Минимальный радиус гиба профильной трубы

Требования ГОСТов к радиусам изгиба труб

Минимальный радиус гиба трубы может быть получен только на дорновых трубогибах, работающих способом наматывания. К таким трубогибочным станкам относятся:

• Ручные программируемые дорновые трубогибы СМ-30 серии PARTNER в 2-х и 3-х координатном исполнении;
• Полуавтоматические программируемые дорновые NC трубогибочные станки СЕ-30 серии PARTNER в 2-х и 3-х координатном исполнении
• Автоматические дорновые CNC трубогибочные станки СЕ-30 серии PARTNER.3X;
• Полуавтоматические программируемые дорновые NC трубогибочные станки СЕ-51 серии MASTER;
• Автоматические дорновые CNC трубогибочные станки СЕ-51 серии MASTER.3X;
• Полуавтоматические программируемые дорновые NC трубогибочные станки СЕ-80 серии PROFi;
• Автоматические дорновые CNC трубогибочные станки СЕ-80 серии PROFI.3X.

Минимально допустимые радиусы гибов круглых труб

Радиус гиба трубы зависит от ее наружного диаметра (Dн), толщины стенки (S) и пластичности материала.

Важным показателем, наравне с радиусом гиба, является длина прямого участка трубы, необходимая для ее зажима при гибе.

Рекомендуемые минимальные радиусы гибов и значений длин прямых участков, при гибке медных и латунных труб, изготовленных по ГОСТ 617-90 и ГОСТ 494-90

Рекомендуемые минимальные радиусы гибов и значения длин прямых участков при гибке стальных водогазопроводных труб изготовленных по ГОСТ 3262-75

При выборе радиуса гибки, предпочтение следует отдавать радиусам гиба для холодной гибки труб.

При определении длины заготовки детали складываются длины прямых участков и длины дуг изогнутых участков трубы.

Длина дуги изогнутого участка (А) рассчитывается по формуле:

Ro — осевой радиус гиба трубы, мм

Rв — внутренний радиус гиба трубы, мм

dн – наружный диаметр труб, мм.

На радиусах гибов труб, изложенных в таблицах, гарантированно обеспечивается требуемое качество гиба по элипсности — овальности (не более 12,5%).

БАЛТИЙСКАЯ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ
КОМПАНИЯ

198097, Россия, Санкт-Петербург, пр. Стачек 47
(территория ОАО «Кировский завод»)
Телефон/факс: +7 (812) 331-08-40, 331-39-70
Телефон по Кировскому заводу: 71-340, 71-390

125599, Россия, г. Москва, 78 км МКАД, д.14, корп. 1
Телефон/факс: +7 (495) 133-94-72

Технология радиусной гибки труб

Мы рассмотрим способы и оборудование для гибки профильных и круглых труб по радиусу. Расскажем, как определяется минимальный радиус гибки.

Трубы имеют широкое применение практически во всех сферах производственной деятельности. Одним из основополагающих процессов, сопутствующих проведению монтажных работ по устройству различных трубопроводных систем, является гибка трубы по радиусу, что позволяет существенно уменьшить количество сварных швов и благоприятно сказывается на общем качестве работ.

Методы сгибания труб по радиусу

Процесс сгибания стальных труб по радиусу позволяет придавать им частичную или полную изогнуто-плавную конфигурацию, которая не зависит от формы сечения профиля. Так, при сгибании полого профиля на стальную заготовку, одновременно действует сила, сжимающая ее по внутренней стенке и усилие, растягивающее по внешнему радиусу. Специфика такого процесса состоит в том, что:

• профиль в момент придания ему формы загиба может получить искривление, при котором трубой будет утрачена соосность;
• при растяжении наружной стенки трубы на участке максимального радиуса может произойти разрыв стенки за счет воздействия радиальной силы;
• сдавливаемая внутренняя часть трубы при неравномерном сокращении будет сминаться складками в виде гофры от приложения тангенциальных сил.

