Como os tubos de metal são dobrados: sutilezas tecnológicas do desempenho no trabalho

Tubos dobrados em ângulo encontraram aplicação nas indústrias de petróleo e química, engenharia de máquinas e aparelhos. Nem um único projeto arquitetônico ou de construção está completo sem eles.

Todos os tipos de acessórios podem ser usados ​​para voltas, mas podem ocorrer vazamentos e, às vezes, isso é simplesmente inaceitável por razões estéticas. Os tubos de flexão oferecem uma aparência mais atraente e alta confiabilidade - um processo que não viola sua integridade.

Nós lhe diremos a melhor forma de dobrar um tubo de metal usando a tecnologia fria e quente. O artigo que apresentamos descreve as especificidades dos tubos de flexão feitos de vários materiais. As características de trabalhar com perfis e tubos redondos comuns são fornecidas.

Características do processo de dobra

Cada metal tem suas próprias características; sem a consideração deles, é impossível dar uma forma complexa ao metal laminado. Um tubo de flexão é afetado por forças radiais e tangenciais.

Os primeiros deformam a seção e os últimos contribuem para o aparecimento de dobras. O principal requisito para o resultado final é que a seção transversal do tubo permaneça inalterada e que não haja ondulações nas paredes. A dobra permite minimizar o número de soldas ao colocar tubulações com todos os tipos de dobras.

Métodos de flexão de tubos

Com base no ângulo de curvatura necessário, material e diâmetro do tubo, a curvatura pode ser feita manualmente ou usando equipamento especial. Também se distinguem entre flexão quente e fria, com o preenchimento da cavidade do tubo e sem preenchê-lo.

Aqui está um diagrama, fórmulas e recomendações para o cálculo dos parâmetros de flexão de tubos, após o que é uma garantia de um bom resultado

Após o término da carga, ocorre um fenômeno como a mola, diretamente proporcional ao módulo de elasticidade do material. A magnitude da possível deformação também depende do método de dobra aplicado e da geometria do objeto.

Especificações de tecnologia quente

Este método é escolhido quando é necessário dobrar um tubo com um diâmetro de 10 cm ou mais.Deformar os tubos de maneira quente, manualmente ou usando mecanismos. Existe um raio de curvatura mínimo.

O comprimento da zona do tubo, que deve ser aquecida, é determinado com base no diâmetro do tubo e no ângulo de flexão. Além disso, o arredondamento não pode ser menor que o diâmetro dos tempos do tubo 3.

Encontre o comprimento da área aquecida de acordo com a fórmula:

L = α x d / 15

Na fórmula: L é o comprimento desejado em mm, α é o ângulo de curvatura em graus, d é o diâmetro do tubo externo em mm, 15 é o coeficiente. Suponha que um tubo com um diâmetro de 200 mm precise ser dobrado em um ângulo de 60 °, então L = 60 x 200/15 = 800 mm, ou seja, 4 diâmetros.

O raio de curvatura mínimo permitido para tubulações de água e gás, de acordo com os requisitos do GOST 3262-92, pode ser obtido da tabela

Para dobrar o tubo, ele deve ser aquecido a 900⁰. A temperatura ideal para começar a dobrar é de 760⁰ e, no final, de 720⁰C. Quando queimadas, as características de resistência do material se deterioram.

O processo de dobragem a quente inclui várias operações:

• fazendo um modelo;
• embalagem de areia;
• marcação de plotagem;
• aquecimento;
• flexão.

Para não deformar a seção do tubo e em sua parte interna no lugar da flexão, os doces não se formam, o espaço interno é preenchido com areia de quartzo.

A areia é preliminarmente seca e calcinada para remover as impurezas orgânicas a uma temperatura de 150 a 500⁰ e, em seguida, são passadas por uma peneira fina com uma malhagem de 3,3 x 3,3 mm. Antes de começar a encher o tubo, você precisa conectar uma extremidade dele.

Como tampões, são utilizados tampões de madeira ou metal com uma abertura para a saída de gases. Areia fina e úmida não pode ser usada, pois o primeiro é sinterizado e adere firmemente às paredes dos tubos durante a ação térmica.

