Лабораторная работа. гибка труб
Лабораторная работа. Гибка труб
Цель работы: изучить процесс гибки труб, способы гибки, требования к гибке, а так же механизацию наполнения и гибки труб. Изучить инструменты для гибки труб.
Инструменты: плоскопараллельная пластина, станок Вольнова.
Введение
Трубы изгибают по дуге различного радиуса или другой кривой под различными углами и в различных плоскостях. Гнутые трубы широко применяют для изготовления бензиновых, масляных, воздушных трубопроводов в автомобилях, тракторах, самолетах, металлорежущих станках и других машинах.
Способы гибки
Трубы гнут ручным и механизированным способами; в горячем и холодном состоянии; с наполнителями и без наполнителей. Способ гибки зависит от диаметра трубы, величины угла загиба и материала труб.
Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100 мм. При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, а затем один конец закрывают деревянной или металлической пробкой. Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим песком, просеянным через сито с ячейками около 2 мм, так как наличие крупных камешков может привести к продавливанию стенки трубы, а слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре спекается и пригорает к стенкам трубы.
Механизация наполнения труб
Для механизации наполнения (набивки) труб песком применяют молотковые или вибрационные установки. Если установок нет, трубу наполняют песком через воронку, а уплотняют обстукиванием трубы молотком; удары молотка наносят снизу вверх при одновременном ее повертывании до тех пор, пока при ударе по трубе не будет слышен глухой звук.
После заполнения песком второй конец трубы забивают деревянной пробкой, у которой должны быть отверстия или канавки для выхода газов, образующихся при нагреве (рис. 1, а).
Диаметры пробок (заглушек) зависят от величины внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твердых пород дерева в виде конусной пробки длиной, равной 1,5-2 диаметрам трубы, с конусностью 1:10. Для труб больших диаметров заглушки изготовляют из металла.
Желательно, чтобы забиваемые в концы труб пробки несколько выступали из них, что облегчает удаление пробок.
Требования и формулы для гибки
Для каждой трубы в зависимости от ее диаметра и материала должен быть установлен минимально допустимый радиус изгиба. Радиус закругления при гибке труб берется не меньше трех диаметров трубы, а длина нагреваемой части зависит от угла изгиба и диаметра трубы. Если трубу изгибают под углом 90°, то нагревают участок, равный шести диаметрам трубы; если гнут под углом 60°, то нагревают участок, равный четырем диаметрам трубы; если под углом 45° — трем диаметрам и т. д.
Рис. 1. Гибка трубы в горячем состоянии: а — по шаблону, б — в трубном прижиме
Рис. 2. Гибка трубы в холодном состоянии: а — на штырях, 6 — в неподвижной оправке
Рис. 3. Гибка трубы в холодном состоянии в приспособлении
Длина нагреваемого участка трубы определяется по формуле (в мм):
L = ad /15, где L — длина нагреваемого участка, мм; а — угол изгиба трубы, град; d — наружный диаметр трубы, мм; 15 — постоянный коэффициент
(90 : 6 = 15; 60 : 4 = 15; 45 : 3 = 15).
Участок изгиба на трубе размечают мелом. Выполняется эта операция по заранее заготовленным шаблонам. В процессе гибки трубу проверяют по месту или по изготовленному из проволоки шаблону.
Механизация гибки труб.
При массовом изготовлении деталей из труб наибольших диаметров применяют ручные трубогибочные приспособления и рычажные трубогибы, а для гибки труб больших диаметров (до 350 мм) — специальные трубогибочные станки и прессы.
Гибку труб в кольцо производят на трехроликовом гибочном станке. На рис.4 показан момент гибки в кольцо трубы диаметром до 25 мм без наполнителя.
Перед гибкой налаживают станок — регулируют положение верхнего ролика относительно двух нижних роликов вращением рукоятки. При вращении рукоятки по часовой стрелке верхний ролик опускается вниз и, наоборот, при вращении против часовой стрелки — идет вверх.
Новые способы гибки труб
Широко используются новые способы гибки труб — гибка с растяжением заготовки и гибка с нагревом токами высокой частоты. Первый способ заключается в том, что заготовку подвергают совместному действию растягивающих (превышающих предел текучести металла) и изгибающих усилий. Этот процесс осуществляется на гибочно- растяжных машинах с поворотным столом. Гнутые этим способом детали имеют высокую прочность и меньшую массу. Такой способ применяют при изготовлении труб для самолетов, автомашин, морских судов и др.
При гибке труб с нагревом токами высокой частоты нагрев, гибка и охлаждение происходят непрерывно и последовательно в специальной высокочастотной установке типа трубогибочных станков. Установка допускает гибку труб диаметром от 95 до 300 мм. Она состоит из двух частей: механической и электрической; механическая часть представляет собой станок для гибки труб, а электрическая сострит из электрооборудования и высокочастотной установки. Указанный способ имеет ряд преимуществ: обеспечивается меньшая овальность в месте изгиба трубы, высокая производительность (в 4 — 5 раз выше других способов, процесс механизирован.
Рис. 5. Развальцовывание трубы в слесарных тисках
Рис. 6. Специальная вальцовка: 1 — конус, 2 — ролики, 3 — корпус, 4 — гайка, 5 — стержень, 6 — головка
Правильно изогнутыми считаются трубы, не имеющие вмятин, выпучин и складок.
