Как правильно гнуть трубу

Профильные трубы незаменимы в процессе сборки каркасов для строительных конструкций. Теплицы, разнообразные парники, беседки и другие объекты возводятся с их помощью достаточно быстро и качественно. Однако все не так просто.

Чтобы согнуть такую трубу приходится использовать дорогостоящее специальное оборудование, что не всегда приемлемо для домашнего мастера. Поговорим о том, как согнуть профильную трубу в домашних условиях.

Содержание статьи:

  • Труба профильная: что это такое
  • Гибка профиля: какие могут возникнуть осложнения
  • Особенности разных способов гибки профиля
  • Тонкости горячей гибки
  • Особенности холодного изгибания
  • Простейшие приспособления для холодной гибки
    • Оправка для профиля
    • Усовершенствованная гибочная плита
  • Выводы и полезное видео по теме

Труба профильная: что это такое

Профильной считается труба, имеющую отличное от круглого сечение. Оно может быть прямоугольным, овальным, шестиугольным или квадратным. Труба обладает повышенной прочностью, ведь ее грани берут на себя роль ребер жесткости. Профильные изделия справляются со значительными нагрузками на изгиб, благодаря чему являются хорошим выбором для возведения металлокаркаса построек самого разного назначения.

Сырьем для производства профильных труб чаще всего становится высоко или низколегированная сталь. В зависимости от способа изготовления различают электросварные, холодно и горячекатаные, бесшовные трубы.

Изделия различаются толщиной стенки и высотой профиля. Такие трубы могут использоваться для изготовления различных деталей в форме рам, лестниц и перил. Чаще всего трубу профильную применяют в строительстве для сооружения арочных конструкций и в качестве замены железного бруса при возведении каркасов.

Профильная труба в качестве каркаса

Профильная труба широко используется в качестве каркаса для возведения самых разных построек. С ее помощью легко можно собрать всевозможные беседки, теплицы, навесы

Гибка профиля: какие могут возникнуть осложнения

Собственно изгибание такой трубы представляет собой процесс придания элементу изогнуто-плавной конфигурации. Сделать это можно только под давлением, поскольку деталь имеет высокую прочность. Чтобы уменьшить необходимую для изгиба силу давления, можно использовать нагрев изгибаемого фрагмента.

Несмотря на кажущуюся простоту операции, в результате гибки не всегда получаются элементы нужной конфигурации. Довольно часто возникают проблемы. К числу самых распространенных осложнений относят три. Первое заключается в том, что внутренняя сторона профиля складывается своеобразными складками, которые напоминают гофру. В правильном варианте она равномерно сокращается.

Разновидности профильной трубы

Промышленность выпускает множество разновидностей профильной трубы. Они различаются формой сечения, высотой профиля, толщиной стенки

Вторая сложность – разрыв наружной стенки профильной трубы. В ходе гибки она растягивается. Иногда металл не выдерживает силового воздействия и лопается.  Третья проблема в том, что труба, изменяя свою форму, способна утратить соосность элементов. Это означает, что ее фрагменты в изогнутом состоянии будут лежать в разных плоскостях. А это недопустимо. Практика показывает, что все сложности происходят по причине ошибочного выбора способа гибки.

Чтобы выбрать его правильно, нужно учесть пластические возможности профильной трубы. Они определяются размерами и формой сечения, а так же толщиной стенок изделия. Исходя из этих величин, можно рассчитать минимально возможный радиус закругления. Пытаться выполнять закругление меньшего радиуса настоятельно не рекомендуется.

Чтобы определить минимальный радиус, нам потребуется высота сечения. Она рассчитывается следующим образом. Замеряется высота профиля, из нее вычитается удвоенная толщина стенки изделия. Полученное число будет искомой высотой, обозначим ее h. Для труб с сечением в форме прямоугольника и квадрата действует следующее правило. Если высота профиля выше 20 мм, деталь выдерживает изгиб на участке, минимальная длина которого составляет hх3,5.

Изделия с профилем ниже 20 мм можно сгибать на участке длиной от hх2,5 и больше. Это правило справедливо для всех труб. Однако толщина стенки детали тоже влияет на ограничения в гибке. Чем она тоньше, тем выше вероятность появления разрыва или смятия детали. Специалисты настоятельно не рекомендуют пытаться гнуть широкие изделия толщина стенок которых менее 2 мм. В этом случае оптимально воспользоваться сварочным аппаратом.

Дефект гибки профильной трубы

В процессе изгибания профильной трубы очень важно выполнять все действия правильно и аккуратно, иначе деталь может утратить соосность или смяться. Использовать такую трубу нельзя

Еще один момент, о котором нужно знать. Трубы из низколегированных и углеродистых сплавов очень упруги и после сгибания могут как-бы «пружинить», пытаясь принять прежнюю форму.