O segundo, como resultado da formação de vapor, contribui para o aparecimento de alta pressão interna, o que pode causar o rompimento da cortiça.A presença de seixos na embalagem é inaceitável, eles podem empurrar através da parede do tubo.

O processo de enchimento do tubo é muito demorado, por isso é transportado para a torre e oferece uma posição ligeiramente inclinada ou vertical. Como a qualidade da dobra depende diretamente da vedação da gaxeta, o tubo é continuamente rosqueado durante todo o processo. Um som fraco indica um bom preenchimento da peça de trabalho.

Antes de prosseguir diretamente para a operação principal, seções de futuras dobras são desenhadas em um tubo cheio de areia, anexando um gabarito. Tubos aquecidos em fornos ou fornos. Eles dobram manualmente e mecanicamente.

Neste último caso, são utilizadas placas especiais, equipadas com pinos de pressão, com a ajuda da qual a seção do tubo aquecido é fixa e com braçadeiras que servem para segurar a extremidade do tubo na placa. Um cabo é colocado na extremidade oposta do tubo, cuja tensão com a ajuda de um guincho ou pináculo faz com que o tubo se dobre.

Para evitar que as paredes do tubo se deformam, as juntas são colocadas no espaço do tubo do rack - retas ou curvas. A extremidade livre com um cabo conectado é presa com um suporte. Durante o processo, controle a geometria do tubo, aplicando periodicamente um modelo a ele.

Ao dobrar o tubo no ângulo desejado, os plugues são removidos por queima ou simplesmente nocauteados. Areia é derramada, o tubo é limpo e lavado. Realize um teste de dobra final usando um modelo.

Flexão a frio

Para alterar a configuração de tubos de diâmetros pequenos, são utilizadas várias ferramentas manuais para dobradeiras de tubos grandes. Em casa, é frequentemente necessário dobrar água e gás tubos de açousado no dispositivo de abastecimento de água e sistemas de aquecimento.

A curvatura de um tubo abaixo de 90 ° é chamada de curva de 180 ° - kalach, com uma borda - um pato, na forma de um laço - um suporte.

Se a curvatura do tubo for rara, basta estocar os dispositivos mais simples. Uma placa de metal com orifícios nos quais os pinos são instalados dependendo do raio (Fig. 2) ou de um mandril - uma placa paralela plana dupla montada verticalmente com variações no ângulo de curvatura (Fig. 3)

Para flexão manual, existem outros dispositivos. Em casa, para a fabricação de uma bobina para aquecimento de água, um tubo de aço inoxidável com um diâmetro de cerca de 20 mm é simplesmente enrolado em um pedaço de tubo de grande diâmetro. Anteriormente, um suporte é soldado em um tubo grande, colocado em suportes e preso.

O tubo é bem embalado com areia e fechado com rolhas, depois inserido no suporte e o enrolamento começa. O tubo usado como modelo precisa ser rolado, portanto serão necessários esforços de pelo menos duas pessoas. Depois de terminar o enrolamento, a bobina é nivelada.

Nesse dispositivo, tubos com um diâmetro de até 2 cm são dobrados e fixados a uma bancada de trabalho usando uma placa (1) e um cubo. O rolo modelo (6) é fixado no eixo comum da placa e do cubo. O rolo móvel (2) é fixado por um suporte (4) com uma alça (3) O tubo é colocado entre os rolos de modo que sua extremidade se encaixe no grampo (7). O suporte através da alça é girado em torno do modelo para obter o ângulo de curvatura desejado

A flexão de tubos de aço inoxidável ou outro material em casa pode ser feita com a ferramenta mais simples. É aconselhável solicitar pequenas quantidades de trabalho.

Uma máquina mecânica simples para dobrar um tubo pode ser construída com suas próprias mãos, especialmente se você tiver as habilidades de um soldador e estiver familiarizado com a máquina de solda:

Para fazer um primitivo dispositivo de dobragem de tubos precisa de uma laje de concreto, alfinetes de metal e um martelo. A placa é dividida em células 40 x 40 ou 50 x 50 mm. Nos cantos das células, os furos são perfurados com um perfurador e os pinos são inseridos neles.

