Согнуть трубу? Давайте попробуем!

6 Февраля 2012

Как правило, все производители трубогибочного оборудования зани­маются этой проблемой комплексно и выпускают трубогибы от простейших ручных - до автоматических линий, способных выполнить все циклы ме­ханической обработки трубопровода, такие как гибка, сверление отверстий, приваривание фланцев, развальцовка краев трубопровода различной фор­мы. Как правило, все станки, входя­щие в автоматическую линию, воз­можно приобрести по отдельности.

Производителей трубогибочного оборудования очень много - это и Америка, и Западная Европа, и Китай (точнее, Тайвань). В странах СНГ вы­сокоавтоматизированное трубогибоч­ное оборудование не производится, хотя во времена СССР на «почтовых ящиках» и выпускались трубогибы с ЧПУ, и даже КИМы к ним на базе 2С42. В каком состоянии сейчас про­изводство этой техники - сказать сложно, а вот по более простому трубогибочному оборудованию предло­жения имеются, и цены, должен заме­тить, конкурентоспособны.

Итак, к делу - ручные трубогибы.

Останавливать ваше внимание на ручных приспособлениях для сгиба­ния отводов особого смысла нет. Более подробно хотелось бы сказать о стан­ках с ручным приводом, позволяющих изготавливать трубопроводы с различ­ными гибами в разных плоскостях.

Эти станки работают по классичес­кому принципу сгибания - продольная подача (вдоль оси) и проворачивание (вокруг оси) трубы с последующим выполнением гиба заданного радиуса на определённый угол. Гибка может осуществляться как с дорном, так и без него. Применение дорна позволяет выполнять гибы малых радиусов с со­хранением сечения трубы. Труба за­крепляется в кулачковом патроне или зажимной цанге со шкалой 360 граду­сов. Позиционирование линейного перемещения и угла проворота трубы производится визуально или же при помощи системы линейных и угловых фиксаторов. Угол гиба считывается по дисковой шкале. Некоторые произво­дители оснащают такие станки систе­мой цифровой индикации.

Относительно невысокая стоимость обуславливает быструю окупаемость этих станков в условиях мелкосерий­ного производства, однако работа на них требует определённых профессио­нальных навыков оператора.

Без профессиональных навыков не обойтись и при работе на вальце­вых станках для гибки профильного проката и труб.                               

Некоторые модели вальцевых листогибов оснащались приспособления­ми для гибки профильного проката, на наружных цапфах гибочных валков устанавливались профильные ролики. Но посредством этих станков возмож­но изготовить только кольцо или дугу, а изготовить спираль уже невозмож­но, т.к. они не оснащаются устройс­твом подъёма витка спирали.

Выпускаются также специализи­рованные станки для вальцевой гиб­ки профильного проката и труб, с го­ризонтальным и вертикальным рас­положением гибочных роликов. Привод вращения гибочных роли­ков, как правило, электромеханичес­кий, а привод перемещения роликов (для изменения радиуса гиба) и при­вод устройства подъёма витка спира­ли бывают как механическими, элек­тромеханическими, так и электро­гидравлическими.

Основным недостатком этого оборудования является невозмож­ность выполнения гибов малого ра­диуса и невозможность точного по­зиционирования гибов относитель­но друг друга. Однако при изготов­лении трубопроводов или изделий из профильного проката в виде спи­рали или дуги с переменным радиу­сом гиба - по производительности им нет альтернативы.

        

Автоматические трубогибы. Трубо­гибы с ЧПУ обеспечивают высокую точность при работе и небольшое вре­мя рабочего цикла, могут применяться как в массовом, так и в мелкосерий­ном производстве. Сложные прос­транственные формы труб, получаемые посредством этих машин, находят широкое применение:

• в автомобильной промышленности;
• в производстве авиационной тех­ники и авиационных двигателей;
• в котлостроении (газо-, паро- и водопроводные конструкции);
• в строительстве и производстве элементов интерьера;
• в мебельной промышленности и т.д.

В современных условиях рынка, где основным критерием конкурентоспо­собности продукции наряду с качес­твом стоит возможность выпуска мел­ких серий с минимальным сроком под­готовки производства, применение ма­шин такого класса просто неизбежно.

Трубогибочные станки с ЧПУ име­ют возможность управления 2-12-ю координатами и, как правило, все производители используют системы собственной разработки на базе промышленных процессоров и собствен­ное программное обеспечение (ПО) на основе общедоступных конструк­торских программ.

