Изготовление профильной трубы: оборудование для производства, станок для стальных металлических профтруб, пошаговое описание процесса

Виды профилегибочных станков и их устройства

Профильные трубы имеют различную толщину стен и диаметр, поэтому трубогибы требуются разные. Механизмы для гибки профтруб имеют конструктивные отличия от стандартных трубогибов для круглых труб. Ведь профили обладают большой устойчивостью к изгибанию, а также радиус сгиба у них обычно больше.

Станок для гибки профильной трубы

Основные виды трубогибов для профильного изделия:

по типу привода;
по методу изгиба;
по месту расположения подвижного валика.

По типу привода

От угла загиба, а так же материала профтрубы и требуемой точности, зависит выбор гибочного станка, которые бывают:

Гидравлическими — предназначены для изгиба трёхдюймовых элементов. Они обладают высоким уровнем производительности, точности и скорости. Встречаются ручного и автоматического типа. Это самый мощный профилегиб, способный изогнуть любую трубу. В него входит — швеллер (широкие и узкие отрезки, по три каждого вида), петлевой замок, ролики — 3 шт. (размещённые на подшипниковых узлах), передающая ручка с втулкой, машинный домкрат.
Электрическими — рекомендованы для гибки профильной трубы большого диаметра. Используются чаще для магистральных трубопроводов. Аппарат состоит из:

рамки из швеллеров;
прокатных валов из металла— 2 шт;
трёх шестерёнок;
металлической цепи;
редуктора, электрического двигателя с механическим приводом.
Ручными — они работают за счёт физической силы человека. Предназначены для профиля малого диаметра. Инструмент работает по типу прокатного станка. Основные детали в большинстве своём металлические:
опорный каток;
ролики;
элементы шасси;
винт регулировки;
подающая рукоятка.

По способу изгиба

Одну и туже деталь можно изогнуть разными способами, с использованием трубогибов различного типа:

сегментных — популярность их в том, что деталь, возможно, протаскивать, для получения нескольких поворотных фрагментов;
арбалетных — суть работы в натягивание металла и сгибание его в одной месте;
пружинных — предназначенных для пластиковых изделий.

По месту расположения подвижного вала

Подвижной валик может находится в середине, или по бокам (справа или слева):

Конструкция, в которой подвижной ролик находится в середине, а крайние валики фиксируются к его корпусу. Они слегка приподняты над основой. Средний ролик устанавливается на специально смонтированном П-образном постаменте, посредине которого крепится крупный прижимной винт. С нижнего края, к винту приваривается прижимной ролик. В процессе вращения этого винта, происходит опускание или поднимание профиля, что приводит его к изгибу. К одному неподвижному ролику следует приварить ручку, с её помощью профиль перемещается по станку. Чтобы облегчить процесс прокатки, неподвижные валы объединяются цепью.
С подвижным валом с краю — он размещается справа или слева. Вращается вместе с частью основы, которая соединена со станиной металлическими петлями. На угол изгиба влияет уровень подъёма стола, высота которого меняется домкратом. Конструкция вращается за счёт центрального ролика, к которому приваривается ручка. Чтобы уменьшить прикладываемые усилия, устройство можно снабдить цепью.

Подводя итог, скажем, что наиболее подходящий вид трубогиба, для придания нужного загиба профильной трубе, при монтаже теплицы или некой конструкции на придомовом участке — с ручным приводом. Ведь размер профильной заготовки и объёмы работ небольшие.

По какому принципу профильная труба подвергается прокату и контролю

Профилирование охлажденной заготовки включает в себя такие циклы:

Прохождение прокатом вальцовки, что дает сообщить ему максимально одинаковую круглую форму, по всей протяженности заготовки.
Круглую трубу обжимают с четырех сторон на профилирующем станке: это позволяет сообщить металлопрокату необходимую форму сечения.

