Гибка труб малого диаметра

Угловые фитинги стоят не очень дорого, но отказ от этих элементов обойдется еще дешевле. Ведь тело практически любой трубы можно изогнуть под определенным радиусом, экономя на фитингах для угловых сопряжений. И в данной статье будет рассмотрена гибка труб большого и малого диаметра, изготовленных из разных конструкционных материалов.

Способы гибки труб

Какие трубы можно гнуть

Деформации поддается любой материал, но контролируемая гибка возможна только в случае изготовления трубы из пластичного вещества.

И среди трубных материалов к пластичной группе относятся следующие разновидности металлов и полимеров:

• Медь, алюминий и прочие цветные металлы.
• Сталь (в том числе и нержавейка).
• Полиэтилен и полипропилен.
• Металлопластик и прочие сорта композитных труб на основе полиэтилена, усиленного армирующей оболочкой из алюминия или меди.

Соответственно, чугунные и полихлорвиниловые трубы гнуть нельзя. Они изготовлены из хрупких материалов с высокой кольцевой жесткостью.

А вот форма профиля на возможность гибки практически не влияет. То есть, можно согнуть и округлую, и профильную трубу, большого и малого диаметра.

Способы гибки труб большого и малого диаметров

Технологии гибки зависят от пластичности конструкционного материала трубы, толщины ее стенок и габаритов арматуры (внешнего и внутреннего диаметра). Причем все эти параметры определяют и максимальный радиус изгиба, и тип технологического процесса гибки. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим процессы гибки труб из разных конструкционных материалов.

Гибка труб из цветных металлов

Например, гибка труб из меди алюминия и прочих цветных металлов с высокой ковкостью осуществляется вручную, холодным способом. Ведь и медь, и алюминий отличаются высокой теплопроводностью, а высокая ковкость этих металлов позволяет «согнуть» трубы без разогрева.

Гибка труб из цветных металлов

И в большинстве случаев процесс гибки медных и алюминиевых осуществляется следующим образом:

• Внутреннее пространство заполняется водой или песком.
• Торцы трубы закрываются пробками.
• Тело трубы гнется с помощью «калибра» — дуги с нужным радиусом, или частокола штырей, в котором можно зафиксировать один торец трубы.

В итоге, можно утверждать, что большинство медных и алюминиевых труб гнут, по сути, кустарными методами. Ну а в промышленном производстве используют высокотехнологичный процесс гидроформирования профиля и тела труб.

Гибка труб из стали

Гибка труб из «нержавейки» или конструкционной стали осуществляется, как холодным, так и горячим способом.

Гибка труб из стали

Причем горячая гибка реализуется с помощью тех же методик, что и деформация арматуры из цветных металлов. Только водой или песком стальную трубу заполнять уже не нужно. Тело стальной арматуры просто прогревают в месте сгиба, до красно-оранжевого цвета, после чего трубу можно согнуть руками. Правда, такую трубу уже нельзя использовать в трубопроводах высокого давления. Ведь после нагрева изменится и структура и прочностные характеристики железоуглеродистых сплавов.

Более продвинутый способ – это механическая гибка, которую реализуют с помощью вальцовых станков. Труба деформируется под давлением верхнего вальца, а нижняя пара транспортирует сквозь зону деформации весь мерный отрезок трубы. С помощью этой технологии можно согнуть трубу даже в кольцо. Причем, механическая гибка практически не влияет на прочностные характеристики труб. Поэтому данный способ практикуют при сборке, и трубопроводов, и металлоконструкций.

Стальные трубы большого диаметра гнут холодным способом, прорезая в теле трубы деформационные канавки (с внешней и внутренней стороны радиуса изгиба). Причем, после деформирования арматуры эти канавки придется заварить. Прочностные характеристики деформируемой трубы, в данном случае, зависят от качества сварочного шва.

Гибка труб из металлопластика и конструкционных полимеров

Гибка труб из металлопластика

В данном случае используются только холодные методы гибки. Ведь полимерные трубы и арматура из металлопластика плавится при температуре выше 175 градусов Цельсия. А естественная пластичность присуща всем полимерам.

Причем для гибки полимерных труб нужно меньшее деформирующее усилие. Например, трубы малого диаметра можно согнуть руками, а калибр или лекало, определяющие радиус изгиба, используются лишь как инструмент контроля результатов процесса.

