Máquina para doblar tubos perfilados: cómo construir una dobladora de tubos casera

En el ámbito doméstico, una máquina para doblar tubos perfilados no se utiliza con la suficiente frecuencia como para adquirir un equipo costoso de fabricación industrial.

Si surge esa necesidad, se puede fabricar una dobladora sencilla de manera particular, decidiendo previamente qué tipo de diseño se adapta mejor a la tarea.

En este artículo se analizan detalladamente las variedades de máquinas para doblar tubos, se describen sus principios de funcionamiento y métodos de construcción.

Tipos de máquinas para doblar tubos perfilados

Existen muchas modificaciones del equipo para cambiar la configuración de los tubos perfilados. Esto se debe al radio mínimo de curvatura. Si se descuida este importante parámetro, en el punto de curvatura se producirá un cambio en las características de resistencia del material para peor. También es necesario conocer algunas sutilezas tecnológicas del doblado de tubos metálicos y tenerlas en cuenta durante el trabajo.

Al elegir el diseño, se tienen en cuenta el material de la pieza, el diámetro y el grosor de las paredes.

Clasificación de las dobladoras por tipo de accionamiento

Según el tipo de accionamiento, las máquinas destinadas a doblar cualquier tubo pueden ser manuales, electromecánicas o hidráulicas.

Manuales. Son mecanismos extremadamente simples, accesibles para fabricación propia incluso para una persona no familiarizada con los detalles del trabajo con metales.

Una máquina manual, hecha a mano, para doblar tubos perfilados es un ayudante indispensable en la fabricación de marcos, elementos decorativos y en la instalación independiente de sistemas de ventilación.

Electromecánicas. Esta máquina tiene un accionamiento en forma de motor eléctrico, ya sea paso a paso o convencional, conectado a través de un reductor inferior. Esta última solución proporciona un doblado de alta calidad gracias a una correcta distribución de las tensiones.

El mecanismo no es sencillo; para fabricarlo se requieren conocimientos especializados y al menos un poco de profesionalismo.

La máquina perfiladora con accionamiento eléctrico generalmente tiene una construcción de tres rodillos. El tubo perfilado se pasa entre los rodillos. El elemento central puede cambiar sus coordenadas verticalmente. Al girar el rodillo central, el tubo perfilado cambia su geometría.

Hidráulicas. El accionamiento en este modelo es manual. A diferencia de la simple construcción manual, aquí se incluye un cilindro hidráulico en el sistema, lo que reduce significativamente el esfuerzo muscular aplicado durante el doblado.

Los rodillos permiten doblar el tubo perfilado en cualquier dirección necesaria. El perfilador manual con hidráulica, con su peso ligero, puede doblar tubos de hasta 10 cm de ancho.

El cilindro hidráulico de la máquina perfiladora ejerce presión sobre la superficie del tubo mediante acción mecánica. Esto hace que el vástago del cilindro se mueva. Como resultado de la carga generada, la pieza se deforma. La presión en el pistón puede aumentarse de dos maneras: manualmente y mediante una bomba eléctrica.

Tipos de dobladoras según el método de instalación

Existe una clasificación de las perfiladoras según el método de instalación. Se distingue entre equipos estacionarios, portátiles y transportables. Las máquinas estacionarias pueden tener la forma de una simple losa de hormigón con varillas, o de un equipo más robusto.

Las curvadoras de tubos compactas portátiles tienen un soporte, mientras que el modelo transportable no tiene soporte, se selecciona cada vez que se utiliza el equipo.

Clasificación de las máquinas según el método de doblado

El método de doblado determinará la construcción de la perfiladora y su rendimiento. Existen 3 métodos principales de doblado. El primero es la extrusión, donde la geometría del tubo perfilado se modifica mediante un rodillo deformante que actúa como punzón. En este caso no hay matriz.

Para realizar la operación se requieren 2 soportes resistentes en lados opuestos del doblez, que actúan como matriz. Como tales soportes se utilizan zapatas giratorias o rodillos.

Dado que la fuerza aumenta gradualmente y siempre es perpendicular al tubo, el método permite obtener un buen resultado final. Este método solo es aplicable para trabajos de pequeño volumen.

El segundo es el prensado. Para obtener el doblez se utiliza el principio de un tornillo de banco: se coloca un segmento de tubo entre la matriz y el punzón.

Los perfiles de estos últimos deben replicar exactamente la geometría de la pieza para obtener un doblez de calidad. Además, en el cálculo es necesario tener en cuenta la deformación residual del metal. En condiciones caseras, este método es aplicable cuando no se requiere alta precisión.

La máquina para cambiar la forma de un tubo perfilado mediante el método de laminado consta de tres rodillos cilíndricos, una cadena, un accionamiento y una base. El diámetro de los rodillos debe corresponder a los parámetros del tubo perfilado que se va a deformar.

El tercer método, el laminado, es un método universal utilizado para doblar tuberías tanto de pared delgada como de pared gruesa. La curvatura se obtiene al pasar la pieza entre rodillos: uno giratorio y dos de apoyo.

