Jak ohýbat trubku: nejlepší metody

Různé způsoby ohýbání trubek jsou požadovány v případech, kdy obrobek není podroben svařování pro vytvoření tuhé kovové konstrukce a není možné použít závitové spoje. Tato technologie má své výhody, ale není bez nevýhod. Ohýbání trubek by měli provádět odborníci po provedení nezbytných výpočtů.

Obecně platí, že ohýbání poskytuje jednu nespornou výhodu – trubka zůstává neporušená, což eliminuje netěsnosti. Proto je tolik oblastí výroby, kde se tato metoda používá. V našem článku budeme hovořit o metodách, kterými se ohýbání provádí, jaké zařízení se používá a jaké jsou nuance tohoto procesu.

Základní technologie ohýbání trubek

Ohýbání trubek lze provádět různými způsoby. Výběr jedné nebo druhé metody závisí na faktorech, jako jsou:

• průměr potrubí;
• kvalitativní ukazatele pevnosti trubky po ohybu a její trvanlivost;
• materiál obrobku;
• maximální přípustná deformace objektu;
• profil;
• poloměr ohybu;
• Tloušťka stěny;
• požadovaná přesnost ohybu.

Tento způsob ohýbání trubek se používá v situacích, kdy použití ohýbacích jednotek trubek pracujících se studeným materiálem není možné. Horká metoda je poměrně pracná. Zahrnuje předehřátí potrubí a použití plniv. Čištěný říční písek často působí jako druhý. Je důležité, aby v něm nebyly žádné organické předměty a příliš malé částice (při zvýšení teploty se mohou slinovat a vypálit na povrch), stejně jako vlhkost (v důsledku zahřívání obrobku se může změnit na páru a kriticky zvýšit tlak v potrubí).

Při ohýbání je trubka vystavena teplotě cca +900 °C. Délka pracovního úseku závisí na úseku a poloměru ohybu. V tomto případě je nutné vyloučit popáleniny nebo přehřátí – to snižuje kvalitu produktu. Když jsou všechny manipulace dokončeny a potrubí získá požadovanou konfiguraci, odstraní se z něj zátky, odstraní se písek a jeho vnitřní povrch se umyje.

Tento způsob ohýbání trubek má ve srovnání s předchozím řadu výhod: je technologicky vyspělejší, proces trvá méně času a taková produktivita pomáhá snižovat náklady na práci. Metoda za studena ohýbá polotovary z tvárných neželezných kovů. Například měď a hliník mají vysokou tažnost, takže trubky z tohoto materiálu lze snadno deformovat bez předehřívání.

Abych byl upřímný, ohýbání snižuje kvalitu trubek a způsobuje jim některé vady. Nejčastěji se vyskytují:

• ztenčení vnější stěny vzhledem k ohybu;
• tvorba vlnitých nepravidelností na vnitřní stěně vzhledem k ohybu;
• změna tvaru dutiny trubky (průchod se nemusí stát kulatým, ale oválným).

Tenkostěnné výrobky vyrobené z měkkých kovů jsou obzvláště náchylné k deformaci, proto metody ohýbání trubek s touto vlastností vyžadují povinné použití mechanického stabilizátoru – trnu.

Trn je speciální zařízení, které se při ohýbání umísťuje do pracovní části dutiny trubky, aby se zabránilo výrobní deformaci jejích stěn. Konstrukce trnu může být pevná nebo flexibilní.

Pevný trn je tyč vyrobená z tvrdého materiálu. Na jedné hraně pracovní strany má zaoblený tvar. Instaluje se do dutiny trubky v místě ohybu. Pružný trn je také vyroben z tvrdokovu, ale na okraji má jeden nebo více ohybových segmentů ve formě koulí nebo polokoulí zvláštní konfigurace.

Doporučené články o kovoobrábění

Tím, že je během provozu uvnitř potrubí, zajišťuje zachování tvaru jeho stěn. Po dokončení ohýbání musí být trn odstraněn. V procesu vyhazování kuličky navíc vyrovnávají vnitřní povrch produktu. Použití ohebného trnu je poněkud složitější – je zapotřebí zařízení pro jeho automatické ovládání zabudované do ohýbačky trubek.

Zařízení pracující s trnem jsou pouze stacionárního typu. Způsob ohýbání trubek v tomto případě může být automatický nebo poloautomatický. Nejproduktivnější a nejdražší jednotky jsou vybaveny CNC systémem, který monitoruje a řídí všechny technické aspekty pracovního postupu.