И даже гибка металлопластиковых колонн большого диаметра осуществляется, по сути, в ручном режиме. Только в этом случае во внутреннюю часть трубопровода нужно засыпать прогретый до 100-120 градусов Цельсия песок, который изменит пластичность тела арматуры. Ведь полимеры начинают «размягчаться» уже при 40-60 градусах Цельсия, а стойкий к высоким температурам металлопластик – при 120-140 градусах.

То есть, с гибкой полимерных и композитных труб нет никаких проблем. Любую арматуру из конструкционных полимеров можно согнуть руками.

Одним из направлений деятельности «ТПК Контакт» является гибка труб. Мы оказываем эту услугу в Москве и МО.

Гибка труб в условиях производства выполняется на ручных, полуавтоматических и автоматических трубогибочных станках. Выбор технологии зависит от материала, диаметра и толщины стенок заготовки, а также требуемой точности и объемов работ.

Мы выполняем гибку труб из обычной, нержавеющей, конструкционной, жаропрочной и оцинкованной стали, а также цветных металлов и их сплавов. Для работы используем современные модели трубогибочных станков и профессиональных инструментов, строго следим за качеством выполнения работ. Наши специалисты четко соблюдают как требования технического задания, так и рекомендации соответствующих нормативно-технических документов. Мы полностью уверены в высоком уровне всех выполняемых технологических операций, поэтому предоставляем гарантию.

Трубогиб с дорном

от 190 руб. за 12 гиб

от 10 руб./деталь

Заказать

Технологии гибки труб

Гнутые трубы нашли широкое применение в таких отраслях индустрии, как машиностроение, строительство, химическая и нефтехимическая промышленность, энергетика. Их использование дает возможность существенно снизить количество сварных швов и повысить герметичность трубопроводов.

Как правило, для гибки труб небольшого диаметра применяется технология «холодного сгиба», при которой получаемый диаметр трубы равен минимальной величине радиуса сгиба, измеряемого по осевой линии трубы. Более эффективным методом гибки труб, является «горячая» технология гибки. При ее использовании материал, из которого изготовлена труба, приобретает большую пластичность, а, следовательно, риски образования гофры, трещин и иных деформаций, уменьшаются.

При использовании обеих технологий гибки труб, важнейшей задачей является обеспечение отсутствия гофр и равнозначности сечений труб. Кроме того, необходимо учитывать и такой параметр, как амортизация трубы, которая определяется видом материала, из которого она изготовлена.

Гибке могут подвергаться сварные и цельнотянутые стальные трубы, а также аналогичная продукция из цветных металлов и сплавов. Обеспечить высокое качество работ позволяет верно выбранный радиус изгиба. Выбор этой величины зависит от материала, диаметра и толщины стенки заготовки.

Исключить образование складок и гофров в местах изгиба труб помогает использование наполнителя. В этом качестве выступает сухой мелкий речной песок или расплавленная канифоль. При выполнении холодной гибки заготовка плотно заполняется песком и забивается деревянными пробками с двух сторон. Место изгиба намечается мелом. Заготовка устанавливается в трубогиб или станок. При этом у нецельнотянутых труб сварной шов должен находиться сбоку. Заготовка вручную или на станке сгибается на нужный угол.

В зависимости от сферы применения, материала и объема партии гибка труб может производиться на ручных, гидравлических и электроприводных трубогибах, а также на трубогибочном оборудовании с ЧПУ.

При монтаже трубопроводов из различного вида материалов его изгиб позволяет уменьшить количество разборных или сварных соединений, понижающих надежность магистрали. При проведении трубогибочных работ полезно знать допустимый радиус гиба трубы, обеспечивающий безопасность и надежную эксплуатацию трубопроводной системы в соответствии с технической документацией.

Чаще всего изгибаемые трубы выполнены из стали и коррозионно-стойких металлов: нержавейки, меди, алюминия, латуни, при устройстве бытовых систем отопления и водопроводов изгибают изделия из пластика и металлопластика. Методы сгибания труб по радиусу различны в зависимости от материала их изготовления и могут быть выполнены ручным или электромеханическим способом на специальных станках.

Рис. 1 Углы гиба медных труб и изделий из латуни

Требования стандартов к радиусу изгиба

При сгибе трубных элементов их стенки не должны изменять свой профиль, сечение и пропускную способность (изменение внутреннего диаметра) – это достигается за счет определенного радиуса разворота, который установлен стандартами.

При определении минимальных пределов закругления учитывают способы его получения – наилучшие показатели в сторону уменьшения обеспечивают дорновые трубогибы с технологией наматывания и температурная обработка, позволяющая уменьшить размеры окружности.

