Как это устроено: трубоформовочный пресс

Два трубоформовочных пресса «Высоты 239» ЧТПЗ

Кто придумал это «чудо»?

В основе формовочной машины — гидравлический пресс. Именно благодаря его конструкции с жидкостью внутри в цехах трубных заводов получается легко и быстро обрабатывать металлические изделия больших и малых форм. Идею создателям этого «чуда» впервые подсказал французский физик и математик Блез Паскаль в своем «Трактате о равновесии жидкостей» в 1663 году. Спустя 130 лет патент на «гидравлический пресс для выполнения тяжелых работ» получил английский инженер-изобретатель Джозеф Брама. Устройство из огромного цилиндра, поршня и насоса сначала использовалось для перемещения громоздких объектов, например, при строительстве Британского моста через Темзу, а уже в 1797 году мистер Брам предложил применить изобретение в производстве труб. Пионером среди примитивных формовочных гидропрессов стал станок Теодора Берра в 1820-м. Оборудование предназначалось для свинцовых труб. Разработку не переставали совершенствовать, благодаря чему на современных механизмах появились датчики и приводы, позволяющие добиваться необходимых усилий при производстве различных изделий, в том числе стальных.

«Гулливер и его младший брат»

На знаменитой «Высоте 239» ЧТПЗ трубоформовочных прессов два. Сказочное прозвище агрегаты могли получили за шаги, которые совершают, когда формует заготовку. Длина одного шага у «старшего» равна 12 метрам — это длинноходовый пресс шаговой формовки. Он осуществляет гибку, высоко поднимая свой гибочный инструмент, поэтому и ход у него «длинный», но величина листа в нем ограничена 13 тысячами миллиметров.

Длинноходовый пресс загибает заготовку за один проход

«Младший брат» — короткоходовый пресс — шагает на расстояние поменьше и начинает свой путь от подогнутых кромок, последовательно продвигаясь к середине. Сначала с одной, а затем с другой стороны заготовки. Благодаря такому подходу пресс может «прошагать» по листу длиной до 19 с небольшим тысяч миллиметров.

Короткоходовый пресс формует заготовку постепенно

Инструмент требует настройки

Прессы — хоть и автоматические — требуют настройки. Параметры регулировки зависят от типоразмера будущей трубы: диаметра и толщины стенки. Машинисту формовочной машины важно привести в соответствие типоразмер верхнего инструмента, расстояние между бойками нижнего инструмента, величину перемещения верхней траверсы (ход гибки), величину поперечного перемещения листа (шаг гибки), величину изгиба нижней балки.

После ввода всех параметров пресс работает в автоматическом режиме

Формуем заготовку

В трубоформовочный пресс лист попадает, пройдя несколько этапов подготовки, последний из которых — подгибка кромок. Установленный в зоне агрегата датчик измеряет длину листа, а рольганг устанавливает его с небольшими отклонениями относительно поперечной оси пресса.

Лист с фрезерованными и подогнутыми кромками поступает в зону пресса

Входной рольганг опускает прокат на поднятые ролики поперечного рольганга, а манипулятор продвигает — на позицию первого шага гибки.

Рабочие цилиндры опускают гибочную траверсу с формовочным инструментом до заданной позиции

Из позиции ожидания гибочная траверса производит первый шаг гибки. Возвратные цилиндры поднимают траверсу на заданную высоту так, чтобы манипулятор переместил лист в позицию следующего шага.

Процесс гибки повторяется до тех пор, пока не будет подогнута первая половина листа

Подогнутый наполовину лист манипулятор перемещает в противоположном направлении, чтобы продолжить формовку второй половины заготовки. Процесс гибки повторяется.

Последний шаг гибки производится точно посередине заготовки

После чего манипуляторы принимают свои исходные позиции, призматические ролики поднимают трубу над нижним инструментом, и толкающая тележка выводит трубу из пресса.

В таком виде трубная заготовка отправляется на контроль

Годная труба?

Перед тем, как спрессованный прокат попадет на сварочно-сборочный стан, машинист формовочной машины проводит тщательный визуальный осмотр заготовки и делает измерения ширины разъема, внутренней и наружной поверхности заготовки, обработанной кромки. Для контроля внутреннего радиуса специалисты используют радиусные шаблоны.

Шаблон должен прилегать к внутренней поверхности заготовки на радиусных участках первых двух шагов формовки

Годную заготовку отправляют на сборку: концы полученного цилиндра соединят технологическим швом, а затем отправят на станы внутренней и наружной сварки.