Поэтому существуют два основных способа, при которых производиться гибка трубы по радиусу, а именно:

• непосредственно на холодной трубе,
• при разогреве места сгиба.

Холодный способ используют в основном для труб с малым диаметром, но в этом случае необходимо четко знать минимальный радиус гиба трубы по осевой линии.

При разогреве места сгибания создаются более благоприятные условия для процесса заданной деформации, так как металл приобретает достаточную пластичность, снижая вероятность образования различных дефектов. Горячие способы сгибания трубы по радиусу применяют в основном для заготовок большого диаметра, так как эта методика является более затратной и требует большего времени для осуществления единичного гиба.

При использовании обоих способов необходимо знать технологический процесс, который позволит обеспечить равномерное сечение металлической трубы на всем протяжении радиуса искривления и полное отсутствие на стенках трещин и складок.

Как определить минимальный радиус

Минимально допустимый радиус гиба, при котором может наступить критическая деформация определяется отношением:

Rmin = 20*S,

где Rmin – минимально возможный радиус гиба металлической трубы, S – толщина стенки трубы в мм.

Отсюда радиус по центральной оси трубы будет:

R = Rmin + 0,5 * D,

где D – условный диаметр трубы.

Обязательным условием при правильном расчете минимального радиуса гиба является необходимость учитывать отношение:

Кт =S/D,

где Кт – критерий, учитывающий тонкостенность труб.

R= 20*Кt*D + 0,5 *D,

При условии, если расчетный радиус R больше, чем (20*Кt*D + 0,5 *D), то применяем способ холодной гибки, если же меньше, то необходимо дополнительно разогревать трубу перед сгибанием, в противном случае деформации стенок не избежать.

А также необходимо учитывать, что, если значение критерия тонкостенности лежат в диапазоне 0,03 Инструменты и оборудование

• с помощью шаблонной обкатки для круглых труб диаметром до 76 мм. На станках, использующих обкатку, не получиться получить качественную округлость радиуса сечения в месте загиба;
• путем наматывания на неподвижный ползун, при продольном перемещении обкатывающего ролика ;
• основанный на передаче усилия пневмо- или гидроцилиндром месту сгиба с упором на два подвижных ролика;
• с протяжкой через подвижные направляющие ролики, что позволяет производить отводы с малым угол радиуса, используется на универсальных гибочных станках.

Гибка профильной трубы по радиусу квадратного или прямоугольного сечения осуществляется такими же способами, как и стальных труб круглого сечения. Главное отличие профильных трубогибных станков заключается в виде прокатных роликов, шаблонов и обкаток, которые имеют, соответственно, форму прямоугольного сечения.

Трубы больших диаметров гнут исключительно горячими способами на специальных станках, так используют метод:

• деформации заготовки на штампе, что позволяет изготавливать изделия с несколькими сгибами как в одной, так и нескольких плоскостях сразу;
• протяжки на специальном роге, дает возможность получать не только минимальные радиусы, но и заданную кривизну радиуса, при этом сохраняя равномерный диаметр сечения трубы за счет одновременной калибровки на внутреннем сердечнике.

Как производиться горячее сгибание заготовок труб на производстве можно посмотреть на данном видео.

Способы гибки труб по радиусу

Сейчас при изготовлении металлоконструкций, как альтернатива свариванию и резьбовому сопряжению, используется гибка труб по радиусу.

Чаще всего возникает необходимость в сгибании круглых и профильных труб.

Теоретические основы процесса гибки

Вследствие возникающих напряжений при изгибании:

• стенка трубы растягивается по внешней стороне прилагаемого усилия;
• сжимается по внутренней стороне;
• образуется и нейтральная ось, на ней состояние материала не изменяется.

