Изготовление самодельного трубогиба

Трубный профиль стального проката широко востребован при прокладке пространственных инженерных коммуникаций, изготовлении оранжерей и теплиц, в различных домашних работах. Этому способствует высокая жёсткость сечения при малом весе погонного метра.

Во многих ситуациях нет необходимости приобретать дорогостоящие приводные устройства, поскольку можно изготовить простой ручной трубогиб своими руками.

Особенности технологии изгиба труб

Гибка труб не относится к числу энергоёмких штамповочных операций, поэтому усилия при изгибе вручную невелики. Сложности заключаются в том, что без соблюдения определённых условий сечение согнутой трубы деформируется, а качество изгиба невысоко. Происходит это по следующим причинам:

• При изгибе на угол, превышающий 10…150, внутренние области сечения пребывают под действием напряжений сжатия, а наружные – растяжения. Поэтому на поверхности трубы появляются складки и/или трещины;
• Трубы, изготовленные из среднеуглеродистой стали (марок от сталь 40 и выше), имеют повышенную упругость. Это проявляется в эффекте пружинения гнутого профиля, когда его размеры не соответствуют заданным. При изгибе по сложному пространственному контуру пружинение может достигать 15…20%;
• Без принудительной фиксации конца трубы её торец искажается, и его граница теряет свою перпендикулярность относительно оси. В результате возникают сложности с монтажом прилегающих деталей.

С учетом этого, необходимо выбирать заготовки из труб, произведенных из пластичных марок сталей. Холоднодеформированные трубы гнутся хуже, чем трубы горячей прокатки. В целом, под ручную гибку более подходят бесшовные стальные трубы по ГОСТ 8732-76, а также трубы из пластичных цветных металлов и сплавов – алюминия, латуни, меди и т.д.

Читайте также

Гибка профильной трубы без использования трубогиба дома
Металлическая труба квадратного сечения считается универсальным строительным материалом для арочных и полукруглых конструкций. Примером может служить полукруглая арка для теплицы, гнутый козырек из…

 

Общая схема ручного трубогиба

Как сделать трубогиб? Независимо от способа изгиба – открытая или полузакрытая – самодельный трубогиб должен включать в себя:

1. Сменный профилированный ролик, по которому будет производиться обжатие.
2. Деформирующий рычаг, с помощью которого производится изгиб трубы.
3. Фиксатор одного из торцов.
4. Переналаживаемый шаблон или ограничитель хода рычага.
5. Защитный кожух.
6. Основание.

Некоторые конструкции самодельных трубогибов для трубы могут иметь привод, позволяющий выполнять деформирование толстостенных материалов. Для этого применяют гидравлические двигатели: они бесшумны, автономны и выполняют изгиб с повышенной точностью.

В простых случаях (соотношении R/d > 20; здесь R – внешний радиус гиба, d – наружный диаметр круглой трубы или размер стороны – для квадратной) трубогиб не потребуется, поскольку деформирующие усилия незначительны. Что бы их согнуть, достаточно расположить трубчатую заготовку в составном шаблоне, части которого последовательно перемещают в необходимом направлении.

Учёт пружинения (в градусах) при сгибании среднеуглеродистых сталей на углы 90…1800 выполняется с помощью следующей таблицы:

Ниже рассматриваются конструкции, которые можно изготовить в домашних условиях. Чертежи таких трубогибов доступны в Интернете, поэтому самоделки всегда получают с применением подручных средств .

Шаблонный трубогиб своими руками

Ручное сгибание по шаблону является простейшей технологией любой (в том числе, и пространственной) гибки труб. Часто её используют с заготовкой, нагретой в месте изгиба (например, газопламенной горелкой или паяльной лампой): пластичность металла повышается, а усилие деформирования – уменьшается.

Описание шаблонного трубогиба:

1. Фиксатор в форме якоря, куда вводится труба.
2. Подвижный/сменный упор, по оси которого имеется выемка, соответствующая дуге внешнего диаметра трубы.
3. Плита с крепёжными отверстиями.

На противоположной стороне упора выполняется скос, угол которого соответствует требуемому (после сгибания!) значению угла изгиба.

Пошаговый монтаж следующий. На опорную плиту устанавливают фиксатор, затем соосно ему крепят упор. Расстояние между деталями должно быть принято с учётом известного диапазона соотношений R/d. Весьма важно выдержать рекомендуемое значение радиуса закругления при переходе к изогнутой части трубы.

В соответствии с ГОСТ 17685-71 они принимаются такими:

• S/d < 0,03 – не менее 4d;
• S/d < 0,06 – не менее 3,6d;
• S/d < 0,11 – не менее 30d;
• S/d < 0,16 – не менее 2d.

