Изготовление трубогиба своими руками: варианты конструкции и особенности готовых изделий

Строительство теплиц и навесов, прокладка инженерных коммуникаций – все это требует наличия гнутого металлического профиля. Но покупать трубы, гнутые под заказ – дорого, приобретение готового трубогиба – тоже удовольствие не из дешевых. Вот и используют современные умельцы для создания металлических дуг требуемого радиуса приспособления и механизмы собственного изготовления.

В данной статье мы рассмотрим следующие вопросы:

• Разновидности самодельных трубогибов и их особенности.
• Конструкция простейшего приспособления для загибки труб квадратного сечения.
• Конструкция трехвалкового станка для загибки труб круглого и квадратного сечения.
• Технология загибки труб на трехвалковом самодельном трубогибе.

Разновидности трубогибочных приспособлений и механизмов

В наши дни можно встретить примеры трубогибочного оборудования, имеющего различное конструктивное исполнение: от сравнительно простых приспособлений для ручного гиба до самодельных станков с ручным или электрическим приводом.

По предназначению трубогибы делятся на два типа.

Первый тип – угловые (позволяют придать нужный радиус определенному участку заготовки).

Второй тип – трехвалковые трубогибы – станки и приспособления, которые позволяют формировать заданный радиус гиба по всей длине заготовки.

По способу регулировки радиуса трубогибы бывают механическими.

И гидравлическими.

Привод опорных валов может быть как ручным, так и электрическим.

Устройство

Трубогибы бывают разными по типу привода и по устройству, но их объединяет одно: применение механической силы, деформирующей трубу необходимым образом. Конструктивно в подобных агрегатах выделяют следующие элементы:

• Стальная рама, на которой смонтирован гибочный механизм;
• Планки из прочного металла, фиксирующие ролики;
• Сами ролики, служащие для фиксации заготовки;
• Прижимной механизм с пуансоном необходимой кривизны и радиуса;
• Опоры, поддерживающие систему над полом для удобства работы.

Это описание лишь пример, так как в зависимости от типа привода и источника силы, которая сгибает трубу, трубогибы имеют значительное отличие в конструкции.

Простое приспособление для гибки металлических труб

Конструкция самодельного трубогиба зависит от объема и сложности работ, которые планируется выполнять с его помощью. Если устройство необходимо для одноразового использования (например, для строительства домашней теплицы), то нет необходимости в создании сложного трехвалкового механизма с гидравлической регулировкой радиуса загиба.

belor44 Пользователь FORUMHOUSE

Срочно нужно ставить теплицу. Хочу арочную, но ни на базе металлов, ни у знакомых нет трубогиба. Строить трубогиб на валах и роликах? Для этого нет ни времени, ни надобности. Считаю, что на одно строительство подходит приспособление для ручной гибки.

Да, действительно, чем проще трубогиб, тем меньше мороки с его изготовлением. Главное – правильно определить размеры приспособления, которые напрямую будут зависеть от радиуса гиба.

Представляем вашему вниманию устройство, изготовленное пользователем moning. Оно предназначено для работы исключительно с тонкостенными трубами, ведь гибка труб вручную – это тяжелый физический труд.

Moning Пользователь FORUMHOUSE

Эту штукенцию я делал под квадратную трубу 30*30. Радиус, который удалось получить, был примерно 1метр. По бокам приспособления можно приварить что-то вроде распорок или лапок, чтобы не кидало из стороны в сторону, когда давишь на трубу. По поводу перемычек внизу трубогиба: вначале труба подкладывается под верхнюю перемычку (для первоначального загиба), потом труба перекладывается под следующую перемычку (для дальнейшего продвижения).

Последовательная гибка нужна для того, чтобы при резком перегибе труба не пошла на излом.

Рассчитать размеры приспособления очень просто: для этого достаточно знать радиус гиба, который требуется получить на готовой детали. Полоса (шириной 40 мм), которая служит оправкой для сгибаемой заготовки, изначально имеет кривизну, обеспечивающую заданный радиус гиба (R).

Учитывая наличие упругих деформаций, радиус оправки должен быть чуть меньше, чем требуемый радиус гиба заготовки.

Как утверждает автор изобретения, радиус заготовки получается хоть и не значительно, но больше радиуса самой оправки.

Умея пользоваться сваркой, болгаркой и вспомогательными инструментами, данное приспособление можно изготовить менее чем за 1 день.

Каждая металлическая труба имеет свой предел упругости, следовательно, радиус гиба нельзя уменьшать ниже определенных значений. Допустимые минимальные радиусы можно взять из соответствующих таблиц.

