Как сделать своими руками ручной профилегиб

Описание

Профилегиб — это приспособление  для сгибания профилированных деталей без деформации или нарушения формы профиля.

Используется при изготовлении конструкций из разных видов профиля:

• труба, в том числе прямоугольного сечения;
• уголок;
• швеллер;
• двутавр;
• балки или прутки и т.д.

Деформировать можно отдельные участки или всё сечение профиля. Изгиб деталей выполняется на нужную величину, вплоть до 360°. Промышленные образцы способны работать с профилем большого размера, требующим значительных усилий для изменения формы без предварительного нагрева. Ручные устройства предназначены для обработки профилей относительно небольшого размера.

Профилегибные станки способны выполнять изгиб с постоянной, переменной или знакопеременной кривизной, с симметричными или асимметричными контурами. Возможно изготовление окружностей, спиралей или иных замкнутых фигур. Также выполняется гнутье фигур с плавными переходами очертаний. Особенностью этих станков является способность выполнять сложные изгибы деталей за один проход. Такие качества содействуют распространению профилегибов в различных областях промышленности:

• энергетика;
• строительство;
• нефтехимия;
• автомобильная ;
• мебельная;
• спортивная;
• электрическая промышленность и т.д.

Процесс изготовления деталей происходит достаточно быстро и позволяет развить высокую производительность практически без отходов. Существуют полностью автоматические промышленные установки, способные работать по заданной программе. Также распространены более простые устройства, регулировка и подача материала в которых выполняются в ручном режиме.

Важные технические моменты при изготовлении профилегиба.

• При гибки профильная труба деформируется, и ее боковые стороны выдавливает наружу. Причем чем меньше радиус гибки, тем больше наблюдается выдавливание боковых стенок трубы. Также на одной из сторон трубы образуются заломы. Данные заломы никак не влияют на прочность согнутой трубы, просто они имеют некрасивый вид. Для исключения заломов на трубе необходимо, чтобы ролик имел небольшое ребро ровно по центру. Данное ребро в процессе гибки будет вминать сторону трубы, тем самым исключая заломы. Высота ребра зависит от радиуса гибки трубы. Чем меньше радиус гибки трубы, тем больше должна быть высота такого ребра. В среднем достаточно ребра высотой 3-5мм. В качестве ребра можно приварить на ролик проволоку нужного диаметра.

• Если гнуть профильную трубу на роликах без боковой реборды, то существует вероятность гибки трубы винтом. Это связано с тем, что во время гибки труба может сдвинуться и ее положение относительно оси ролика будет не перпендикулярно, а под каким-то градусом. Чтобы избежать данных проблем, нужно гнуть профильную трубу на роликах с направляющими ребордами.

• Усилие, которое необходимо приложить, чтобы свести ролики трубогиба и тем самым согнуть трубу, зависит от расстояния межу роликами. Другими словами, чем меньше это расстояние, тем большее усилие необходимо приложить, чтобы свести ролики между собой. Особенно это заметно, если конструктивно трубогиб изготовлен с центральным подвижным роликом и его зажим осуществляется винтом.

• Расстояние между роликами также влияет на длину трубы, которую можно будет согнуть на данном профилегибе. Короткие трубы невозможно гнуть на трубогибе, у которого большое расстояние между роликами. По этим причинам ролики на профилегибе делают так, чтобы их можно было переставить.

• Чем меньше диаметр роликов трубогиба, тем меньше будет пятно контакта между трубой и роликом и тем больше вероятность проскальзывания трубы во время ее гибки. На профессиональных трубогибах ролики изготавливают диаметром по 100-200мм, и они позволяют гнуть профильные трубы большого сечения. Для домашнего использования подойдут ролики диаметром примерно от 20мм.

• Чем больше ведущих роликов, тем меньше вероятность проскальзывания трубы. Если вы собираетесь гнуть профильную трубу больших сечений, то желательно сделать два приводных ролика.

