Как согнуть профильную трубу в условиях домашней мастерской

0 80

Как согнуть профильную трубу в условиях домашней мастерской

Выбирая, как согнуть профильную трубу, надо учитывать возможность таких неприятных моментов, как непредсказуемое изменение формы и размеров места изгиба, и ухудшения эстетики конструкции. Далее разбираемся, как правильно согнуть профильную трубу без трубогиба и с использованием специнструмента – как делать переходы при гибке профильных труб, как подобрать или изготовить вспомогательную оснастку, плюс, рассмотрим плюсы и минусы каждого из способов.

Принципиальная схема гибки
Принципиальная схема гибки
Источник tecnocurve.com

Вначале рассмотрим, из чего выбирать трубную заготовку.

Разновидности продукции отечественного производства

Гнутьё профильной трубы – операция, зависящая от материала проката, размеров его поперечного сечения, длины заготовки и радиуса гибки. В отечественном трубопрокатном производстве наиболее ходовыми являются квадратные и прямоугольные сечения (см. рис.). Овальные встречаются намного реже, заметно проигрывают в цене, да и практических преимуществ не имеют.

Перечислим соответствующие стандарты:

  • ГОСТ 8645-68. Распространяется на стальную продукцию прямоугольного поперечного сечения. Диапазон размеров, мм – от 15×10 до 180×150, при толщине стенки от 1 до 7 мм. Длина – кратная 1250 мм, и до 6000 мм;
  • ГОСТ 8639-82. Относится к стальному трубному прокату квадратных сечений. Размерный диапазон, мм – от 10×10 до 180×180 мм. Толщина стенки, мм – от 0,8 до 14,0 мм. Длина кратна 1250 мм, при максимальном размере 6000 мм;
  • ГОСТ 32931-2015. Разработан для производства металлоконструкций, к которым, помимо, собственно, круглых профилей, входит также прокат прямоугольного, квадратного, овального и плоскоовального поперечных сечений. Длина – от 3.5 до 12,5 м.

Именно на последний ГОСТ, как наиболее подробный, и стоит ориентироваться пользователям.

Сортамент некруглого поперечного сечения
Сортамент некруглого поперечного сечения
Источник remrep.ru

Иногда приходится сталкиваться с необходимостью согнуть профильную трубу из цветного металла или сплава, например, алюминия или меди. Но эти материалы заведомо отличаются более высокой пластичностью, чем сталь, поэтому рекомендации, приводимые далее, справедливы и для заготовок такого типа.

В чём же заключается сильная сторона профильных трубчатых заготовок

При внимательном рассмотрении стандартов можно увидеть два «сопроматовских» показателя – момент сопротивления и момент инерции – которые рядовому пользователю вроде бы и без надобности.

На самом деле, они очень важны, ибо определяют главный плюс, по которому профильный прокат выигрывает у круглого: это жёсткость от продольного изгиба.

В числе конструкций, где находят применение «некруглые» профили, лидирующее положение занимают каркасные сооружения – теплицы, оранжереи. Все эти конструкции при эксплуатации испытывают значительные напряжения изгиба. С ростом размеров каркаса жёсткость круглых заготовок падает быстрее прямоугольных, ромбических или квадратных. На практике это означает, что диаметр придётся увеличивать. Соответственно возрастает собственный вес каркаса.

Ножничный подъёмник
Каркас ножничного подъёмника из прямоугольных профилей
Источник подъемныйстол.рф

Как следует из рисунка, это явление характерно для любых форм, обычно встречающихся в технике, однако и в бытовых применениях данным фактором пренебрегать нельзя.

Под задачей, как загнуть профильную трубу, обычно подразумевается последующее облегчение монтажа. К плоской поверхности что-то присоединять значительно проще, чем к объёмной.

Всё, рассматриваемое далее, будет касаться только катаных профилей, причём цельных, а не электросварных. Потому что вальцованные заготовки в процессе гибки будут «раскрываться». Напряжённо-деформированное состояние при гибке – плоское, т.е., возникающие по одной из осей напряжения ничем уравновешиваться не будут.

