлическим трубогибом - образование впадин, гофры, трещин или поломка профиля. Чтобы этого не случилось, рекомендуется применять башмаки заводского изготовления. Они сделаны из прочной стали, отцентрированы и равномерно передают нагрузку на стенки трубы.