Además de los mencionados anteriormente, el doblado de tuberías también puede realizarse mediante los siguientes métodos:

Independientemente del diseño elegido, al fabricar una máquina dobladora de tubos de forma independiente, es necesario tener en cuenta las recomendaciones de los especialistas. Al elegir el material para el bastidor, se debe partir de que el espesor del metal debe ser como mínimo 1/6 del ancho del tubo perfilado.

Por ejemplo, si se va a doblar un tubo con una sección transversal rectangular de 50 x 25 mm, para evitar la deformación del bastidor durante el doblado, se debe tomar un perfil en U o un angular con un espesor mínimo de 10 mm. La placa de apoyo y el punzón con matriz deben tener el doble de espesor.

El diámetro óptimo de los rodillos es como mínimo tres veces las dimensiones de la sección transversal. El ala del perfil en U y del angular utilizados para fabricar el bastidor debe ser 2 y 3 veces mayor que el ancho del tubo, respectivamente. Si se va a realizar un trabajo de doblado de tubos perfilados de sección rectangular de 50 x 25 mm, se necesita un perfil en U de 100 x 10 o un angular de 150 x 10.

Construcción de una dobladora hidráulica

Consideremos el esquema de una máquina con accionamiento hidráulico, donde el doblado se produce mediante el prensado del tubo perfilado en el centro con un punzón fijado en un vástago ascendente. Como resultado del contacto estrecho de la pieza, que se apoya en dos rodillos estacionarios, con el punzón móvil, esta adopta su forma.

Esta máquina se llama de ballesta debido a la similitud del contorno del punzón con la forma de una ballesta. Sus partes principales son la base (1), el gato hidráulico (2), el punzón (3) y los sujetadores en forma de pernos. El diseño de los componentes de la máquina se realiza según el esquema.

Para marcar la superficie de trabajo, se traza un eje vertical y, a la distancia del borde y del eje indicada en el dibujo, se marca la ubicación de los agujeros inferiores. Luego se marcan los puntos de ubicación de los agujeros superiores, retrocediendo la distancia necesaria desde el borde. Se unen con una línea recta los centros de estos agujeros y se trazan segmentos iguales sobre ella.

Los ejes de los agujeros intermedios estarán en la intersección de las marcas realizadas con el eje inclinado. Los agujeros en la superficie de trabajo son necesarios para poder ajustar el radio de curvatura de la pieza perfilada. Dado que la superficie de trabajo consta de dos piezas colocadas en espejo, la segunda se marca de la misma manera.

La altura de la máquina se determina por los parámetros del gato y la distancia indicada en el dibujo con el símbolo «a». Para doblar un tubo perfilado de 15 mm de ancho, este espacio en el estado inactivo del gato debe ser aproximadamente de 20 mm.

En este diseño, la fuerza transmitida por el punzón se concentra en su parte superior. Como resultado de esta acción, el radio exterior del tubo sufre un estiramiento, lo que puede provocar un adelgazamiento de la pared y, en algunos casos, la rotura. Por lo tanto, no se recomienda utilizar esta máquina para deformar piezas de pared delgada.

Dobladora de rodillos hecha en casa

Con este equipo, la pieza adquiere la forma deseada mediante laminación. En un taller casero, es más fácil fabricar un diseño de 3 rodillos con accionamiento manual. Consideraremos dos variantes de máquinas similares.

Variante de máquina con plataforma giratoria

El principio de funcionamiento de dicha máquina para doblar tubos con sección transversal no circular es el siguiente:

1. El bastidor principal está conectado mediante una junta articulada a la plataforma giratoria, que determina el ángulo de curvatura.
2. La plataforma es accionada por un gato que se apoya contra ella con su vástago de trabajo.
3. La tracción del perfil se realiza girando la manivela ubicada en el eje intermedio.

Para fabricar la base de la máquina y los montantes, se necesitará un canal con una altura de alma de 150 a 200 mm en una cantidad de aproximadamente 3 m. Como alojamientos para los rodamientos y bases de rodillos, servirá un tubo de acero con un diámetro interior igual al diámetro exterior de los rodamientos, el cual se divide en 6 secciones cortas.

La plataforma giratoria no es la única opción para ajustar los parámetros de curvatura de un tubo perfilado; esto también se puede realizar mediante los rodillos extremos. Para ello, se hacen agujeros en las placas de soporte y en el canal para que los elementos sean móviles. La plataforma extrema se puede levantar con cualquier gato que se tenga en el taller.

La base y dos plataformas se fabrican con canal. Retrocediendo unos 0,5 m desde uno de los lados, se suelda un montante vertical del mismo canal. Para ello, se emparejan dos secciones para que el montante quede resistente.

Respetando estrictamente la horizontalidad, se monta una plataforma fija y se suelda el poste trasero. Luego, se toma un segmento de tubo perfilado y se aumentan los topes con una altura no menor al grosor del tubo perfilado, cuya deformación se pretende realizar en la máquina que se está fabricando.