Разновидности гибки. Используем трубогиб

Вариантов немного – либо согнуть профильную трубу без трубогиба, либо применить станок собственного или заводского производства.

Общий вид ручного трубогиба приведён на рисунке. Напомним, что выпускаются также соответствующие устройства с электрическим, гидравлическим приводом, и даже с числовым программным управлением.

Станок-трубогиб
Компактный станок, предназначенный для гибки полых прокатных профилей
Источник prom.st

Как правильно согнуть профильную трубу на трубогибе, всегда указывается в инструкции производителя. Фокус в другом: подобная техника окупает себя только при очень частом применении. Поэтому, обратимся к более реальным задачам.

Некоторые вопросы технологии

Итак, мы гнём профильную трубу вручную. Чтобы деформация не завершилась получением бракованной детали, необходимо запомнить следующее:

  1. Нельзя гнаться за скоростью гибки, потому что явления пластической инерционности деформируемого металла никто не отменял.
  2. Процесс деформирования следует выполнять с максимальным прижимом поверхности.
  3. Перед гнутьём следует соотнести пластические возможности материала с теми параметрами, которые желаете получить.

Ответим на эти вопросы.

Для стальных заготовок существуют ограничения по скорости углового гиба, которые колеблются в пределах 17…45 град/с (или 3…3,5 мм/с). Меньшее число отвечает условиям холодного, а большее – горячего деформирования. О том, как загнуть трубу, подогретую до нужной температуры, читайте далее.

Гибка по шаблону
Гибка по шаблону
Источник instructables.com

Главное – соблюсти равномерность прижима и обеспечить полное касание зажимными губками тисков поверхности заготовки. Для этого губки обязательно должны воспроизводить наружный профиль поверхности проката (пример такого шаблона показан на предыдущем рисунке). Где согнуть профилированную трубу таким образом, решите сами. Может, стоит скооперироваться с другом или соседом, который имеет такие «продвинутые» тиски.

Технологические ограничения по гибке:

  • Должно выполняться условие R < 20s (R – радиус гибки, s – толщина стенки);
  • Определяем критерий тонкостенности k = s/D. При R > D(20k+0,5) гибку можно выполнять в холодном состоянии;
  • После холодной гибки трубчатая заготовка распружинивается. Поэтому фактический угол гиба должен на 1,5…2,0 % быть больше требуемого.

Видео описание

Наглядно процесс ручной гибки показан в этом видеоролике:

Вернёмся к вариантам согнуть трубу без трубогиба, которые реализуются в домашних условиях.

Гибка по шаблону

Рассмотрим как загнуть профильную трубу, например, для теплицы без трубогиба, с использованием шаблона.

Обычно шаблон изготавливается из ДВП, МДФ или древесины. Он должен воспроизводить профиль каркаса с учётом ожидаемого пружинения.

Некоторые виды шаблонов
Некоторые виды шаблонов
Источник metagarant-minsk.by

Прочно закрепив один торец заготовки, изгибаем её противоположный конец. Для снижения усилия можно использовать рычаг любого типа.

Ещё одним вариантом является изготовление вертикальных штырей, которые по высоте воспроизводят профиль тепличного навеса. Устанавливая их на прочном основании, можно сгибать заготовку. Один из торцов стоит прихватить сваркой, это повысит точность гиба. Загнуть трубу без трубогиба на шаблоне можно только при малом угле гиба – в этом ограничение способа. По шаблонам получают также дуги из профилированных труб.

Гибка с подогревом

Средне- и высокоуглеродистые стали обладают высокой механической прочностью и упругостью. Поэтому гибка в холодном состоянии предопределяет высокое значение пружинения и потерю размерной точности. Но загнуть трубу без трубогиба можно, нагрев её до температуры полугорячей деформации, когда структурных изменений в металле ещё не происходит.

Источником тепла проще выбрать паяльную лампу, располагая её так, как показано на рисунке.

