Гибка профильных труб полукругом¶
Гибка профильной трубы полукругом — операция холодной деформации металла, при которой труба прямоугольного, квадратного или овального сечения получает постоянную кривизну с радиусом изгиба, как правило, не менее удвоенного поперечного размера сечения. В отличие от круглых труб, профильные при изгибе склонны к образованию складок на внутренней стороне гиба и растяжению металла на внешней, поэтому технология требует учёта формы сечения и подбора соответствующего инструмента.
¶Способы гибки
В промышленной и мелкосерийной практике применяют три основных способа:
- Вальцовка (профилегибочный станок) — трубу пропускают между тремя валками, постепенно выставляя радиус. Наиболее продуктивен для получения дуг большого радиуса.
- Гибка на трубогибе с сегментной оправкой — внутрь трубы вводят гибочную оправку (сегмент), которая препятствует сплющиванию сечения. Применяется для радиусов, близких к минимально допустимым.
- Ручная гибка на шаблоне (кондукторе) — трубу закрепляют в тисках и изгибают вокруг деревянного или металлического шаблона нужного радиуса. Подходит для единичных работ и больших радиусов.
¶Инструмент и оборудование
¶Трубогибы
Трубогибы для профильных труб бывают:
- Ручные рычажные — простые и дешёвые, рассчитаны на тонкостенный прокат (стенка до 2 мм), радиус изгиба обычно не менее 2,5–3 высоты сечения.
- Электромеханические — с электроприводом и набором сменных башмаков (сегментов) под разные радиусы. Позволяют получать дуги с точностью ±1–2°.
- Гидравлические — развивают усилие до нескольких тонн, применяются для толстостенных труб и профилей из низкоуглеродистой и нержавеющей стали.
¶Оправки и башмаки
Сегментная оправка повторяет внутренний контур сечения трубы и вводится в зону изгиба. Для квадратного и прямоугольного сечения оправка имеет форму стержня с пазом, повторяющим стенки. Башмак (сегмент) — полукруглая насадка на рычаг трубогиба, радиус которой задаёт кривизну. Для получения полукруга (угла 180°) применяют башмаки с соответствующим углом охвата.
¶Подготовка трубы
Перед гибкой необходимо:
- Заполнить полость — для тонкостенных труб (стенка менее 2 мм) внутреннюю часть заполняют песком, водой с замораживанием или специальным наполнителем. Это предотвращает сплющивание сечения.
- Заглушить концы — деревянными или полимерными пробками, чтобы наполнитель не высыпался.
- Смазать зону изгиба — графитовой смазкой или маслом для уменьшения трения и предотвращения задиров.
- Разметить — нанести метки начала и конца дуги, а также контрольные метки по длине трубы.
¶Технология ручной гибки на шаблоне
Для единичного изготовления полукруга из профильной трубы применяют следующий порядок действий:
- Изготавливают шаблон из доски толщиной, превышающей ширину трубы, или из фанеры в несколько слоёв. Радиус шаблона выбирают с учётом пружинения металла (обычно на 2–5 % меньше целевого).
- Заполняют трубу песком, утрамбовывают, закрывают пробками.
- Закрепляют трубу в тисках на длине, равной радиусу дуги.
- Плавным усилием обтягивают трубу вокруг шаблона, контролируя положение по разметке. Рывки недопустимы — возможны заломы.
- Снимают заготовку, высыпают наполнитель, проверяют радиус шаблоном или рулеткой (длина дуги полукруга = π × R).
¶Основные дефекты и как их избежать
| Дефект | Причина | Мера |
|---|---|---|
| Складки на внутренней стороне | Слишком малый радиус, отсутствие оправки | Увеличить радиус, применить сегментную оправку |
| Сплющивание сечения | Тонкая стенка без наполнителя | Заполнить полость песком |
| Разрывы на внешней стороне | Перерастяжение металла, резкий изгиб | Гибать плавно, применять оправку |
| Пружинение (угол меньше заданного) | Упругое восстановление металла | Перегнуть на 2–5° сверх заданного |
¶Рекомендуемые радиусы
Для квадратной трубы 20×20 мм с толщиной стенки 1,5 мм минимальный радиус изгиба на ручном трубогибе составляет около 50–60 мм. Для получения полукруга малого радиуса (менее 3 высот сечения) рекомендуется применять гидравлический трубогиб с сегментной оправкой. При радиусе менее 2 высот сечения деформация сопровождается необратимым сплющиванием и требует применения трубогибов с дорновой технологией.
Источники:
- ГОСТ 8639–82. Трубы стальные квадратные и прямоугольные.
- Справочник по холодной деформации металлов. — М.: Машиностроение.
- Технология машиностроения: учебник для вузов. — М.: Высшая школа.
