Когда возможна гибка труб без дорна и как контролировать качество

Бездорновая гибка — это формообразование трубы без внутренней поддержки в зоне деформации. Внутри нет оправки (дорна), следовательно, стенка работает «на себя»: снаружи растягивается, изнутри сжимается. Такой подход быстрее по переналадке, дешевле по оснастке и оправдан там, где требования к геометрии умеренные и радиусы — не предельные.

Отличие от дорновой гибки

При дорновой технологии внутренний дорн поддерживает сечение и предотвращает сплющивание, позволяя гнуть малые радиусы и тонкие стенки с высокой повторяемостью. В бездорновой схеме ту же роль частично берут на себя зажим, прижимной башмак, направляющие ролики и точная кинематика станка. Окно допустимых радиусов здесь уже, требования к толщине стенки и качеству материала — выше. Если изделие чувствительно к геометрии, а радиус близок к минимально возможному, надёжнее выбрать дорновую гибку труб.

Типовые случаи бездорновой гибки (толстостенные, малый радиус)

На практике без дорна чаще гнут:

• трубы с достаточной толщиной стенки, обладающие запасом жёсткости;

• средние радиусы, где овальность контролируема;

• заготовки под последующую мехобработку и калибровку, где допустима небольшая правка.

Случаи малого радиуса возможны, но только при благоприятном сочетании материала, t/D и R/D, грамотной настройке подачи и натяга. На пределе возможностей технология становится капризной к малейшим отклонениям.

Почему некоторые производители идут на это

Причины прагматичны: меньше оснастки, быстрее переналадка под разные диаметры, ниже себестоимость в серии. Для декоративных элементов, кронштейнов, технологических трубопроводов с умеренными требованиями к овальности бездорновый способ полностью закрывает ТЗ.

Какие трубы можно гнуть без дорна

Расчёт R/D и предельное значение

Ключевая величина — отношение радиуса гиба к наружному диаметру (R/D). Чем оно больше, тем ниже риски овальности и складок. Универсальной «магической» цифры нет: предельный R/D зависит от t/D и свойств материала. Практический алгоритм: оценить t/D, подобрать минимально безопасный радиус из технологического окна, затем подтвердить его пробной гибкой и измерениями овальности. Если расчёт «на грани», экономия на дорне редко оправдывает риски брака.

Как влияет толщина стенки и материал

Толстая стенка стабилизирует сечение: внутренняя зона меньше склонна к смятию, внешняя — к чрезмерному истончению. Углеродистые конструкционные стали ведут себя предсказуемо; нержавеющие, алюминиевые и латунные сплавы сильнее пружинят и по-разному переносят локальные деформации. Чем выше пружинение и ниже пластичность, тем осторожнее с радиусом и тем вероятнее потребность в дорне.

Когда допускается овальность с учётом задачи

Овальность — разница между максимальным и минимальным диаметром сечения после гибки, выраженная в процентах от номинала. Для участков, не входящих в посадки, не свариваемых «в кольцо» и не требующих герметичности, допускается более высокий процент овальности по согласованию. Если же предстоят плотные посадки, стандартные фитинги и герметичные швы, допуски ужесточаются, а бездорновая схема быстро упирается в пределы.

Кстати, если вам нужен быстрый обзор возможностей по материалам, диаметрам и радиусам — посмотрите наш раздел гибка труб.

Какие риски возникают без дорна

Потеря формы: овальность, сплющивание

Главный риск — сплющивание сечения в зоне гиба. Внутренняя стенка стремится к смятию и образованию складок; внешняя — к вытяжке и истончению. Чем меньше R/D и тоньше стенка, тем выше деформации и ниже повторяемость.

Нарушение угла и геометрии

Пружинение «съедает» часть угла. Без дорна растёт разброс результата от детали к детали из-за колебаний трения, скорости, температуры заготовки. Радиус может «уплывать», а привязка к координатам при серийной гибке требует более частой корректировки упреждений.

Проблемы при сварке, покраске, в сборке

Овальные участки сложнее состыковывать: появляются зазоры и неплотное прилегание по окружности. При окраске заметны «морщины» на внутренней зоне гиба. В сборке затрудняется посадка в хомуты, держатели, стандартные клипсы. Это напрямую увеличивает трудоёмкость доводки.

Как минимизировать деформации без дорна

Упоры и ролики: их роль в стабилизации

Жёсткие упоры, направляющие и прижимные ролики задают траекторию и гасят паразитные смещения. Важно правильно расположить опоры до и после зоны гиба, чтобы труба шла без перекоса и не «гуляла» по высоте. Преднатяг на притяжении снижает смятие внутренней стенки: трубу не «ломают» о шаблон, а аккуратно проводят по радиусу.

Подбор V-матрицы и шага гибки

Если используется гибка через V-канавку листогиба или ступенчатая гибка несколькими проходами, ширина V и шаг между прижимами критичны. Слишком узкая V даёт локальный перегиб и сплющивание; чрезмерно широкая — недостаточное формообразование и пробуксовку. При многошаговой схеме шаг уменьшают по мере приближения к целевому радиусу: больше проходов — более гладкая дуга и меньше «ломаности».

Смазка и скорость как ключ к точности

Смазка уменьшает трение и сдвиговые напряжения, сдерживает образование складок. Скорость гибки — умеренная и стабильная: рывки провоцируют неравномерное растяжение и рост овальности. Учитывайте температуру заготовки: зимой «холодный» металл пружинит сильнее, и упреждение по углу стоит увеличить.

Контроль после гибки и допуски

Когда дефекты считаются допустимыми

Допустимы незначительная овальность и матовость поверхности в зоне деформации, если они не влияют на сборку, герметичность и внешний вид по ТЗ. Недопустимы складки на внутренней стороне, выраженная «лопатообразность» сечения, трещины на внешней кромке. Для декоративных изделий допустимые следы могут быть согласованы заранее.

Как визуально и геометрически проверить трубу

Базовый контроль включает:

• измерение овальности штангенциркулем в двух перпендикулярных осях с расчётом процента (Dmax − Dmin) / Dном × 100%;

• проверку угла и радиуса по шаблонам или калибраторам;

• визуальный осмотр на складки, риски, надрывы, истончение внешней стенки;

• примерку в посадочные элементы (хомуты, фитинги), контроль стыков под сварку.

Для серийных партий добавляется контроль повторяемости, фиксация упреждений и корректировок в техкарте.

На что обращает внимание заказчик при приёмке

Смотрят на геометрию (угол, радиус, расстояния до опорных точек), посадку в узлы, овальность и чистоту поверхности. Важны совпадение фактических координат с чертежом, отсутствие глубоких рисок, корректная маркировка партии и трассировка материала. Если изделие включает тонкостенные участки, мы заранее обозначаем границы возможностей и предлагаем альтернативу — для таких задач у нас отработана гибка тонкостенных труб.

Если кратко: при умеренных радиусах, достаточной толщине стенки и мягких допусках бездорновая гибка — оправданное и экономичное решение. Как только хотя бы один параметр приближается к пределу, рациональнее вернуться к дорну ради формы и повторяемости. Мы в «МСК МЕТАЛЛ» помогаем выбрать оптимальный маршрут под ваш проект — от расчёта R/D до контрольной гибки и выпуска серии.