Условия при гибке труб
При гибке труб необходимо соблюдать следующие условия:
- тщательно следить за равномерностью вытягивания внешней стенки и посадки внутренней стенки трубы; учитывать, что внешняя стенка трубы легче вытягивается, чем происходит посадка внутренней стенки трубы;
- трубу гнут плавно, без рывков; появившиеся складки правят молотком. Для предупреждения складок трубу сначала гнут несколько больше, чем следует по шаблону, а затем отгибают в соответствии с шаблоном;
- во избежание разрыва нельзя гнуть трубу и выправлять складки, если труба охладилась до светло-вишневого цвета (800 °С). Поэтому трубы больших диаметров гнут с многократным нагревом;
- после проверки трубы шаблоном удаляют пробки, высыпают песок и обрезают концы по шаблону, затем очищают и промывают трубу внутри.
Развальцовка труб
Развальцовка (вальцевание) труб заключается в расширении (раскатывании) концов труб изнутри специальным инструментом (вальцовкой). Для этого инструмент зажимают в слесарных тисках. Трубу вставляют в соответствующее по диаметру отверстие (каленая втулка), а затем ударами молотка по оправке развальцовывают конец трубы до необходимых размеров. Концы труб диаметром больше 18 мм развальцовывают с помощью специальной вальцовки, которая состоит из стального стержня, на одном конце стержня имеется конус, а на другом — квадратная головка. Стержень помещен в корпус, внутри которого размещены ролики, имеющие небольшую конусность.
Процесс развальцовывания состоит в том, что на конец трубы надевают фланец с выточенными в его отверстии канавками, затем в трубу вставляют вальцовку с роликами и вращают. При вращении вальцовка роликами раскатывает трубу, вдавливая металл трубы в канавки фланца до тех пор, пока они не заполнятся до отказа. Если вращение вальцовки становится свободным, подтягивают гайку, углубляя тем самым конус в трубу.
Наиболее производительным является вальцевание на специальных вальцовочных машинах и различных механизмах.
Лабораторная работа. Гибка труб
Цель работы: изучить процесс гибки труб, способы гибки, требования к гибке, а так же механизацию наполнения и гибки труб. Изучить инструменты для гибки труб.
Инструменты: плоскопараллельная пластина, станок Вольнова.
Введение
Трубы изгибают по дуге различного радиуса или другой кривой под различными углами и в различных плоскостях. Гнутые трубы широко применяют для изготовления бензиновых, масляных, воздушных трубопроводов в автомобилях, тракторах, самолетах, металлорежущих станках и других машинах.
Способы гибки
Трубы гнут ручным и механизированным способами; в горячем и холодном состоянии; с наполнителями и без наполнителей. Способ гибки зависит от диаметра трубы, величины угла загиба и материала труб.
Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100 мм. При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, а затем один конец закрывают деревянной или металлической пробкой. Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим песком, просеянным через сито с ячейками около 2 мм, так как наличие крупных камешков может привести к продавливанию стенки трубы, а слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре спекается и пригорает к стенкам трубы.
Механизация наполнения труб
Для механизации наполнения (набивки) труб песком применяют молотковые или вибрационные установки. Если установок нет, трубу наполняют песком через воронку, а уплотняют обстукиванием трубы молотком; удары молотка наносят снизу вверх при одновременном ее повертывании до тех пор, пока при ударе по трубе не будет слышен глухой звук.
После заполнения песком второй конец трубы забивают деревянной пробкой, у которой должны быть отверстия или канавки для выхода газов, образующихся при нагреве (рис. 1, а).
Диаметры пробок (заглушек) зависят от величины внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твердых пород дерева в виде конусной пробки длиной, равной 1,5-2 диаметрам трубы, с конусностью 1:10. Для труб больших диаметров заглушки изготовляют из металла.
Желательно, чтобы забиваемые в концы труб пробки несколько выступали из них, что облегчает удаление пробок.
Требования и формулы для гибки
Для каждой трубы в зависимости от ее диаметра и материала должен быть установлен минимально допустимый радиус изгиба. Радиус закругления при гибке труб берется не меньше трех диаметров трубы, а длина нагреваемой части зависит от угла изгиба и диаметра трубы. Если трубу изгибают под углом 90°, то нагревают участок, равный шести диаметрам трубы; если гнут под углом 60°, то нагревают участок, равный четырем диаметрам трубы; если под углом 45° — трем диаметрам и т. д.
Рис. 1. Гибка трубы в горячем состоянии: а — по шаблону, б — в трубном прижиме
Рис. 2. Гибка трубы в холодном состоянии: а — на штырях, 6 — в неподвижной оправке
Рис. 3. Гибка трубы в холодном состоянии в приспособлении
Длина нагреваемого участка трубы определяется по формуле (в мм):
L = ad /15, где L — длина нагреваемого участка, мм; а — угол изгиба трубы, град; d — наружный диаметр трубы, мм; 15 — постоянный коэффициент
(90 : 6 = 15; 60 : 4 = 15; 45 : 3 = 15).
Участок изгиба на трубе размечают мелом. Выполняется эта операция по заранее заготовленным шаблонам. В процессе гибки трубу проверяют по месту или по изготовленному из проволоки шаблону.