Автоматические трубогибочные станки: подробный обзор

Что такое автоматический трубогибочный станок?

Автоматический трубогибочный станок (tube bending machine, tube bender, pipe bender) предназначен для постоянного формования труб в нужные формы. Процессы гибки делятся на форму-ограниченную (form-bound) и свободную (free-form), с возможным нагревом или холодной формовкой. При форму-ограниченной гибке трубы формируются специальными матрицами (dies).

Прямые трубы гнутся с одинарными или множественными изгибами матрицами для создания уникальных профилей. Форму-ограниченная гибка включает прессовую гибку (press bending) и гибку вращательным затягиванием (rotary draw bending). Эти методы дают сложные формы для различных вязких металлических труб. Свободная гибка, включая 3-валиковую гибку (3-roll push bending), формирует заготовку кинематически — профиль не зависит от геометрии инструмента.

Обычно обрабатывают круглые заготовки. Иногда квадратные или прямоугольные профили. Важны толщина стенки, оснастка и смазка для оптимизации операций и качества.

Как работает автоматический трубогибочный станок?

Обычно используется механическая сила для прессования заготовки к матрице. Материал поддается форме матрицы. Труба зажимается, свободный конец вращается вокруг матрицы. Есть методы прокатки через валы для плавных изгибов. В некоторых станках внутри заготовки устанавливают мандрели для предотвращения сплющивания.

В станках есть вытирающие матрицы (wiper dies), удерживающие трубу в натяжении при приложении силы для устранения складок. Компоненты обсудим ниже.

Структура автоматического трубогибочного станка

С развитием производства станки работают электромеханически. Приводы: пневматические, гидравлические, электрические сервоприводы. ЧПУ-контролируемые гнутаки используют прессы и валы для направления и формовки труб. Надежные станки обеспечивают быструю формовку, стабильность и устраняют ошибки на любом масштабе. Важные компоненты: матрица изгиба (bend die), зажимная матрица (clamp die), прессовая матрица (pressure die), вытирающая матрица (wiper die), мандрель. Инструменты из закаленной стали для долговечности. Мягкие сплавы (алюминий) используются, когда стальные матрицы могут повредить заготовку.

● Матрица изгиба (Bend Die):

Тоже называют радиусной матрицей или формовочной матрицей. Самый важный компонент в станках с вращательным затягиванием. Стальная труба зажимается к матрице и проходит процесс затягивания.

● Зажимная матрица (Clamp Die):

Прижимает заготовку к матрице изгиба, предотвращая скольжение.

● Прессовая матрица (Pressure Die):

Обеспечивает следование заготовки контуру матрицы изгиба.

● Вытирающая матрица (Wiper Die):

Из мягких сплавов (алюминий, латунь) для предотвращения царапин на стальных трубах. Цель — предотвратить Bildung гребней на внутренней поверхности заготовки. Работает сразу после матрицы изгиба, сглаживая поверхность после гибки, которая может привести к морщинам.

● Мандрель (Mandrel):

Необходим при гибке алюминиевых или стальных труб в сложных случаях. При малом радиусе или твердой поверхности мандрель предотвращает коллапс заготовки.

Типы автоматических трубогибочных станков

● Прессовый тип (Press Bending):

Классический метод для холодных труб. Матрица прессует заготовку, заставляя принять форму инструмента. Без внутренней поддержки может возникнуть овальный сечение. Используется, когда не требуется постоянное поперечное сечение.

● Вращательное затягивание (Rotary Draw Bending):

Более точное: наборы матриц имеют постоянный CLR (центральный радиус). С индексной плитой популярны для рам, автозапчастей, рукояток, перил. С ЧПУ — сложная оснастка, критические изгибы, высокая производительность.

● Рулонная гибка (Roll Bending):

Труба проходит через серию валов, давящих на материал и постепенно формирующих профиль. Идеально для длинных труб и плавных изгибов. Минимальная деформация поперечного сечения.

● Индукционная гибка (Induction Bending):

Для больших радиусов, тонкостенных труб, малых радиусов. Мандрель не требуется. Индукционная катушка устанавливается на участок изгиба. Высокая точность угла. Точные заготовки (spools) производятся просто.