Máquina para curvar tubos perfilados: como construir um dobrador de tubos caseiro

No âmbito doméstico, a máquina para dobrar tubo perfilado não é utilizada com frequência suficiente para justificar a aquisição de equipamentos caros de fabricação industrial.

Quando surge essa necessidade, é perfeitamente possível fazer um curvador de tubos simples em caráter particular, após determinar previamente qual tipo de construção será adequado para a tarefa em questão.

Neste artigo, são detalhadas as variedades de máquinas para dobrar tubos, descritos os princípios de funcionamento e os métodos de construção.

Tipos de máquinas para dobrar tubo perfilado

Existem muitas modificações de equipamentos para alterar a configuração de tubos perfilados. Isso está relacionado ao raio mínimo de curvatura. Se negligenciar esse parâmetro importante, no local da curvatura ocorrerá uma mudança nas características de resistência do material para pior. Também é necessário conhecer algumas sutilezas tecnológicas da dobra de tubos metálicos e levá-las em consideração durante o trabalho.

Ao escolher a construção, leva-se em consideração o material da peça, o diâmetro e a espessura das paredes.

Classificação das dobradeiras por tipo de acionamento

Dependendo do tipo de acionamento, as máquinas destinadas a dobrar qualquer tubo podem ser manuais, eletromecânicas ou hidráulicas.

Manuais. São mecanismos extremamente simples, acessíveis para fabricação própria mesmo para uma pessoa não versada nos detalhes do trabalho com metal.

Uma máquina manual, feita por você mesmo, para dobrar tubo perfilado é uma ajudante indispensável na fabricação de estruturas, elementos decorativos e na instalação independente de sistemas de ventilação.

Eletromecânicas. Essa máquina possui acionamento na forma de um motor elétrico — de passo ou comum, conectado através de um redutor inferior. Esta última solução garante uma dobra de alta qualidade devido à distribuição correta das tensões.

O mecanismo não é simples; para fabricá-lo, são necessários conhecimentos especiais e pelo menos um pouco de profissionalismo.

A máquina de perfilagem com acionamento elétrico geralmente tem uma construção de 3 eixos. O tubo perfilado é passado entre os rolos. O elemento central pode alterar suas coordenadas verticalmente. Quando o eixo central gira, o tubo perfilado muda sua geometria.

Hidráulicas. O acionamento neste modelo é manual. Ao contrário da simples construção manual, aqui o esquema inclui um cilindro hidráulico, o que reduz significativamente o esforço muscular aplicado durante a dobra.

Os rolos permitem dobrar o tubo perfilado em qualquer direção desejada. O perfilador manual com hidráulica, apesar de seu peso reduzido, pode dobrar tubos com largura de até 10 cm.

O cilindro hidráulico da máquina de perfilagem exerce pressão na superfície do tubo por meio de ação mecânica. Isso faz com que a haste do cilindro se mova. Como resultado da carga aplicada, a peça se deforma. A pressão no pistão pode ser aumentada de duas maneiras: manualmente e com auxílio de uma bomba elétrica.

Tipos de curvadores de tubo por método de instalação

Existe também uma divisão dos perfiladores de acordo com o método de instalação. Distingue-se equipamento estacionário, portátil e transportável. As máquinas estacionárias podem ter a forma de uma simples placa de concreto com hastes ou de um equipamento robusto.

Os dobradores de tubos compactos portáteis possuem um suporte, enquanto o modelo transportável não tem suporte, sendo este escolhido a cada uso do equipamento.

Classificação das máquinas por método de dobra

A construção do perfilador e seu desempenho dependem do método de dobra. Existem 3 métodos principais de dobra. O primeiro é a extrusão, onde a geometria do tubo perfilado é alterada por meio de um rolo deformador que atua como punção. Neste caso, não há matriz.

Para realizar a operação, são necessários 2 apoios resistentes em lados opostos da dobra, que atuam como matriz. Como tais apoios, são usados sapatas giratórias ou rolos.

Como a força aumenta gradualmente e tem direção perpendicular ao tubo, o método permite obter um bom resultado final. O método é aplicável apenas para trabalhos de pequeno volume.

O segundo é a prensagem. Para obter a dobra, utiliza-se o princípio do torno de bancada – um segmento de tubo é colocado entre a matriz e o punção.

Os perfis destes últimos, para obter uma dobra de qualidade, devem reproduzir exatamente a geometria da peça. Além disso, no cálculo, é necessário considerar a deformação residual do metal. Em condições domésticas, este método é aplicável quando não é necessária grande precisão.

A máquina para alterar a forma do tubo perfilado pelo método de laminação consiste em três rolos cilíndricos, corrente, acionamento e base. O diâmetro dos rolos deve corresponder aos parâmetros do tubo perfilado a ser deformado.

O terceiro — laminação — é um método universal utilizado para curvar tubos de paredes finas e grossas. A curvatura é obtida puxando a peça entre rolos — um giratório e dois de apoio.

Além dos mencionados acima, a curvatura de tubos também pode ser realizada pelos seguintes métodos:

Independentemente da construção escolhida, ao fabricar você mesmo uma máquina para curvar tubos, é necessário levar em consideração as recomendações de especialistas. Ao escolher o material para a estrutura, deve-se partir do princípio de que a espessura do metal deve ser de pelo menos 1/6 da largura do tubo perfilado.

Assim, se for necessário curvar um tubo com seção retangular de dimensões 50 x 25 mm, para evitar a deformação da estrutura durante a curvatura, deve-se usar um perfil U ou cantoneira com espessura de pelo menos 10 mm. A placa de apoio e o punção com matriz devem ter o dobro da espessura.

O diâmetro ideal dos rolos é no mínimo o triplo das dimensões da seção. A aba do perfil U e da cantoneira usados para fabricar a estrutura deve ser 2 e 3 vezes maior que a largura do tubo, respectivamente. Se o trabalho envolver a curvatura de tubos perfilados de seção retangular de 50 x 25 mm, é necessário um perfil U 100 x 10 ou cantoneira 150 x 10.

Fabricando um curvador de tubo hidráulico

Vamos considerar o esquema de uma máquina com acionamento hidráulico, onde a curvatura ocorre pela compressão do tubo perfilado no centro por um punção fixado em uma haste ascendente. Como resultado do contato íntimo da peça, apoiada em dois rolos fixos, com o punção móvel, esta assume o contorno daquele.

Essa máquina é chamada de tipo besta devido à semelhança do contorno do punção com a forma de uma besta. Suas partes principais – base (1), macaco hidráulico (2), punção (3) e fixação na forma de parafusos. A disposição dos componentes da máquina é feita de acordo com o esboço.

Para marcar a superfície de trabalho, traça-se um eixo vertical e, na distância indicada no desenho a partir da borda e do eixo, marca-se a localização dos furos inferiores. Em seguida, marcam-se os pontos dos furos superiores, afastando-se a distância necessária da borda. Une-se com uma linha reta o centro desses furos e sobre ela marcam-se segmentos iguais.

Os eixos dos furos intermediários estarão na interseção das marcas feitas com o eixo inclinado. Os furos na superfície de trabalho são necessários para permitir o ajuste do raio de curvatura da peça perfilada. Como a superfície de trabalho consiste em duas partes dispostas simetricamente, a segunda é marcada da mesma forma.

A altura da máquina é determinada pelos parâmetros do macaco e pela distância indicada no desenho pelo símbolo 'a'. Para dobrar um tubo perfilado de 15 mm de largura, esse intervalo no estado inativo do macaco deve ser aproximadamente igual a 20 mm.

Nesta construção, a força transmitida pelo punção está concentrada na sua parte superior. Como resultado dessa ação, o raio externo do tubo sofre estiramento, o que pode causar afinamento da parede e, em alguns casos, ruptura. Portanto, para deformar peças de paredes finas, não se recomenda usar esta máquina.

Curvador de tubo de rolos feito em casa

Nesse equipamento, a peça adquire a forma desejada por meio da laminação. Em condições de oficina caseira, é mais simples fabricar uma construção de 3 rolos com acionamento manual. Consideraremos duas variantes dessas máquinas.

Variante de máquina com plataforma giratória

O princípio de funcionamento dessa máquina para dobrar tubos com seção diferente da circular é o seguinte:

1. A estrutura principal está conectada através de uma articulação à plataforma giratória, que define o ângulo de curvatura.
2. A plataforma é movida por um macaco que se apoia nela com o seu êmbolo de trabalho.
3. A alimentação do perfil é feita girando a manivela localizada no eixo intermediário.

Para fabricar a base da máquina e os suportes, será necessário um perfil U (canal) com altura da alma de 150 a 200 mm, em quantidade de cerca de 3 m. Como mancais para os rolamentos e base dos cilindros, será adequado um tubo de aço com diâmetro interno igual ao diâmetro externo dos rolamentos, que é dividido em 6 segmentos curtos.

A plataforma giratória não é a única opção para ajustar os parâmetros de curvatura do tubo perfilado; isso pode ser feito por meio dos cilindros extremos. Para isso, são feitos furos nas placas de apoio e no perfil U (canal) para que os elementos fiquem móveis. A plataforma extrema pode ser levantada por qualquer macaco disponível em casa.

A partir do perfil U (canal), faz-se a base e duas plataformas. Afastando-se cerca de 0,5 m de um dos lados, solda-se um suporte vertical do mesmo perfil. Para isso, dois segmentos são unidos para que o suporte fique resistente.

Mantendo rigorosamente a horizontalidade, monte a plataforma fixa e solde o suporte traseiro a ela. Em seguida, pegue um segmento de tubo perfilado e aumente os limitadores com altura não inferior à espessura do tubo perfilado, cuja deformação se pretende realizar na máquina que está sendo fabricada.

Conecte a plataforma guia à estrutura principal por meio de dobradiças de porta. Nos limitadores aumentados e nas bordas de ambas as plataformas, monte os rolamentos por soldagem e reforce a estrutura com cantoneiras. Insira os eixos nos rolamentos e fixe a manivela no eixo central.

Instale um macaco sob a borda da plataforma guia e fixe-o na base usando conexões parafusadas.

A montagem da dobradeira de tubos com plataforma giratória é realizada na seguinte sequência:

Máquina de dobrar com três rolos

Nesta máquina, o tubo é colocado sobre os rolos laterais. O rolo superior móvel é abaixado sobre a peça para fixá-la. Em seguida, gire a manivela e transmita o movimento aos eixos por meio de uma corrente. O tubo é esticado e altera sua geometria.

Aumentando gradualmente a pressão girando o parafuso de aperto e puxando a peça, obtém-se a curvatura do tubo no ângulo desejado.

Uma máquina perfiladora de três rolos é equipada com três rolos. Conectando um motor elétrico de 1,5 kW a essa máquina, é possível curvar tubos com seção transversal de até 8 cm de uma só vez.

Para fabricar uma máquina que funciona segundo esse esquema, é necessário preparar uma prateleira e perfis metálicos para a estrutura, eixos, 4 molas resistentes, corrente, rolamentos, fixadores e outras peças. Para fixar os rolamentos, serão necessários 3 eixos com parâmetros compatíveis com as engrenagens e os rolamentos.

Dois eixos são destinados à colocação lateral, e o terceiro (de pressão) é para suspensão em molas. Esses elementos provavelmente terão que ser encomendados em uma oficina, e o restante pode ser feito manualmente.

O eixo de pressão é composto por rolamentos, engrenagens e anéis. Nos anéis, são feitas roscas para os parafusos de aperto e ranhuras. Nas prateleiras de perfil U, são feitos os alojamentos para o eixo de pressão. Na etapa final, a estrutura é montada começando pela instalação do quadro.

Em seguida, o eixo de pressão sobre molas, conectado à prateleira por meio de uma chaveta, é suspenso. Os eixos de suporte são instalados nas laterais e a corrente é tensionada entre eles, usando um esquadro magnético como suporte.

Em um deles, fixa-se uma alça com um tubo giratório, em seguida realizam-se os trabalhos de montagem do macaco. Ele é fixado à plataforma com parafusos e solda.

Na montagem do eixo suspenso, segue-se uma sequência específica: primeiro, ele é instalado na prateleira; nela, são soldadas porcas para as molas; a plataforma é virada e conectada às molas. Deve-se considerar que, com o aumento da distância entre os roletes, os esforços necessários para a curvatura diminuem.

Para montar o curvador de tubos do tipo laminador, será necessário:

Em nosso site, há mais alguns artigos que descrevem detalhadamente opções de dispositivos caseiros para curvatura de tubos perfilados. Recomendamos a leitura:

1. Como construir um dobrador de tubos para perfil metálico caseiro: visão geral dos melhores projetos DIY
2. Como fazer um dobrador de tubos caseiro: exemplos dos melhores projetos DIY

Como curvar um tubo perfilado de forma simples?

O dispositivo mais primitivo para alterar o contorno de um tubo perfilado é o uso de um molde de madeira. Pode ser usado para dobrar tubos de paredes finas de aço ou alumínio. Para fabricar essa máquina improvisada, pegam-se tábuas, prendem-se umas às outras de qualquer forma e serra-se o molde.

É melhor fazer o molde removível, assim você pode fazer vários com raios diferentes. Não é necessário fazê-lo de madeira; pode-se substituí-lo por ganchos de metal, dispostos ao longo do contorno desenhado.

No ponto de contato com o tubo, a espessura do molde deve ser alguns centímetros maior que a altura da seção do tubo perfilado. A borda do molde é feita inclinada, caso contrário o tubo pode escorregar.

A estrutura é equipada com um batente e fixada em uma base estável. O tubo é colocado entre o plano do molde e o batente, e começa-se a dobrar o material a partir da borda do tubo. Se o processo de dobra começar pelo centro, o tubo de parede fina pode achatar.

Pode-se inserir uma haste metálica com diâmetro igual ao diâmetro interno do tubo, ou simplesmente pegar um pedaço de tubo e colocá-lo na extremidade da peça. De qualquer forma, será mais conveniente.

Para mais detalhes sobre como dobrar um tubo perfilado sem equipamento especial, leia neste material.

Pelo mesmo princípio, são fabricadas máquinas mais potentes. Neste caso, a força é criada usando um guincho, e o tubo é fixado firmemente para não se soltar.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Regras básicas para fabricar uma máquina para processar tubos perfilados:

Máquina de dobrar tubos, com construção semelhante à de fábrica:

De todas as variantes de máquinas de dobrar perfis, deve-se escolher o projeto mais adequado ao seu propósito de uso. Às vezes, o mecanismo mais simples é suficiente para fornecer a quantidade necessária de perfil dobrado sem grandes custos financeiros.

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