• Если центральный подвижный ролик поджимается с помощью винта, то для облегчения его вращения необходимо подложить под него шарик от подшипника. Тогда пятно контакта между винтом и опорной частью уменьшится и крутить винт будет гораздо легче. Винт лучше выбирать с трапецеидальной резьбой, а не с метрической. Трапецеидальная резьба может нести гораздо большую осевую нагрузку, чем метрическая.

• Для гибки круглых труб понадобиться специальные ролики с полукруглым профилем. Если гнуть круглую трубу на прямых роликах, то ее будет плющить и вместо круглой трубы получиться овал.

Устройство и принцип работы

Процесс гнутья детали происходит по принципу приложения усилия к центральной части балки на двух опорах. Профиль прокатывается по двум роликам, между которыми сверху на него давит третий, прижимной. Его положение определяет радиус изгиба. Станок для гибки профиля представляет собой станину, на которой жестко закреплены два вращающихся ролика, обеспечивающих подачу.

• станки с левым роликом, использующиеся для завивки спиралей;
• станки с нижним роликом для гибки массивных деталей с большим профилем;
• установки со всеми подвижными роликами, способные выполнять сложные операции для образования фигур с множеством изгибов разных форм.

Отличие станков состоит в том, что трубогиб именно изгибает деталь, неподвижно закрепленную в оправке. Профилегиб воздействует на нее с помощью проката, что дает возможность изгибать протяженные по длине детали с постоянным радиусом изгиба. Трубогиб делает точечное изменение формы, а профилегиб обрабатывает деталь по всей длине, сохраняя форму сечения и предохраняя поверхность от образования складок или смятых участков.

Как сделать ролики для профилегиба.

Ролики можно изготовить разными способами, даже на первый
взгляд самыми необычными. Например, в качестве роликов можно использовать
велосипедные ступицы. Такие ступицы не выдержат большие нагрузки, но согнуть
трубу сечением 20х40 мм им будет вполне по силам.

В качестве роликов можно использовать обычный лом. Его
просто отрезаем в нужную длину и одеваем на такой ролик подшипник подходящего
диаметра. Например, лом диаметром 30мм, под него хорошо подойдут подшипники
№306 ГОСТ8338-78. Чтобы подшипники не смещались вдоль оси ролика, достаточно
капнуть сваркой около обоймы подшипника.

Ролики можно изготовить из трубы и покупных шайб. На рисунке ниже хорошо видна конструкция ролика.

Если у вас нет подходящих шайб, то их можно сделать самостоятельно. Как их сделать смотрите ниже в статье под заголовком “как сделать ролики для гибки профильной трубы методом обкатки”. Вместо болта в ролик можно вставить металлический круг нужного диаметра и обварить.

Классификация

Существует несколько типов станков для гибки профильных деталей. Они различаются типом конструкции, уровнем сложности, мощностью и прочими возможностями. Рассмотрим их внимательнее.

Электрические

Особенностью электрических станков является подача прижимного ролика с помощью электропривода.

Подобные конструкции встречаются в крупных мастерских, так как они преимущественно имеют стационарную конструкцию, предназначенную для работы с массивными деталями.

Однако существуют и компактные варианты, приспособленные для гибки профиля малого сечения.

Такие станки успешно используются в небольших мастерских или в домашних условиях. Степень точности электрических профилегибов напрямую связана с их размером и типом контроля радиуса. Электромеханические конструкции регулируются оператором практически в ручном режиме, но более сложные образцы проходят цифровой контроль величины воздействия и отображают параметры на дисплее. Чем выше уровень, тем больше масса станка и его стоимость.

Гидравлические

Эти станки используются для гибки массивных профилированных элементов в промышленных масштабах.

Размеры и вес подобного оборудования требуют мощное бетонное основание, что допускает использование только в условиях производства.

Одним из распространенных видов продукции таких станков являются элементы систем канализации или водоснабжения.

Гидравлические станки нуждаются в подключении к сети электропитания, обслуживаются только подготовленными специалистами, имеющими соответствующий допуск. Работа с таким оборудованием исключает необходимость участия физической силы, дает качественный и точный изгиб. Эксплуатация гидравлических профилегибов отличается простотой, способностью выдавать значительную производительность, высокой скоростью получения результата.

