Kako se metalne cijevi savijaju: tehnološki detalji rada

Cijevi savijene pod kutom našle su primjenu u naftnoj i kemijskoj industriji, strojarstvu i inženjerstvu uređaja.Niti jedan arhitektonski ili građevinski projekt ne može bez njih.

Za zavoje se mogu koristiti sve vrste okova, ali tada može doći do curenja, a ponekad je to jednostavno neprihvatljivo iz estetskih razloga. Atraktivniji izgled i visoka pouzdanost osigurani su savijanjem cijevi - procesom koji ne narušava njihov integritet.

Reći ćemo vam kako najbolje savijati metalnu cijev pomoću hladne i vruće tehnologije. U članku koji smo predstavili opisane su specifičnosti savijanja cijevi od raznih materijala. Dane su značajke rada s profilnim i konvencionalnim okruglim cijevima.

Značajke procesa savijanja

Svaki metal ima svoje karakteristike; bez njihovog uzimanja u obzir, nemoguće je dati valjanom metalu složen oblik. Savijena cijev podložna je radijalnim i tangencijalnim silama.

Prvi deformiraju presjek, a drugi pridonose pojavi nabora. Glavni uvjet za konačni rezultat je da poprečni presjek cijevi ostane nepromijenjen, a na zidovima ne smije biti nabora. Savijanje vam omogućuje smanjenje broja zavara pri polaganju cjevovoda sa svim vrstama zavoja.

Metode savijanja cijevi

Ovisno o potrebnom kutu savijanja, materijalu i promjeru cijevi, savijanje se može izvesti ručno ili pomoću posebne opreme. Također postoji toplo i hladno savijanje, sa i bez punjenja šupljine cijevi.

Ovdje je dijagram, formule i preporuke za izračunavanje parametara savijanja cijevi, nakon kojih je jamstvo dobrog rezultata

Nakon uklanjanja opterećenja dolazi do pojave koja se naziva oprugom, a koja je izravno proporcionalna modulu elastičnosti materijala. Količina moguće deformacije također ovisi o korištenoj metodi savijanja i geometriji objekta.

Specifičnosti tople tehnologije

Ova metoda se odabire kada je potrebno savijati cijev promjera 10 cm ili više.Cijevi se deformiraju vruće, ručno i pomoću mehanizama. Postoji takva stvar kao minimalni radijus savijanja.

Duljina zone cijevi koju je potrebno zagrijati određuje se na temelju promjera cijevi i kuta savijanja. U tom slučaju zaokruživanje ne može biti manje od promjera cijevi pomnoženog s 3.

Odredite duljinu grijanog dijela pomoću formule:

L = α x d / 15

U formuli: L je potrebna duljina u mm, α je kut savijanja u stupnjevima, d je vanjski promjer cijevi u mm, 15 je koeficijent. Recimo, cijev promjera 200 mm treba saviti pod kutom od 60⁰, tada je L = 60 x 200/15 = 800 mm, tj. 4 promjera.

Minimalni dopušteni radijus savijanja za cijevi za vodu i plin u skladu sa zahtjevima GOST 3262-92 može se uzeti iz tablice

Za savijanje cijevi mora se zagrijati na 900⁰. Optimalna temperatura za početak savijanja je 760⁰, a na kraju - 720⁰C. Kada se spaljuje, karakteristike čvrstoće materijala se pogoršavaju.

Proces vrućeg savijanja uključuje nekoliko operacija:

• izrada predloška;
• pakiranje pijeska;
• označavanje mjesta;
• toplina;
• savijanje.

Kako se presjek cijevi ne bi deformirao i na njenom unutarnjem dijelu na mjestu savijanja ne bi došlo do stvaranja slatkih mrlja, unutarnji prostor je ispunjen kvarcnim pijeskom.

Pijesak se najprije suši i kalcinira kako bi se uklonile organske nečistoće na temperaturi od 150 do 500⁰, a zatim se propušta kroz fino sito veličine ćelija 3,3 x 3,3 mm. Prije nego što počnete puniti cijev, morate začepiti jedan kraj.

Kao čepovi koriste se drveni ili metalni čepovi s rupom za izlazak plinova. Sitan i mokar pijesak ne može se koristiti jer... prvi je sinteriran pod toplinskim utjecajem i čvrsto prianja uz stijenke cijevi.

Drugi, kao rezultat stvaranja pare, doprinosi razvoju visokog unutarnjeg tlaka, što može uzrokovati izletanje čepa. Prisutnost kamenja u pakiranju je neprihvatljiva; oni mogu progurati stijenku cijevi.

