Гибка труб

Трубы изгибают по дуге различного радиуса или другой кривой под различными углами и в различных плоскостях. Гнутые трубы широко применяют для изготовления бензиновых, масляных, воз­душных трубопроводов, в автомобилях, тракторах, самолетах, ме­таллорежущих станках и других машинах.

Трубы гнут:

  • ручным и механизированным способами;
  • в горячем и холодном состоянии;
  • с наполнителями и без наполнителей.

Способ гибки зависит от диаметра трубы, величины угла загиба и материала труб.

Гибка труб в горячем состоянии

Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100 мм. При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, а затем один конец закрывают деревянной или металлической пробкой. Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим, про­сеянным через сито с ячейками размером около 2 мм песком, так как наличие крупных камешков может привести к продавливанию стен­ки трубы, а слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре спекается и пригорает к стенкам трубы.

Для механизации наполнения (набивки) труб песком применяют молотковые или вибрационные установки. Если установок нет, тру­бу наполняют песком через воронку, а уплотняют обстукиванием трубы молотком; удары молотка наносят снизу вверх при одновре­менном ее повертывании до тех пор, пока при ударе по трубе не будет слышаться глухой звук.

После заполнения песком второй конец трубы забивают деревян­ной пробкой, у которой должны быть отверстия или канавки для вы­хода газов, образующихся при нагреве (рис. 189,а).

Гибка труб в горячем состоянии

Гибка труб в горячем состоянии

Диаметры пробок (заглушек) зависят от величины внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твердых пород дерева в виде конусной пробки длиной, равной 1,5-2 диаметрам трубы, с конусностью 1 : 10. Для труб больших диаметров заглушки изготовляются из металла.

Для каждой трубы, в зависимости от ее диаметра и материала, должен быть установлен минимально допустимый радиус изгиба. Радиус закругления при гибке труб берется не меньше трех диамет­ров трубы, а длина нагреваемой части зависит от угла изгиба и диа­метра тpyбы. Если трубу изгибают под углом 90°, то нагревают учас­ток, равный шести диаметрам трубы; если гнут под углом 60°, то нагревают участок, равный четырем диаметрам трубы; если под уг­лом 45° -трем диаметрам и т. д.

Длина нагреваемого участка трубы определяется по формуле:

L = α · d / 15 мм,

где

L-длина нагреваемого участка, мм;

α — угол изгиба трубы, град;

d — наружный диаметр трубы, мм;

15 — постоянный коэффициент (90 : 6 = 15 мм).

Участок изгиба на трубе размечают мелом. Выполняется эта опе­рация по заранее заготовленным шаблонам. В процессе гибки трубу проверяют по месту или по изготовленному из проволоки шаблону.

При гибке труб в горячем состоянии работают в рукавицах.

Трубы нагревают паяльными лампами в горнах или пламенем газовых горелок до вишнево-красного цвета на длине, равной шести диаметрам. Топливом в горнах может быть древесный уголь и дро­ва. Лучшим топливом является древесный уголь, который не со­держит вредных примесей и дает более равномерный нагрев.

В случае перегрева трубу до гибки охлаждают до вишнево-крас­ного цвета. Трубы рекомендуется гнуть с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудшает качество металла.

При нагреве обращают особое внимание на прогрев песка. Нельзя допускать излишнего перегрева отдельных участков; в случае пере­грева трубу охлаждают водой. От достаточно нагретой части трубы отскакивает окалина.

По окончании гибки выколачивают или выжигают пробки и вы­сыпают песок. Плохое, неплотное заполнение трубы, недостаточный или неравномерный прогрев перед гибкой приводят к образо­ванию складок или разрыву. Изгиб трубы проверяют шаблоном.