Ручные

Ручные, или механические, профилегибы считаются доступными и простыми устройствами. Они компактны, относительно легки, допускают перемещение в пределах мастерской без участия вспомогательных механизмов. Ручные конструкции отличаются ограниченным функционалом, поскольку их работа требует участия физической силы пользователя. Кроме того, они имеют ряд недостатков:

• работа только с тонкими видами профиля;
• длительность процесса по сравнению с другими типами конструкции станков значительно увеличивается;
• слабо контролируемый радиус прогиба детали;
• сложность или невозможность выполнения нескольких изгибов заданной величины на одной детали.

Несмотря на эти недостатки, ручные конструкции являются распространенными и популярными среди домашних мастеров, поскольку обладают необходимыми свойствами для самостоятельного изготовления:

• компактные размеры;
• простота конструкции;
• доступность деталей и комплектующих;
• надежность, ремонтопригодность.

Люди, часто пользующиеся ручными профилегибами, достигают немалых успехов и выдают результаты заданной точности.

Как закрепить подшипники на каркасе профилегиба.

Лучший вариант, это если подшипники применить в уже готовом корпусе. Если нет таких подшипников, то используем любые подходящие без корпуса. Их не обязательно жестко крепить к каркасу трубогиба. Можно сделать под них подставки из профильной трубы или уголков. Ниже на фото представлены различные варианты крепления подшипников.

Станок для гибки профильной трубы: схемы самодельных трубогибов

Для создания ручного профилегиба своими руками, необходимо определиться с размерами деталей, подлежащих обработке.

Для выполнения простейших работ используют обычную систему упоров, в которые вставляют конец профиля и, понемногу перемещая деталь, сгибают ее в нужных размерах.

Простейший вариант самодельной конструкции — бетонное основание с залитыми в него металлическими опорами.

Такие конструкции используются для работ с профилем до 20 мм. Если предстоит обработка деталей сечением более 25 мм, понадобится создание более сложной конструкции.

Потребуется прочное основание, на котором закреплены два опорных ролика. Они снабжены бортиками, высота которых соответствует размерам обрабатываемого профиля. Между ними устанавливается натяжное устройство с верхним прижимным роликом. Он изменяет свое положение при помощи натяжного устройства, регулируя при этом радиус изгиба детали. Прокат детали выполняется вручную, для чего на одном из опорных роликов устанавливается рычажный механизм вращения.

Для сборки самодельного профилегибочного станка потребуются:

• отрезок швеллера или двутавра большого размера (от 150 мм) длиной около 1 м;
• отрезки уголка или швеллера для сборки станины;
• ролики соответствующего размера, установленные на оси диаметром не менее 20 мм;
• звездочки и цепь для привода вращения;
• натяжной механизм — винтовой или на базе гидравлического домкрата;
• болты, гайки, шайбы;
• сварочный инвертор, электроды;
• сверлильный станок;
• болгарка, ножовка по металлу;
• измерительные инструменты — линейка, рулетка, угольник;
• обычный набор слесарного инструмента — молоток, напильник, зубило и т.д.

В зависимости от возможностей и навыков мастера могут пригодится и дополнительные инструменты или материалы, позволяющие улучшить конструкцию станка и повысить его прочность. Некоторые элементы в домашних условиях изготовить сложно, поэтому их обычно заказывают у токаря. Это относится к роликам, осям и ступицам. Если имеется возможность, следует заказать изготовление натяжного устройства, хотя бы винта и гайки с прямоугольной резьбой.

Чертежи с размерами

Размер будущего станка определяется величиной обрабатываемых деталей. Учитывая, что ручные инструменты не способны работать с профилем большого сечения, принято ограничиваться максимальным расстоянием между осями опорных роликов 500 мм (иногда меньше). Для более детального определения размеров установки используются сборочные чертежи.

Перед началом сборки следует определиться с конструкцией и создать собственный чертеж. Это позволит окончательно определиться с размерами деталей, уточнить некоторые рабочие моменты и исправить возможные ошибки.