Proces punjenja cijevi je vrlo naporan, pa se transportira do tornja i daje u blago nagnut ili okomit položaj. Budući da je kvaliteta savijanja izravno ovisna o zbijenosti pakiranja, cijev se kontinuirano lupi tijekom cijelog procesa. Tupi zvuk pokazuje da je obradak dobro napunjen.

Prije izravnog prelaska na glavnu operaciju, područja budućih zavoja nacrtaju se na cijevi ispunjenoj pijeskom, pričvršćujući predložak. Cijevi se zagrijavaju u pećima ili pećima. Savijte i ručno i mehanizirano.

U potonjem slučaju koriste se posebne ploče, opremljene potisnim stupovima, uz pomoć kojih se učvršćuje grijani dio cijevi, i stezaljkama koje služe za držanje kraja cijevi na ploči.Na suprotni kraj cijevi stavlja se sajla čija napetost uz pomoć vitla ili vitla dovodi do savijanja cijevi.

Kako bi se spriječilo deformiranje stijenki cijevi, u prostoru postolja cijevi postavljaju se brtve - ravne ili zakrivljene. Slobodni kraj s kabelom pričvršćenim na njega pričvršćen je pomoću postolja. Tijekom procesa, geometrija cijevi se prati povremenom primjenom šablone na nju.

Nakon savijanja cijevi pod željenim kutom, čepovi se iz nje uklanjaju spaljivanjem ili jednostavnim izbijanjem. Pijesak se izlije, cijev se očisti i opere. Izvršite završnu provjeru savijanja pomoću predloška.

Hladno savijanje

Za promjenu konfiguracije cijevi malih promjera koriste se različiti ručni uređaji, a za velike promjere koriste se mehanizirani savijači cijevi. Kod kuće najčešće je potrebno savijanje cijevi za vodu i plin. čelične cijevikoristi se u izgradnji sustava vodoopskrbe i grijanja.

Savijanje cijevi na 90⁰ naziva se zavoj, 180⁰ je rola, s formiranjem izbočine je potka, a u obliku petlje je nosač.

Ako će se savijanje cijevi rijetko raditi, dovoljno je opskrbiti se najjednostavnijim uređajima. Metalna ploča s rupama u koje se ugrađuju klinovi ovisno o polumjeru (slika 2) ili trn - okomito postavljena dvostruka planparalelna ploča s varijacijama u kutu savijanja (slika 3)

Postoje i drugi uređaji za ručno savijanje. Kod kuće, za izradu zavojnice za grijanje vode, cijev od nehrđajućeg čelika promjera oko 20 mm jednostavno se namota na komad cijevi velikog promjera. Najprije je nosač zavaren na veliku cijev, postavljen na nosače i stegnut.

Cijev se čvrsto napuni pijeskom i zatvori čepovima, zatim umetne u nosač i počinje namatanje. Cijev koja se koristi kao predložak mora biti uvrnuta, tako da će zahtijevati napore najmanje dvije osobe. Nakon završetka namatanja, zavojnica se izravnava.

Pomoću takvog uređaja savijaju se cijevi promjera do 2 cm, pričvršćuje se na radni stol pomoću ploče (1) i glavčine. Valjak šablone (6) učvršćen je na zajedničkoj osi ploče i glavčine. Pokretni valjak (2) učvršćen je nosačem (4) koji ima ručku (3).Cijev se postavlja između valjaka tako da svojim krajem sjedne u stezaljku (7). Nosač se pomoću drške okreće oko predloška dok se ne postigne željeni kut savijanja.

Savijanje cijevi od nehrđajućeg čelika ili drugog materijala kod kuće može se obaviti pomoću najjednostavnijeg uređaja. Preporučljivo je koristiti ga za male količine posla.

Možete napraviti jednostavan mehanički stroj za savijanje cijevi vlastitim rukama, pogotovo ako imate vještine zavarivanja i poznajete stroj za zavarivanje:

Za proizvodnju primitivnih uređaj za savijanje cijevi Potrebna vam je betonska ploča, metalni klinovi i udarna bušilica. Ploča je podijeljena na ćelije 40 x 40 ili 50 x 50 mm. Pomoću bušilice izbušene su rupe u kutovima ćelija i u njih se umetnu igle.

