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:

1. Ручные рычажные — простые и дешёвые, рассчитаны на тонкостенный прокат (стенка до 2 мм), радиус изгиба обычно не менее 2,5–3 высоты сечения.
2. Электромеханические — с электроприводом и набором сменных башмаков (сегментов) под разные радиусы. Позволяют получать дуги с точностью ±1–2°.
3. 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:

1. 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).
2. Заполняют трубу песком, утрамбовывают, закрывают пробками.
3. Закрепляют трубу в тисках на длине, равной радиусу дуги.
4. Плавным усилием обтягивают трубу вокруг шаблона, контролируя положение по разметке. Рывки недопустимы — возможны заломы.
5. Снимают заготовку, высыпают наполнитель, проверяют радиус шаблоном или рулеткой (длина дуги полукруга = π × R).

¶Основные дефекты и как их избежать

¶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.