O produto tubular é inserido entre os pinos e, aplicando força, dobra. A precisão desse método de dobragem não é ideal, mas usar a peça em casa é suficiente. Para dobrar com maior precisão, você pode usar um dispositivo fabricado com base em uma tomada.

Para fabricar uma dobradeira hidráulica, é necessário um macaco que suporte uma carga de 5 toneladas, uma base forte e pinos. Os canos são dobrados usando sapatos. O tamanho desses elementos deve corresponder aos parâmetros do tubo dobrado

Para que o lúmen interno do tubo não se deforme, aplique meios que neutralizem esse processo por dentro. Como limitadores internos, a areia é mais frequentemente usada. Ao mesmo tempo, um bujão é inserido em uma extremidade do tubo e a areia é derramada através do segundo e entupida com uma rolha. Em seguida, a flexão é realizada.

Às vezes, o limitador é uma mola feita especialmente para esse fim. Para enrolar, use um fio com um diâmetro de 1 a 4 mm. A mola deve entrar livremente no tubo no ponto de curvatura, deixando parte do fio do lado de fora.

O sistema hidráulico de ferramentas manuais, máquinas portáteis e estacionárias facilita muito o processo de dobragem e acelera o processo de deformação de tubos:

Após dobrar, a mola é removida puxando o fio. No caso de trabalhar com um tubo com seção transversal quadrada, um fio com a mesma seção transversal é selecionado para a fabricação da mola.

Um feixe de fios constituído por segmentos separados que empurram um para dentro, um de cada vez, para o local da futura dobra também é adequado para esse fim. Após a conclusão da operação, os segmentos também são removidos um de cada vez. Você pode dobrar manualmente um tubo de aço inoxidável com uma seção transversal de até 4 cm e uma espessura de parede de 0,3 cm.

Métodos comuns para dobragem manual de tubos: com rodagem, enrolando, em dois suportes, dobrando com desenho. O último método é usado para material de tubo de paredes finas sem costura. Dessa forma, tubos de pequeno comprimento são dobrados em um pequeno ângulo

Para trabalhar com diâmetros grandes, você precisa de equipamento profissional. Existem máquinas de dobrar tubos equipadas com um mandril. Este elemento estrutural é uma barra de metal comum.

Nos dobradores de tubos, tubos com geometrias diferentes e tamanhos de seção transversal podem ser dobrados. Este é um equipamento universal, pois é possível dobrar produtos com uma ampla gama de diâmetros e de diferentes materiais, começando em aço carbono e terminando em tubos de metal não ferroso. As máquinas mais sofisticadas são controladas eletronicamente

Antes de iniciar o processo de dobra, ele é colocado dentro para evitar deformação das paredes do tubo. Os mandris incluídos no kit têm uma seção diferente, para que você possa escolher o certo para um determinado diâmetro de produtos de tubos.

Alterando a configuração de tubos de metal não ferroso

Existe uma propriedade muito útil em metais não ferrosos - alta ductilidade. No entanto, eles têm força insuficiente. Durante a flexão, como resultado da aplicação de forças de compressão e tração, pode ocorrer colapso ou ruptura do tubo. Para impedir que isso aconteça, você deve seguir rigorosamente a tecnologia.

Como dobrar tubos de cobre e latão?

Para dobrar tubos de cobre e latão, são utilizados métodos quente e frio. Ao escolher o primeiro como enchimento interno, escolha areia, o segundo - resina derretida. A tecnologia de dobragem é igual à dos tubos de aço.

Os produtos de tubos de cobre e latão antes da dobra a frio estão sujeitos a recozimento com resfriamento subsequente. A faixa de temperatura para ambos os materiais é a mesma - de 600 a 700 ° C. A diferença está no meio de resfriamento - o cobre é colocado na água e o latão é resfriado no ar.

Após a conclusão do processo, a resina é removida por fundição. Para evitar a ruptura do tubo, o processo em nenhum caso começa no meio do tubo, apenas nas extremidades. Como dispositivos de dobra, são utilizadas ferramentas simples e sofisticadas máquinas-ferramentas.