Поведение круглого, квадратного и прямоугольного сечения, виды разрушений

Толщина трубных стенок на внешней части гиба становится меньше из-за того, что при возникающих напряжениях появляется растягивающий момент:

1. Ставшая тонкой внешняя стенка тяготеет к выгибу, направленному к срединной оси трубы. Это приводит к тому, что ее поперечное сечение деформируется.
2. Когда предел прочности изделия превышается, оно разрывается по внешней плоскости изгибания.

Толщина трубных стенок на внутренней части гиба становится больше, из-за появления сжимающего напряжения. Когда предел прочности изделия на сжимание превышается, оно утрачивает локальную жесткость. Это приводит к образованию глубоких складок на внутренней плоскости изогнутой трубы.

Как ведут себя квадратный и прямоугольный профиль:

1. Их трубные стенки подвержены сжимающему и растягивающему напряжению, как на наружной, так и на внутренней плоскости изгиба, по максимуму.
2. У материала повышенная склонность к деформациям, мастеру трудно их контролировать.
3. Профильный материал на внутренней стороне изгиба склонен к вертикально направленному расширению. При этом он течет горизонтально вдоль торца изделия. Эти напряжения вдавливают вертикально расположенные трубные стенки. При этом квадрат поперечного сечения деформируется. Он приобретает конфигурацию трапеции.
4. Поперечное сечение прямоугольной и квадратной формы плохо передает зажимные усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
5. Профиль стремится проскользнуть вдоль колодки в начале изгибания. При этом он может ее тереть, что ведет к износу оборудования.

Поведение материала с круглым сечением, когда происходит его изгиб:

1. Материал меньше деформируется на участках наивысшего напряжения. Места максимального сжимания/растягивания расположены по касательной осевой линии к поперечному сечению.
2. Круглая форма дает металлу возможность равномерно растекаться по всем направлениям в ходе изгибания. Благодаря этому мастеру легче контролировать процессы деформации материала.
3. Благодаря поперечному сечению округлой формы труба хорошо передает усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
4. При гибке круглых труб по радиусу, они практически не проскальзывают в инструменте.

Как рассчитать минимально допустимый радиус

Минимальный радиус гиба трубы, при котором появляется критическая степень деформации, определяет соотношение:

• Rmin означает минимально возможный радиус гиба изделия;
• S обозначает толщину, которой обладает трубопровод (в мм).

Следовательно, радиус по срединной трубной оси равен: R=Rmin+0,5∙Dn. Тут Dn означает условный диаметр круглого стержня.

Обязательное условие, чтобы грамотно вычислить минимальный радиус изгиба — это необходимость принять во внимание соотношение:

• Кт означает коэффициент тонкостенности изделий;
• D указывает на наружный диаметр труб.

Следовательно, универсальная формула для вычисления минимально допустимого радиуса гибки:

Когда заданный радиус получается больше, нежели значение, получаемое по приведенной выше формуле, то используется метод холодной гибки труб. Если он меньше рассчитанной величины, материал следует предварительно нагреть. Иначе его стенки при гибке деформируются.

Следует учесть тот случай, когда параметр тонкостенности составляет 0,03

Методы сгибания труб по радиусу

Существует несколько методов гибки труб по радиусу.

С помощью ручных трубогибов. При единичном изготовлении гнутых труб используется ручной инструментарий. При этом материал может нагреваться либо обрабатываться в холодном виде. Приспособления представляют собой оправку, оснащаемую перемещающимся роликом, который гнет материал. Их принцип функционирования основан на сжатии стержня. Перед работой учитывается радиус инерции круглой или квадратной трубы.

Работать прямо на стройплощадке можно при помощи мобильных устройств разной конструкции.

Самые простые рычажные приспособления. Благодаря длинному плечу в них материал гнется с помощью силового воздействия человека. Рычажные устройства дают возможность изгибать трубы под углом до 180 градусов. При условии, что это гибкий материал (сталь-нержавейка, медь, алюминий) диаметром до 20 мм.