Дополнительно предоставляются версии ПО специально для конструк­торского отдела предприятия, спо­собного трансформировать элек­тронную версию чертежа изделия в управляющую программу для ЧПУ трубогиба. Программы можно соз­давать на внешнем компьютере (в том числе в AutoCad) и переносить в память ЧПУ с помощью дискет или пе­редавать по модемной связи, подклю­чив ЧПУ к удалённому компьютеру на предприятии.

ЧПУ имеет графический интер­фейс, работает с оператором в режиме подсказок, оператору требуется толь­ко выбрать желаемую форму заготов­ки, инструмент и тип материала. Все остальные параметры ЧПУ рассчитает и оптимизирует самостоятельно. Оператор постоянно видит на экране, что делает станок, при этом ЧПУ автома­тически проверяет возможные крити­ческие участки трубы при гибке и ука­зывает на них, имеется обратная связь и диагностика.

Применение компьютеризирован­ной измерительной системы также значительно сокращает время подго­товки производства. Она собирается на базе контрольно-измерительной машины портального типа или типа «рука», что встречается гораздо чаще. Посредством этой системы снимают­ся размеры прямо с образца трубы, что позволяет программировать ЧПУ станка для получения таких же образцов (реинжиниринг), оператор может при этом ввести необходимый допуск на размер, учесть фаски, возможные отверстия, размеры под фланцы и бу­дущие соединения, а также контроли­ровать готовые изделия на соответс­твие чертежу.

Что касается электронной части - картина нарисована полностью. Пе­рейдем к технологическим возмож­ностям этой группы оборудования, обусловленным конструкцией меха­нической части.

Как уже говорилось ранее о ручных трубогибах (МТТ №6 2004г.), и трубогибы с ЧПУ также работают по классичес­кой схеме сгибания. Подача трубы осу­ществляется перемещением подающей каретки по направляющим станины (ось У). Проворот трубы - за счет пово­рота зажимного устройства, смонтиро­ванного на подающей каретке (ось В).

Сквозь цангу этого устройства вов­нутрь трубы пропущен поводок дорна, и за счет этого максимальная длина трубы для гибки с дорном обуславли­вается величиной перемещения пода­ющей каретки по оси У, при гибке без дорна длина трубы не лимитирована.

Сгибание трубы производится мето­дом наматывания (см. рис. 1). Труба зажимается зажимом и прямо­линейным участком матрицы. Матрица с зажимом начинает вращение по оси С, одновре­менно производится подача трубы по оси У и синхронное продвижение зажимной план­ки в направлении подачи трубы. Дорн предотвращает нежелатель­ную деформацию (гофр, эллипсность) в месте изгиба, а неподвижная и зажим­ная планки предотвращают деформа­цию трубы вне зоны гиба.

Угол гиба определяется углом по­ворота матрицы плюс перегиб на уп­ругую деформацию (рассчитывается и контролируется ЧПУ). Радиус гиба определяется раз­мерами матрицы.

Исходя из этого, такие параметры трубогиба, как ми­нимальный и мак­симальный радиус гиба, а также мини­мальная длина пря­молинейного учас­тка трубы между гибами зависят от конструкции гибочного узла и комплек­та инструмента. Особо хотелось бы от­метить, что один комплект инструмента позволяет сгибать трубу одного типораз­мера с одним радиусом гиба.

Для того чтобы на одном и том же из­делии выполнить гибы различных ради­усов, необходимо автоматически менять комплекты инструмента: матрица - за­жим и неподвижная опора - зажимная опора. Данная смена инструмента осу­ществляется за счет перемещений по оси X (выход/вход трубы из/в матрицу) и по оси Z (смена гибочного инструмента).

Для выполнения гибов больших ра­диусов и больших переменных радиу­сов на одну из позиций инструмента ус­танавливается комплект инструмента для выполнения гибов методом обкат­ки. Вместо матрицы - обкатная оправ­ка, а вместо зажима - обкатной ролик. В результате согласованных последова­тельных перемещений по оси С и по оси У создаётся гиб трубы большим и, возможно, даже переменным радиусом (эту функцию поддерживает програм­мное обеспечение ЧПУ).

Для изготовления трубопроводов особо сложной пространственной конфигурации немаловажную роль играет свободное пространство вокруг гибочного узла и возможность разво­рота гибочного узла для выполнения гибов по и против «часовой стрелки».

На основе изложенной информа­ции, на мой взгляд, уже можно сло­жить общее представление о принци­пе действия и возможностях трубогибочного оборудования. Эта информа­ция поможет грамотно сформировать техническое задание на приобретение данной группы оборудования и упрос­тить процесс согласования всех техно­логических нюансов с поставщиком.

УДАЧНЫХ ВАМ ПРИОБРЕТЕНИЙ!

 

А. П. Бурдюк
Журнал «Мир техники и технологий», 7/2004