Как согнуть алюминиевую трубу в домашних условиях – выбор способа и оборудования

При монтаже различных трубопроводных систем приходиться гнуть трубы, имеющие круглое сечение. Если при этом не использовать трубогиб для круглой трубы, то попытка загнуть на определенный угол заготовку может привести либо к смятию круглой формы сечения с полной потерей проходного сечения, либо в месте сгиба появиться трещина. Поэтому для того, чтобы согнуть круглую трубу, были изобретены способы и сделаны специальные приспособления.

Все трубогибы можно разделить по способу механического воздействия на круглый профиль трубы. При этом стоит учитывать, что, несмотря на внешнюю схожесть, есть различия в подходе к технологии, выраженной различиями в методике сгибания при воздействии на круглый профиль трубы:

• на холодную,
• на горячую.

Так, к наиболее распространенным моделям трубогибов, которые сгибают круглую трубу на холодную, то есть без дополнительного нагрева места сгиба, относятся:

• обкаточные,
• намоточные,
• арбалетные,
• вальцовочные или прокатные.

Обкаточный трубогиб

Представляет собой наиболее простую конструкцию и позиционируется как ручное мобильное приспособление. Конструктивно он состоит из прочного основания, на котором закреплен неподвижный шаблон определенного диаметра. На центральной оси шаблона крепится рамочный рычаг с обкатным подвижным роликом.

Принцип работы такого механизма простой. Для начала заготовку прочно фиксируют на неподвижном шаблоне. Далее, с помощью рычага и обжимного ролика, трубу начинают плотно обкатывать вокруг шаблона так, что она в результате полностью повторяет радиус изгиба шаблона.

Недостатком таких приспособлений является то, что радиус изгиба соответствует диаметру неподвижного шаблона. Частично это можно решать за счет изменения размеров диаметров, путем замены неподвижного шаблона и обжимного ролика, так можно гнуть трубы с условным диаметром от 15 до 32 мм.

Выпускаются заводские модели, имеющие в своей конструкции сразу три шаблона разных диаметров и, соответственно, три обкаточных ролика, предназначенных для сгибания газоводопроводных труб основных типоразмеров.

Преимуществом обкаточного ручного трубогиба является его универсальность в применении из-за простоты конструкции, которая не занимает много места и позволяет производить ее монтаж как к слесарному верстаку, так и к практически любой временной поверхности в условиях стройки. Поэтому обкаточный трубогиб для круглой трубы наиболее часто изготавливают своими руками, чем приспособления других типов.

Особенности алюминия как металла

Сгибание алюминия в чистом виде, а также его сплавов, может иметь несколько нюансов:

• При получении металла чаще всего проводится процедура искусственного либо естественного старения. Это необходимо для того, чтобы структура исходного материала стала более стабильной. Что касается непосредственно алюминия, то тут подобная термическая обработка требуется также и для создания прочной поверхностной пленки основного оксида AI2O3. Именно эта защита не допускает появления коррозии на изделиях из этого материала. Также пленка усиливает прочность конструкции, но от этого страдает пластичность.
• Трубопрокатное производство с использованием алюминия может проходить методом прокатки, горячей экструзии либо выдавливания. В последнее время наибольшей популярностью пользуются последние две технологии, хотя именно благодаря прокату алюминиевая труба становится более прочной, но ее чувствительность к напряжениям при сгибании увеличивается.
• Любой метод сгибания профиля за счет особенности процесса предусматривает смену местоположения «нейтральной линии». Это виртуальная кривая, разделяющая зону под напряжением сжатия (которая примыкает к внутренней части обрабатываемой трубы) и растягиваемый участок, расположенный на внешней поверхности изгибаемого изделия. По этой причине алюминиевые конструкции и трубы из сплава этого металла наиболее часто расходятся по внешнему, а не по внутреннему радиусу.
• В строительной практике часто используют профили из чистого алюминия таких марок, как АД0, АД33, АД31 и пр. Помимо этого, большим спросом пользуются изделия их дюралюминов, к примеру, Д1 и Д16.Многие выбирают сплавы из алюминия и марганца. Но нужно учитывать, что дополнительные добавки могут снизить пластичность исходного материала. Если гибка алюминиевой трубы проводится в домашних условиях, химический состав заготовки часто не берется во внимание. Это и приводит к неудачам, например, к появлению сложного пространственного контура.
  По этой причине перед началом работы необходимо тщательно проверить марку сплава, из которого была изготовлена труба. Далее нужно действовать в соответствии с рекомендациями по работе с конкретным металлом.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

Если продукция оказалась несертифицированной, можно получить информацию из других источников:

• На торцевой части трубки должна быть маркировка. Расшифровать ее можно по справочнику, к примеру, по первому тому «Справочника конструктора-машиностроителя» Анурьева. Здесь будут указаны уровни пластичности материала.
• Самый доступный способ – это постукивание трубы молотком. Чем более звонкий звук, тем выше твердость металла.
• Можно использовать напильник. Элементы мягкого сплава, такого как АД0 либо АМг6, будут липнуть к инструменту. Твердые материалы отслаиваются от основы.
• Все разновидности дюралюминов, а в особенности Д16, обладают невысокой устойчивостью к коррозии. Поэтому производители выпускают такие трубы с поверхностным покрытием, выполненным методом анодирования. Это неудачные варианты для сгибания. Их можно повернуть лишь на небольшой угол.
• Изделия из дюралюминия будут пачкать руки, поэтому их легко отличить от чистого алюминия.

Намоточный тип трубогиба

По принципу работы схож с обкаточным, только в его конструкции предусмотрен подвижный шаблон. Фиксация заготовки осуществляется с помощью скобы, закрепленной непосредственно на самом шаблоне, а вот вместо обжимного ролика выполнен неподвижный упорный вал.

Работает намоточный трубогиб путем вращения шаблона, который и гнет трубу, как бы наматывая ее на центральный шкив, что и соответствует названию приспособления.

Изготавливаются такие приспособления, в основном, заводским способом, при этом в устройстве предусмотрен для механического сгибания электропривод центрального шкива через мотор редуктор.

Недостатком также является ограничение, которое связано с диаметром центрального шкива. А в случае ручного привода потребуется применение более мощного рычага и большого подшипника для вала центрального шкива.

К преимуществам можно отнести несложную конструкцию и относительно небольшие размеры.

Трубогибы арбалетного типа

Представляют собой основание с двумя разнесенными неподвижными роликовыми опорами, на которые и укладывается трубная заготовка. Процесс сгибания происходит за счет того, что ровно посредине между роликами на заготовку в месте будущего сгиба давит пуансон с определенным размером радиуса. Пуансон по форме схож с шаблоном, только представляет лишь часть его, размерами не больше половины круга. Сгибается заготовка, как дуга лука, сразу с двух сторон, что позволяет наименьшим образом деформировать сечение трубы в месте сгиба.

Для передачи усилия на пуансон используют, как правило, гидравлический привод, отсюда приспособление арбалетного типа носят второе название – трубогиб гидравлический.

Хотя наряду с гидравликой выпускают конструкции ручного трубогиба с винтовым приводом, как правило, такие приспособления значительно уступают в производительности последним и имеют более громоздкую конструкцию.

Преимуществом арбалетного гидравлического трубогиба является, прежде всего, механизация процесса сгибания, которая практически не требует физической силы для своей работы, а простая замена пуансонов делает приспособление еще и универсальным, позволяя сгибать практически любой небольшой по размерам металлопрокат.

К недостаткам можно отнести ограничение радиуса загиба. А также, для больших размеров заготовок в местах упора, возможно возникновение незначительного искривление диаметра сечения трубы, а вот при работе с тонкостенной трубой ее можно существенно помять.

Способы производства и технические характеристики алюминиевых труб

Прокат производится несколькими способами:

• прессования из алюминиевых деталей с круглым сечением;
• холодного деформирования (вытяжка, прошивка и калибровка);
• по принципу проката из нержавеющей стали: сварка штрипса или листа.

Производство алюминиевых труб
Современные технологии позволяют выпускать экономичные изделия высокого качества. Основная особенность алюминия – небольшой вес. Его плотность (ρ = 2,7 т/м³) более чем в 3 раза меньше ρ углеродистой стали (7,85 т/м³). Есть и другие достоинства цветного металлопроката:

• износостойкость;
• высокая сопротивляемость воздействию влаги;
• гибкость;
• пластичность;
• морозоустойчивость;
• отличная свариваемость;
• высокая электро- и теплопроводность;
• экологичность;
• стойкость к возникновению ржавчины.

Один из минусов алюминиевых деталей – невысокая прочность. Но это свойство компенсируется за счет легкости деформации металла без изменения основных характеристик. Отличная пластичность позволяет проектировать и строить сложные инженерные решения. Для производства профиля чаще применяются сплавы алюминия с медью, магнием, цинком, другими металлами. Они более прочные, хорошо переносят переменные силовые воздействия.

Алюминиевые трубы не сложно перевозить, погрузка не вызывает сложности. Профильные трубы недорого стоят, легко монтируются.