Для достижения завершенности продукции, с возможностью получения допуска на реализацию, ее проверяют несколькими методами:

Вихретоковая дефектоскопия. Принцип работы дефектоскопа построен на подверженности электромагнитных показателей металлов влиянию различных уровней напряжения. Подобные явления возникают из-за дефектов шва, раковин и других нарушений структуры стали.
Внешний осмотр. Работник предприятия, отвечающий за контроль качества, проводит визуальный осмотр швов на предмет повреждений и дефектов, которые могут наноситься неисправными формирующими и профилирующими вальцами или электросваркой. Таким образом, появляется возможность выявления визуальных недочетов, которые не под силу для дефектоскопа. Это прежде всего касается неровностей, перепадов, механических повреждений.

Использование данных методов контроля качества может носить как регулярный, так и эпизодический характер. Осматривая готовые изделия, не следует забывать проводить регулярную профилактику всех станков и механизмов, которыми оснащен производственный цех: в противном случае может возникнуть массовая отбраковка готовой продукции.

Чтобы увеличить прочность стальных изделий, на завершающей стадии цикла их повторно нагревают. Таким образом снимается внутреннее напряжение, возникающее на стадии деформирования профиля. Для этого изделие вначале раскаляется до определенной температуры, после чего, перед передачей на фасовочную линию, оно должно остыть. После прохождения этой стадии цена проката возрастает: это объясняет, почему не все производства включает его в состав необходимых циклов. Нужна или не нужна дополнительная закалка, как часть производственного процесса, зависит от целей, которые ставятся перед планируемым предприятием.

Технологии изготовления

Для массового потребления, как правило, изготавливают квадратные или прямоугольные профили, диаметр которых составляет от 15 до 300 мм. Существуют два метода производства труб:

вальцовка обычной круглой трубы;
полный цикл производства (изготовление труб из стальных листов).

Второй способ более трудоемкий и затратный, чем первый, однако только в таком случае можно получить по-настоящему качественные и прочные трубы.

Профтруба

Полный цикл производства

Как уже отмечалось, для производства профиля используют стальные листы (штрипсы). При больших объемах выпускаемой продукции рекомендуется заключить прямой договор с металлургическим предприятием, чтобы не тратить лишние деньги на посредников.

Штрипс поставляется в рулонах, ширина которых намного превышает ширину заготовки для труб. В связи с этим на линии понадобится специальное резательное оборудование. Сам процесс изготовления выглядит следующим образом:

Разметка и нарезка штрипсов. Ширина полученной заготовки составляет не менее 50 мм. Далее полосы свариваются и поступают на вращающийся барабан.
Подача металлической ленты на первый вальцовочный станок. Здесь заготовке придают круглое сечение, причем для этого используют только физические методы.
Сварка заготовок. Специальный станок сваривает свободные края высокочастотными токами. Лишний металл тут же снимается резцами, после чего заготовку охлаждают в особых эмульсиях.
Калибровка. На предыдущем этапе заготовка приобрела вид целой трубы, однако ее нужно сделать ровной по всей длине.
Окончательная вальцовка. Труба сжимается с четырех сторон и приобретает необходимое сечение.

Готовый профиль нарезают равными частями и отправляют на склад.

Принцип контроля

Любое металлическое изделие, в том числе и труба, наименее устойчиво в области сварного шва. В связи с этим вся готовая продукция должна пройти процедуру контроля. Для этого обычно используют один из следующих методов:

Вихретоковая дефектоскопия. Сквозь металл пропускают вихревые токи, а затем регистрируют их выход. По изменению направления токов можно определить наличие дефекта в данном участке трубы (раковины, пустоты и др.)
Визуальный осмотр. Квалифицированный специалист вручную осматривает трубу на предмет трещин, повреждений от вальцов, и прочих дефектов.

В сущности, на предприятии необходимо использовать оба метода, однако большой объем продукции довольно сложно проверить вручную, так что рекомендуется контролировать хотя бы часть партии и своевременно проводить техническое обслуживание станков.

Оборудование и оснащение цеха

Самая важная часть подготовки к данному производству – приобретение оборудования для изготовления металлопрофиля. На рынке имеется огромное количество станков и автоматизированных линий, так что предпринимателю нужно ориентироваться лишь на размер своего кошелька и предполагаемый выпуск продукции. Слишком дешевое оборудование приобретать не стоит, но и линия с повышенной производительностью – не лучший вариант для начала бизнеса. Рекомендуется купить полуавтоматическую линию средней мощности.