При гибке в трубном прижиме в горячем состоянии стальную трубу вставляют в трубный прижим, между угловой выемкой осно­вания и сухарем с уступами, и вращением рукоятки зажимают. При гибке сварных труб шов располагают снаружи, а не внутри изгиба, иначе труба может разойтись по шву. На конец изгибаемой трубы надевают отрезок трубы большего диаметра так, чтобы конец немного не доходил до места изгиба, затем обхватывают трубу двумя руками, с большим усилием отводят ее в направлении изгиба (рис. 189,б).

Гибка труб в холодном состоянии

Гибка труб в холодном состоянии выполняется при помощи различных приспособлений. Простейшим приспособле­нием для гибки труб диаметром 10-15 мм в свободном состоянии явля­ется плита с отверстиями, в которой в соответствующих местах уста­навливаются штыри (рис. 190,а), служащие упорами при гибке.

Гибка труб в холодном состоянии

Гибка труб в холодном состоянии

Трубы небольших диаметров (до 40 мм) с большими радиусами кривизны гнут в холодном состоянии, применяя простые ручные приспособления с неподвижной оправкой (рис. 190,б). Гибочная оправка 4 крепится к верстаку 1 с двух сторон скобками 2. Трубу для гибки вставляют между гибочной оправкой и хомутиком 3, на­жимают руками и гнут ее по желобообразному углублению гибоч­ной оправки.

Трубы диаметром до 20 мм изгибают в приспособлении (рис. 191). Приспособление крепится к верстаку при помощи ступицы и плиты 1. На одной оси ступицы и плиты находится неподвижный ролик-шаблон 6 с хомутиком 7. Подвижный ролик 2 закреплен в скобе 4 с рукояткой 3. Трубу 5 для изгиба вставляют между роликами так, чтобы конец ее вошел в хомутик 7. Затем рукояткой 3 повертывают скобу 4 с подвижным роликом 2 вокруг неподвижного ролика-шаблона 6 до тех пор, пока труба не изогнется на требуемый угол.

Гибка труб в холодном состоянии в приспособлении

Гибка труб в холодном состоянии в приспособлении

Гибка медных и латунных труб

Гибка медных и латунных труб. Подлежащие гибке в холодном состоянии медные или латунные трубы заполняют расплавленной канифолью. Порядок гибки аналогичен описанному ранее. Канифоль после гибки выплавляют, начиная с концов трубы, так как нагрев середины трубы, наполненной канифолью, разры­вает трубу.

Медные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, отжи­гают при 600-700°С и охлаждают в воде.

Наполнитель при гибке медных труб в холодном состоянии — канифоль, а в нагретом -пе­сок.

Латунные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, пред­варительно отжигают при 600-700°С и охлаждают на воздухе.

На­полнители те же, что и при гибке медных труб.

Дюралюминиевые трубы перед гибкой отжигают при 350-400°С и охлаждают на воздухе.

Механизация гибки труб

При массовом изготовле­нии деталей из труб небольших диаметров применяются ручные трубогибочные приспособления и рычажные трубогибы, а для гибки труб больших диаметров (до 350 мм) — специальные трубогибочные стан­ки и прессы.

Гибка труб в кольцо производится на трехроликовом гибочном станке. На рис. 192 показан момент гибки в кольцо трубы диаметром до 25 мм без наполнителя.

Гибка трубы в кольцо

Гибка трубы в кольцо

Перед гибкой налаживают станок — регулируют положение верхнего ролика 5 относительно двух нижних роликов 1 и 2 враще­нием рукоятки 4. При вращении рукоятки по часовой стрелке верх­ний ролик опускается вниз и, наоборот, при вращении против часовой стрелки идет вверх.

Широко используются новые способы гибки труб — гибка с растяжением заготовки и гибка с нагревом токами высокой частоты. Первый способ заключается в том, что заготовку подвергают совмест­ному действию растягивающих (превышающих предел текучести ме­талла) и изгибающих усилий. Этот процесс осуществляется на гибочно-растяжных машинах с поворотным столом. Гнутые этим спосо­бом детали имеют высокую прочность и меньшую массу. Такой способ применяют при изготовлении труб для самолетов, автомашин, морских и речных судов и др.

