Гнутые трубы широко применяются в аппаратостроении, при производстве теплообменных аппаратов, в химической и нефтехимической отрасли, в общем машиностроении и в строительстве. Применение гибки труб позволяет уменьшить количество сварных швов при изготовлении трубопроводов с отводами.
Гибку труб малого диаметра обычно осуществляют в холодном виде. При этом минимальный радиус гибки по осевой линии равен диаметру трубы. Горячая гибка труб создает лучшие условия для гибки, материал становится более пластичным, вероятность образования дефектов (трещины, гофры, остаточные деформации) уменьшается.
В обоих случаях гибки одной из важных задач технологического процесса является обеспечение равнозначности сечения трубы и отсутствие гофр. Гофры появляются от воздействия тангенциальных сил, а искажения сечения происходят от влияния радиальных сил при гибке. Качество гибки обеспечивается правильным расчетом режимов. Рекомендации по расчету приведены на рис. 1.
Рис. 1. Расчет параметров гибки труб
Также при гибке нужно учитывать пружинение трубы после снятия нагрузки. Оно зависит от физико-механических характеристик материала (чем больше модуль упругости Е, тем больше возможна деформация), способа гибки и особенностей геометрии трубы.
Трубы малого диаметра гнут в ручных приспособлениях, для гибки труб большого диаметра применяют механизированные трубогибы. Холодную гибку труб можно произвести несколькими способами:
1) Гибкой с обкаткой (диаметр труб до 70 мм). Гибка с обкаткой производится при невысоких требованиях к круглости сечения в месте гиба (рис.2, а).
2) Гибкой с наматыванием (диаметр до 20 мм). Ползун может быть неподвижным или продольно перемещаться (рис.2, б).
3) Гибкой на двух опорах (диаметр до 300 мм). Опоры проворачиваются вокруг осей, усилие гибки прилагается посередине (рис.2, в).
4) Гибкой с волочением - для тонкостенных цельнотянутых труб. Обжатая труба проходит через продавливающую фильеру и фиксируется зажимом. Эта технология дает возможность производить гибку коротких труб на малый угол (рис.2, г).
Рис. 2. Холодная гибка труб
Гибка труб с подогревом производится тремя основными способами (рис.3):
1) Протяжкой на рогообразном сердечнике. Предварительно трубная заготовка подогревается и проталкивается плунжером по сердечнику. При гибке одновременно происходит и калибровка трубы (рис.3, а).
2) Гибкой в штампах. Этот метод гнутья наиболее производителен, однако ввиду дороговизны штамповой оснастки такой способ экономически оправдан только при серийном и массовом изготовлении. Штамповка является традиционным способом изготовления крутоизогнутых патрубков (отводов).
3) Гибкой с подогревом ТВЧ (рис.3, б). Нагрев трубы до 1000 градусов непосредственно перед гибкой производится в кольцевом индукторе.
Рис. 3. Горячая гибка труб
Устойчивость стенки труб от деформаций при гибке обеспечивается гибочным ручьем (для наружней стенки) и дорнами (оправками) для внутренней стенки. На рис.4 показаны различные конструкции дорнов и оправок, на рис.5,6 — приспособления для ручной гибки труб и трубогибочные станки.
Рис. 4. Конструкция дорнов и оправок для гибки труб
Рис. 5. Приспособления для ручной гибки
Рис. 6. Трубогибочные станки