Любая линия по изготовлению профиля состоит из нескольких основных станков:

устройство для разматывания и резки штрипсов;
трубогиб (вальцовочный станок);
сварочный аппарат;
станок для нарезки готовых труб.

Соединять друг с другом разные станки неэффективно, лучше всего выбирать готовые линии от одного поставщики. Среди них есть не только автоматизированные варианты, но и линии, требующие значительного ручного труда. Разумеется, автоматические линии стоят дороже.

Готовый трубы

Перед приобретением оборудования важно подумать об ассортименте будущей продукции. Если вальцовочный станок оснастить дополнительными валами (например, треугольными), то можно одним шагом увеличить прибыль за счет выпуска профиля треугольного сечения

Многие предприниматели приобретают ванну для оцинкования, поскольку оцинкованные трубы тоже пользуются стабильно высоким спросом.

В целом, стоимость комплекта оборудования для производства профильной трубы составит не менее 600 тысяч рублей. Такая цена считается сравнительно невысокой, поскольку линия будет обладать низкой производительностью.

Станок усиления профильной трубы

Под усилением подразумевают формирование рёбер на углах квадратного или прямоугольного профиля в процессе прокатки на вальцах специальной формы.

Трубы с усиленным профилем характеризуются высокой прочностью на изгиб, применяются для создания изогнутых конструкций любой степени сложности.

Усиление профиля осуществляется на специализированном оборудовании.

Область применения

Для получения нужной конфигурации профильные трубы последовательно обрабатываются на станках для усиления профиля, кузнечном блоке и на трубогибе.

Трубогиб позволяет согнуть профильные трубы по продольному сечению по заданному радиусу. Такие изделия применяются при монтаже навесов, беседок, козырьков.

Усиление – необходимый этап подготовки профильной трубы к изготовлению завитка методом холодной ковки. Кузнечный блок позволяет создать декоративные элементы из труб с квадратным или прямоугольным сечением, изогнутых самым причудливым образом. Полученные изделия отличаются объёмностью, лёгкостью, низкой ценой.

Конструкция

Станок для усиления профиля по принципу работы и по конструкции во многом напоминает обычный прокатный станок.

Кроме станины и привода движения, основными узлами станка для усиления профильной трубы являются:

Нижний (опорный) вал – 1 шт. Является ведущими, с его помощью трубы перемещаются.
Верхний вал – прижимной. Осуществляет деформацию профиля – прижимает трубу к нижнему валу.

Подающий и приёмный валы надёжно крепятся на массивное основание (корпус), оно должно обеспечивать устойчивость установки во время работы. Механизм подачи обеспечивает вращение валов вокруг своей оси.

Технология процесса

Процесс усиления на простейшем станке выполняется последовательно, с двумя установками труб:

1-ый шаг – установка трубы на вальцы.
2-ой шаг – прокат первых 2-х симметричных сторон.
3-ий шаг — переустановка трубы (поворот на 90).
4-ой этап — прокат вторых 2-х симметричных сторон профиля.

Станок для усиления профиля

Усиление профиля выполняется на станке холодной ковки, оборудованном роликами для сдавливания профильной трубы перед гибкой в завиток.

Профильная труба

Процесс вальцовки зависит от толщины стенок профильных труб и марки материала, из которого они изготовлены

Приводной механизм

По принципу работы существуют разные виды проводных механизмов:

ручной;
электрический;
гидравлический.

Станок с ручным приводом отличается простой конструкцией, компактностью, рассчитан на небольшие объёмы работ. Работать на нём сможет только физически развитый человек. Деформировать металл придётся при помощи мышечной силы.

Станок с электроприводом для усиления профильной трубы так же занимает не много места. Работает он от электродвигателя, производительность – высокая.

Оборудование с гидроприводом слишком громоздкое. Позволяет прокатать профильную продукцию с максимальными размерами. Предназначено для больших объёмов работ.

Функциональность

Повышенным интересом пользуются многофункциональные модули стационарного типа, которые оснащены:

вальцами для усиления профильной трубы;
вальцами для раскатывания концов заготовок в виде художественных элементов ;
кузнечным блоком для холодной ковки.

Все операции выполняются без переналадки оборудовния и смены инструмента. Модули позволяют изготовить различные декоративные кованные элементы разного размера и требуемой формы.

