Гибка труб

Трубы играют значимую роль в современных технологиях. Труба ─ древнее изобретение. Ее прототипом послужили тростник и бамбук, с применением которых были построены первые трубопроводы. Уже в Древнем Риме изготавливали трубы из бронзы. Промышленная революция способствовала повсеместному использованию труб из черных металлов. За сравнительно недолгий срок успели доказать свои преимущества легкие, прочные, стойкие к коррозии титановые и алюминиевые трубы. Трубы изготавливают из целого ряда других металлов, а также железобетона, керамических материалов, пластмассы и т. д.

Трубопроводы ─ важная часть инженерных сетей и систем. Соединения труб используются в различных машинах и механизмах для подвода масла, воздуха, топлива, воды.

При этом очень часто возникает необходимость

придать трубам криволинейную форму

Имеется немало технических решений, направленных на то, чтобы избежать столь сложного технологического процесса, каким является гибка труб. Самое известное среди них ─ труба гибкая гофрированная. Изготавливаются гибкие пластиковые трубы ─ гибкая труба ПНД, гибкая труба ПВХ. Действенный способ обогнуть преграды ─ гибкая труба из нержавеющей стали. Широкое распространение получили гибкие трубы для канализации, трубы гибкие для электропроводки и для многих других целей.

Наряду с гибкими трубами маневренность трубопроводным системам придают всевозможные сгоны, муфты и т. д.

И все же,

обойтись без гибки труб ─ невозможно

Более того, ее значение постоянно возрастает. Гибка труб необходима при создании жестких металлоконструкций с малой материалоемкостью. Она позволяет изготавливать гнутые участки трубопроводов из цельной трубы без применения ввариваемых патрубков. Использование последних сопровождается ростом трудоемкости монтажа, а необходимость из соображений равнопрочности устанавливать толщину стенок патрубков больше толщины основной трубы приводит к увеличению общего веса конструкции. Отказ от резьбовых соединений обеспечивает более надежную герметизацию трубопровода.

Гибка труб помогает исключить или свести к минимуму сварку, неблагоприятно воздействующую на структуру металла. И тем самым способствует повышению прочности и долговечности металлических изделий и конструкций.

Металлоконструкции из гнутых труб по сравнению со сварными обладают лучшими гидроаэродинамическими и эргономическими параметрами, а в целом ряде случаев, что особенно важно в строительстве, ─ лучшим дизайном.

Поэтому нет ничего удивительного в том, гибка вообще и в т. ч.

гибка труб остается важнейшим направлением промышленного производства

Гибка стальных труб и труб из иных металлов занимает одно из ключевых мест в обработке металлического проката. Гнутые детали из сварных и бесшовных труб широко применяются в разных отраслях промышленности.

Совершенствование технологии гибки труб ─ насущная потребность машиностроения. Например, бурно растущей аэрокосмической отрасли. Для повышения качества летательных аппаратов требуется арматура из тонкостенных трубчатых заготовок (крутоизогнутые гибки, изгибные трубы и т. д.), используемая для устройства трубопроводов двигателей и систем жизнеобеспечения.

Применение гнутых трубчатых деталей в машиностроительном производстве помогает гарантировать высокое качество любых видов машин.

Изогнутые трубчатые металлические детали разных типов все шире используются в строительстве. Как при устройстве инженерных систем, так и несущих металлоконструкций, которые оказываются существенно легче аналогичных, выполненных из элементов со сплошным сечением.

При нагружении изгибающими и крутящими моментами, трубчатые элементы конструкции обладают наиболее рациональной формой поперечного сечения.

Объемы использования полых изгибных деталей из трубчатых заготовок постоянно увеличиваются. Вместе с этим растут требования к качеству изгибных трубчатых изделий.

Обеспечить их выполнение не просто, поскольку

гибка труб ─ сложный технологический процесс

В процессе гибки в силу специфики формы трубы ее поперечное сечение может деформироваться ─ сплющиваться, приобретая овальную форму. Толщина стенки с наружной стороны уменьшается, а с внутренней ─ увеличивается. При гибке тонкостенных труб с внутренней стороны происходит образование складок.