Показатель также зависит от материала изготовления и размеров изделия: наружного диаметра (Dn) и толщины стенок (S), в таблицах также приводится длина прямого участка, которая необходима для получения указанных значений.

При работах важно знать размеры ырагмента, на котором получены данные значения радиуса – они исчисляются суммированием длин двух прямых участков и дуги, рассчитываемой по специальной формуле.

Рис. 2 Минимальный радиус гиба трубы стальных трубопроводов и расчет длины дуги

Данные, приведенные в таблицах, гарантируют при соблюдении размерных параметров требуемую ГОСТ эллипсность и овальность до 12,5%.

Согласно ГОСТ 17365-71В на трубопроводы для агрессивных сред, указан следующий минимальный радиус гиба труб:

• для элементов с наружным диаметром D до 20 мм. – не менее 2,5 D;
• при D, больше 20 мм. радиус не должен быть меньше 3,5 D.

При этом утоньшение стенок в зоне гиба не должно превышать 20% для стали и 25% для алюминия.

Методы сгибания труб и их преимущества

Сгибание труб является технологией, где нужный поворот в направлении трубопроводной линии создается путем физического воздействия на заготовку, метод имеет следующие преимущества:

• Уменьшенная металлоемкость, в магистрали отсутствуют переходные фланцы, муфты и патрубки.
• Пониженные трудозатраты при монтаже трубопроводов по сравнению со сварными соединениями.
• Низкие гидравлические потери из-за неизменного профильного сечения.

Рис. 3 Дорны для трубогибов

• Неизменная структура металла, его физические и химические параметры по сравнению со сваркой.
• Высокое качество герметизации, линия имеет однородную структуру без разрывов и стыков.
• Эстетичный внешний вид магистрали

Существуют две основных технологии гибки – горячая и холодная, приспособления и методы можно разбить на следующие категории:

1. По типу физического воздействия трубогибный агрегат может быть ручной и электрический с механическим или гидравлическим приводом.
2. По технологии сгибания – дорновые (гиб при помощи специальных внутренних протекторов), бездорновые, и вальцовочные установки с роликами.
3. По профилю – установки для металлопропрофильных прямоугольных или круглых изделий.

Рис. 4 Горячие способы гибки труб

Горячая гибка

Популярная в быту технология применяется в случаях, когда отсутствует трубогибный аппарат или нет возможности произвести работы холодным способом, процесс состоит из нескольких операций:

1. Заготовка заполняется речным мелкозернистым сеяным песком без посторонних вкраплений в сухом виде. Для этого с одного конца вставляют заглушку, засыпают песок и закрывают отверстие с другой стороны.
2. Место изгибания нагревается до температуры не более 900 градусов во избежание пережога и производится постепенное плавное механическое наматывание детали вокруг округлого шаблона.
3. По окончании процесса заглушки извлекаются и из заготовки высыпается песок.

Холодные методы сгибания круглых труб

Холодные способы имеют неоспоримые преимущества перед горячими технологиями: они не нарушают структуру металла, более производительны и требуют меньше затрат. При холодном сгибе возникают следующие дефекты:

1. уменьшение сечения трубы с внешней стороны профиля;
2. искривления в загибе в виде гофры с внутренней стороны;
3. изменение профильной формы в местах изгиба труб с круглой на овальную.

Рис. 5 Сгибание заготовок из металлопрофиля в быту

Чаще всего подобные дефекты возникают при деформации тонкостенных труб, поэтому при операциях с ними используется внутренний протектор – дорн, вставляемый во внутреннюю полость.

Дорн представляет собой устройство, состоящее из жесткого стержня с подвижными сегментами на краю шарообразной или полусферической формы. Перед работой устройство помещается во внутреннюю полость заготовки таким образом, чтобы его подвижные элементы располагались в точке гиба, по окончании процедуры дорн извлекают из готового элемента и процесс повторяют.

Методы сгибания квадратного металлопрофиля

Изгибание профиля квадратного или прямоугольного сечения хотя и применяется в промышленности, гнутый металлопрофиль более востребован в быту. При сооружении перекрытий теплиц требуется арочный профиль, который можно сделать с использованием несложного устройства. Принцип действия этого приспособления заключается в прокатке профильной заготовки через систему из трех вращающихся валков, два крайних из которых являются неподвижными, а третий перемещается в продольном направлении, задавая угол изгиба.

Если необходимо получить в прямоугольном профиле меньший радиус закругления, используют термический нагрев металлопрофиля паяльной лампой или газовой горелкой с одновременным физическим воздействием.

