Людство почало застосовувати трубу дуже давно - її прототипом були очерет і бамбук, з яких споруджувалися перші водогони. Ще в стародавньому Римі навчилися виготовляти труби з бронзи. Перші методи промислового виробництва таких металевих виробів виникли на початку 19 століття. В даний час випускаються мільйони і мільйони тонн продукту, без якого не можуть обійтися величезна кількість галузей господарської діяльності людини.
При виробництві жорстких металоконструкцій з цільної заготовки в якості альтернативи зварюванні і загвинчування все частіше застосовується гнучка труб. Це пояснюється цілою низкою причин:
- зниження матеріаломісткості, так як немає вваривать патрубків;
- зменшення трудомісткості при створенні конструкцій в порівнянні зі зварними і різьбовими з'єднаннями;
- кращі гідроаеродинамічні показники проходу;
- відсутність несприятливого впливу на структуру металу в порівнянні зі зварюванням;
- перевага в герметизації щодо різьбових з'єднань;
- кращий зовнішній вигляд кінцевого виробу.
Гнуття труб здійснюється різними методами. Застосування тієї чи іншої технології визначається наступними основними факторами:
- матеріал виготовлення;
- товщина стінок;
- профіль;
- розмір перетину (діаметр або висота профілю);
- радіус згину;
- необхідна точність гнуття;
- допустимі межі деформації гнутих конструкції;
- якісні показники міцності і довговічності в місці вигину.
Гаряча гнучка труб
Гнуття труб з попередніми розігрівом застосовують у випадках,
Гнучка сталевих труб проводиться при температурі близько 900 ° С без перепалу і з одним нагріванням - інакше погіршується якість продукції. Розмір розігрівається ділянки визначається перетином і радіусом гнуття. Після закінчення процесу видаляють заглушки, витягають пісок, очищають і промивають порожнину труби.
Холодна гнучка труб
Технологія гнуття металевих труб холодним способом має істотні переваги в порівнянні з гарячим. Цей метод більш технологічний і в кілька разів продуктивніше, що веде до зниження собівартості. Холодним способом виробляється і операція зі згинання труб з кольорових пластичних металів. Мідь і алюміній відрізняються високою ковкістю, що дозволяє зігнути вироби без розігріву.
Строго кажучи, гнучка труб негативно впливає на характеристики їх якості. Виникають помітні дефекти, основними з яких є:
- зменшення товщини стінки на зовнішній стороні вигину;
- поява гофрових складок на внутрішній стороні вигину;
- спотворення форми проходу труби - з круглою вона перетворюється в овальну.
Особливо схильні до деформацій труби з м'яких металів і з тонкими стінками. Тому гнучка тонкостінних труб вимагає застосування механічного стабілізатора - їм служить Дорн.
Дорном називають спеціальний елемент оснащення, який в процесі згинання розташовується в порожнині труби за місцем її вигину. Він призначений для запобігання деформацій стінок труби в гибочном процесі. Дорн може бути жорсткою або гнучкою конструкції.
Жорсткий Дорн - це направляючий елемент, виконаний з твердого металу, з заокругленим торцем з робочою боку. Його заправляють безпосередньо в точку вигину. Гнучкий Дорн також складається з твердого стрижня. На одному його краю знаходяться один або кілька изгибающихся сегментів, виконаних у вигляді куль або півсфер особливої форми.
Ці конструкції, перебуваючи в місці вигину, забезпечують незмінність форми проходу. По завершенні процесу Дорн виштовхується з гибочной зони, а кульки додатково калібрують внутрішню поверхню. Використання гнучкого дорна досить складно. Для його застосування в трубогиб повинен бути пристрій автоматичного управління дорном.
Трубогиби з використанням дорна, в силу своєї специфіки, бувають тільки стаціонарними. Вони виробляються для роботи як в напівавтоматичному, так і в повністю автоматичному режимі. Робота високопродуктивних дорогих трубогибов контролюється системою ЧПУ, яка відстежує всі поточні параметри технологічного процесу.
переносні трубогиби
Процес згинання труб безпосередньо на місці зведення конструкції зручніше робити за допомогою переносних трубогибов різного виконання:
- Трубогиби важільні. За рахунок великого плеча можливо здійснювати необхідні дії виключно м'язовим зусиллям людини. У виробах з пластичного металу, включаючи нержавіючу сталь перетином до 3/4 дюйма, вони дозволяють робити загин до 180 о.
- Трубогиби арбалетного типу. Виріб розміщують на двох опорних точках, обертаються навколо власних осей. Гнучкий башмак, з'єднаний з переміщається штоком, докладає зусилля до тієї частини труби, яка розташована між опорами. Такі легко переносяться трубогиби здатні зігнути трубу з нержавійки діаметром до 100 мм на кут до 90 о. Шток, що створює тиск, може бути виконаний як:
- механічний гвинтовий;
- гідравлічний з ручним приводом;
- гідравлічний з електроприводом.
- Електричні трубогиби. У них гнучка труб проводиться на змінних згинальних сегментах різного радіусу. Тут за допомогою поворотної оправлення заготовку загинають під певним кутом.
Позитивні властивості цього інструменту:
- універсальність, яку забезпечує змінний набір сегментів і поворотних оправок для різних перетинів труб;
- кут вигину до 180 о;
- автоматична робота без додаткових дій;
- плавну зміну швидкості, присутність зворотного ходу;
- фактична відсутність деформації вигину, завдяки бездоганному погодженням всіх елементів оснащення і необхідної динаміки подачі;
- простота використання, легка заміна насадок;
- висока продуктивність;
- компактність і малу вагу, завдяки великій наведеної потужності приводу.
При відсутності електромережі такі трубогиби забезпечуються приводом, що працює від вбудованого акумулятора.
Станочная гнучка труб
Найпоширеніший вид трубозгинаючого верстата - класичний трехроліковий (трьохвалковий) вальцевий трубогиб. Він використовує спосіб холодного деформування металу, який називають гнуття. Верстат такого типу може працювати з будь-якими металами, від кольорових до титанових сплавів. Він може легко впоратися з гнучкою круглих і овальних трубних виробів, але при цьому відмінно гніт і заготовки квадратного, прямокутного і навіть трикутного перетину.
Гнучка профілю з металу не представляє для такого верстата ніякої проблеми, так само як і гнучка профільної труби. Універсальність обладнання даного типу обумовлена тим, що вальцовка по суті - це деформація матеріалу по деякому напрямку. Цей метод можна віднести до самого загальному вигляду згинання металу. Вигин профільної труби забезпечується установкою необхідної форми (калібру) роликів або валків.
До переваг такого верстата слід віднести можливість отримання гнутого профілю великої довжини - більше 5 метрів, що буває часто необхідно в будівництві. Крім того, заготовку можна гнути на кут до 360 градусів - на повне коло. Гнуття труб великого діаметра виробляють на електричних верстатах з наступним принципом вигину: спочатку один кінець заготовки встановлюється в спеціальний захоплення, а потім намотується на колодку потрібного радіуса.
Такі верстати дозволяють реалізувати точний кут загину (до одного градуса). Це забезпечується або простим механічним шляхом, або завданням параметрів в цифрі з контролем всього процесу на моніторі на високоавтоматизованих комплексах. Верстати використовуються тільки в заводських умовах.