Стремление сохранить исходную форму контура поперечного сечения изгибаемой трубы нередко приводит к недопустимому утонению стенки в области растягиваемых волокон. Использование наполнителя позволяет сохранить сечение трубы, но толщина стенок все равно получается разной.

При изгибании трубы могут образоваться микротрещины, из-за которых она в месте изгиба становится менее прочной.

Качественная гибка труб ─ проблема не только производства, но и дальнейшей эксплуатации изделий и конструкций. Работоспособность трубопровода существенным образом зависит от деформаций, приобретенных в процессе изменения формы труб.

Как в гибке вообще, так гибке труб в частности, важнейшее значение имеют расчет, качественное проектирование и соблюдение технологии работ. А для этого необходимо четкое понимание сущности явлений, происходящих при деформировании трубчатой заготовки. Только это позволит знать распределение истинных деформаций, учитывать степень влияния различных факторов, владеть методикой расчета силовых параметров процесса гибки.

Впрочем, в некоторых, правда весьма ограниченных случаях, допустима

гибка труб своими руками

Сразу следует оговориться, что гибка труб большого диаметра или, скажем, гибка профильной трубы своими руками – операции малопроизводительные, часто тяжелые физически, допустимые лишь при выполнении малоответственных работ. Когда же речь заходит о решении конкретных производственных задач, с ними по силам справиться только профессионалам, обладающим соответствующей производственной базой и, что не менее важно, знаниями и навыками.

Ручные трубогибы применяются для гибки труб небольшого диаметра. Повысить устойчивость процесса деформирования и получить качественный и точный изгиб помогает использование наполнителя, которым может быть сухой речной песок мелких фракций, канифоль или масло. В некоторых случаях трубу наполняют водой и замораживают.

Самое простое приспособление для гибки труб – металлическая плита с отверстиями, в которые вставлены штифты. Правильное расположение штифтов позволяет получить трубу нужной конфигурации.

Более совершенное приспособление для гибки труб ─ вертикально установленная двойная плоскопараллельная пластина, имеющая кривизну, соответствующую требуемому загибу.

И все-таки, гораздо чаще используются

промышленные технологии гибки труб

В большинстве случаев гибка профильной трубы происходит без нагрева ─ т. н. «холодная гибка труб». При необходимости ─ а она, как правило, возникает при изготовлении прочных труб больших диаметров ─ процесс гибки осуществляется с нагревом.

Существуют различные технологии изготовления гнутых трубчатых деталей:

  • наматыванием на вращающийся копир;
  • тремя роликами;
  • проталкиванием через ролики;
  • проталкиванием через канал матрицы;
  • в штампах;
  • гидростатическая гибка.

Область применения каждого из перечисленных методов ограничивается пределами допустимой деформации труб.

Гибка наматыванием на вращающийся копир ─ эффективный способ для труб со сложным профилем. Реализующий эту технологию станок для гибки профильной трубы гарантирует высокое качество работ.

При гибке тремя роликами требуемый радиус кривизны получают, изменяя расстояние между роликами. Чтобы избежать отметин на поверхности труб и не нарушить целостность легко деформируемых профилей, используют нейлоновые гибочные ролики.

Гибка проталкиванием через ролики (роликовые вальцы) осуществляется как без нагрева, так и с локальным нагревом заготовок. Нагрев требуется при гибке труб из трудно деформируемых мало пластичных сплавов.

Технология обеспечивает формирование больших радиусов переменной кривизны. А, значит, изделий (дуги, арки и т. д.), позволяющих реализовывать самые смелые и оригинальные архитектурные решения.

Гибка проталкиванием ─ это небольшое утонение (меньшее, чем при гибке наматыванием) и возможность получать разные радиусы изгиба на одной трубе без смены гибочного инструмента. А еще, эффективный способ навивать спирали и змеевики с постоянным и переменным шагом.