Typy zařízení na ohýbání trubek

Všechny ohýbací jednotky lze rozdělit do tří skupin podle typu pohonu:

1. Rolovací zařízení. Tato zařízení jsou ovládána ručně. S jejich pomocí můžete ohýbat tenkostěnné kovové nebo polymerové trubky malého průměru. Výhody takového zařízení: nízké náklady na práci, schopnost dělat vše sami. Nevýhody – potřeba využít fyzickou sílu mistra, malý rozsah průměrů potrubí, neschopnost pracovat s obrobky nestandardních velikostí.
2. Zařízení s mechanickým (hydraulickým) pohonem. Způsob ohýbání trubek s jejich použitím je považován za univerzální. Profesionální přístroje tohoto typu se používají ve stavebnictví, průmyslu a dalších oblastech. Výhody hydraulických instalací: vyšší produktivita než u předchozího typu ohýbaček, zpracováno velké množství obrobků za jednotku času, lze pracovat s trubkami velkých průřezů. Existuje pouze jedno mínus, ale významné: pokud hydraulický válec selže, nelze jej opravit – pouze kompletní výměna.
3. Zařízení s elektrickým pohonem. Elektromechanické jednotky lze často nalézt na investičních stavbách a průmyslových podnicích. Metody ohýbání trubek pomocí zařízení tohoto typu se vyznačují vysokou přesností, kvalitou hotových výrobků a vysokou produktivitou. Dnes existuje mnoho modelů elektromechanických ohýbacích strojů. Některé z nich se dokonce vyrovnávají s trubkami o velkém průměru a přesnost takové manipulace je velmi vysoká. Nevýhodou tohoto typu zařízení je jeho malá mobilita, která je dána hmotností stroje a nutností připojení ke zdroji napájení.

V souladu s principem činnosti je zařízení rozděleno do následujících typů:

• Automaticky – zařízení je řízeno CNC systémem, předem nakonfigurovaným masterem. Řízení výroby probíhá automaticky pomocí senzorů.
• Páka – má ruční ovládání, k nárazu na předmět dochází s využitím fyzické síly mistra. Při práci s tenkostěnnými obrobky lze tímto způsobem ohýbání trubek dosáhnout úhlu 180 °.
• Kuše – dává obrobku tvar úhlu 90°. Toto zařízení nezabírá mnoho místa. S ním můžete zpracovávat obrobky z polymerů a neželezných kovů.
• Hydraulické – k nárazu na potrubí dochází pomocí hydraulického válcového stroje.
• Obloukové – zařízení s ručním ovládáním. Ohýbání nastává průchodem trubky přes segment šablony.
• Tříválec (válec) – agregát s ručním pohonem, působí na obrobek pomocí systému tří válečků. Použití této metody ohýbání trubek umožňuje zpracovávat obrobky z tvrdých kovů a snižuje riziko prasklin nebo deformací.
• Pružina – vyrobena z pružinové oceli. Během provozu je do dutiny trubky umístěna pružina, poté master aplikuje fyzickou sílu, aby změnil tvar obrobku. Tento způsob zpracování je vhodný pro bezešvé obrobky malého průměru.

Nuance ohýbání trubek z neželezných kovů

Jednou z charakteristických vlastností neželezných kovů je jejich vysoká tažnost. Provedení ohýbání však nemusí stačit. Aplikované tlakové a tahové síly jsou často příčinou rozdrcení a dokonce i roztržení obrobku. Abyste tomu zabránili, je důležité přísně dodržovat technologické pokyny.

Při práci s polotovary z mědi a mosazi se používají způsoby ohýbání trubek za studena i za tepla. V obou případech je do dutiny předmětu umístěna výplň: pro studenou metodu – roztavená kalafuna, pro horkou metodu – písek. Technologicky se proces neliší od práce s ocelovými trubkami.

Než se přistoupí k ohýbání měděných nebo mosazných polotovarů, musí být vypáleny a poté ochlazeny. Tepelný účinek na oba materiály je stejný: +600…+700 °С. Ale způsoby jejich chlazení jsou různé: měď se k tomu ponoří do vody a mosaz se nechá na vzduchu.

Když dýmka získá požadovaný tvar, taví se z ní kalafuna. Aby nedošlo k porušení integrity produktu, proces extrakce začíná od okrajů. Ohýbačka trubek může být buď jednoduchý nástroj, nebo složitý technologický stroj.

