Самодельный профилегиб и трубогиб: нормы, рекомендации, способы сгибания, примеры

Если без воды и ни туды, и ни сюды, то без трубы вообще и ни туды, и ни сюды. По трубам не только текут вода, стоки, хладоагент. По трубам поступает газ, проходят коммуникации, тяги управления механизмами. В строительстве и ремонте нельзя обойтись без разного рода профилей, стандартных и фасонных. Все это нужно гнуть, и не как попало, а по форме и в размер. Можно ли сделать хороший профилегибочный станок своими руками? Можно, а как – посмотрим. Принципы изгибания труб и профилей одни и те же, т.к. труба – разновидность профиля.

Требования к изгибам

Прежде чем браться за принципы и конструкции, нужно знать, до какой степени трубы и профили можно изгибать. Изгиб на угол – это уже не изгиб, а надлом: нести нагрузку и пропускать поток он не способен. Требования к изгибам труб таковы:

• При толщине стенки трубы до 2 мм и диаметре d=5-20 мм минимально допустимый радиус изгиба R=4d; при d=20-35 мм R=5d; при d более 35 мм трубу гнуть нельзя, изгиб нужно делать сборным из секций.
• Если толщина стенки более 2 мм, то при d до 35 мм R=3d; d=35-60 мм R=4d и d=60-140 мм R=5d. Трубы еще шире гнуть опять же нельзя.
• Трубы особо тонкостенные, толстостенные и особо толстостенные гнуть нельзя.

Указанные значения касаются труб из конструкционной стали, латуни и титана. Для меди и металлопластика их можно принять такими же: малая прочность металла компенсируется его высокой пластичностью. Для алюминия значения минимального радиуса изгиба, выраженного в диаметрах трубы, нужно увеличить на единицу (если для стали R=4d, то для такого же алюминия будет R=5d), а для дюраля – не менее чем на 2 единицы. То же касается труб стальных хромированных и никелированных (хром и никель очень хрупки). Бронзовые трубы гнуть, как правило, нельзя, за исключением труб из бериллиевой бронзы. Кадмированные стальные трубы гнутся как обычные.

Примечание: у особо тонкостенных труб нормируется толщина стенки трубы в зависимости от диаметра просвета; скажем, при диаметре просвета в 5 мм стенка может быть 0,3; 0,4; 0,5 мм, а при диаметре просвета в 80 мм – 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 мм. Для толстостенных и особо толстостенных труб нормируется отношение диаметра просвета к толщине стенки трубы 6-12,5 для толстостенных и менее 6 – для особо толстостенных.

Допустимые радиусы изгиба и его способы для профилей указываются в спецификациях на них. В первом приближении можно считать d равным НАИБОЛЬШЕМУ размеру сечения профиля. Важно знать, что нажим на профиль при изгибании должен быть на его сплошную или выпуклую сторону, иначе противоположная пойдет складками. Любой гибочный станок должен конструироваться и изготовляться с учетом этих обстоятельств.

Классификация гибочных станков

Не промышленные гибочные станки классифицируются по следующим признакам:

1. По способу изгибания – см. соотв. раздел.
2. По мобильности – стационарные, переносные и носимые.
3. По типу привода – ручной, электрический, гидравлический.
4. По кинематике передаточного механизма – толкатель, винт, шестерни, зубчатая рейка с храповиком.

Пояснения к п. 2: стационарный станок требует установки на прочной устойчивой опорной поверхности, слева на рис. Переносной (в центре) не дает реакции на опору и может быть установлен где угодно. Носимый кроме того и не дает момента отдачи, им можно пользоваться на весу, справа на рис.

Примечание: торговое обозначение «мобильный гибочный станок» может обозначать любой, кроме стационарного на отдельном фундаменте. Поэтому при покупке руководствуйтесь приводимыми ниже сведениями, особенно что касается опорной поверхности. К примеру, ручным гидравлическим трубогибом на обычном столе пользоваться нельзя – качать рукоятку домкрата приходится со значительным усилием, и оно передается на стол.

Любой профилегиб может быть большим и маленьким, легким и тяжелым, предназначенным для тонкой и грубой работы, развивающим усилие в пару килограмм или несколько тонн. Взгляните на рис. слева: простейшая сварная рама, автомобильный домкрат, который не потерял пригодности для использования по прямому назначению. Такой самодельный профилегибочный станок поместится на верстаке, а гнуть им можно все, что в принципе гнется.