Это предполагает дополнительную работу с изделием, поскольку его придется заново подгонять по заранее изготовленному шаблону. Поэтому рекомендуется выяснить значение пластического момента сопротивления данной профильной трубы и проводить изгибание с учетом этого показателя. Чем он меньше, тем меньше деталь будет «пружинить».

Особенности разных способов гибки профиля

Существует два основных метода гибки профильной трубы: холодный и горячий. Первый предполагает, что процесс изгибания выполняется без предварительного температурного воздействия на деталь. Тогда как второй проводится только с предварительно разогретой трубой. Надо признать, что нагрев детали значительно увеличивает ее пластичность и облегчает процесс гибки.

Нормативов, строго регламентирующих использование холодного и горячего метода гибки для профильных изделий, не существует. Они есть только для труб с круглым сечением. Согласно этим нормам горячая гибка используется для деталей, диаметр которых составляет 100 мм и больше. Для прямоугольных и квадратных труб действуют несколько иные правила.

Специальный трубогиб

Проще всего выполнять изгибание профильных труб специальным инструментом трубогибом, однако он доступен далеко не всегда

Профессионалы рекомендуют изгибать только холодным способом все трубы с высотой профиля менее 10 мм. Изделия, высота профиля которых составляет 40 мм и выше гнут горячим методом. Как изгибать детали, с высотой профиля от 10 до 40 мм, решать исполнителю. Чтобы не ошибиться, можно произвести пробную гибку. Вообще, если в наличии имеется трубогиб, с его помощью можно изогнуть трубу безо всякого нагрева.

Если специального инструмента нет, стоит выполнить пробную гибку профильной трубы. Для этого один край детали прочно зажимается в тисках. На другой конец надевается труба большего, чем у сгибаемого изделия диаметра. Получившееся «плечо» следует сильно потянуть, изгибая изделие. Если деталь изгибается, можно использовать холодный метод гибки. Если же нет, применяется изгибание с предварительным нагревом.

Тонкости горячей гибки

Изгибание фрагмента профильной трубы происходит после его разогрева. Желательно выполнить операцию за один подход, поскольку многократный разогрев металла нежелателен. Изделие, охлажденное до светлого вишневого цвета, может разорваться. Поэтому такой способ идеален для выполнения углового единичного сгиба. Для изгибания профиля под округлую арку его нужно применять с осторожностью, поскольку многократный нагрев в данном случае неизбежен.

Наполнитель для горячей гибки

В качестве наполнителя для трубы при горячей гибке хорошо использовать просеянный и прокаленный песок. Он засыпается внутрь детали с помощью воронки

Чтобы правильно согнуть своими руками профильную трубу горячим способом следует использовать наполнитель. Так удастся предотвратить возможное смятие детали. В качестве наполнителя обычно берется песок. Оптимальный вариант – среднезернистый строительный песок. Если его нет, подойдет материал из детской песочницы. Для начала его нужно очистить от ненужных примесей.

Для этого песок просеивается сквозь сито с ячейками размером 2-2,5 мм. Так удастся избавиться от крупных камушков и мусора. Если в процессе гибки такое включение окажется непосредственно у стенки трубы, оно сформирует рельеф, которые совершенно не нужен. Слишком мелкие песчинки тоже не нужны. В процессе нагрева они способны спекаться, что нежелательно. Поэтому песок придется просеять еще раз, теперь уже через мелкое сито. Размер его ячеек должен составлять около 0,7 мм. Прокаливаем просеянный песок.

Наполнитель готов. Теперь можно заняться деталью. Для начала нужно отжечь трубу на участке, где будет выполняться сгибание. Затем можно приступать к изготовлению заглушек. Потребуется две одинаковых по размеру детали, которые будут закрывать оба конца профильной трубы, чтобы не высыпался находящийся в ней песок. Заглушки выполняются только из дерева, другой материал использовать нельзя.

Определимся с размерами и формой деталей. Это должны быть пирамиды, длина каждой в десять раз больше, чем ширина основания. Размеры собственно основания должны почти в два раза превышать размеры отверстия, которое будет закрываться этой заглушкой. Подготовленные изделия нужно примерить к трубе.

Схема проведения горячей гибки

Профильная труба закрывается деревянными заглушками. В одной из них обязательно выполняются выемки для выхода газов, образующихся внутри разогреваемой детали

Если все нормально, на каждой из сторон одной из заглушек выполняем продольный паз. Через эти пазы будет выходить из заготовки скопившийся при нагреве газ. Можно приступать к заполнению трубы. Для этого берется заглушка без пазов и устанавливается на место. Обычная воронка вставляется в противоположный конец детали. Если труба длинная, ее располагают под углом к земле, если короткая – перпендикулярно.