Рис. 6 Рычажные гибы в ручных приспособлениях

Радиус гиба трубы – приспособления для получения в быту и промышленности

На строительном рынке можно обнаружить большое количество приспособлений индивидуального использования для изгибания труб, от простейших пружин до сложных электромеханических станков с гидравлической подачей.

Ручные трубогибы

Трубогибы данного класса обладают невысокой стоимостью, имеют простую конструкцию, малый вес и габариты, процесс изгибания заготовки происходит за счет физического усилия работника. По принципу работы ручные агрегаты, выпускаемые промышленностью, можно разбить на следующие категории.

Рычажные. Изгибание производится за счет большого рычага, позволяющего уменьшить прилагаемое мышечное усилие. В таких устройствах заготовка вставляется в оправку заданной формы и размера (пуансон) и с помощью рычага происходит огибание шаблонной поверхности изделием – в результате получается элемент заданного профиля. Рычажные устройства позволяют получать радиус закругления в 180 градусов и подходят для труб из мягких металлов небольшого диаметра (до 1 дюйма). Для получения закруглений различного размера используют сменные пуансоны, для облегчения проведения работ многие модели оснащаются гидроприводом.

Рис. 7 Арбалетные приспособления ручного типа

Арбалетные. При работе заготовка помещается на два валика или упора, а изгибание происходит давлением на ее поверхность между упорами пуансона заданной формы и сечения. Агрегаты имеют сменные пуансонные насадки и передвижные упоры, позволяющие задавать радиус изгиба стальной трубы или заготовок из цветных металлов.

Гибочный башмак установлен на штоке, который может перемещаться с помощью винтовой передачи, гидравлического давления жидкости при ручном нагнетании или посредством гидравлики с электроприводом. Подобные устройства позволяют производить изгибание труб из мягких материалов диаметром до 100 мм.

Трехроликовые агрегаты (трубогибочные вальцы). Являются самым распространенным типом трубогибочных агрегатов в быту и промышленности, работают по принципу холодной вальцовки. Конструктивно выполнены в виде двух роликов, в ручьи которых устанавливается заготовка, третий ролик постепенно подводят к поверхности, одновременно прокатывая изделие в разные стороны. В результате происходит деформация заготовки без складкообразования большего сечения, чем в других ручных трубогибах.

Отличительной особенностью агрегата является невозможность получения малого радиуса закругления (обычное значение 3 – 4 величины внутреннего диаметра).

Все перечисленные устройства являются бездорновыми агрегатами, поэтому неэффективны при гибке тонкостенных изделий, также их нежелательно использовать при работе с заготовками со сварным стыком стенок – при пластический деформации возможно раскрытие отдельных участков шва.

Рис. 8 Трубогибочные вальцы

Электромеханические трубогибы

Электромеханические агрегаты в основном используются в промышленности и обеспечивают выполнение следующих технологических процессов.

Бездорновая гибка. Станки применяются при работе с заготовками, для радиусов гиба 3 – 4 D., способны изгибать толстостенные трубы для мебельной и строительной отрасли, магистральных трубопроводов. Станки имеют самую простую конструкцию и управление по сравнению с другими видами, отличаются малыми габаритными размерами и весом.

Бустерная обработка. Агрегаты, работающие по специальной технологии продвижения каретки с деталью дополнительным узлом, разработаны для получения сложных гибов без утоньшения стенок. Применяются для изготовления змеевиков различной формы в тепловой энергетике, котельной и водонагревательной индустрии.

Дорновая гибка. Агрегаты данного типа позволяют производить высококачественное изгибание тонкостенных элементов с наружным диаметром до 120 мм. Промышленные станки могут иметь автоматическое или полуавтоматическое исполнение с числовым программным управлением.

Трехвалковая гибка. Конструкция широко используется для изгибания любых металлов и сплавов, отличается универсальностью: отлично справляется с профилем круглого или прямоугольного сечения, уголками и плоскими пластинами. Многофункциональность агрегата достигается за счет смены валков с различным видом рабочих поверхностей и размеров.

При помощи данного агрегата удобно гнуть элементы большой длины с одинаковым большим радиусом закругления на всем протяжении.