Представляем пример таблицы допустимых радиусов для труб круглого сечения.
Минимальные радиусы гибки труб в холодном состоянии

Почему это стоит того

Все три способа сделать простой трубогиб своими руками эффективны и доступны любому человеку, владеющему слесарными навыками, умеющему работать с электросваркой и читать технические чертежи. В условиях небольшой слесарной мастерской или цеха по металлообработке, построить самодельный трубогиб тем более несложно — при наличии специалистов разного профиля, сделать инструмент можно за один день.

Почему трубогиб самодельный актуален и для промышленных предприятий поймет каждый, когда увидит цены на станки заводского изготовления. При самостоятельной сборке станка для гибки труб, даже если придется покупать все детали на рынке или в магазине, он обойдется в несколько раз дешевле, чем при покупке. Тем более, что трубогиб сделанный своими руками можно максимально приспособить под свои потребности, внеся изменения в базовые чертежи, соответственно специфике его будущего использования.

Изготовление электромеханического трубогиба

В конструкции электромеханического трубогиба можно выделить три основных рабочих органа: один нажимной и два опорных (ведущих) вала. Отсюда и название станка – трехвалковый прокатный трубогиб.

Подобное устройство имеет довольно сложную конструкцию, поэтому, если вам не удалось раздобыть чертежи самодельного трубогиба, рекомендуем каждый его элемент вначале нарисовать на бумаге (хотя бы в виде эскиза). А о том, какими размерами и характеристиками должны обладать основные узлы будущего изделия, мы вам последовательно расскажем.

Итак, основная функция трубогиба состоит в том, чтобы сгибать детали под заданный радиус гиба. Радиус гиба зависит от расстояния между опорными катками (валами) и регулируется нажимным катком. Расстояние между опорными роликами – величина постоянная. Именно ее следует учитывать, приступая к проектированию станка.

Alli58ru Пользователь FORUMHOUSE

Расстояние между нижними вальцами зависит от минимального радиуса гиба. Определяя его, учитывайте, что чем меньше расстояние между вальцами, тем тяжелее опускать прижимной ролик и тем тяжелее пропускать между валами заготовку. И наоборот: чем больше расстояние, тем легче крутить. У меня, если память не изменяет, расстояние около 35-40 см. Валы прокручиваются достаточно легко: я гнул минимальный радиус около 50 см, но можно и меньше.

Радиус гиба (радиус дуги) рассчитывается по простой геометрической формуле.

Руководствуясь ею применительно к своему оборудованию, можно быстро отрегулировать станок на заданные параметры.

Специфика работы

Физические свойства материала во многом определяют особенности работы с медью. Из-за пластичности заготовка в месте сгиба может уменьшиться в диаметре или даже сломаться. Зато деформировать медную трубу можно вручную. Способы повышения прочности при сгибании будут описаны позже.

Вторая особенность медных труб — необходимость их нагрева для осуществления деформации. Конечно, с тонкостенными заготовками легко справиться без паяльника или газовой горелки, но утолщенные элементы лучше прогревать (там, где будет изгиб), чтобы упростить себе работу.

Третья особенность гибки трубы из меди в домашних условиях — обязательное использование компенсирующих элементов. Это нужно, чтобы минимизировать появление «гофры» (волнистости) на внутренней стенке трубки. Примерами будут песок, стальная пружина, иногда — лед. Теперь разберем известные методики, как согнуть медную трубку в домашних условиях.

Изготовление вальцов

Для изготовления вальцов следует поискать надежные материалы, которые уже успели пройти проверку на прочность. Кто-то использует роторы от электродвигателей старых стиральных машин или шкворни от автомобиля КамАЗ, кто-то – круги из углеродистой стали. На самом деле вариантов множество, главное – не забывать о том, что выбранный материал должен быть достаточно прочным. Пользователь Dva11, к примеру, использовал ступицы колес от старой поливальной установки.

Dva11 Пользователь FORUMHOUSE

Диаметр ступицы – 75 мм, длина – 110 мм, подшипники подбирал по ступице (подошли 205). Мне пришлось купить 5 подшипников и 1 шкив, остальные детали изготовил из металлолома.

Ровные цилиндрические валы – вариант универсальный. С их помощью гнут трубы различного сечения. Если профиль валов привести в соответствие с профилем сгибаемых труб, то качество гиба заметно улучшится.

Можно также использовать болванки, рассчитанные на разные профили сгибаемых заготовок.

В идеале на валы устанавливаются съемные насадки или кольцевые прижимы (ограничители), с помощью которых профиль вальцов регулируется по ширине трубы.

rusi45 Пользователь FORUMHOUSE

В конструкцию вальцов я внес некоторые усовершенствования: на крайние валы, там, где находятся ограничители, сделал насадки под трубу. Испытания проводились на трубе размером 1 дюйм. Насадки заменяются легко. Для этого одну сторону подшипников я сделал скользящей. Насадка сделана из стали 65Г (плюс закалка). Износа фактически нет, а твердость – напильник не берет.