Указанные ограничения действуют при холодном сгибании. Нагревом деформируемой части (не более, чем до 1500С) приведенные значения допустимо снизить на 12…15%. Максимальный угол данный тип трубогиба не ограничивает, однако при значениях углов, превышающих 450, на заготовке образуются складки, а сечение трубы теряет свою первоначальную форму.

Самодельный роликовый трубогиб

Преимуществами роликовых трубогибов являются расширенные технологические возможности и повышенная точность гибки. Конструкция приспособления проста:

1. Профилированный сменный ролик, свободно вращающийся на вертикальной (реже – горизонтальной) оси.
2. Поворотный рычаг с рукояткой.
3. Гибочный сменный ролик, закреплённый на противоположном плече рычага.
4. Упор-проводка.
5. Станина.

Для снижения усилия оба ролика должны свободно вращаться, для чего они устанавливаются в подшипниках качения. Поскольку каждая пара роликов приспособлена для изгиба труб с определённым внешним диаметром, то они должны быть быстросменными.

Материал деталей выбирают из тех же соображений, что и для предыдущего варианта. С целью повышения жёсткости упор-проводку можно приварить к корпусу. Радиус изгиба (выбираемый по вышеприведенным соотношениям) будет равен радиусу профиля гибочного ролика.

Изготовление намоточного трубогиба

Принцип действия такого трубогиба аналогичен предыдущему, но вместо поворотного ролика изгиб заготовки производит перемещающийся упор, который скользит по горизонтальным направляющим.

Намоточный трубогиб содержит:

1. Профилированный сектор, угол которого определяет максимально допустимый угол изгиба.
2. Короткую вертикальную ось, имеющую возможность свободно вращаться в шарикоподшипниковом узле.
3. Два смежно расположенных ролика, образующие подвижный упор.
4. Односторонние направляющие.
5. Ограничитель хода упора, который исключает его самопроизвольное смещение во время работы.
6. Предохранительную вилку, которая охватывает профилированный сектор, повышая точность позиционирования заготовки.

Конструктивно устройство более сложно, однако позволяет производить деформирование в условиях ограниченного пространства, а изменение угла не сменой роликов, а простой регулировкой исходного положения прижимного устройства. Такой трубогиб возможен с гидравлическим или электрическим вариантом привода.

Делаем арбалетный трубогиб

Арбалетный трубогиб наиболее компактен, хотя и отличается повышенной трудоёмкостью изготовления. Последовательность работы устройства заключается в том, что подлежащая изгибу трубчатая заготовка прижимается к двум жёстко зафиксированным на раме стальным роликам, расстояние между которыми определяется радиусом. В корпус трубогиба вмонтирован ручной гидроцилиндр (часто используют тормозной, от автомобиля). Нажимая на курок, производят впуск в одну из полостей цилиндра жидкости высокого давления, под воздействием которой шток поршня начинает перемещение к деформируемой заготовке. Поскольку ролики и цилиндр устанавливаются на одной опорной плите, то точность работы арбалетного трубогиба будет зависеть только от качества изготовления и сборки.

Достоинство устройства – исключение физических нагрузок, прикладываемых пользователем (в качестве источника давления можно использовать обычный домкрат). Недостаток – повышенная сложность работ в доме при сборке и наладке устройства: необходимо изготовить несущую рамку, тщательно подогнать её к имеющимся размерам домкрата, обеспечить соосность роликов и перпендикулярность перемещения штока оси исходной заготовки.

Гидравлический трубогиб

Гидропривод, обеспечивающий необходимое усилие, можно собрать и другим способом. Обычный автомобильный домкрат устанавливается на раму из швеллеров и снабжается двумя симметрично расположенными упорами (их можно предусмотреть регулируемыми).

К винту домкрата прикрепляют сменную насадку, профиль которой соответствует диаметру дуги внешнего сечения трубы. Расстояние между рёбрами рамы зависит от угла изгиба. Для реализации процесса домкрат помещают сверху деформируемой заготовки, предварительно фиксируя её по упорам.

Самодельный гидравлический трубогиб готов к использованию. Особо крупные трубы для безопасности дополнительно закрепляют при помощи болтов. Далее вращают винт, и производят деформирование до нужного значения.

Домкратный гидравлический трубогиб – удачное решение, позволяющее использовать имеющийся в арсенале домашнего мастера автомобильный домкрат. Недостатки – малая производительность и ограничения по длине заготовки (для длинных труб габариты рамы существенно возрастут).

Улитковый трубогиб

В таком трубогибе перемещение нажимного ролика обеспечивается вилкой, скользящей в направляющих, которые снабжены ограничителями. В вилке просверлены отверстия для установки двух роликов – малого, который будет выполнять деформирование, и большого, для фиксации трубчатой заготовки. Для перемещения вилки с противоположной её стороны предусмотрена рабочая рукоятка.