Zařízení s ručním pohonem pracují díky použití značné fyzické síly masteru a hydraulické jednotky jej vyžadují minimální množství. Stroje obou typů mají výměnné trysky, které umožňují pracovat s obrobky různých průměrů.

Přestože se trubky vyrobené z mědi a mosazi ohýbají snáze než trubky ocelové, složitost procesu spojená s fyzikálními zákony zůstává stejná – v místě ohybu se vnější stěna obrobku natahuje a ztenčuje.

Současně se vnitřní stěna smršťuje a zesiluje. Takové deformace mohou vést ke změně tvaru dutiny trubky z kulaté na oválnou a snížit její propustnost. Proto, než přistoupíte k některé z metod ohýbání trubek, je důležité přijmout opatření k prevenci negativních jevů.

Způsoby práce s hliníkovými trubkami jsou stejné jako s mědí nebo mosazí:

• pomocí válečků;
• válcování;
• rollback;
• tlak.

Před výběrem způsobu ohýbání hliníkových trubek je důležité seznámit se s dostupnými možnostmi. První je vhodný pro práci s tenkými obrobky, jejichž průřezový průměr nepřesahuje 10 cm, lze s ním dosáhnout jemného ohybu bez vysoké přesnosti. Minimální poloměr ohybu je přísně stanoven a je 5-6 průměrů potrubí.

Stupeň ohybu závisí na poloze vychylovacího válečku. Tato metoda se obvykle nachází při práci s dekorativními prvky interiéru. Pomocí druhého způsobu se manipuluje s trubkami velkých průřezů. K tomu se často používá 3-válcová ohýbačka. Obrobek je umístěn mezi hnacími válečky. Poloměr ohybu se nastavuje změnou jejich polohy.

Při tomto způsobu ohýbání trubek je získání přesného úhlu ještě obtížnější než u prvního. Na druhé straně může obrobek procházet válečkovým systémem, dokud není dosaženo požadované konfigurace.

Při válcování se do dutiny trubky nedává výplň, proto je tato metoda použitelná pouze v případech, kdy je potřeba mírný ohyb. Při práci tímto způsobem nebude možné splnit přesné požadavky na míru oválnosti řezu v oblasti dopadu.

Při práci s hliníkem se často setkáváme s použitím tlaku jako metody ohýbání trubek. K tomu se používají lisy s nainstalovanými razítky požadovaného tvaru matrice. Obrobek získá požadovanou konfiguraci pod vlivem vnějšího tlaku z jednotky.

Existuje také metoda, kdy je obrobek ohnut v důsledku vnitřního tlaku. K tomu je trubka umístěna do formy a voda je přiváděna do vnitřní dutiny pod tlakem tak velkým, že ji přitlačuje ke stěnám.

Práce s duralovými výrobky je poměrně obtížná – jsou pružné a velmi odolné. Pro efektivní zpracování musí být nejprve vypáleny při teplotě + 350 . + 400 ° C a poté ochlazeny na vzduchu.

Metody ohýbání trubek o velkém průměru

Relativně nedávno se objevily dva způsoby ohýbání trubek o velkém průměru. První je pomocí vysokofrekvenčních a průmyslových frekvenčních proudů. Druhým je ohýbání s protahováním. Při práci s proudy se obrobek o průměru 95–300 mm nejprve ohřeje ve vysokofrekvenční instalaci, poté se trubce předá požadovaný ohyb a poté se ochladí.

Zařízení pro první způsob se skládá ze dvou částí: mechanické (ohýbačka trubek) a elektrické (vysokofrekvenční instalace a vlastní elektrická část).

Pouze vyhřívaná část potrubí, která se nachází v zóně induktoru, je vystavena deformaci. Dodání požadovaného tvaru obrobku je způsobeno vlivem vychylovacího válce. Touto metodou lze dosáhnout malých poloměrů ohybu.

Druhý způsob ohýbání trubek se provádí na natahovacích ohýbacích strojích vybavených točnou. Zařízení natahuje a ohýbá materiál velkou silou – tak se získávají výrobky se strmými rohy a stejnou tloušťkou stěny po celé ploše.

Výraznou výhodou tahového ohýbání je, že umožňuje ohýbat trubku se stěnami o tloušťce 2–4 mm o 180°. Tato metoda se používá pro tvarování velkoprůměrových obrobků v leteckém průmyslu, automobilovém průmyslu, stavbě lodí, při kladení potrubí – zkrátka v těch oblastech, kde je kvalita trubek obzvláště důležitá.