La plataforma guía se conecta al bastidor principal mediante bisagras de puerta. En los topes aumentados y en los bordes de ambas plataformas, se montan cojinetes mediante soldadura y se refuerza la estructura con cantoneras. Se insertan los ejes en los cojinetes y se fija una manivela al eje central.

Debajo del borde de la plataforma guía se coloca un gato y se fija a la base mediante una unión atornillada.

El montaje de la curvadora de tubos con plataforma giratoria se realiza en la siguiente secuencia:

Dobladora de tres rodillos

En esta máquina, el tubo se coloca sobre los rodillos ubicados a los lados. El rodillo móvil superior desciende sobre la pieza desde arriba y de esta manera la fija. Luego, se gira la manivela y se transmite el movimiento a los ejes a través de una cadena. El tubo se estira y cambia su geometría.

Aumentando gradualmente la presión apretando el tornillo de presión y estirando la pieza en bruto, se logra doblar el tubo en el ángulo deseado.

La máquina perfiladora de tres rodillos está equipada con tres rodillos. Conectando un motor eléctrico de 1,5 kW a dicha máquina, se pueden doblar tubos de sección de hasta 8 cm en una sola pasada.

Para fabricar una máquina que funcione con este esquema, es necesario preparar un estante y perfiles metálicos para el bastidor, ejes, 4 muelles resistentes, cadena, rodamientos, fijaciones y otras piezas. Para la fijación de los rodamientos se necesitarán 3 ejes con parámetros correspondientes a las ruedas dentadas y los rodamientos.

Dos ejes están destinados a la colocación lateral, y el tercero (de presión) para colgarlo de los muelles. Estos elementos probablemente tendrá que encargarlos en un taller, y el resto puede hacerlo usted mismo.

El eje de presión incluye rodamientos, engranajes y anillos. En los anillos se talla la rosca para los tornillos de sujeción y se hacen ranuras. En los estantes de canal se realizan asientos para el eje de presión. En la etapa final se ensambla la estructura comenzando por la instalación del bastidor.

Después, se cuelga el eje de presión sobre los muelles, unido al estante mediante una unión con chaveta. Los ejes de soporte se instalan a los lados y se tensa la cadena entre ellos, utilizando un imán de ángulo como soporte.

En uno de ellos se fija un mango con un tubo giratorio, luego se realizan los trabajos de montaje del gato. Se fija a la plataforma con pernos y soldadura.

Al montar el eje suspendido se sigue una secuencia determinada: primero se coloca en el estante, se sueldan las tuercas para los muelles, se da la vuelta a la plataforma y se conecta a los muelles. Hay que tener en cuenta que, al aumentar la distancia entre los rodillos, la fuerza necesaria para la flexión disminuye.

Para ensamblar una dobladora de tubos de tipo laminado necesitará:

En nuestro sitio web hay otros artículos donde se describen detalladamente opciones de dispositivos caseros para doblar tubos perfilados, recomendamos leer:

1. Cómo construir un doblador de tubos perfilados con sus propias manos: revisión de los mejores proyectos caseros
2. Cómo hacer un doblador de tubos con sus propias manos: ejemplos de los mejores proyectos caseros

¿Cómo doblar un tubo perfilado de manera sencilla?

El dispositivo más rudimentario para modificar la forma de un tubo perfilado es el uso de una plantilla de madera. Se puede aplicar para doblar tubos de pared delgada de acero o aluminio. Para fabricar esta improvisada máquina, se toman tablas, se unen de cualquier forma y se corta la plantilla.

Es mejor hacer la plantilla desmontable, así se pueden fabricar varias con diferentes radios. No es necesario hacerla de madera; se puede reemplazar con ganchos metálicos colocados a lo largo del contorno dibujado.

En el punto de contacto con el tubo, el grosor de la plantilla debe ser varios centímetros mayor que la altura de la sección del tubo perfilado. El borde de la plantilla se hace inclinado, de lo contrario el tubo podría deslizarse.

La estructura se equipa con un tope y se fija a una base estable. Se coloca el tubo entre el plano de la plantilla y el tope, y se comienza a doblar el material desde el borde del tubo. Si se inicia el proceso de doblado desde el centro, el tubo de pared delgada podría aplastarse.

Se puede insertar una varilla metálica con un diámetro igual al diámetro interior del tubo, o simplemente tomar un trozo de tubo y colocarlo en el extremo de la pieza. En cualquier caso, será más cómodo.

Para obtener más detalles sobre cómo doblar un tubo perfilado sin equipo especial, lea en este material.

Siguiendo el mismo principio se fabrican máquinas más potentes. En este caso, la fuerza se genera mediante un cabrestante y el tubo se fija firmemente para evitar que se suelte.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Reglas principales para fabricar una máquina para procesar tubos perfilados:

Máquina dobladora de tubos de diseño similar a la de fábrica:

De todas las opciones de máquinas dobladoras de perfiles, se debe elegir el diseño que mejor se adapte al propósito de su uso. A veces, el mecanismo más simple es suficiente para obtener la cantidad necesaria de perfil doblado sin grandes gastos financieros.

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