Cjevasti proizvod umetnut je između klinova i, primjenjujući silu, savijen. Točnost kod ove metode savijanja nije idealna, ali je sasvim dovoljna za korištenje obratka kod kuće. Za savijanje s većom preciznošću možete koristiti uređaj izrađen na temelju dizalice.

Za izradu hidrauličkog stroja za savijanje potrebna vam je dizalica koja može izdržati opterećenje od 5 tona, jaka baza i klinovi. Cijevi su savijene pomoću cipela.Veličina ovih elemenata mora odgovarati parametrima savijene cijevi

Kako bi se spriječilo deformiranje unutarnjeg lumena cijevi, koriste se sredstva za suzbijanje ovog procesa iznutra. Pijesak se najčešće koristi kao unutarnji graničnici. U tom slučaju, čep se umetne u jedan kraj cijevi, pijesak se ulije kroz drugi, a zatim se začepi čepom. Zatim se izvodi savijanje.

Ponekad je limiter opruga posebno napravljena za tu svrhu. Za namotavanje se koristi žica promjera od 1 do 4 mm. Opruga bi trebala slobodno stati u cijev na mjestu savijanja; dio žice je ostavljen izvana.

Hidraulički sustav ručnih alata, prijenosnih i stacionarnih strojeva značajno olakšava proces savijanja i ubrzava proces deformacije cijevi:

Nakon završenog savijanja, opruga se uklanja povlačenjem žice. Kod rada s cijevi kvadratnog presjeka odabire se žica istog presjeka za izradu opruge.

Svežanj žice koji se sastoji od zasebnih segmenata, koji se jedan po jedan guraju prema unutra do točke budućeg savijanja, također je prikladan za ovu svrhu. Nakon završetka operacije, segmenti se također uklanjaju jedan po jedan. Ručno možete saviti nehrđajuću cijev presjeka do 4 cm i debljine stijenke 0,3 cm.

Uobičajene metode ručnog savijanja cijevi: valjanjem, namotavanjem, na dva nosača, savijanjem s izvlačenjem. Posljednja metoda koristi se za bešavno izvučene materijale tankih stijenki cijevi. Na taj se način kratke cijevi savijaju pod malim kutom.

Za rad s velikim promjerima potrebna je profesionalna oprema. Postoje strojevi za savijanje cijevi opremljeni trnom. Ovaj strukturni element je obična metalna šipka.

Strojevi za savijanje cijevi mogu savijati cijevi različitih geometrija i veličina poprečnog presjeka.Ovo je univerzalna oprema, jer... Moguće je savijati proizvode širokog raspona promjera i od različitih materijala, od ugljičnog čelika do cijevi od obojenih metala. Najsloženiji strojevi su elektronički upravljani

Prije početka procesa savijanja, postavlja se unutra kako bi se spriječila deformacija stijenki cijevi. Trnovi uključeni u komplet imaju različite dijelove, tako da možete odabrati onaj koji vam je potreban za određeni promjer proizvoda cijevi.

Promjena konfiguracije cijevi od obojenih metala

Obojeni metali imaju vrlo korisnu osobinu - visoku duktilnost. Međutim, oni nisu dovoljno jaki. Tijekom procesa savijanja, kao rezultat primjene sila kompresije i napetosti, cijev se može srušiti ili puknuti. Da se to ne dogodi, morate strogo slijediti tehnologiju.

Kako savijati bakrene i mesingane cijevi?

Za savijanje bakrenih i mjedenih cijevi koriste se vruće i hladne metode. Prilikom odabira prvog, kao unutarnje punilo bira se pijesak, a kao drugo punilo rastaljena smola. Tehnologija savijanja je ista kao kod čeličnih cijevi.

Cjevasti proizvodi od bakra i mesinga podliježu žarenju i naknadnom hlađenju prije hladnog savijanja. Raspon temperature za oba materijala je isti - od 600 do 700⁰S. Razlika je u mediju za hlađenje - bakar se stavlja u vodu, a mjed se hladi na zraku.

Kada je proces završen, kolofonij se uklanja taljenjem. Kako biste spriječili pucanje cijevi, postupak nikada ne smijete započeti od sredine cijevi, već samo od krajeva. Kao uređaji za savijanje koriste se jednostavni alati i složena strojna oprema.

Ručni savijači cijevi rade zahvaljujući fizičkim naporima čovjeka, dok hidraulični smanjuju te napore na minimum. Oba su opremljena izmjenjivim mlaznicama kako biste mogli odabrati željeni promjer.