Рекомендации самодельщикам

Чтобы сделать профилегиб своими руками, который будет гнуть трубы с уголками, а не сам себя, нужно правильно подобрать по усилию изгибания размеры деталей станины. Предполагается, что изготовлена она будет из обычной конструкционной стали.

Толщину металла деталей станины следует брать не менее 1/6 диаметра изгибаемой трубы. К примеру, если нужно гнуть трубы до 35 мм, то металл станины нигде не должен быть тоньше 6 мм, иначе туда пойдет концентрация напряжений. Вспомним первейший из законов сопромата: где тонко, там рвется.

Толщина опорной плиты должна быть вдвое больше, так же как наименьшая толщина пуансона с матрицей. Диаметры роликов выбираются не менее трех диаметров трубы для изгибания прокатом, и по допустимому радиусу изгиба во всех остальных случаях.

Размеры полок уголка, из которого сваривается станина, должны быть не меньше трех диаметров трубы, а размер полки швеллера – не менее 2 его диаметров. Например, при тех же 35 мм максимум изгибаемых для станины нужен либо уголок 100х6, и это на пределе, либо швеллер 70х6.

Как гнут трубы и профили?

Пластичной изгибной деформации без надрыва вытянутых деталей, сплошных и полых, можно добиться такими способами:

1. выгибанием по шаблону;
2. выдавливанием;
3. прессованием;
4. прокаткой;
5. комбинированным способом – обкаткой по ложементу.

По первому способу действует простейший и древнейший лучковый трубогиб, см. рис. Все, что для него нужно – круглая деревяшка, веревка, два прочных прутка или палки-воротка и хорошо прокаленный, а затем промытый песок. Песком набивают трубу, обстукивая молотком для усадки, а воротками закручивают веревку. Из изогнутой трубы песок выковыривают проволочным крючком.

Лучковый способ имеет существенный недостаток: практически на протяжении всего процесса изгибания векторы усилий на концах трубы имеют касательную к ее оси составляющую. Поэтому хорошей точности таким способом добиться невозможно, и в сегодняшних серийных трубогибах он не применяется.

При разовой работе без особых требований к точности лучковый трубогиб может выручить и в наши дни. Если требуется большой радиус изгиба, например, для дуг теплицы, шаблон делают из вбитых в деревянный щит штырей. Но для работ более точных и ответственных лучше поискать чертежи профилегибочного станка, а какая конструкция для какой цели лучше подходит, мы разберемся далее. Заодно посмотрим, какой из готовых покупных для чего годится.

Выдавливание

Выдавливание только внешне похоже на лучковое изгибание, вывернутое наизнанку. На самом деле выдавливание – прессовка без матрицы, одним пуансоном. Роль матрицы играют две жесткие опоры по концам изгиба: вращающиеся ролики или поворотные башмаки. Поэтому вектор усилия всегда перпендикулярен трубе и можно получить точный изгиб.

Выдавливание как способ гнутья хорошо тем, что никогда не дает складок, скорее труба порвется. Но для выдавливания нужно постепенно и плавно нарастающее усилие, чтобы металл изгибаемого профиля успевал течь, из-за чего в промышленности выдавливание применяется нечасто: мала производительность. Но в бытовых трубогибах превращается в достоинство неповоротливость ручной гидравлики и ее небольшая отдача на руку, позволяющая чувствовать материал, а компактный гидродомкрат дает усилие в тонны.

Гидравлический профилегиб с ручным приводом – наиболее частое исполнение переносных мощных трубогибов (см. рис): вес – несколько кг, электропитание не требуется, а гнуть можно стальные трубы до 76-100 мм. Домкрат может быть как встроенным собственным, так и автомобильным; под него делают седло с оголовком. Радиус изгиба меняют заменой пуансона-башмака из комплектного набора.

Однако мобильный гидротрубогиб со сменными башмаками требует установки на прочную опору из-за существенного усилия отдачи, и нельзя получать фигурные изгибы. Поэтому выгибающие профилегибы применяются в основном для монтажа водопроводной и газовой разводки от магистрали до квартиры, а также в мастерских, производящих гнутые детали штучно или мелкой серией.

Часто используется мелкий давящий трубогиб для монтажа тонкостенных медных или металлопластиковых труб: такой ручной инструмент с реечно-храповой подачей пуансона размером чуть больше пассатижей, но тонкие трубы гнет очень точно. Особенно пригоден такой для монтажа сплит-систем, там из-за свойств хладоагента складки на трубках недопустимы.