Через воронку малыми порциями засыпают песок. После каждой порции берут резиновую или деревянную киянку и хорошенько простукивают деталь снизу, помогая песку распределиться максимально равномерно и уплотниться. После того, как при постукивании по всей длине трубы будет слышен глухой звук, работу нужно прекратить. Это значит, что деталь полностью заполнена песком.

Заполненная песком заготовка закрывается второй заглушкой. Теперь нужно мелом наметить границы участка, который должен будет подвергнуться нагреву. Его длина должна быть равна минимум шести диаметрам заготовки. Деталь надежно закрепляется в зажиме или в тисках. Если труба сварная, ее нужно закрепить так, чтобы шов оказался снаружи изгиба. Если он будет внутри, деталь может лопнуть.

Теперь следует разогреть фрагмент трубы до красно-вишневого цвета. Это можно сделать паяльной лампой либо газовой горелкой. Важный момент. Весь участок должен прогреваться равномерно. Нельзя допускать перегрева отдельных фрагментов. Если это все же произошло, следует остудить такие участки. Индикатором достаточно прогретой трубы станет отскакивающая от нее окалина.

Горячая гибка трубы

Специалисты настоятельно рекомендуют выполнять горячее изгибание профильной трубы за один прием. Многократный разогрев детали может привести к ее разрыву

После того, как заготовка будет раскалена, на ее конец надевают фрагмент трубы большего сечения. Так, чтобы край детали немного не доходил до будущего изгиба. После чего трубу аккуратно сгибают до нужной формы. Делать это нужно в один прием плавным поступательным движением в вертикальной или горизонтальной плоскости. Полученный изгиб проверяется по шаблону.

Согнутая труба должна остыть, после чего ее следует еще раз сравнить с шаблоном и убедиться в правильности приданной формы. Если это так, заглушки выбиваются. Часто сделать это сложно, тогда можно просто выжечь деревянные пробки и высыпать песок. Чтобы изгиб получился четким, без складок и разрывов, нужно максимально плотно набить в трубу песок и равномерно разогреть деталь.

Особенности холодного изгибания

Согнуть профиль без нагрева можно разными способами. Проще всего это сделать с использованием специального инструмента, а именно профилегибочного станка. Его можно купить или сделать самостоятельно, что довольно сложно. Однако, покупка инструмента не оправдает себя, если нужно всего лишь изогнуть несколько деталей. Поэтому многих интересует, как своими руками выполняется гибка профильной трубы и возможно ли это вообще.

Приспособление для холодной гибки труб

Самодельных приспособлений для холодной гибки труб множество. На рисунке представлена схема одного из таких устройств

Такая операция вполне возможна. Для ее проведения потребуются простейшие приспособления в виде оправки или гибочной плиты. Их легко можно собрать из подручных материалов. Перед гибкой нужно определиться с наполнителем для трубы. Если высота ее профиля меньше 10 мм, заполнять деталь не нужно, для изделий с большей высотой наполнитель обязателен. Это может быть песок, подготовленный описанным выше способом, или пружина.

В последнем случае подбирается деталь, выполненная из стали, с плотной навивкой. Ее диаметр должен быть таким, чтобы она плотно входила в полость профильной трубы. Только так она сможет эффективно препятствовать слишком резкому изменению сечения трубы на участке сгиба. Чтобы по окончанию работы пружину можно было без проблем извлечь, к ее краю перед установкой надежно закрепляют отрезок проволоки.

Теперь нужно определиться с типом приспособления для гибки. Это можно сделать, зная высоту профиля изделия. Для тонкой трубы, с высотой профиля меньше 10 мм, используют гибочную плиту со штырями, выполняющими роль упоров. Они располагаются в соответствии с радиусом изгиба детали. Трубу укладывают между упорами, придавая ей необходимую форму.

Начинают укладывать деталь с средины, так проще выполнить операцию. Потом постепенно продвигаются к краям изделия. Значимый недостаток такого способа изгибания заключается в необходимости приложения значительных усилий. Кроме того, довольно сложно выполнить изгиб точно по шаблону, очень вероятно, что будут некоторые отклонения от заданной формы.