Внутренний радиус ролика или насадки под круглую трубу следует делать с запасом: радиус трубы плюс 1-2 мм. Например, если диаметр трубы – 24 мм, то внутренний радиус ролика будет – 13-14 мм. Только в этом случае трубу не будет заклинивать во время прокатки.

Речь идет вот об этом размере.

Если прижимной ролик, предназначенный для гибки прямоугольных труб, будет иметь посередине небольшую выпуклость, это поможет сохранить геометрию сгибаемого профиля. Ролик будет вдавливать верхнюю стенку трубы вовнутрь, не давая заготовке раздаваться в стороны.

Главные правила

Основные причины дефектов изгибания труб – неправильный (чаще – слишком малый) радиус изгиба и короткий технологический хвостовик («хвост»), расстояние от ближайшего к изгибу конца трубы до его начала. «Хвост» нужен не только для надежного закрепления трубы, «хвост» еще и поглотитель отдачи технологических напряжений. Совершенно правильный трубогиб может дать волну или брак (паразитный изгиб).

Правила выбора радиуса изгиба трубы RИЗГ и длины технологического хвостовика L сведены в табл.:

ИЗГИЗГ

• Если разница реального и ближайших табличных значение поперечника трубы П более 10%, значения исходных расчетных величин вычисляем интерполяцией. В противном случае – берем ближайшее.
• Приводят табличный RИЗГ к относительной величине rИЗГ, т.е. выражают его в диаметрах трубы D или ее высотах H.
• Для труб диаметром до 10 мм из rИЗГ вычитают 1.
• Для труб диаметром от 11 до 15 мм из rИЗГ вычитают 0,85.
• Для труб диаметром от 16 до 24 мм из rИЗГ вычитают 0,75.
• Для труб диаметром от 25 до 40 мм из rИЗГ вычитают 0,65.
• Для труб диаметром более 40 мм из rИЗГ вычитают 0,5.
• Переводят относительный rИЗГ обратно в численный (миллиметровый) RИЗГ.
• От полученного значения RИЗГ берут ближайшее практически удобное большее.

Пример: нужно выгнуть из стальной трубы 24х24х1,5, т.е. уже относящейся к тонкостенным, сложные полуарки для цветочного домика или шалаша. Строение нежилое, легкое, сложная полуарка несущей конструкцией не является (см. далее), т.е. «водопроводно-бытовые» волна и тянучка приемлемы. Берем данные для трубы H=25. По табл. находим rИЗГ = RИЗГ/H = 80 мм/25 мм = 3,2. Вычитаем поправку (для трубы H=25!): 3,2 – 0,65 = 2,55. Переводим обратно в миллиметры (снова по табличному H=25!): 2,55х25 = 63,75 мм. Т.е., если взять новый радиус изгиба 65 мм вместо «бездефектного» 80, то подбор гибочного приспособления и работа упростятся, возможности художественного выражения формой строения увеличатся, а видимых в готовом строении и/или опасных дефектов не будет.

Просто – радиус

Конкретный трубогиб разрабатывается под радиус изгиба в определенных пределах. Но для выбора прототипа конструкции сразу нужно знать только его очень обобщенное значение:

1. на малые радиусы RИЗГ<5D (или 5H);
2. на средние радиусы 5ИЗГ<20 D или H;
3. на большие радиусы 20D(H)ИЗГ;

Конструкция рамы

Определившись с межосевым расстоянием и конструкцией вальцов, можно размечать заготовки деталей для рамы. Опираясь на опыт пользователей FORUMHOUSE, следует сделать вывод, что самые прочные рамы получаются из стального швеллера (шириной – не менее 80 мм). Этот материал легко достать, поэтому можно смело брать его себе на заметку.

На фото – станок на стадии изготовления. А вот чертеж, который взят за основу.

Человек Пользователь FORUMHOUSE

При выполнении работ в первоначальные чертежи были внесены некоторые изменения.

Представленный чертеж не является обязательным руководством к действию, но дает объективное понимание того, как устроен прокатный трубогибочный станок.

Необходимые инструменты

Для сборки трубогиба необходимы как минимум следующие инструменты:

• сварочный инвертор;
• УШМ;
• токарный станок (или покупка готовых деталей);
• тиски;
• молоток;
• пилка по металлу;
• наждачная бумага;
• линейка;
• дрель.

Но, самое важное — чертежи трубогиба. Механизм необходимо изготавливать строго по чертежу. Можно взять готовый чертеж из данного материала или найти другой и адаптировать его под нужные размеры.