Факел паяльной лампы при нагреве профиля перед гибкой
Место расположения факела паяльной лампы при нагреве трубчатого профиля перед гибкой
Источник yanashla.com

Сильное тепло концентрируется на том участке заготовки, который вы хотите согнуть, и повышает пластичность, поэтому место гиба нужно разметить. Горячая гибка применяется для получения трубчатых деталей с более толстыми стенками. Вот инструкция, как согнуть профильную трубу для теплицы больших размеров:

  1. Закрепить один конец заготовки в тисках, чтобы она не двигалась.
  2. Убедиться, что по обе стороны от области, которая подлежит деформированию, достаточно места, чтобы вы могли хорошо удерживать объект при сгибании.
  3. С помощью паяльной лампы постоянно нагревайте зону гиба Причём именно всю поверхность, а не только одну её сторону.

Когда прокат раскалится, осторожно начинайте его гнуть. Это можно сделать и руками, но тогда следует воспользоваться толстыми перчатками. Снизить усилие поможет рычаг; если его нет, сгодится и гаечный ключ, либо кусок другой трубы большего диаметра.

Иногда проще, когда один человек нагревает, а другой гнёт. Загнуть трубу без трубогиба при нагреве точнее (снимается эффект пружинения).

Трубы согнутые нагревом и холодным способом
Если гнуть трубу нагревом, то результат выглядит симпатичнее
Источник chipmaker.ru

После работ дайте материалу остыть и только потом счищайте окалину.

Гибка с противодавлением

Неизбежные искажения при свободной гибке связаны с тем, что при изгибе пустотелой заготовки (форма сечения неважна), противоположная поверхность всегда нагружается напряжениями растяжения, которые ничем не уравновешены. В результате происходит деформация сечения.

Искажение профиля после изгибония
Искажение трубного профиля после свободной гибки
Источник instructables.com

Самый простой способ, как согнуть трубу без искажений – создать противодавление, для чего в предварительно заглушенную с одного конца заготовку засыпают песок или заливают мыльную воду (зимой вода замёрзнет, и превратится в отличное средство для уравновешивания нагрузки).

Последний вариант имеет дополнительное преимущество, ведь песок потребуется уплотнить. После этого согнуть профильную трубу без трубогиба, хотя и тяжелее, но вполне осуществимо.

Прямой гиб

Иногда задача – как согнуть профильную трубу без трубогиба, усложняется, если дополнительно приходится решать, как загнуть профильную трубу на 90 градусов. В таких случаях, в первую очередь надо спросить себя, действительно ли надо гнуть заготовку, ведь зачастую с помощью шлифовальной машинки, рулетки керна и сварочного аппарата можно добиться необходимого результата.

Видео описание

Наглядно о том, как согнуть профильную трубу под 90 градусов, шлифмашинкой и сваркой, показано в этом видео:

Конечный результат приведён на рисунке.

Профильная труба, согнутая под углом 90°
Профильная труба, согнутая под углом 90° разрезанием и сваркой
Источник sigma-z.ru

Преимущество способа – отсутствие гофров, неизбежных, если выбирая как согнуть профтрубу под прямым углом, остановиться на классическом методе.

Недостаток – сварка всё-таки не гарантирует исходную прочность сечения в местах выполнения разрезов.

Коротко о главном

Существует ряд способов, как загнуть профильную трубу без трубогиба и с использованием спецоборудования. Это актуально не только для домашних мастеров, но и, например, для дачников, которым приходится выбирать, как согнуть профильную трубу для теплицы.

Оптимальным вариантом является изготовление трубогиба, но останавливаться на нём есть смысл только в том случае, если устройство будет использоваться постоянно.

В остальных случаях, в зависимости от наличия нужных инструментов, можно выбирать между холодной и горячей гибкой.

При холодной гибке надо учитывать свойства изгибаемого материала, плюс, помнить про соблюдение правила R < 20s (R – радиус гибки, s – толщина стенки). Но даже при выполнении всех предосторожностей, есть вероятность появления гофр.

При наличии газовой горелки, предпочтительна горячая гибка. При её использовании рекомендуется засыпать внутрь трубы песок, чтобы гиб был равномерным.

При необходимости изогнуть прямоугольный профиль, зачастую проще болгаркой сделать во внутренней стороне трубы вырезы, согнуть её и потом сварить обрезанные края.

Источник ссылка

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.