Арбалетные трубогибы обладают более сложной конструкцией. В них труба укладывается на две опоры, которые поворачиваются вокруг своей оси. Гибочный модуль, сопряженный с передвигающимся штоком, давит на участок стержня, находящийся меж опорами.

В арбалетных приспособлениях возможна гибка полых стержней сечением до 10 см на углы до 90 градусов.

Штоки, которые давят на заготовку, могут быть:

• винтовыми механическими;
• гидравлическими, оснащенными ручным приводом;
• гидравлическими, оборудованными электродвигателем.

Наиболее производительны электрические приспособления. В них гибка заготовок осуществляется на съемных модулях, имеющих разный радиус. Изделие сгибается под нужным углом с помощью поворачивающейся оправки. Если строительная площадь не имеет электроснабжения, устройство может работать от аккумулятора.

С помощью такого инструмента может производиться гибка заготовок под углом до 180 градусов.

Гибка в штампах при помощи прессования

Сгибание заготовок, длиной не более 70 сантиметров, можно осуществлять при помощи штампования. В данном случае используются гидравлические либо механические прессы. Этот способ позволяет изготавливать элементы конструкций со сложной формой.

Прессование заготовок является самым дорогим способом гибки. Однако и производительность его наиболее высокая. Данный метод позволяет производить широчайший сортамент продукции.

Трубогибочное станочное оборудование

Гибка труб в промышленных масштабах осуществляется с помощью станков.

Гибка вальцеванием. Наиболее распространены станки, гнущие изделия при помощи вальцевания. Чаще всего применяется оборудование с тремя валками, предназначенное для изгибания длинных заготовок. На нем может делаться спиральный трубный прокат.

Изделие двигается через ролики, местоположение которых определяет радиус его изгиба. Одновременно оно с обеих сторон сжимается деформирующим цилиндром. Он расположен между валиками, так, чтобы была возможность гнуть заготовку на весу. Ролики в процессе обработки металла выполняют функцию опоры.

Обработка сжатием

Нередко на производстве применяются станки, гнущие заготовки с малым радиусом способом сжатия. На них обрабатываются заготовки малого и большого сечения. Процесс происходит с местным разогревом изделий и одновременным осевым давлением на них.

Станок состоит из:

• станины с расположенным на ней нагревателем;
• опорного ролика;
• пары клещевых зажимов, первый из них — гибочный поворотный, второй — осадочный.

Устройство способно гнуть элементы под углом 180º. Оно зажимает заготовки с постоянным усилием независимо от их сечения и значения осевого усилия, образующегося в эпицентре деформации при изгибе изделия. Оборудование может обрабатывать квадратный и прямоугольный профиль.

Ротационно-вытяжная гибка

Ротационная вытяжка труб производится на станках с электрическими либо гидравлическими суппортами для передвижения давящих роликов. Последние служат для получения нужной конфигурации и толщины производимого элемента.

При ротационной вытяжке получают изделия из полых вращающихся стержней, деформируемых валиками по перемещающейся оправке. Сейчас в большинстве случаев используются ротационно-вытяжные станки с ЧПУ. Их программа учитывает сопротивление материала при его деформировании. При изготовлении продукции используется соответствующий ГОСТ.

Заключение

В небольших объемах гибка труб может производиться при помощи ручного инструмента. В промышленных масштабах это делается на специальных станках. Перед работой необходимо осуществить расчеты минимально допустимого радиуса гибки.

Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

Форумы CADUser → Отрасль → Машиностроение → Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщения 11

#1 Тема от asa 26 октября 2004г. 16:33:01

• 
• asa
• Восстановленный участник

• На форуме с 24 августа 2004г.
• Сообщений: 67
• Спасибо: 0

Тема: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

Коллеги, может кто подскажет, какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2? Заранее благодарен за отзывы

#2 Ответ от blackdew 2 ноября 2004г. 10:02:36

• 
• blackdew
• Восстановленный участник

• На форуме с 19 августа 2004г.
• Сообщений: 220
• Спасибо: 0

Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

#3 Ответ от Геннадий aka PG 2 ноября 2004г. 10:23:20

• 
• Геннадий aka PG
• Восстановленный участник

• На форуме с 4 апреля 2002г.
• Сообщений: 1,348
• Спасибо: 0

Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

Неуверен, что ее можно гнуть по радиусу, как круглую.
(радиус будет большой, какой не знаю, может 1-2 метра)
Скорее вырезая участки внутренней стенки ,мона гнуть ее безболезненно, хоть под 90град с радиусом 0. 2мм

#4 Ответ от DMS 2 ноября 2004г. 10:54:50

• DMS
• Восстановленный участник

• На форуме с 6 октября 2004г.
• Сообщений: 162
• Спасибо: 0

Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

Существует технологический приём, насколько я знаю (его можно увидеть на настенных кронштейнах для телевизоров), на пальцах трудно описать, вообщем внешнюю стенку трубы специально деформируют (вминают) внутрь трубы и радиус гибки получается минимум

#5 Ответ от blackdew 3 ноября 2004г. 15:55:43

• 
• blackdew
• Восстановленный участник

• На форуме с 19 августа 2004г.
• Сообщений: 220
• Спасибо: 0

Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

а зачем ее гнуть-то?

#6 Ответ от ttt 10 ноября 2004г. 10:02:52

• ttt
• Восстановленный участник

• На форуме с 30 июня 2004г.
• Сообщений: 531
• Спасибо: 0

Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

Видел радиус 150 мм. При этом внутренняя стенка вдавлена (похоже, что роликом) на всем протяжении сгиба на 3-5 мм.

#7 Ответ от ork 29 ноября 2004г. 11:28:42

• 
• ork
• Восстановленный участник

• На форуме с 11 августа 2004г.
• Сообщений: 19
• Спасибо: 0

Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

с ТВЧ нагревом наши умельцы (заводские кузнецы) гнули R40-50

#8 Ответ от at 6 декабря 2004г. 18:02:58

• 
• at
• Восстановленный участник

• На форуме с 3 декабря 2004г.
• Сообщений: 26
• Спасибо: 0

Re: Какой минимальный радиус гибки квадратной трубы 20х20х2?

У нас эти, да и не только трубы гнули на крытые павильоны.
Так вот сваривался блок по несколько труб в 5-10 точках, а потом на вальцы. Если трубы 40-60 мм то на блок из вальцов торчащий даже полновесного рабочего загоняли — правили что-то с выходом (небольшой отрезок в конце), а это высота 3-4 Метра. И маленькие гнули так-же, но радиус был большим — 120-240 мм. Потом блок разрезается болгаркой.

Как согнуть профильную трубу?

1. Особенности
2. Что понадобится?
3. Способы
4. Рекомендации

Гнутая профильная труба – обязательный элемент в конструкции беседок, навесов, теплиц, заборов, даже гаражей. Толстостенный профиль большого сечения используются при возведении крыш зданий. От того, насколько качественно согнётся профиль, зависит надёжность и приглядный вид возводимого сооружения.

Особенности

В отличие от трубы с круглым сечением, загиб профиля с квадратным или прямоугольным представляет собой большую сложность. Из-за наличия резких углов, из которых была отлита профильная труба, гнуть профиль в некоторых случаях нужно частично. Применяют следующие подходы.

• Воздействуя на трубу изнутри давлением. Это может быть любая сыпучая или жидкая среда. Она поможет трубе принять правильную форму при изгибании, без проминания и «морщин» с внутренней стороны.
• Нагрев профиля до температуры, близкой к той, при которой сталь размягчается.

При изгибании трубы на профиль воздействуют сила сжатия с внутренней стороны изгиба и сила растяжения – с внешней. Стороны теряют правильное расположение, приданное им на заводе.