Minimalni polumjer za savijanje bakrenih i mjedenih cijevi reguliran je GOST 617-90, odnosno GOST 494-90. Stručnjaci ne preporučuju korištenje ovog radijusa osim ako nije apsolutno neophodno. Uvijek je bolje koristiti veću vrijednost

Mnogo je lakše raditi s bakrenim i mjedenim cijevima nego s čeličnim, ali deformacija metala tijekom savijanja događa se prema istim zakonima fizike. U dijelu savijanja vanjska površina doživljava napetost, zbog čega stijenke postaju tanje.

Unutar cijevi dolazi do obrnutih procesa - stijenka se skuplja i postaje deblja. Postoji opasnost da se okrugli presjek pretvori u ovalni i smanji nazivni promjer, stoga savijanje ne treba započeti bez poduzimanja mjera za sprječavanje ovih pojava.

Savijanje aluminijske cijevi

Osnovne metode savijanje aluminijskih cijevi isto što i mjed ili bakar:

• guranje između valjaka;
• valjanje;
• rollback;
• pritisak.

Prije donošenja odluke o tome kako i na koji način savijati aluminijske cijevi, morate se upoznati sa svakom od njih. Prva metoda se koristi za cijevi tankih stijenki s maksimalnim promjerom od 10 cm, kada je potrebno dobiti blagi zavoj s niskim zahtjevima točnosti. Ovdje je minimalni radijus strogo reguliran. Njegova veličina je 5-6 promjera cijevi.

Zakrivljenost presjeka određena je položajem otklonskog valjka. Dekorativni elementi interijera najčešće se izrađuju na ovaj način. Drugi način je savijanje materijala cijevi velikog promjera, za što se koriste savijači cijevi s 3 valjka.Cijev se uvlači između pogonskih valjaka, čija orijentacija određuje radijus savijanja.

Na fotografiji je prikazan stacionarni električni savijač cijevi s 3 valjka, ali postoje i ručni mobilni modeli opreme. Na njemu se obradak kreće kroz valjke i savija se pod određenim kutom duž cijele duljine. Na takvom stroju možete promijeniti konfiguraciju cijevi savijanjem u prsten, spiralu ili stvaranjem luka velikog radijusa

Točnost ove metode je čak niža od prethodne, ali se dio može ponovno savijati i proces ponavljati dok se ne postigne željena geometrija.

Savijanje tankostijenih aluminijskih cijevi može se obaviti ručno uz odgovarajuću pripremu:

Metoda valjanja ne predviđa prisutnost unutarnjeg punila, pa se ne koristi za dobivanje malih radijusa.Prilikom odabira ove metode neće biti moguće ispuniti stroge zahtjeve u pogledu ovalnosti presjeka na zavoju.

Za deformiranje aluminijske cijevi pritiskom koriste se preše s žigovima ugrađenim na njih s matricom željenog oblika. Zadana geometrija je dobivena kao rezultat utjecaja pritiska izvana.

U nekim slučajevima, pritisak može biti unutarnji, kada se cijev stavi u kalup i tekućina se dovodi unutra pod pritiskom dovoljnim da je pritisne na stijenke.

Nije lako saviti duraluminijske cijevi, jer... Ovaj materijal je prilično tvrd i elastičan. Kako bi se olakšao proces, peku se neposredno prije savijanja na temperaturi od 350 do 400⁰C, a zatim se pričeka da se cijevi prirodno ohlade na zraku.

Metode savijanja cijevi velikog promjera

Relativno nedavno su se pojavile metode savijanja cijevi pomoću industrijskih i visokofrekventnih struja te savijanje na napetost. U prvom slučaju koristi se visokoučinkovita visokofrekventna instalacija u kojoj se cijev promjera 95 - 300 mm zagrijava, savija i hladi.

Sastoji se od dva dijela - mehaničkog u obliku stroja za savijanje i električnog koji uključuje električni dio i visokofrekventnu instalaciju.

Cijev se deformira samo u grijanom području koje se nalazi u zoni induktora. Geometrija se mijenja na zadanu veličinu pod utjecajem otklonskog valjka. Pomoću ove metode možete dobiti zavoj s malim radijusom zakrivljenosti.

Savijanje drugom metodom provodi se na strojevima za savijanje i istezanje, koji uključuju rotacijski stol. Cijev je izložena velikim silama zatezanja i savijanja. Tako se dobivaju strmo zakrivljeni zavoji s konstantnom debljinom stijenke po cijelom obodu.