Порядок действий:

1. изготовление станины. На опорный отрезок швеллера большого размера привариваются две поперечины для устойчивости. Затем по углам крепятся вертикальные стойки, на которых сверху крепится обвязка. Высота станины составляет 40-50 см.
2. Установка опорных роликов. На горизонтальные поверхности станины устанавливаются опорные ролики в сборе (вместе со ступицами и подшипниками). Отмечаются точки крепления, сверлятся отверстия и ролики фиксируются с помощью болтовых соединений. На ступицах одна сторона проходная, позволяющая установить звездочки для цепной протяжки.
3. Монтаж натяжного устройства. Существует два варианта — установка снизу и сверху. Первый способ дает экономию высоты, способствует устойчивости станка. Второй способ удобнее в эксплуатации, позволяет приложить значительные физические усилия при регулировке натяжного ролика. Оба варианта имеют свои достоинства, но отличием является тип натяжки — нижний вариант рассчитан на использование гидравлического домкрата, верхний — под винт с прямоугольной резьбой. Конструктивно они отличаются тем, что домкрат поднимает один из опорных роликов, поэтому натяжной ролик в данном случае неподвижен и жестко закреплен на станине. При верхнем расположении резьба давит на натяжной ролик, опуская его вниз.
4. Установка звездочек и цепи. Необходимо следить, чтобы все три звездочки находились в одной вертикальной плоскости, иначе цепь будет слетать или порвется.
5. Присоединение приводного рычага. На опорные ролики устанавливаются рычаги, с помощью которых будет производиться протяжка профиля.

Электрический профилегиб, доступный для самостоятельного изготовления, представляет собой ту же ручную конструкцию, отличие которой состоит в наличии электропривода для вращения роликов. Необходимо один из опорных роликов сделать приводным, установив на него шестерню зубчатой передачи. Она входит в зацепление с соответствующей шестерней понижающего редуктора, который соединен ременной передачей с электродвигателем. Подобным образом можно изготовить профилегиб как целиком, так и доработать имеющийся ручной вариант конструкции.

• В домашнем хозяйстве станок для гибки профильной трубы используется не настолько часто, чтобы покупать дорогое оборудование заводского изготовления.
• При возникновении такой необходимости, несложный трубогиб вполне можно сделать в частном порядке, предварительно определившись с тем, какой вид этой конструкции подойдет для выполнения поставленной задачи.
• В этой статье подробно разобраны разновидности станков для гибки труб, описаны принципы их работы и способы сооружения.

Существует много модификаций оборудования для изменения конфигурации профильных труб. Связано это с минимальным радиусом изгиба. Если пренебречь этим важным параметром, в месте изгиба произойдет изменение прочностных характеристик материала в худшую сторону. Также нужно знать некоторые технологические тонкости гибки металлических труб и учитывать их во время работы.

При выборе конструкции к учету берут материал заготовки, диаметр, толщину стенок.

В зависимости от типа привода станки, предназначенные для гибки любых труб, бывают ручными, электромеханическими и гидравлическими.

Ручные. Это предельно простые механизмы, доступны для самостоятельного изготовления даже человеку, не посвященному в тонкости работы с металлом.

Ручной, изготовленный своими руками, станок для гибки профильной трубы — незаменимый помощник при изготовлении каркасов, декоративных элементов, самостоятельном монтаже системы вентиляции

Электромеханические.

Такой станок имеет привод в виде электродвигателя — шагового или обычного, подключенного через нижний редуктор. Последнее решение обеспечивает высококачественный изгиб за счет правильного распределения напряжений.

Устройство механизма непростое, чтобы его изготовить, нужны специальные знания и хоть немного профессионализма.

Профилегибочный станок с электроприводом в большинстве случаев имеет вид 3-валовой конструкции. Профильную трубу пропускают между роликами. Элемент, находящийся по центру, может менять свои координаты по вертикали.

При вращении центрального вала профилированная труба меняет свою геометрию

Гидравлические. Привод в этой модели ручной.

В отличие от простой ручной конструкции, здесь в схему включен гидроцилиндр, что значительно снижает, прикладываемые при гибке, мускульные усилия.