Рис. 9 Промышленные трубогибы

Применение гидравлики – преимущества

Во многих ручных и практически во всех промышленных трубогибочных агрегатах используется гидравлический привод, имеющий следующие преимущества перед винтовым механическим:

• бесступенчатая подача привода к сгибаемому изделию;
• возможность развивать большие статические усилия при возвратно-поступательном движении, недостижимые при использовании только одних электроприводов;
• малые габариты основных узлов;
• высокое быстродействие;
• надежность и долговечность;
• отсутствие трущихся узлов и хорошая смазываемость.

Рис. 10 Способ гибки стальной металлической заготовки

Методы гибки труб без заводских приспособлений

В бытовых условиях нередко возникает необходимость в изгибании трубных заготовок при проведении строительных работ или монтаже газовых трубопроводов. При этом экономически нецелесообразно тратить финансовые средства на приобретение заводских трубогибов для разовых операций, многие применяют для этих целей простые самодельные приспособления.

Стальные трубы

Сталь относится к довольно жестким и прочным материалам, с большим трудом поддающимся деформации, основным методом изменения ее конфигурации является сгиб в нагретом состоянии с наполнителем при одновременном физическом воздействии. Для труб из тонкостенной нержавейки для получения длинного участка с небольшим радиусом изгиба применяют следующую технологию:

1. Устанавливают заготовку вертикально, закрывают ее с одного конца пробкой и внутрь засыпают очень мелкий сухой песок, после полного заполнения вставляют пробку с другой стороны.
2. Находят трубу или низкий вертикальный столб нужного диаметра и жестко закрепляют трубный конец на его поверхности.
3. Оборачивают деталь вокруг трубной оси, поворачивая шаблон или обходя его вокруг.
4. После навивки освобождают конец и извлекают изогнутую деталь из шаблона, снимают пробки и высыпают песок.

Рис. 11 Как получают нужный радиус изгиба медной трубы

Медные трубы

Медь относится к более мягким материалам, чем сталь, ее также удобно гнуть при нагревании или с помощью засыпанного внутрь песка. Можно также использовать для изгибания бытовой заменитель дорна – стальную пружину с плотными толстыми витками и сечением чуть меньше обрабатываемой детали. При проведении работ элемент вставляется внутрь и находится в точке, где производится деформация, а после проведения необходимых операций легко извлекается наружу. Но намного проще изгибать медные трубы специальным пружинным трубогибом (данные изделия можно приобрести в торговой сети), которые эффективны на коротких трассах и работают за счет равномерного распределения прилагаемого усилия на поверхность. Пружинное устройство работает следующим образом:

1. Пружина одевается поверх трубы в нужное место, после чего ее вручную изгибают вместе с трубой.
2. При дальнейшем изгибании пружину перемещают и производят загиб в другой точке.
3. По завершении операции пружинный сегмент легко извлекается наружу без применения подсобных средств.

Другой популярный материал – алюминий, проще изгибать с нагреванием горелкой.

Рис. 12 Как гнут трубы без станка из алюминия

Металлопластиковые трубы

Да изгибания металлопластиковых труб в бытовом хозяйстве используется внутренняя или наружная пружина (кондуктор). Технология проведения работ аналогична операциям с медной трубой, при сгибке следует соблюдать допустимые ограничения по радиусу во избежание повреждения изделия.

Пластиковые трубы

Основным элементом для изменения конфигурации пластиковых труб является строительный или бытовой фен, для облегчения работ можно использовать песок. Изделия сложной формы гнут следующим образом:

• На деревянную плиту с помощью шуруповерта вкручивают саморезы по нужной конфигурации заготовки.
• Вставляют трубный конец между двумя шурупами и производят нагрев стенки трубы феном, обеспечивая направление изделия с поворотами и гибкой по заданному маршруту.
• По окончании работ выкручивают саморезы и извлекают заготовку.

Рис. 13 Способы гибки труб из металлопластика наружным и внутренним кондуктором

Можно воспользоваться еще одной простой технологией:

• Насыпают в пластиковую трубу песок и плотно закрывают ее концы.
• Помещают изделие на некоторое время в кипящую воду и затем извлекают на поверхность.
• Придают заготовке нужную форму, фиксируя ее в нужном положении и дожидаясь охлаждения.

Рис. 14 Как сгибают пластиковые элементы

Существующие промышленные и бытовые методы получения необходимого радиуса изгиба позволяет проводить данные операции с любыми материалами различных диаметров. Для проведения работ применяют специальные приспособления ручного или электромеханического принципа действия, в которых часто используются гидравлические узлы. В бытовом хозяйстве эффективными методами гибки является применение специальных пружин и нагрев изделий газовыми горелками или бытовым феном (при изгибании пластика).