Metoda se koristi za savijanje cijevi velikog promjera koje se koriste u zrakoplovnoj, automobilskoj i brodogradnji, gdje se pred cjevovod postavljaju visoki zahtjevi. Prednost je mogućnost savijanja cijevi sa stijenkom od 2 - 4 mm za 180⁰.

Značajke savijanja profila

Proizvodi od profilnih cijevi imaju estetskiji izgled od svojih okruglih kolega, zbog čega se često nalaze u kućanskim strukturama. Pri savijanju na njega s unutarnje strane djeluje tlačna sila, a s vanjske strane vlačna sila. Trebali biste pažljivo odabrati metodu savijanja prije početka ove operacije.

Asortiman profila uključuje cijevi s poprečnim presjekom u obliku kvadrata, ovalnog ili pravokutnog oblika.

Postoji nekoliko nijansi i ne biste ih trebali zaboraviti kada radite fleksibilne profilne cijevi kod kuće bez posebne opreme:

1. Optimalna duljina presjeka za savijanje za valovite cijevi s tankim stijenkama i poprečnim presjekom do 2 cm je visina cijevi pomnožena s 2,5.
2. Za cijevi s debelim stijenkama duljina zone savijanja određuje se množenjem poprečnog presjeka s tri. Inače se ne može izbjeći pucanje materijala izvana ili deformacija iznutra.
3. Minimalna vrijednost polumjera zakrivljenosti je presjek savijanja pomnožen s 2,5.

Bez uzimanja u obzir ovih zahtjeva, ne možete se ni nadati dobrom rezultatu. Metode savijanja ne razlikuju se od onih koje se koriste pri radu s proizvodima okruglog presjeka. Osim toga, možete koristiti metodu ručnog savijanja s poprečnim rezovima, koji se izrađuju na tri strane cijevi.

Duljina rezova i njihov broj određuju se izračunima. Recimo da postoji cijev 40 x 90 mm. Trebate izvesti puni okret, tj. savijati duž zida 40 mm pod kutom od 180⁰ s radijusom od 150 mm. Prvo izračunajte duljinu polukruga na temelju vanjskog radijusa:

L = (2π r: 2 = 2x 3,14 x 190) : 2 = 596,6 mm

Za unutarnji polumjer izračuni su isti:

Lin. = (2 x 3,14 x 150) : 2 = 471 mm.

Zbroj duljina reza na unutarnjem radijusu određuje se formulom: Lout = L – Lin = 596,6 – 471 = 126 mm.

Oni koji to žele sami ručni savijač cijevi ili stroj za savijanje profilnih cijevi Vlastitim rukama, u člancima koje nudimo naći ćete puno korisnih informacija, dijagrama i korisnih preporuka.

Ako uzmemo u obzir da brusilica može napraviti rez širine 5 mm, tada ćete na ravnini savijanja duljine 126 mm dobiti 25 proreza, nakon čega se cijev savija dok se rubovi izreza ne dodiruju. Utori su zavareni i šavovi su očišćeni.

Konvencionalni savijači cijevi nisu prikladni za savijanje profilnih cijevi. U tu svrhu postoje posebni strojevi za savijanje cijevi, ali čak i s takvom opremom gotovo je nemoguće dobiti pravi kut. Lakše je koristiti metodu zavarivanja ili koristiti spojnice

Postoji još jedan način savijanja profilnih i okruglih cijevi, ali se može koristiti samo zimi. Da biste to učinili, umetnite čepove u krajeve cijevi, ulijte vodu unutra i pričekajte dok se ne stvrdne. Cijev je savijena, kontrolirajući proces šablonom, zatim se utikači uklanjaju i tekućina se uklanja.

Koristan: Kako vlastitim rukama napraviti sjenicu od profilne cijevi.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video #1. Kako savijati cijev pomoću improviziranih sredstava, naučit ćete iz ovog videa:

Video #2. Kako saviti cijev bilo kojeg poprečnog presjeka u krug:

Video #3. Domaći savijač cijevi neophodna je stvar u kućanstvu:

Prilikom popravaka ili izgradnje kuće često se javlja potreba za savijanjem cijevi - okrugle ili profilne. Ako je volumen mali, možete to učiniti sami. Masovno savijanje cijevnih proizvoda moguće je samo s posebnom opremom.

Recite nam kako ste savijali metalnu cijev za izgradnju staklenika ili druge svrhe. Podijelite s posjetiteljima web stranice tehnološke nijanse koje su poznate samo vama. Napišite komentare u blok ispod, objavite fotografije vezane uz temu članka i postavite pitanja.