Изгиб прессованием

При изгибании прессованием обрабатываемая деталь зажимается между не вращающимися пуансоном и матрицей. Сделать профилегиб – пресс также можно самому из обычных слесарных тисков, куска негодного тормозного барабана и половинки шкива: в губках тисков сверлят отверстия, нарезают в них резьбу и крепят на болтах пуансон с матрицей. Изгибание сводится к сдавливанию тисками; его точности много способствует консистентная смазка рабочих поверхностей. Важное условие – подобрать друг к другу по сечению матрицу с пуансоном, как показано на рисунке; особенно это важно для гнутья уголков.

Точный изгиб прессом требует тщательной разработки профиля матрицы и пуансона с учетом остаточных деформаций металла детали. Но зато одним ударом штампа можно получить изгиб очень сложной конфигурации, поэтому гнутье прессованием применяется в основном в промышленности.

Изгиб прокаткой

При гнутье прокаткой деталь протаскивают между двумя опорными роликами и вращающимся роликом-пуансоном, подачу которого можно менять зубчатой рейкой с храповиком, гидравликой или винтом. Ручной профилегибочный станок такого типа – конструкция довольно сложная, см. рис. справа, и требует прочной опоры из-за больших усилий отдачи. Но прокатной профилегиб имеет следующие важные преимущества:

• Высокая производительность – скорость ручного гнутья может быть до 3 м/мин и более.
• Капролактамовыми или фторопластовыми роликами с прямоугольными канавками можно гнуть тонкостенные профили сложного сечения, как показано на рис. слева.
• Скосом роликов, как показано стрелками там же, можно получать цилиндрические спирали.
• Меняя в процессе работы подачу пуансона, можно получать детали с переменным радиусом изгиба, в т.ч. плоские спирали.
• Комбинируя два последних способа, можно получать спирали конические и другие детали с пространственным изгибом.

Сложное гнутье в домашних условиях на прокатном (или еще – протяжном) профилегибе лучше всего получается при работе вдвоем: подручный крутит ворот протяжки, а мастер регулирует скос и подачу. Таким способом удается получать сложные большие пружины или декоративные детали, которые потом вполне сходят за высококачественную художественную ковку, и по соответствующей цене. В промышленности прокатные гибочные станки с микропроцессорным управлением также используются очень широко.

Роликовая гибка

Роликовое изгибание – комбинация изгиба с прокаткой: ролик-пуансон обкатывается по закрепленной с одного конца трубе, прижимая ее к ролику-ложементу или башмаку. Поскольку коренной конец трубы закреплен неподвижно, касательная составляющая вектора усилия на нем не возникает, длинный рычаг дает возможность создать изгибающее усилие, сравнимое с гидравликой, а под катящимся пуансоном металл хорошо и быстро течет.

Роликовый трубогиб дает приемлемую точность и неплохую для ручной работы производительность: изгиб производится одним движением рычага. Но гнуть им можно только трубы – профили мнутся из-за неравномерного давления пуансона на поверхность детали, и металл начинает течь волнами.

Однако гнутье роликом стальных труб требует прочной опоры и значительных усилий, а гнутье мелких тонкостенных достаточно серьезного навыка: слишком быстро или резко дернув рычаг, можно трубку или сплющить, или погнать по ней складки. Опытные мастера с набитой рукой для монтажа сплитов, квартирного газа или металлопластика предпочитают пользоваться именно роликовыми мелкими трубогибами (см. рис. справа): по размерам и весу они лишь немногим больше реечно-храповых с выдавливанием, а производительность труда за счет скорости изгибания получается в 2-3 раза выше.

Видео: ручной трубогиб

Об электроприводе

Бытовой электрический профилегиб (см. рис) вовсе не машина для лентяев, как его иногда называют. Он имеет важное достоинство: не дает отдачи ни на опору, ни на руки, а усилие дает как гидравлический. Поэтому электрический гибочный станок можно поставить на мягкую землю, на ветхий пол веранды на даче и т.п.

Но его нужно подключить к электросети, а потребленную электроэнергию оплатить по тарифу. Кроме того, для пользования простым электрическим профилегибом необходим навык: отдачи на руку нет, не успел выключить – профиль пошел складками, или надломился, или потянулся.

Видео: самодельный профелегибочный станок с электроприводом

Итог

Теперь вы знаете о бытовых профилегибочных станках и инструменте все основное и существенное. Надеемся, что данный материал поможет вам выбрать сообразно цели использования конструкцию для самостоятельного изготовления или модель для покупки.