Примером многоцелевой установки является блок усиления с прокаткой гусиных лапок (ПГЛ), выпускающийся серийно, приспособленный для нескольких операций:

усиление по типу «гусиные лапки» (обжимка, сдавливание);
раскатывание концов заготовки.

После такой обработки труба полностью готова для изготовления декоративного завитка на кузнечном блоке.

Изготовление прокатных роликов

В данном случае обойдемся без использования фрезера и токарного станка — способ доступен для каждого мастера. За основу будем использовать шестигранные гайки М30 и М27.

Обратите внимание: гайки нужно использовать от КАМАЗа, но только не обычные строительные — они не справятся со своей задачей. Гайка М30 взята с реактивной тяги, а гайка М27 — со стремянки

Первым делом изготавливаем самодельный ролик для прокатки квадратной профтрубы 15х15 мм.

Берем гайку М30, стачиваем полукруглую фаску с торца, после чего от края гайки отмечаем разметочным инструментом линию на расстоянии 8,2 мм. Разрезаем эту гайку по нанесенной разметке.

Вырезаем из бумаги шаблон, прикладываем его к каждой грани гайки, и обводим карандашом или маркером.

Далее обтачиваем гайку по разметке при помощи УШМ и шлифовального лепесткового круга.

Теперь нам потребуется гайка М20. Обтачиваем грани лепестковым кругом, и запрессовываем ее внутрь прокаточного ролика таким образом, чтобы края гайки выступали на одинаковое расстояние с каждой стороны.

Аналогичным способом изготавливаем другие ролики для проката для профильной трубы своими руками, но нужно будет учитывать типовые размеры, которые указаны на чертеже.

Cоветуем: Устройство для вырезания седловин на стальных трубах

Например, для изготовления ролика для проката профиля 20х20 мм мы используем гайку М27 и отрезаем ролик не 8 мм шириной, как в предыдущем случае, а уже шириной — 11 мм.

Есть один нюанс — гайки М20, которые запрессовываются внутрь ролика, имеют ширину 15 мм, поэтому их придется наращивать. Либо можно использовать удлиненную гайку М20, и отрезать от нее кусок нужного размера.

Подробный процесс изготовления самодельных роликов для вальцовки (проката) квадратной профтрубы своими руками можно посмотреть в видеоролике. Своим опытом поделился автор YouTube канала Welder DIY.

Что такое профильная труба

Профильными называют полые трубы, поперечное сечение которых выполнено в форме квадрата, прямоугольника или овала. Более редкие трубы с треугольным или многоугольным сечением обычно изготавливают по индивидуальному заказу.

Профилированные трубы используют для изготовления мебели, спортивного оборудования, ограждений, возведения каркасов для промышленных и коммерческих зданий, жилых домов и надворных построек. Из профильных собирают строительные леса, опоры для трубопроводов, рекламные конструкции.

Повсеместное применение профильных труб обусловлено массой достоинств этого вида металлопроката. По способности выдерживать нагрузкам металлопрофиль не уступает деревянному брусу. При этом он дешевле, удобнее в монтаже, легче, не боится воды и не горит.

Для решения различных задач производятся трубы с различными техническими характеристиками: толщиной стенки, формой и размерами сечения.

Стальные трубы с прямоугольным и квадратным сечением используют для возведения несущих конструкций. Металлопрофиль других форм сечения чаще применяют для изготовления мебели и элементов декора.

Как изготовляют профильную трубу

Чтобы изготовить квадратный или прямоугольный профиль, потребуется лишь один станок – вальцовочный, обладающий всеми необходимыми функциями для формовки данного типа. В таком случае нужно закупить обычные стальные трубы, имеющие круглое сечение, и доработать их вальцовочным станом (прочитайте: «Как выполняется вальцовка труб – варианты и способы»). Полученные в результате этого изделия будут иметь отличную визуальную идентичность с представлениями рядовых потребителях о том, каким должен быть прямоугольный профиль.

Что касается технологических соображений, то подобной продукции довольно далеко до профессионального исполнения. Вальцовка готовой круглой трубы является приемлемым вариантом в наладке производства продукции, с помощью которой не будут решаться серьезные задачи – возводиться ангарные каркасы или жилые дома. Из профилей, прошедших деформацию вальцовкой, можно изготовлять каркасы для наружной рекламы, мебель, декоративные элементы интерьера, покрывать запросы частного строительства.

Потребительский интерес к данной продукции обеспечен, однако соорудить из нее безопасные и надежные конструкции не получиться. Организация выпуска изделий более высокого качества потребует наличия полного цикла производства профильной трубы, который состоит из целого ряда последовательных этапов. Как результат, придется закупать дополнительные станки для производства металлических труб. Возросшие финансовые затраты в таком случае вполне компенсирует расширения рынка сбыта готовой продукции.

Термообработка

Чтобы гарантированно избавиться от остаточных напряжений после холодной деформации, необходимо провести нагревание профиля. Процедура влияет на конечную стоимость продукции, однако обеспечивает наилучшее её качество.

Осуществить этап можно даже при работе на кустарном оборудовании для производства стальных труб – просто прогрев готовое изделие паяльной лампой.

Таким образом, как видно из вышесказанного, профильную продукцию можно производить как по полному циклу, с выпуском изделий профессионального качества (в этом случае необходимо наладить поставку штрипса необходимых размеров и из требуемого материала), так и путём формирования профиля нужной геометрии из приобретённых в необходимом количестве круглых труб.

Ясно, что первый вариант предусматривает гораздо большие материальные затраты и требует больше свободного места для размещения оборудования.

Из круглых же изделий можно изготавливать профиль на сравнительно недорогом станке, размещённом на небольшой территории, что даёт мастеру значительно большую свободу.

1 Изготовление профильных труб из готовых круглых труб

Современный рынок профильных изделий изобилует продукцией различных производителей. Потребителям предлагаются конструкции разных размеров, сделанные не только из стали, но и из других материалов. При необходимости можно приобрести нержавеющие профильные трубы и даже изделия из полимерных составов. Но нас в рамках данной статьи интересуют исключительно стальные трубы. О тонкостях их изготовления и пойдет речь дальше.

Производство профильных труб сейчас может выполняться по двум основным схемам:

по полному циклу;
из круглых труб.

Вторая технология предполагает, что для изготовления профильного изделия используется труба круглого сечения, которую пропускают через специальные вальцы. Оборудование для данной операции имеет сравнительно небольшие размеры. Это позволяет размещать его в небольших по площади производственных помещениях.

Такое оборудование, представляющее собой «компактный» стан для деформирования круглых труб, востребовано многими предприятиями. Состоит оно из комплекта вальцов, через которые пропускается заготовка. По показателю мощности подобные устройства отличаются друг от друга. Наиболее мощные агрегаты дают возможность без проблем профилировать не только сварные, но еще и бесшовные трубы.

Чаще всего на станках для изготовления профильных конструкций осуществляют выпуск неответственных изделий. Именно таким образом производят трубы для мебельной промышленности, а также продукцию, используемую в качестве декоративных элементов. Спрос на подобные изделия достаточно высок, но всегда нужно помнить, что они не годятся для применения в конструкциях, к коим выдвигаются высокие требования по надежности.

Оборудование

В общем-то мы уже об этом говорили, однако еще раз сформулируем.

Профильная трубы может производиться:

По полному циклу. В этом случае исходным материалом служит штрипс — стальная плоская заготовка;
Формированием в вальцах нужного профиля из готовой круглой трубы.

В первом случае мы имеем дело фактически с небольшим заводом. Оборудование для производства трубы профильной по полному циклу включает несколько очень больших, энергоемких и крайне дорогостоящих станков, для размещения которых понадобится соответствующее помещение.

Оборудование для производства по полному циклу наводит ужас своими размерами и стоимостью

С другой стороны, оборудование для изготовления профильной трубы из круглой трубы — это станок стоимостью всего в несколько десятков тысяч рублей, который может быть размещен в любом складском помещении.

Разумеется, стоит учитывать неизбежный при производстве довольно высокий уровень шума. Такой станок включает лишь протяжный механизм и четыре валка для собственно формирования профиля.