Порядок работ:

1. Изготовить прижимную вилку.
2. Выточить нажимные ролики (можно со сменными вставками, которые будут определять внешний диаметр трубы).
3. Вставить и закрепить ролики на вилке (можно и шплинтами, но лучше предусмотреть резьбовое соединение).
4. Из листового металла толщиной не менее 8 мм изготовить основание, предусмотрев в нём отверстия под крепёж.
5. Закрепить на основании ограничители хода вилки.

Недостатком улиткового трубогиба считается его малая производительность, поскольку ход вилки определяется размерами деформируемой части трубы, а также максимальным усилием деформирования. Зато улитковые трубогибы занимают мало места и просты в переналадке: достаточно переместить большой ролик в новое положение.

Роликовый трубогиб на автомобильных ступицах

Ограничение самодельных роликовых трубогибов – сложность производства сменных профилированных роликов. Обойти эту сложность можно, если в качестве секторов использовать автомобильные ступицы. Габариты приспособления увеличатся, но взамен возрастут его надёжность и устойчивость, что важно при сгибании длинных и толстостенных труб. Для изготовления потребуются:

1. Три автомобильных ступицы: две – подвижных, расположенных консольно, и одна – неподвижная, которая размещается продольно к оси устройства.
2. Две коротких оси, которые собираются на жёстком сварном кронштейне.
3. Поворотный механизм кулачкового или эксцентрикового типов, при помощи которого можно изменять расстояние между ступицами.
4. Осевая продольная направляющая, в качестве которой можно взять по размерам холоднокатаный швеллер.
5. Плоские ограничители хода.
6. Внутренний направляющий швеллер с отверстиями под болтовое крепление ограничителей.
7. Поворотная ручка.

Такая конструкция оправдает себя при изготовлении пространственных трубчатых элементов сложной формы. Наличие двух ступиц, диски которых разнесены по противоположным частям основания, позволяет прикладывать усилие локально, только к той части трубы, которая в данный момент изгибается. Это искупает такие недостатки конструкции, как сложность монтажа и наладки, а также увеличенные габаритные размеры.

Особенности трубогиба для профиля

Как сделать профильный трубогиб своими руками? Искажение профиля таких труб в процессе обычного деформирования сказывается не только на внешнем их виде, но и обуславливает сложности при последующей сварке конструкций. Вариант с разрезанием профиля в местах изгиба с последующим свариванием надреза нами не рассматривается, ввиду существенного ослабления прочности сечения.

Простейший профильный трубогиб состоит из следующих элементов:

1. Рамы в виде прямоугольного швеллера, сечение которого позволяет легко разместить там трубу по оси.
2. Пары плоских подающих роликов, которые устанавливаются на торцах рамы.
3. Винтового подающего механизма, включающего в себя силовой винт с рукояткой, гибочный пуансон и две опоры, устанавливаемые в центре рамы.
4. Подающей рукоятки, которая связана с роликами.

Крепление всех частей производится болтами, саму раму в сборе закрепляют на верстаке. Труба укладывается сверху на ролики, и вращением рукоятки подачи устанавливается напротив оси симметрии пуансона. Далее вращают винт, и выполняют изгиб, визуально контролируя требуемый угол.

Технология работы на самодельных трубогибах

Основные неудачи применения трубогибов, изготовленных своими руками, заключаются в существенной деформации поперечного сечения трубы, которое наблюдается при любой схеме деформирования. Потерю устойчивости сечения можно минимизировать или исключить созданием противодавления изнутри трубы.

Для этого существует несколько способов:

• Трубу, заполняют мелкозернистым песком, а в отверстия вставляют герметичные заглушки. Поскольку песок не сжимается, то внутреннее давление уравновесит внешнее, и деформации сечения не произойдёт;
• Применение для аналогичных целей обычной воды, которую перед работой следует полностью заморозить. Способ неудобен, однако вполне приемлем в холодную пору года;
• Использование в качестве источника противодавления пружины растяжения с подходящим диаметром. Пружину вкладывают внутрь трубы, затем заготовку деформируют;
• Заполнение трубы металлическими шайбами диаметром на 1…2 мм меньшим, чем внутренний диаметр. Детали нанизываются на стальной тросик, который пропускается сквозь трубу и закрепляется где-нибудь вне трубогиба. При изгибе шайбы получают возможность свободного перемещения вдоль оси трубы. Обладая высокой жёсткостью, они препятствуют деформации стенок.

При сгибании на малые углы (до 12…150) необходимости в описанных приёмах нет.

Заключение

В данной статье систематизированы и рассмотрены наиболее распространённые конструкции трубогибов, преимущественно – с ручным приводом. Все они могут быть изготовлены с применением недефицитных материалов, узлов и инструментов, имеющихся в распоряжении домашних мастеров. Не претендуя на полное освещение вопроса, ждём от пользователей новых эффективных конструкций данных приспособлений.