Если не соблюсти радиусы изгиба – профиль лопнет снаружи и/или промнётся внутрь с противоположной стороны. Влияние оказывают и толщина стенок, габариты сечения. Испорченное изделие восстановлению не подлежит.

Что понадобится?

Самый быстрый способ – использование профиле- или трубогиба. Холодное сгибание трубы до 10 мм – и квадратной, и круглой похоже на сгибание арматуры. Достаточно соблюсти правило – не менее 15 наружных радиусов круглой трубы либо не менее 15 значений большей ширины прямоугольной трубы. Сгибание квадратного профиля потребует Если нет доступа к промышленному трубогибу, в котором гибка по радиусу выставляется очень точно, то помогут болгарка и сварочный аппарат. Но «ломаное» гнутьё – крайняя мера.

Холодное гнутьё также возможно при помощи простого приспособления, сделанного из другой трубы (или арматуры) и специальной скобы с большой площадью захвата, позволяющей согнуть круглую или квадратную трубу постепенно. Такой способ используется, когда идеальный, равномерный сгиб необязателен.

Самодельный профильный трубогиб – в простейшем случае плита с отверстиями, в которую вставлены штыри. Они расположены так, чтобы сгибаемая труба проходила между ними, но заранее выстраиваются с обеих сторон по кривой. Другой вариант – рычаг с овальным шаблоном, выполняющим роль своеобразного лекала, состоящего из плоскопараллельных плоскостей. Используют также специальный ролик-колесо, прокатываемый по зоне будущего изгиба: глубина прогибания регулируется прилагаемой силой. Все способы самодельного гнутья требуют определённой сноровки и опыта.

Способы

Согнуть профиль 40×20 или 20×20 в домашних условиях особого труда не составит. Для этого подойдут все способы, перечисленные ниже. Узкие профтрубы (менее 20*20), особенно тонкостенные, гнутся с помощью примитивного захвата или даже на любой криволинейной и гладкой поверхности.

Главное – не гнуть изделие по радиусу, меньшему, чем 10-15 сторон (значений ширины) профтрубы, не делать резких движений. Так, для размера 40 на 20 см радиус гиба не ниже 0,3 м.

Болгаркой

Болгарка (или углошлифовальный ручной электростанок с отрезным диском по металлу) позволяет согнуть профильную трубу своими руками, используя пропилы. Они отстоят на равном расстоянии друг от друга, когда их более двух. Один пропил позволит сделать лишь резкий, прямоугольный изгиб. Чем больше пропилов – тем плавнее изгиб. Он примет вид правильной ломаной. Пропилы нужны, чтобы лишний металл с внутренней стороны не образовывал складки, придающие трубе неприглядный вид.

Величина угла каждого пропила определяется общим гибочным углом, делённым на количество выпиленных зазоров. Чтобы профтруба приняла аккуратный вид, и внутрь не затекала дождевая вода, пропилы должны быть с острым углом у наружной стенки трубы, а не прямоугольными. Например, арочная труба, имеющая угол сгиба в 180 градусов, при 20 пропилах требует угол для каждого из них в 9 градусов. Добиться этого можно лишь на крупногабаритном профиле и при использовании более тонких дисков – либо делать пропилы ножовкой по металлу, а не болгаркой.

Разогревать для этого профтрубу незачем. Пропилы размечаются и выполняются в соответствии с радиусом изгиба, запрашиваемого заказчиком. При этом одна из стенок – наружная остаётся целой, что позволит конструкции не развалиться, но труба теряет прочность. Для обретения профтрубой исходной прочности получившиеся стыки провариваются с помощью сварки.

Данный метод относят к холодному гнутью трубы. Термообработка (сваривание) осуществляются уже после сгибания – а не до него, как это происходит в случаях, описанных ниже. Недостаток – ребристая наружная и внутренняя поверхности сгиба, что исключает плотный контакт с криволинейными конструкциями, например, при накладывании композитных или пластиковых кровельных листов поверх каркаса, собранного из таких труб.