Пружина как наполнитель при гибке

В процессе холодной гибки в качестве наполнителя для трубы можно использовать пружину подходящего размера. В этом случае к ее концам обязательно крепят проволоку, чтобы пружину можно было легко извлечь после изгибания трубы

Трубы с высотой профиля свыше 10, но меньше 25 мм, сгибают с помощью специального оборудования, оснащенного роликом. Оно действует по принципу так называемого станка Вольнова. Происходит это следующим образом. Деталь надежно закрепляется в тисках. Через ролик на нее подается значительное усилие, которое сгибает элемент. Такой способ позволяет провести сгибание более точно и качественно.

Но и в этом случае придется приложить весьма значительные физические усилия, чтобы получить нужный результат. Если нужно получить деталь с большим радиусом изгиба, например, арку для каркасной конструкции, используются плоскопараллельные пластины или оправка. Приспособление представляет собой неподвижный шаблон округлой формы, на котором располагаются хомутики, предназначенные для фиксации детали.

Профильная труба с усилием вкладывается в паз, размер которого точно соответствует профилю изделия. Фиксирующие хомуты удерживают фрагменты детали на месте, пока весь элемент не будет уложен в приспособление. Таким образом трубе придается нужная форма.

Простейшие приспособления для холодной гибки

Рассмотрим, как самостоятельно изготовить два очень простых приспособления, которые помогут изогнуть профильную трубу.

Оправка для профиля

Основанием для приспособления станет верстак. Важно, чтобы не только рабочая зона, но и пространство вокруг нее были свободны. Для закрепления оправки придется выполнить в одном крае столешницы верстака несколько близко расположенных отверстий. Собственно оправка или шаблон выполняется из фанеры. Однако, этот вариант приемлем только в том случае, если предполагается выполнение нескольких деталей.

Оправка для трубы

Простейшая оправка для трубы изготавливается из толстой фанеры или из доски. Такого шаблона хватит на несколько изгибаний

Если же нужно будет согнуть большое количество труб по этому шаблону, оправку лучше всего изготовить из стального уголка. В некоторых случаях профильное изделие необходимо согнуть под разными углами. Для такой работы понадобится сразу несколько шаблонов, которые следует подготовить заранее. Перед началом работы оправка прочно прикрепляется к основанию с помощью струбцин.

К ее краю надежно фиксируется подлежащая сгибанию труба. После чего производится гибка. Выполняется операция плавно, без резких рывков. Усилие, прикладываемое к трубе, должно нарастать постепенно. В процессе изгибания деталь принимает форму оправки. Для этого потребуется значительное усилие.

Усовершенствованная гибочная плита

Это удобное многофункциональное приспособление, которое позволяет провести качественную гибку профиля своими руками. Устройство представляет собой прочную металлическую пластину-основание, закрепленную на пьедестале. Последний с помощью крепежных болтов фиксируется на полу мастерской.

Как вариант можно рассмотреть аналогичное приспособление, крепящееся на верстак. После работы гибочную плиту легко демонтировать и убрать или же можно использовать ее как подставку для проведения других слесарных операций.

Для изготовления такого приспособления понадобится толстая пластина из металла. Ее приваривают на телескопическую подставку. Для упоров под гибку на основании-пластине выполняются два отверстия. В них ставятся болты-упоры. На них надеваются и фиксируются насадки различных радиусов, что позволяет изгибать трубы так, как нужно. Из листовой толстой стали вырезается прижимная пластина.

Гибочная плита

Гибочную плиту желательно оснащать прижимной пластиной из прочного металла. Она позволит сохранить соосность профильной детали в процессе гибки

Ее использование обязательно, чтобы соосность сгибаемой детали не была нарушена, так как сгибая профильную трубу без трубогиба можно случайно деформировать ее в двух различных направлениях. Пластина закрепляется над насадками на болтах-упорах.

Собственно процесс гибки заключается в следующем. Отрезок трубы фиксируется в приспособлении, после чего с усилием тянут за противоположный край. Деталь должна начать изгибаться. Если этого не происходит по причине недостаточного усилия, можно попробовать увеличить плечо, надставив деталь трубой большего диаметра.

Выводы и полезное видео по теме

Сгибаем трубу с помощью оправки из стальных уголков:

Как сделать легко и быстро сделать самодельный трубогиб:

Простейший способ изгибания профильной трубы:

Способов ручного изгибания профилированных труб довольно много. И все они имеют общий недостаток: требуется очень большое усилие для их сгибания. Физически неподготовленный мастер может и не справиться с такой работой. Изгибание деталей с помощью специализированных устройств намного проще, точнее и не требует особых физических усилий.

Проблема в том, что стоимость такого оборудования достаточно велика. Поэтому покупать прибор только для того, чтобы выполнить разовую работу, безусловно, нерентабельно. Лучший вариант – аренда специализированного оборудования, что позволит за небольшую плату получить профильные изделия, согнутые точно по шаблону.