Алюминиевая продукция

Вальцовочные или прокатные трубогибы

Представляют собой конструкцию с тремя роликами, два из которых неподвижны, а один, установленный посредине, способен перемещаться вверх-вниз относительно двух других. Такое расположение вальцовочных роликов при поступательном движении трубы позволяет производить ее изгиб по дуге. За несколько прокаток можно получить требуемый радиус изгиба трубы.

К недостаткам прокатного метода можно отнести низкую производительность ручных приспособлений.

Достоинством является возможность гнуть практически все виды профилей, в том числе тонкостенных размеров.

Стоит отметить, что прокатный метод сгибания хорошо себя зарекомендовал на промышленных универсальных гибочных станках, где применяется механическая прокатка заготовки с помощью электропривода, а количество вальцующих роликов определяется технологической картой.

Гибка круглой трубы с помощью дорна является достаточно старой технологией. Так, различают несколько видов дорна, таких как:

• жесткий в виде неподвижного стержня;
• шлифованный с определенной криволинейной формой;
• сегментный, состоящий из набора изгибающихся сегментов.

Достоинством такого метода является то, что он позволяет сгибать круглую трубу на достаточно малые радиусы практически под прямым углом.

Способы гибки

В данном оборудовании могут применяться такие способы гибки:

• Проталкивание. В этом случае алюминиевую трубу толкают между роликами станка: на один из роликов возлагается задача отклонять заготовку. Таким образом достигается получение дугообразного изгиба, при очень незначительном радиусе искривления. Величина радиуса изгиба определяется умножением на 6 диаметра трубы.
• Прокат. Алюминиевую трубу диаметром от 10 до 100 мм прокатывают сквозь гибочные ролики, которые должны строго соответствовать диаметру изгибаемой трубы. Для осуществления этой операции применяют трехвалковый трубогиб, который способен выполнять сгибания в виде кольца, спирали и дуги. С его помощью можно обрабатывать как круглый, так и прямоугольный профиль. Прокатка осуществляется в несколько заходов.
• Обкатывание. Для сгибания задействуется обкатная головка трубогиба, которая сгибает заготовку под давлением. На участках без давления происходит прогибание трубы в противоположную сторону. Нагревание обкатывание не сопровождается. Чтобы заготовка не сжималась, нужно следить за соблюдением минимального радиуса сгиба: она равняется умноженному на три радиусу трубы.
• Сгибание давлением. Тут для прессовки применяются штампы, деформирующие заготовки с внешней стороны, или гидроформирование, когда для сгибания изнутри в границах формы труба заполняется водой или маслом под давлением.

Трубогиб для профильной трубы

В основном, для сгибания профильной трубы применяют прокатные трубогибы, на которых вальцы выполнены по виду профиля в форме прямоугольного сечения.

Главным отличием при сгибании прямоугольного профиля от круглой трубы — это большие радиусы гиба. При дальнейшей попытке уменьшения радиуса изгиба начинает происходить определенная деформация прямолинейных линий стенок профиля, что значительно уменьшает проходное сечение и снижает конструкционные свойства.

Прибор для сгибания труб

Трубогиб для гибки труб позволяет сделать все изгибы максимально качественно и быстро. Такая вещь имеет большое количество разновидностей по методу изгибания:

Арбалетная. Принцип работы такой конструкции основан на применении определенной формы, которая нужна для труб, имеющих определенный диаметр

Пружинная. В ее основе используется специальная пружинная конструкция, выполненная из стали. Она помогает избежать деформации и сгибать трубы из пластика своими руками.

Дорновая. Такая конструкция позволит сгибать трубы, имеющие предельно тонкие стенки.

Сегментовая. Принцип работы данного прибора основан на специальном сегменте, который способен растянуть изделие вокруг себя.

Как согнуть трубу без трубогиба

Если же все-таки у вас появилась необходимость согнуть круглую трубу, а ручного трубогиба нет то, как согнуть трубу правильно — можно порекомендовать несколько вполне работающих способов. Итак:

1. Нужно заполнить трубу песком, при этом, чтобы песок не высыпался, временно законопачиваем ветошью концы. Найдя округлую поверхность так, чтобы можно было прочно закрепить один конец трубы с помощью насадки в виде трубы большего диаметра, достаточной длины для рычага, постепенно загибаем нашу заготовку на необходимый угол.
2. Точно таким же способом можно загнуть металлическую трубу небольшого диаметра, применив вместо песка крошки льда или плотно набив снегом.
3. Для того чтобы согнуть в руках металлопластиковую трубу и не сломать, необходимо вовнутрь трубы засунуть пружину чуть меньшего диаметра. По окончании процесса сгибания она без труда должна выйти из трубы.

Если вы знаете другой способ, как согнуть круглую трубу без трубогиба, то поделитесь своим опытом в блоке комментариев.

Образцы гибки труб в автомобильной промышленности.