Гибка профильной трубы 20х20 мм на восьми-роликовом трубогибе с ЧПУ

Технологические особенности ЧПУ-гибки профильной трубы 20х20 мм из углеродистой стали на 8-роликовых станках
Гибка квадратного профиля 20х20 мм (стенка 1.5–2 мм) на радиусы от 200 мм с помощью 8-роликового профилегиба с ЧПУ — это вершина автоматизации в обработке металлопродукции. Такое оборудование позволяет уйти от шаблонов и неточного ручного труда, обеспечивая идеальную повторяемость арок, колец, овалов и любых произвольных (сплайновых) форм.
Однако наличие ЧПУ и восьми роликов не отменяет законов физики и материаловедения. Для настройки программного комплекса и получения бездефектных деталей необходимо учитывать специфику поведения углеродистой стали под управляемой нагрузкой.


Архитектура 8-роликового станка: почему это эталон для профиля 20х20
В отличие от классических 3-роликовых станков, 8-роликовая конфигурация состоящая из толкающих, тянущих и нажимных роликов решает главные проблемы радиусной деформации:
Минимизация прямых концов: За счет плотного расположения роликовых групп расстояние от точки зажима до точки деформации сокращается, снижается в два раза, на трехроликовом свободный конец от 300 мм, на восьмироликовом 150 мм. При серийной гибке это дает серьезную экономию материала.
Исключение скручивания: Профиль 20х20 мм из углеродистой стали, особенно со стенкой 1.5 мм, при одноточечном прижиме склонен деформироваться асимметрично. Многороликовая система жестко фиксирует геометрию квадрата во всех плоскостях, предотвращая осевое скручивание заготовки.
Максимально возможный контроль формы: Толкающие и тянущие ролики предварительно выравнивают трубу, компенсируя возможную кривизну самой сырьевой заготовки до того, как она попадет на гибочный ролик. Форма трубы, ее стенки максимально сохраняют свою форму т.к. деталь делается за один прокат, в отличие от трехвалкового трубогиба на котором деталь прокатывается многократно и из-за этого теряет свою форму.


Особенности поведения стенки 1.5 мм и 2 мм на ЧПУ профилегибочных автоматах 

При радиусе гибки от 200 мм углеродистая сталь находится в зоне стабильной пластической деформации, но ЧПУ-программа должна учитывать толщину стенки:
Профиль 20х20х2.0 мм: Отличный конструкционный материал для ЧПУ-гибки. Сталь толщиной 2 мм обладает высоким сопротивлением к схлопыванию стенок. Станок может развивать максимальную скорость подачи, а программируемый радиус формообразования достигается быстрее (требуется меньше проходов или меньший шаг позиционирования роликов).
Профиль 20х20х1.5 мм: Тонкостенный профиль требует деликатного программирования. При быстром перемещении гибочного ролика на радиус 200 мм в металле возникают скачкообразные напряжения. Боковые грани могут слегка вогнуться внутрь («эффект коробки»). Чтобы этого избежать, в ЧПУ закладывают алгоритм плавного нарастания усилия (интерполяцию траектории движения ролика) и снижают скорость подачи заготовки на 20–30% по сравнению с двухмиллиметровой трубой.


Реализация сложных форм на 8-роликовом ЧПУ-профилегибе

Современные системы управления гибкой (NC/CNC) созданы для серийной прокатки трубы и позволяют кодировать радиусы гибки через разницу и скорость подачи трубы и подачи нажимного ролика. Это сложная процедура которой владеют немногие профессионалы и которая требует некоторого расхода материала для тестовой гибки на данных которой программируется станок. Но конечный результат того стоит, все детали в итоге получаются с максимальной повторяемостью и с минимальными нарушениями геометрии трубы. На обычных трехвалковых трубогибах таких результатов добиться просто не возможно.

1. Произвольные формы и сплайны (переменный радиус)

Станок с ЧПУ незаменим, когда в одной детали нужно совместить, например, прямой участок, плавный переход, крутую дугу с загибом в противоположную сторону. 
Технология: Программа непрерывно синхронизирует скорость подачи трубы (ось X) и динамическое перемещение нажимного ролика (ось Y). Металл углеродистой стали послушно принимает заданную траекторию, обеспечивая максимально безупречный переход между радиусами.

2. Идеальные кольца

На 8-роликовом станке изготовление колец из профиля 20х20 мм с диаметром от 400 мм автоматизировано до предела.
Технология: По результатам тестовой гибки настраивается программа создающая кольцо необходимого радиуса. За счет многороликового зажима первый и последний сантиметры трубы практически полностью вовлекаются в гибку. Станок закручивает заготовку в идеальную спираль, которую потом достаточно разрезать по прямой для последующей сварки колец.

3. Овалы и многоцентровые арки

Овал состоит из сопряжения двух больших и двух малых радиусов.
Технология: В отличие от ручной разметки, оператор просто вносит параметры овала в ЧПУ после тестовой прокатки. Восьмироликовая база обеспечивает жесткое удержание геометрии: когда станок переходит с радиуса 500 мм на крутой радиус 200 мм, углеродистая сталь не успевает «сгофрироваться», так как поддерживающие ролики удерживают внутреннюю полку профиля от провисания.


Заключение
8-роликовый трубогиб с ЧПУ превращает гибку профиля 20х20 мм из углеродистой стали в высокоточный и предсказуемый процесс. Он нивелирует недостатки тонкой стенки (1.5 мм) за счет распределенной фиксации и позволяет выпускать сложные пространственные формы, кольца и арки с нулевым процентом брака и минимальными припусками на торцовку. В связи со сложностью настройки ЧПУ, минимальный объем заказа на гибку профиля 20х20 на восьмивалковом трубогибе выше, чем обычно.