Проталкивание через канал матрицы с переменным радиусом кривизны ─ новый метод гибки труб, позволяющий получать малые радиусы гибки.

Технологию и оборудование выбирают в зависимости от сечения, диаметра и толщины стенок труб.

А выбирать есть из чего, сегодня производители предлагают разнообразное

оборудование для гибки труб

Для изготовления гнутых трубчатых деталей высокого качества используют специальные станки для гибки. При производстве небольших партий труб оправданно применение универсального оборудования.

Гибка тонкостенных профилей осуществляется на специальных профилегибочных растяжных станках с поворотным столом или с неподвижным столом и подвижными зажимами. Изгиб с одновременным растяжением позволяет «перевести» деформации из упругой области в пластическую и тем самым свести явление пружинения к минимуму. Наряду с предварительным растяжением во время гибки выполняют калибровочное растяжение в ее конце.

Современный станок для гибки труб может работать в ручном, полуавтоматическом и полностью автоматическом режимах. В последние годы увеличивается выпуск холодноштамповочного оборудования, в т. ч. трубогибочных машин, оснащенных компьютерами. Они приходят на смену контроллерам, устанавливавшимся на более простых моделях.

Использование исполнительных механизмов, управляемых электроникой, позволяет полностью исключить т. н. «человеческий фактор» и выполнять рабочие процессы предельно точно, без ошибок.

Именно таким, производительным и не допускающим сбоев оборудованием оснащены специализированные компании, одним из направлений работы которых является

гибка труб на заказ

Передача гибки труб на «аутсорсинг» обусловлена технологическими и экономическими причинами.

В первом случае Заказчик не может выполнить гибку труб и сопутствующие ей операции на должном техническом уровне. Во втором ─ «делегирование» этой части производственного цикла специализированным компаниям целесообразно экономически. Себестоимость готовых изделий будет ниже, качество, включая точность, ─ выше, сроки выполнения сократятся.

Гибка труб на заказ нужна очень многим. Достаточно вспомнить строительные компании. Увеличение использования металлоконструкций, выполняемых с применением гнутых труб, в сочетании с принятой в строительной отрасли организацией работ, предполагающей привлечение подрядных и субподрядных организаций, только способствуют росту этого формата услуг. Но строителями круг заказчиков не исчерпывается.

Использование гнутых трубчатых деталей актуально во многих отраслях ─ производстве промышленного и теплоэнергетического оборудования, судостроении, электротехнике, мебельной промышленности. Качественная гибка труб требуется и в «быту», например, для тюнинга автомобилей и катеров.

Сохранить целостность труб из разных металлов («черной» и нержавеющей стали, алюминия, меди, титана и их сплавов и др.), исключив дефекты при создании сложных форм с любыми радиусами гибки, ─ задача чрезвычайно сложная.

Высокие квалификация и профессионализм персонала специализированных компаний ─ во многом следствие уникального опыта, полученного благодаря разнообразию решаемых задач, ─ гарантирует высокое качество проектирования и изготовления нестандартных, и, если потребуется, эксклюзивных деталей и конструкций. Для заказчиков крайне важно получить квалифицированную помощь в составлении технического задания с учетом всех особенностей используемых материалов, параметров и режима будущей эксплуатации изделия (конструкции), различных конкретных требований. Для лучших специализированных компаний гибка труб ─ всего лишь часть поставленной заказчиком задачи, комплексное решение которой включает все необходимые сопутствующие работы и услуги ─ от проектирования до доставки готового изделия (конструкции) к месту эксплуатации.

Актуальность гибки труб как части технологии обработки металлов давлением в XXI столетии только возрастает. Перед специалистами, работающими в этой области, время ставит немало трудных задач. Важнейшие среди них: снижение затрат энергии на процесс пластического деформирования и повышение точности изготовления гнутых трубчатых изделий. Как показывает опыт лучших, они решаются. И решаются успешно.