А этот механизм куда проще. Ему даже не нужен монтаж на подготовленную станину

Цена на гибку профильной трубы

Сортамент	Цена
30х30 мм	От 980 руб.
40х20 мм	От 1180 руб.
40х25 мм	От 1180 руб.
50х25 мм	От 1380 руб.
50х50 мм	От 1580 руб.
60х30 мм	От 1780 руб.
60х60 мм	От 1980 руб.
80х60 мм	От 2480 руб.
80х80 мм	От 2980 руб.
100х50 мм	От 3980 руб.
100х100 мм	От 5480 руб.
120х80 мм	От 6980 руб.
120х120 мм	От 7480 руб.
140х120 мм	От 948 руб.
140х140 мм	От 10480 руб.
160х160 мм	От 14980 руб.
180х180 мм	От 19980 руб.
200х200 мм	От 26980 руб.

При работе с металлоконструкциями и профилем в Москве чаще многих других заготовок обрабатывают трубопрокат. Его сгибают под заданным углом. Делают это как вручную, без дорнового трубогиба, так и с использованием специального оснащения с ЧПУ.

Как делают квадратные трубы

Начнем на фото ниже вы видите штрипц (хз как правильно,мы их так зовем).

Получаются они из цельного рулона, металла. Есть специальная линия который этот рулон режет, после чего он попадает к нам. Берем этот штрипц и с помощью крана заряжаем его на «вертолет»

Отсюда он разматывается и попадает в накопитель. Накопитель нужен для того чтобы состыковать штрипцы не останавливая линию. Закидываем побольше метала и спокойно стыкуем.

И тут в дело вступает уже сама линия. Он вытягивает штрипц из накопителя и тащит его в ролики.

Сама линия делится на круглую и квадтратную части. В круглой ролики загибают штрипц в круг. Происходит это все плавно. В круглой части 7 стоек с вертикальными роликами и 9 коробов с горизонтальными. На фото выше видно что они чередуются. Благодаря этому метал не трескается и не лопается.

Середина круглой части, видно как загибается метал.

Все еще круглая часть. Фото сверху. Метал уже загнут в круглую трубу, осталось проварить шов.

Это уже сварочный короб. Здесь на фото видно змеевик благодаря которому происходит сварка. Внутри трубы есть еще электрод. Благодаря всему этому, а еще магии и заклинаниям, прваривается шов. Со слов нашего киповца, на змеевик подается напряжение в 15 киловольт. Правда или нет я не знаю. Но на другом заводе оператора убило током. Говорят задел змеевик. Так сказать сгорел на работе.

Это уже после сварки. Тут еще можно заметить резец, который убирает лишнее на шве. Далее идет «душ»

Здесь уже труба, охлаждется после сварки. И заходит в квадратную часть.

В квадратной части, пять стоек и пять коробов. Они уже мнут трубу в квадратный профиль.

У каждого ролика диаметр разный и благодаря этому сжатие в квадрат так же как и в круглой части происходит плавно. В квадратной части есть еще две крестовины

Они придают профилю последнии штрихи. Ровняют стенки и углы. На фото справа в углу под трубой находится датчик скорости. Он нужен для пилы. Которая в автоматическом режиме отпиливает трубу по шесть метров.

Это и есть пила. после идет рольганда по которой труба укатывается и потом два человека собирают её в пачку.

Конкретно эта линия производит трубу размером от 60х60 до 120х120. Так же круглую трубу от 96 до 126 го диаметра. Переход по размерам происходит обычной заменой роликов на стойках и коробах.

Те самые ролики. В общем на этом заводе четыре линии по производству трубы. Самая маленькая пятидесятая. Она делает трубы от 15х15 и до 50х25. Потом 69 линия, затем 76. Ну и я вам показал 152. В данный момент еще собирается 219 линия. Линии получают свое название от самого большого размера который могут прокатать. И в завершение немного ТБ.

Фото пальца моего коллеги. Который по своей глупости его чуть не потерял. Затянуло руку в перчатке, под ролики. Когда с срезал перчатку мизиниц представлял из себя сплющенную кашу. Спасибо врачам собрали, хоть так. Другому коллеге повезло меньше, оторвало два пальца. Мизиниц и безымянный. А средний перестал сгибаться. Всем добра и берегите себя!