При гибке труб с нагревом токами высокой частоты нагрев, гибка и охлаждение происходят непрерывно и последовательно в специаль­ной высокочастотной установке типа трубогибочных станков. Уста­новка допускает гибку труб диаметром от 95 до 300 мм. Она состоит из двух частей: механической и электрической; механическая часть представляет собой станок для гибки труб, а электрическая состоит из электрооборудования и высокочастотной установки. Указанный способ имеет ряд преимуществ: обеспечивается меньшая овальность в месте изгиба трубы, высокая производительность (в 4-5 раз выше других способов), процесс механизирован.

Правильно изогнутыми считаются трубы, не имеющие вмятин, выпучин и складок.

При гибке труб необходимо соблюдать следующие условия:

  • тщательно следить за равномерностью вытягивания внешней стенки и посадки внутренней стенки трубы;
  • учитывать, что внешняя стенка трубы легче вытягивается, чем происходит посадка внутрен­ней стенки трубы;
  • трубу гнуть плавно, без рывков;
  • появившиеся складки правят молотком.
  • Для предупреждения складок трубу сначала гнут несколь­ко больше, чем следует по шаблону, а затем отгибают в соответствии с шаблоном;
  • во избежание разрыва нельзя гнуть трубу и выправлять складки, если труба охладилась до светло-вишневого цвета (800ºС). Поэтому трубы больших диаметров гнут с многократным наг­ревом;
  • после проверки трубы шаблоном удаляют проб­ки, высыпают песок и обрезают концы по шаблону, затем очищают и промывают трубу внутри.

Развальцовка (вальцевание) труб

Развальцовка (вальцевание) труб заключается в расширении (раскатывании) концов труб изнутри специальным инструментом (вальцовкой). Для этого инструмент 2 (рис. 193) за­жимают в слесарных тисках. Трубу вставляют в соответствующее по диаметру отверстие, а затем уда­рами молотка по правке 1 развальцовывают конец трубы до необходимых размеров. Концы труб диамет­ром больше 18 мм развальцовывают при помощи спе­циальной вальцовки (рис. 194), которая состоит из стального стержня 5, на одном конце которого имеет­ся конус 1, а на другом — квадратная головка 6. Стер­жень 5 помещен в корпус 3, внутри которого размещены ролики 2, имеющие небольшую конусность.

Развальцовывание труб в слесарных тисках

Развальцовывание труб в слесарных тисках

Процесс развальцовывания состоит в том, что на конец трубы 1 (рис. 195) надевают фланец 2 с выточенными в его отверстии канавка- — ми 5, затем в трубу встав­ляют вальцовку с роликами и вращают. При вращении вальцовка роликами 3, 4 раскатывает трубу, вдавливая металл тру­бы в канавки 5 фланца до тех пор, пока они не заполнятся до от­каза. Если вращение вальцовки становится свободным, подтягива­ют гайку 4 (см. рис. 194), углубляя тем самым конус в трубу.

Специальная вальцовка

Специальная вальцовка

Наиболее производительным является вальцевание на специаль­ных вальцовочных машинах и различных механизмах.

Виды и причины брака при гибке

При гибке метал­ла брак чаще всего проявляется в косых загибах и механических по­вреждениях обработанной поверхности как результат неправиль­ной разметки или закрепления деталей в тисках выше или ниже раз­меточной линии, а также неправильного нанесения ударов.

Техника безопасности при гибке, В целях обе­спечения безопасности заготовки укрепляют в тисках или других приспособлениях прочно, работают только на исправном оборудо­вании.

Перед началом работы на гибочных станках знакомятся с инструк­цией; работу выполняют осторожно, чтобы не повредить пальцы рук. Работают в рукавицах и застегнутых халатах.