Особенности гибки труб

Гибкой труб называется придание им определенной формы. Доступно при работе с металлами, сплавами, титаном, сталью и т.д. Проводится разными методами, выбор которых зависит от желаемой точности и используемого материала. Рассмотрим подробнее каждый из них, а также особенности рабочего процесса в целом.

Методы гибки труб

Каждый метод имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Чаще всего используются такие из них:

1. Ротационная вытяжка труб. Трубу зажимают между зажимной и гибочной матрицами. Они вращаются вокруг оси гибки, в результате чего труба сгибается по радиусу последней. Прижимная же матрица используется для того, чтобы снимать радиальное напряжение, которое возникает в рабочем процессе, и придерживать конец трубы снаружи. Если применять дополнительное оборудование, например, оправки и фильеры, можно сделать заготовку из труб с тонкими стенками и небольшим радиусом изгиба.
2. Со сжатием. Метод, аналогичный предыдущему. В процессе используют скользящую каретку и неподвижную гибочную матрицу. Между этими двумя деталями зажимают трубу. Каретка совершает вращательные движения вокруг радиусного блока, за счет чего происходит гибка трубы.
3. Плунжерная или прессовая. Гибочный инструмент прижимают к контрвалкам (их два), используя гидравлику или вручную. Благодаря этому, труба, которую закрепляют между радиусным блоком и теми же контрвалками, принимает нужно форму. Этот метод подходит для труб с толстыми стенками и большим радиусом изгиба.

Также существует гибка в три ролика. Подходит для изготовления заготовок с большим радиусом изгиба. В целом метод такой же, как в случае с плунжерной гибкой.

Виды гибочного инструмента

В процессе гибки труб используются разные инструменты. Основными из них считаются:

1. Гибочная матрица. Главная задача — направление трубы вдоль оси вращения. Соединяется с зажимной матрицей.
2. Зажимная матрица. Перемещается вместе с предыдущим элементом, используется для закрепления заготовки.
3. Оправка. Нужна для того, чтобы предотвратить изменение формы сечения и смятия участка изгиба.
4. Пресс-матрица. Компенсирует изгибающие усилия и удерживает заготовку в правильном положении. Движется вместе с ней.

Также есть матрица для зачистки. Она имеет заостренную кромку и предназначена для предотвращения превышения предела текучести концевого выступа и появления складок.

Важные особенности

Как и любой другой рабочий процесс, гибка труб имеет свои особенности и проблемы. Вот некоторые из них.

Характеристики

Обращают внимание всего на три из всех существующих. Это внешний вид, толщина стенок и геометрия.

Внешний вид важен, если гнутую трубу устанавливают там, где она будет видна, или же она сама является часть, например, декоративной конструкции. Для улучшения эстетики стоит избегать такого явления как сплющивание.

О важности толщины стенок говорят в случаях, когда по трубам проходит вода или любая жидкость под большим давлением. Чем стенка тоньше, тем меньшую нагрузку она сможет выдержать без утраты характеристики.

Что касается геометрии, то здесь речь идет необходимости настраивать оборудование в согласии с ней. Так, например, особого внимания заслуживает работа с квадратными трубными профилями.

Что может пойти не так

Первая проблема — слишком малая толщина трубы в сравнении с ее диаметром. В таких случаях велика вероятность появления трещин и складок. Здесь стоит отметить, что для каждого материала, используемого для изготовления труб, есть свои ограничения касательно соотношения толщины и диаметра.

Вторая проблема связана с малым радиусом изгиба. На внутренней стороне трубы металл сильно сжимается, а на внешней, наоборот, сильно натягивается. Результат — разрывы/смятие снаружи или складки изнутри.

Третья проблема возникает при работе с трубами, которые были отформованы сваркой. Не нужно выполнять гибку через зону сварки, поскольку излишние растягивающие усилия могут привести к разрушению шва.

Список других возможных трудностей выглядит так:

1. Изменение сечения. Возникает из-за сжимающего и растягивающего напряжения изнутри и снаружи. На поперечном сечении может возникнуть утолщение.
2. Складки. Как сказано выше, чаще всего появляются при работе с малыми радиусами. Для предотвращения их появления рекомендуется использовать матрицу зачистки.
3. Царапины в месте зажима. Являются результатом слишком тугого удерживания заготовки.
4. Выпуклости шариковых сегментов на изгибе. Появляются, если в оправке были шарики, или в случаях, когда ее материал/размер подобраны неверно. В области изгиба образуются отпечатки шариков.
5. Возвратное пружинение. По окончании гибки в трубе остаются напряжения, что приводит к изменению к ее расслаблению и увеличению радиуса изгиба. Предотвратить возникновение этой проблемы можно двумя способами. Первый — увеличить начальную степень изгиба до определенных показателей. Второй — увеличить модуль упругости материала трубы или, если сказать простыми словами, повысить жесткость детали. Благодаря этому расслабление после того, как уберут нагрузку, будет меньшим.
6. Разрушение. Возникает при гибке труб, у которых слишком низкое соотношение толщины стенок и диаметра. Если в процессе не использовать правильно подобранную оправку, внешняя часть заготовки может разрушиться, не выдержав растягивающих усилий.

Еще одна возможная проблема — разрыв. Это случается при гибке труб с маленьким радиусом изгиба. Как и в предыдущем случае, заготовка не способна выдержать значительные растягивающие усилия на внешней стороне и поэтому ломается.

Поделиться в соц. сетях: