Гибка профильных труб: от домашних методов до производства

В «МСК МЕТАЛЛ» мы ежедневно решаем задачу гибки квадратных и прямоугольных труб — от разовых бытовых запросов до серийных партий с точной геометрией. Ниже — концентрат практики: как согнуть профильную трубу своими силами и когда лучше доверить работу профилегибу или станку с ЧПУ. Разберём, чем радиусная гибка профильной трубы отличается от угловой, как гнуть профтрубу в дугу без сложного оборудования и что важно контролировать после операции.

Особенности профиля: складки и овальность

Профильная труба изгибается иначе, чем круглая. У неё есть «полки» и углы, поэтому при деформации возникают характерные дефекты:

• Складки по внутренней стороне. На внутреннем радиусе металл сжимается; при недостаточной поддержке стенка «сминается».

• Овальность. Квадрат/прямоугольник стремится стать овальным — нарушается форма сечения.

• Пружинение. После снятия нагрузки деталь частично «распрямляется» — это нужно закладывать в угол и радиус.

На риск дефектов влияют толщина стенки и отношение высоты профиля к толщине. Универсальное правило: чем тоньше стенка и чем больше габарит профиля, тем больше нужен подпор изнутри (оправка, наполнители) и тем аккуратнее должен быть шаг деформации.

Ориентиры по минимальному внутреннему радиусу (для обычной углеродистой стали 1,5–3 мм, холодная гибка):

Это не ГОСТ, а практичные рамки: чем меньше фактический радиус, тем настойчивее понадобятся оправки, вальцы/профилегиб и опытный контроль овальности.

Под 90°: надрезы/сварка и гибка

Как сделать угол 90 градусов у профильной трубы — есть два подхода.

1) Надрезы и последующая сварка.
Подходит для единичных изделий, когда нет оснастки, а важен чистый внешний угол.

• На внутренней полке выполняют V-образный вырез (или серию мелких пропилов под «гармошку»), не повреждая внешнюю стенку.

• Загибают до требуемого угла 90°, выставляют диагонали и проваривают шов с полным проплавлением, затем зачищают.

• Плюсы: точная грань, предсказуемый угол, минимум складок.

• Минусы: шов — потенциальная зона коррозии и напряжений, требуется аккуратная подготовка кромок.

2) Холодная гибка на оправке/рычаге/ручном трубогибе.
Применимо к небольшим сечениям (например, 20×20×1,5; 25×25×1,5) и более пластичным сталям.

• Используйте жёсткий упор и широкий прижим, чтобы нагрузка распределялась без точечных вмятин.

• Закладывайте перегиб 2–4° для компенсации пружинения — чтобы по факту получить угол 90°.

• Для тонкой стенки обязательно внутреннее заполнение (см. ниже) или сменные вкладыши-оправки.

Если труба оцинкована, нагрев и интенсивная правка нежелательны: приподгоревший цинк — лишние риски для здоровья и покрытия.

В дугу: шаблон, заполнение, нагрев

Как согнуть профильную трубу в дугу без станка и при этом избежать складок?

Шаблон.
Соберите лекало нужного радиуса из толстой фанеры или стальной полосы. Закрепите на верстаке упоры, чтобы можно было протягивать трубу шагами по 100–150 мм (примерно 0,5–1,0 ширины профиля), равномерно прижимая к шаблону.

Заполнение.
Чтобы уменьшить овальность и складки, применяют сухой прокалённый песок (мелкая фракция). Концы глушат пробками; в одной пробке оставляют небольшое отверстие для выхода воздуха. Песок плотно трамбуют через воронку. Альтернатива — пружинные вкладыши/оправки.

Нагрев (осмотрительно).
Для углеродистой стали нагрев до «вишнёвого» цвета облегчает протяжку, но:

• избегайте перегрева и не применяйте нагрев для оцинкованных труб;

• грейте широкой зоной, перемещая пламя, не допуская локального «пережога»;

• после изгиба дайте детали остыть естественно, без «обливания».

Многопроходная протяжка.
Лучше сделать 3–5 мягких проходов с продвижением, чем один силовой рывок: так форма сечения сохранится заметно лучше.

Ориентиры по радиусам.
Если дуга получается «жёсткой» (малый радиус), без наполнителя почти неизбежны складки. В бытовых условиях старайтесь держать внутренний радиус не меньше 2,5–3,0·h, а при заполнении песком и аккуратной протяжке можно опуститься до 1,5–2,0·h (см. таблицу выше).

Когда нужен профилегиб или ЧПУ

Есть ситуации, когда ручные приёмы становятся лотереей, а требования к качеству — производственными:

• Малые радиусы при тонкой стенке, когда без внутренней оправки стенку «ведёт».

• Длинные дуги и серийность. Нужна повторяемость от изделия к изделию.

• Жёсткие допуски по радиусу/стреле прогиба, ограничение овальности (например, ≤10%).

• Сложные контуры: S-образные линии, переменный радиус, сопряжения с допусками.

• Материалы с повышенной пружинистостью (нержавеющая сталь, алюминий).

Профилегиб с правильным набором роликов и поддержкой изнутри даёт гладкую дугу с минимальной овальностью. Станки с ЧПУ дополнительно компенсируют пружинение по программе, удерживают геометрию по всей длине и позволяют быстро «попасть» в требуемую стрелу. В «МСК МЕТАЛЛ» мы подбираем раскатку под конкретный профиль и задачу, чтобы добиться нужной формы без лишней правки и брака.

Контроль: проверка диагоналей, кондукторы

После гибки не гонитесь сразу за «красотой». Сначала — геометрия.

• Угол 90°: проверьте диагонали рамки — они должны быть равны. Если применялась сварка, перед чистовой шлифовкой убедитесь, что шов не «увёл» угол.

• Дуга: самый простой способ — приложить к кондуктору/шаблону и замерить стрелу прогиба в нескольких сечениях. Локальные «пузырьки» правят мягкими приёмами на тех же упорах.

• Овальность: измерьте большую и малую оси овала штангенциркулем. Для большинства задач овальность до 8–10% допустима, но для стеклопакетных рам, фасадных систем и мебели обычно требуется меньше — ориентируйтесь на ТЗ.

• Поверхность: следите, чтобы не было вмятин от точечных зажимов. Лучше широкий прижим и мягкие прокладки.

Если задача сложная, а допуски жёсткие — не тратьте материал на эксперименты. Перед серией делаем опытный образец, фиксируем настройки и только затем запускаем партию — так время и металл расходуются рационально.

Независимо от метода, ответ на вопрос «как согнуть профильную трубу» всегда упирается в контроль сечения и грамотную подпорку стенки. Для аккуратной радиусной гибки профильной трубы, чистого угла 90 градусов и стабильной повторяемости мы в «МСК МЕТАЛЛ» используем профилегиб и ЧПУ-решения, а также кондукторы под конкретный профиль. Нужна точная дуга или партия одинаковых элементов — поможем подобрать технологию и выполнить работу под ваши допуски.