Обзор станков для ручной гибки арматурных прутьев

Арматурные прутья различной длины и пространственной конфигурации часто используются для усиления фундаментов. Обычно согнуть пруток, даже небольших размеров, сложно, поэтому в строительстве широко применяют станки для сгибания арматуры с использованием технологии пластического деформирования металла. Для массового производства подобной арматуры выпускается гибочное оборудование, оснащенное электрическим или гидравлическим приводом. Кроме гибки арматуры, на таких агрегатах выполняется также размерная резка заготовок от прутка. Однако на практике чаще востребованы ручные станки. Это связано с малыми энергетическими затратами при гибке, и соответственно – с простотой конструкции. Во многих случаях ручной инструмент, обеспечивающий сгиб прутка, можно изготовить и своими силами.

Гибка арматуры своими силами на станке

Оглавление:

  1. 2 технологии гибки
  2. Из чего состоит трубогиб
  3. Самостоятельная сборка: инструкция и требуемые материалы
  4. Обзор популярных моделей

Технология процесса

Гнуть прутковый металл можно по свободной и калибрующей схеме. В первом случае отрезанную заготовку располагают между двумя гибочными штырями, регулируемыми по расстоянию между ними, и деформируют пуансоном, имеющим форму конечного изделия. По второму варианту гибку ведут до калибрующего удара пуансона по заготовке, расположенной в гибочной матрице.

Первый вариант отличается крайней простотой инструмента, но и наихудшим качеством гибки, поскольку течение металла ничем не ограничивается. Для случая использования гнутых арматурных прутьев как элемента железобетонной кладки это приемлемо, но для более сложных производственных ситуаций, где необходима соответствующая размерная точность, способ не годится.

Калибрующая гибка арматуры характеризуется достаточно высокой стабильностью размеров готовой продукции, поскольку сгиб производится строго по конфигурации инструмента.

Объясняются эти различия следующим. Любая марка арматурной стали отличается упругими свойствами. Они проявляют себя только при значительных пластических деформациях, и выражаются в пружинении – самопроизвольном разгибании прутковой заготовки на определенный угол, зависящий от параметров процесса. Практически используют опытные значения углов пружинения α, которые зависят от значения r/R (здесь r – внутренний радиус заготовки, а R – внешний ее радиус). В зависимости от материала прутка фактические значения угла α определяются так:

Материал арматурного прутка α, градусов, при параметре r/R
до 1 до 2 до 4 до 6 до 10 свыше 10
 Сталь Ст.3 2,0 2,5 4,3 4,8 6,2 8,2
Сталь Ст. 5Гпс 2,2 2,8 4,6 5,9 6,8 8,8
Стали типа 10Г2С, 12ГС 2,4 3,1 4,8 6,4 7,3 9,2
Сталь 30ГС 2,5 3,6 5,3 6,8 8,2 11,3

Кроме пружинения, прутья, подвергнутые гибке, искажаются формой своего поперечного сечения. При некоторых, критических, соотношениях размеров гибка вообще невозможна, так как возникающие напряжения приводят к локальному разрушению материала заготовки. Поэтому, разрабатывая инструмент к гибочному станку, обязательно принимают во внимание критически допустимые значения радиуса изгиба rmin. Если отрезанные изделия подвергаются гибке без предварительно выполненного отжига, и в холодном состоянии, то величину rmin , при которой трещинообразования еще не произойдет, можно установить по следующим данным:

Марка стали Ст.3 Ст.5 Ст.5Гпс  10Г2С  30ГС
rmin/R 0,51 0,66 0,82 1,10 1,30

Данные таблицы соответствуют прутковым изделиям, которые изгибают при комнатных температурах. При гибке с подогревом (до температур не более 120-1500°C) допустимые соотношения rmin/R можно увеличить на 15-20 %.

Все приведенные ограничения должны быть полностью учтены при проектировании технологической оснастки (пуансонов и матриц) к станкам для гибки арматуры.

Устройство ручного арматурогиба

В практике использования подобного оборудования используют две схемы: с применением гидравлического прижима заготовки к матрице перед началом ее сгиба, и деформирование изделия, свободно размещенного на матрице. Своими руками проще изготовить второй вариант, но приобрести для частого применения лучше первый.

Станок для гибки арматуры с ручным приводом состоит из элементов:

  • Станины.
  • Гибочно-отрезной балки.
  • Привода (используется рычажный механизм).
  • Упоров и фиксаторов исходной арматуры.
  • Возвратной балки.
  • Рабочего инструмента – пары «пуансон-матрица».

Принцип действия ручного гибочного станка следующий. Работающий устанавливает исходный пруток по упорам, и фиксирует его на столе станка по гибочным штырям с учетом припуска на отрезку. Пруток вначале прижимают к упорам, а затем, продолжая перемещение гибочно-отрезной балки, производят сгиб материала и его отрезку. После того, как пуансон достиг своего крайнего нижнего положения, заготовку выдерживают под нагрузкой несколько секунд, чтобы преодолеть пластическую инерцию материала и снизить угол пружинения. Далее выполняют перемещение балки в исходное положение. Необходимое усилие возврата уменьшается за счет использования пружин обратного хода, после чего согнутое изделие при помощи сбрасывателя (или вручную) удаляется из зоны сгиба.

Пример самодельного станка

Оборудование с подобным принципом действия применяется в специализированных мастерских, где производят стальные закладные изделия из прутка либо иную продукцию, связанную с гибкой арматуры в больших масштабах.

Станок с ручным приводом можно сделать своими руками. Для этого потребуются следующие детали:

  • Станина, в качестве которой обычно применяют толстолистовую сталь толщиной не менее 4-5 мм.
  • Стальной уголок, имеющий размеры поперечного сечения не менее 40×40×2 мм. Длина уголка принимается в зависимости от усилия сгиба. Как правило, она составляет не менее пятикратной длины исходного арматурного прутка по горизонтальной плоскости. Этот уголок будет служить рычагом для поворота гибочно-отрезной балки. С увеличением длины рычага усилие гибки снижается, но ход возрастает.
  • Опорный узел на подшипниках качения, в которых будет перемещаться приводной рычаг.
  • Рычажный механизм с педалью для привода возвратной балки.
  • Комплект переустанавливаемых упоров, в качестве которых целесообразно использовать стальные уголки; их закрепить по обоим торцам приводного рычага.
  • Пуансоны и матрицы, изготавливаемые из закалённой инструментальной стали марки У8.
  • Направляющие перемещения балки, в качестве которых удобно принять закаленные втулки, изготовленные из конструкционной стали типа сталь 45. Втулки должны свободно вращаться на своей оси. Для снижения трения втулки периодически смазывают.
  • Деревянная или пластиковая рукоятка, которая насаживается на рычаг. Ее длина и размеры выбираются из соображений удобства привода балки.

Сборка ручного станка несложна, поскольку не требует применения каких-либо сварных элементов. Станину оборудования устанавливают на жесткую опору (верстак или стол), имеющую возможность для монтажа педального механизма привода возвратной балки. После этого экспериментально подбираются размеры необходимого уголка. В нем изготавливаются пазы под размещение упоров и фиксаторов, габариты которых должны соответствовать размерам используемого арматурного прутка. В необходимом месте станины монтируются подшипниковый узел и направляющие.

Используя описанное устройство, можно производить сгиб прутка в вертикальном и горизонтальном положениях, достаточно лишь переустановить упоры. Естественно, потребуются также несколько комплектов пуансонов и матриц, которые рассчитываются под определенные диаметры прутка. Для изгибания арматуры с разными углами оборудование можно снабдить угловыми отсчетными лимбами.

Обзор оборудования для работы с арматурой

Ручные арматурогибы Stalex DR (Китай).

Stalex DR ручной инструмент для гибки арматуры

Производится линейка таких гибочных станков, отличающихся граничным усилием сгиба и предельными размерами заготовок, которые необходимо согнуть. Установки мобильны и компактны, позволяют работать с арматурой диаметром 12-25 мм, изгибая ее в обеих плоскостях. Усилие сгиба можно корректировать изменением длины рычага. Фиксация заготовки по размерам производится визуально, что требует некоторого опыта работы.

Станки для ручной гибки прутьев от торговой марки Afacan (Турция).

Гибочный станок Afacan

Представляют собой простейшее исполнение арматурогибов, где отсутствуют измерительные приспособления для установки углов сгиба заготовок. Монтаж оснастки выполняется на обычном слесарном верстаке. Устройство способно гнуть арматуру только в горизонтальном направлении, диаметр прутка — до 20 мм.

АРГ-1

Арматурогиб отечественного производства со схожей конструктивной схемой. Имеет возможность сгиба нагретых заготовок диаметром до 20 мм (согнуть арматуру до 12 мм можно в холодном состоянии). Такая универсализация подойдет потребителям, для которых критически важными являются технологические параметры процесса: радиус и/или угол пружинения.

Двухрычажные ручные гибочные станки типа AR (Россия).

Оригинальная кинематическая схема позволяет согнуть арматуру под различными углами, затрачивая меньшее количество мускульной энергии. Наличие двух рычагов не сказывается на компактности установки, а высокое качество деталей позволяет успешно деформировать заготовки из легированных строительных сталей сечением до 14 мм.

Автор:
Валерий Строев
Share