Вальцы дают возможность гнуть профильную трубу в любом нужном направлении. Ручной профилегиб с гидравликой при своем небольшом весе может согнуть трубный сортамент шириной до 10 см.

Гидравлический цилиндр профилегибочного станка оказывает давление на поверхность трубы путем механического воздействия. Это заставляет двигаться шток цилиндра. В результате возникающей нагрузки, изделие деформируется. Давление в поршне может повышаться двумя способами — вручную и при помощи электронасоса

Существует деление профилегибов и в зависимости от способа установки. Различают оборудование стационарное, переносимое и носимое. Стационарные станки могут иметь вид как простой бетонной плиты со стержнями, так и солидного оборудования.

У компактных переносимых трубогибов имеется опорная стойка, а у носимой модели опоры нет, ее подбирают каждый раз во время использования оборудования.

От способа изгиба будет зависеть конструкция профилегиба и его производительность. Существует 3 основных метода гибки. Первый — выдавливание, когда геометрию профильной трубы меняют при помощи деформирующего ролика, выполняющего роль пуансона. Матрица в этом случае отсутствует.

Для выполнения операции требуются 2 прочные опоры с противоположных сторон изгиба, которые и выполняют роль матрицы. В качестве таких опор используют поворотные башмаки или ролики.

Поскольку усилие нарастает постепенно и постоянно имеет перпендикулярное направление по отношению к трубе, способ дает возможность получить хороший конечный результат. Применим метод только для работ в небольшом объеме.

Второй — прессование. Для получения гиба используют принцип слесарных тисков — отрезок трубы размещают между матрицей и пуансоном.

Профили последних для получения качественного изгиба должны в точности повторять геометрию детали. А также в расчете необходимо учесть остаточную деформацию металла. В домашних условиях этот способ применим, когда большой точности не требуется.

Станок для изменения формы профильной трубы способом прокатки состоит из трех цилиндрических валиков, цепи, привода и основы.

Диаметр валиков должен соответствовать параметрам деформируемой профильной трубы

Третий — прокатка — универсальный способ, применяемый для гибки как тонкостенных, так и толстостенных труб.

Гиб получают путем протягивания заготовки между роликами — одним вращающимся и двумя опорными.

Так, если предстоит гнуть трубу, имеющую в сечении прямоугольник с параметрами 50 х 25 мм, то чтобы избежать деформации станины в процессе гибки, нужно взять швеллер или уголок толщиной не менее 10 мм. Опорная плита и пуансон с матрицей по толщине должны быть в 2 раза больше.

Конструктивные особенности профилегибов.

Трубогиб можно сделать практически из любого металлолома.
Каркас должен быть достаточно жестким, из чего он будет сделан не важно. В
основном его делают из швеллера, так как он достаточно жесткий и имеет широкую
поверхность для установки валов трубогиба.

При изготовлении профилегиба нужно отталкиваться от тех материалов, которые есть у вас в наличии.

Один из главных компонентов трубогиба – это силовой узел.
Его делают либо из домкрата или из винта с резьбой. Если в наличии есть винт,
то можно сделать трубогиб с центральным подвижным роликом. Винт, кстати, можно
взять от старого нерабочего домкрата или со струбцины. Винт должен быть мощным,
не менее 16мм в диаметре.

Если же есть домкрат, то можно выбирать какой вид профилегиба сделать. Можно сделать трубогиб с крайним подвижным роликом и переламывающейся станиной или с центральным подвижным роликом и крайними неподвижными роликами.

Конструкция в принципе неважна, труба в любом случае будет
гнуться. Если есть в наличии звездочки и цепь, например, велосипедные, то имеет
смысл соединить два вала цепью и таким образом сделать их оба приводными валами.
Это сильно поможет при гибке профильных труб большого сечения, например, 40х60
и больше.

Ручку приводного ролика можно сделать из обычной велосипедной
педали или сделать круглый штурвал.

Если предполагается гнуть трубу в кольцо, то следует предусмотреть возможность снять верхний ролик, иначе кольцо будет невозможно вынуть из трубогиба.

Ниже представлено несколько фотографий с различными конструктивными особенностями.