Os dobradores de tubos manuais funcionam devido aos esforços físicos de uma pessoa, enquanto os dobradores hidráulicos reduzem esses esforços ao mínimo. Esses e outros são equipados com bicos intercambiáveis ​​para a possibilidade de selecionar o diâmetro desejado.

O raio mínimo para dobrar tubos de cobre e latão é regulado por GOST 617-90 e GOST 494-90, respectivamente. Os especialistas não recomendam o uso desse raio sem necessidade especial. É sempre melhor conviver com seu grande valor

É muito mais fácil trabalhar com tubos de cobre e latão do que com tubos de aço, mas a deformação de metal durante a flexão ocorre de acordo com as mesmas leis da física. Em uma porção dobrada, a superfície externa experimenta tensão, como resultado das quais as paredes se tornam mais finas.

Processos inversos ocorrem dentro do tubo - a parede se contrai e se torna mais espessa. Existe o risco de transformar a seção transversal circular em oval e reduzir o passe condicional; portanto, você não pode começar a dobrar sem tomar medidas para evitar esses fenômenos.

Tubos de alumínio dobrados

Os principais métodos de dobrar tubos de alumínio são os mesmos que latão ou cobre:

• empurrando entre os rolos;
• rolando;
• rolando para longe;
• a pressão.

Antes de decidir como e como dobrar tubos de alumínio, você precisa se familiarizar com cada um deles. O primeiro método é usado para tubos de paredes finas com um diâmetro máximo de 10 cm, quando você precisa obter uma dobra suave com pequenos requisitos de precisão. O raio mínimo é estritamente regulado aqui. Seu valor é de 5-6 diâmetros de tubo.

A curvatura da plotagem determina a posição do rolo de desvio. Desta forma, os elementos decorativos do interior são mais frequentemente feitos. Na segunda maneira, o material de tubo de grande diâmetro é dobrado, para o qual são utilizados dobradores de tubo de 3 rolos. O tubo é puxado entre os rolos de acionamento, cuja orientação determina o raio de curvatura.

Na foto, há uma dobradeira de tubo elétrica estacionária de 3 rolos, mas também existem modelos móveis manuais de equipamentos. Nela, a peça se move através dos roletes e dobra em um determinado ângulo ao longo de todo o comprimento. Em uma máquina como essa, você pode alterar a configuração do tubo dobrando-o com um anel, uma espiral ou fazendo um arco de grande raio

A precisão desse método é ainda menor que a anterior, mas a peça pode ser sujeita a dobras repetidas e a repetição do processo até que a geometria desejada seja obtida.

A curvatura dos tubos de parede fina de alumínio pode ser feita manualmente, tendo preparado adequadamente:

O método de reversão não prevê a presença de uma carga interna; portanto, não é utilizado para obter pequenos raios. Ao escolher esse método, ele não funcionará para atender aos requisitos estritos relativos à ovalidade da seção na dobra.

Para a deformação de um tubo de alumínio por pressão, são utilizadas prensas com matrizes montadas sobre eles com uma matriz da forma desejada. A geometria dada é obtida como resultado da influência da pressão exercida do lado de fora.

Em alguns casos, a pressão pode ser interna quando o tubo é colocado no molde e o fluido é fornecido no interior com uma pressão suficiente para pressioná-lo contra as paredes.

Não é fácil dobrar tubos de duralumínio, pois este material é bastante duro e elástico. Para facilitar o processo, eles são queimados imediatamente antes de dobrar a uma temperatura de 350 a 400 ° C, depois esperam até que os tubos sejam resfriados naturalmente ao ar.

Métodos para dobrar tubos de grande diâmetro

Os métodos recentemente apresentados são a flexão de tubos envolvendo correntes industriais e de alta frequência e a flexão com tensão. No primeiro caso, é usada uma instalação de alta frequência e alto desempenho, na qual um tubo com um diâmetro de 95 a 300 mm é aquecido, dobrado e resfriado.

Consiste em duas partes - uma mecânica na forma de uma máquina de dobrar e outra elétrica, incluindo uma parte elétrica e uma instalação de alta frequência.

O tubo é deformado apenas na área aquecida localizada na zona do indutor. A alteração da geometria para um tamanho predeterminado ocorre sob a influência de um rolo de desvio. Este método pode ser usado para dobrar com um pequeno raio de curvatura.