Но, без чертежа сделать трубогиб невозможно, поскольку нужны точные расчеты для обеспечения работы механических частей.

Прижимной механизм

Многие умельцы делают прижим из обычного автомобильного домкрата (механического или гидравлического). Тех усилий, которые он способен создать, вполне достаточно для того, чтобы придать металлической заготовке нужную конфигурацию.

greysv Пользователь FORUMHOUSE

В качестве прижимного винта использовал старый винтовой домкрат от газели. Гнет легко две трубки 20х20.

Если использовать гидравлический домкрат, то он должен быть рассчитан на 2 тонны или более. Основное достоинство гидравлического прижима состоит в том, что работать им можно, не прилагая особых усилий. Преимущества винтового домкрата: им проще выставить радиус гиба.

Вместо механического домкрата часто используются самодельные винтовые прижимы. Они также позволяют гнуть заготовки в точном соответствии с заданными параметрами.

moning

А чем же винт хуже домкрата? Заказать у токаря винт с меньшим шагом резьбы, чтобы меньше усилия прикладывать при вращении. Это на порядок дешевле домкрата обойдётся.

Виды методов

Трубогиб для металлопластиковых труб – элементарный станок, работающий на одной механике. Станок незаменим для трубопровода, в том числе и толстостенного и металлопластикового. В нем можно работать с разными видами металла (сталь, алюминий, медь, цинк и их сплавы). Для большей производительности, участки сгиба можно предварительно довести до красна, чтобы отпустить металл, снять внутренние напряжения и сделать его более мягким.

Холодный метод

Распространен в гаражном мастерстве. Если нет паяльной лампы и горелки – им можно пользоваться. Из недостатков – требуется больше усилий. Холодный металл тверже, может треснуть. Поэтому подходит только для сырой стали и мягких цветных металлов. Безопаснее, в сравнении с горячим прокатом, так как не приходится работать с высокими температурами.

Горячий метод

Требует горелку и паяльную лампу. Нагрев снимает напряжение с металла и поэтому он становится более податливым, но это актуально только для тонкостенного трубопроката. Толстостенные трубки невозможно прогреть более чем на 300 градусов в условиях гаража.

Электрический привод

Чтобы пропустить заготовку через станок с помощью механической ручки, потребуется приложить немало усилий. Поэтому механизация ручного труда – цель вполне обоснованная.

Гнуть трубы «с чашкой кофе в руках» поможет подходящий электродвигатель и небольшой механический редуктор. Эти устройства устанавливаются на раму трубогибочного станка в соответствии с подготовленными чертежами. Ведущую звездочку, установленную на валу редуктора, можно соединить с опорными валами металлической цепью (например, от ГРМ легкового автомобиля).

Человек

Лет 15 валялась в гараже электроталь на 380В, все думал, куда ее приспособить. Весит 40 кг, а поднимает – до 500 кг. Давно уже купил маленькую таль, которая при весе 8 кг поднимает столько же. Так вот: разобрал, удалил все лишнее, после чего получился электродвигатель и редуктор в одном флаконе. Весит это хозяйство 6–7 кг.

Мы рассмотрели основные элементы трубогибочного станка, который при желании и определенной смекалке вполне можно изготовить самостоятельно. В заключение статьи поговорим о том, как правильно использовать это оборудование, чтобы не испортить заготовку.

Правила эксплуатации

Чтобы правильно самодельное приспособление выполняло свои функции, необходимо придерживаться нескольких простых правил эксплуатации:

• при использовании сварной трубы с прямым сварочным швом, шов следует располагать в стороны изгиба;
• для того чтобы согнуть трубу большего диаметра, рекомендуется проводить работы как минимум вдвоем;
• ежедневно проводить осмотр оборудования, различных оправок, дополнительной оснастки, чтобы не было раскрученных гаек на болтах, трещин на сварке или других визуальных дефектов на рабочих поверхностях;
• периодически производить смазку подшипников, цепей и других вращающихся и трущихся деталей и механизмов, с применением качественной смазки.

Несколько полезных советов

Есть несколько способов получения гнутой медной трубы. Каждый по-своему хорош, но есть моменты, которые учитывать важно всегда вне зависимости от выбранного способа деформирования.

1. Главное требование к пользователю при работе — аккуратность и внимательность. Резкие движения приведут к избыточной деформации стенок трубы и полному их разрыву.
2. Проще всего гнутся детали из отожженной меди, поэтому на их нагрев уходит минимум времени.
3. Если изгиб выполнен не там, где нужно, можно вновь подогреть заготовку и выгнуть изделие обратно. Однако никто не гарантирует, что форма трубки будет прежней.
4. При перегреве поверхности металл может просто начать плавиться. Это недопустимо. Пользователь должен внимательно следить за процессом от начала до конца.