A dobra usando o segundo método é realizada em máquinas de dobrar, cujo conjunto inclui uma mesa rotativa. Grandes forças de tração e flexão atuam no tubo. Isso permite dobras acentuadamente curvas com uma espessura de parede constante ao redor de toda a circunferência.

O método é usado para dobrar tubos de grande diâmetro usados ​​na aviação, indústria automobilística, construção naval, onde são colocadas altas demandas no oleoduto. A vantagem é a capacidade de dobrar tubos com uma parede de 2 - 4 mm a 180⁰.

Os recursos são uma variedade flexível de perfis

Os produtos de tubo de perfil têm uma aparência mais estética do que seus equivalentes com uma seção transversal circular, por isso é frequentemente encontrado em estruturas domésticas. Ao dobrar, as forças de compressão atuam sobre ele por dentro e as forças de tração por fora. Escolha cuidadosamente um método de dobra antes de prosseguir com esta operação.

O sortimento de perfis inclui tubos com uma seção transversal na forma de um retângulo quadrado, oval.

Existem várias nuances e você não deve esquecê-las ao fazer tubos flexíveis em casa sem equipamento especial:

1. O comprimento ideal da seção dobrada para tubos perfilados com paredes finas e uma seção de até 2 cm é a altura do tubo multiplicada por 2,5.
2. Para tubos com paredes espessas, o comprimento da zona de flexão é determinado multiplicando a seção transversal por três. Caso contrário, não será possível evitar rachaduras no exterior ou sua deformação no interior.
3. O valor mínimo do raio de curvatura é a seção transversal da dobra multiplicada por 2,5.

Sem considerar esses requisitos, você não pode esperar um bom resultado. Os métodos de dobra não diferem dos utilizados ao trabalhar com produtos com seção transversal circular. Além disso, você pode usar o método de dobra manual com a implementação de cortes transversais, realizados em três lados do tubo.

O comprimento dos cortes e seu número é determinado pelo cálculo. Suponha que haja um tubo de 40 x 90 mm. É necessário concluir um turno completo, ou seja, dobrar ao longo da parede 40 mm em um ângulo de 180 ° com um raio de 150 mm. Primeiro, calcule o comprimento do semicírculo ao longo do raio externo:

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

Para o raio interno, os cálculos são os mesmos:

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

A soma dos comprimentos dos cortes no raio interno é determinada pela fórmula: Lout = L - Lin = 596,6 - 471 = 126 mm.

Desejando fazer você mesmo dobrador de tubos manual ou máquina de dobra de tubo de perfil com nossas próprias mãos, nos artigos que propusemos, você encontrará muitas informações, diagramas e recomendações úteis.

Se você considerar que um moedor pode fazer um corte com uma largura de 5 mm, no plano de dobra com um comprimento de 126 mm, serão obtidas 25 ranhuras, após as quais o tubo será dobrado até que as bordas dos cortes entrem em contato. Os slots são fabricados e as costuras são limpas.

Os dobradores de tubos convencionais não são adequados para dobrar tubos de perfil. Para esse fim, existem máquinas especiais para dobrar tubos, mas mesmo com esse equipamento, é quase impossível obter um ângulo reto. É mais fácil usar o método de solda ou acessórios.

Há outra maneira de dobrar o perfil e os tubos redondos, mas só pode ser usado no inverno. Para fazer isso, conecte os tubos nas extremidades do tubo, encha a água e aguarde até que endureça. O tubo é dobrado, controlando o processo com um gabarito, depois os bujões são removidos e o líquido removido.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Clipe # 1. Aprenda a dobrar um tubo usando ferramentas improvisadas neste vídeo:

Clipe # 2. Como dobrar um tubo de qualquer seção em um círculo:

Clipe # 3. Um dobrador de cachimbo caseiro é uma coisa necessária na casa:

Ao realizar reparos ou construir uma casa, muitas vezes surge a necessidade de dobrar o tubo - redondo ou perfil. Se o volume for pequeno, você poderá fazer isso sozinho. A flexão em massa de produtos de tubos é possível apenas com equipamentos especiais.

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