Вальцовка листового металла что такое. Вальцовка труб. Основные стадии процесса вальцовки

Сегодня в условиях бурного роста и интенсивного развития промышленного производства практически не осталось областей человеческой деятельности, где активно не используются изделия из металлопроката. В определенном смысле различные металлы и их сплавы составляют основу современного мира.

Такие материалы в наш высокотехнологичный век используются, как при возведении гигантских циклопических сооружений, так и для изготовления разнообразных предметов ежедневного обихода. В данном аспекте совершенство технологий металлообработки имеет определяющее значение.В результате вальцевания лист металла приобретает форму равномерного цилиндра либо конуса.Одним из таких ключевых техпроцессов современного промышленного производства является вальцовка листового металла и профильной трубы.Технологическая операция вальцевания представляет собой процесс деформации листового либо профильного материала в строго заданном линейном или радиальном направлении. В крупном промышленном производстве для этой цели зачастую применяются специальные ковочные вальцы, что и дало название соответствующему технологическому процессу.

Такой вид обработки используется в отношении практически любых пластичных металлических материалов. Однако наиболее часто вальцеванию подвергаются заготовки, предварительно прошедшие процесс прокатки, готовые детали машин и механизмов, в которых требуется высокая степень точности, а также трубы сложного сечения.Напряжения изгиба должны превышать предел упругости, а деформация заготовки должна быть пластической. Только в этом случае заготовка сохранит приданную ей форму после снятия нагрузки.При осуществлении данной технологической операции листовой металл подвергается силовому деформирующему воздействию специального инструмента, что приводит к расширению обрабатываемого материала в пределах определенной, строго заданной, формы.

Вальцы, при помощи которых осуществляется гибка металла, имеют некоторые различия в своих технических параметрах, что напрямую зависит от их операционного предназначения. Как правило, эти различия заключаются в радиусе вальцовке и максимальной толщине обрабатываемого металла. Суть технологического процесса состоит в прокатывании листов материала между вальцовочными валами, в результате чего заготовка равномерно деформируется и приобретает цилиндрическую форму, пригодную для последующей станочной обработки.

Современное высокотехнологичное оборудование позволяет вальцевать нержавеющую и оцинкованную сталь, алюминиевые сплавы и прочие аналогичные материалы. В основу функционирования листогибочных вальцов положен принцип захвата и обработки листа металла специальными высокопрочными валами. Такое промышленное оборудование позволяет получать из плоского материала различные объемные изделия: трубы, конусы, обечайки, желоба круглого профиля, конического сечения и многое другое.

Для придания изделиям сложной геометрической формы служат специальные вальцовочные машины, оснащенные тремя или четырьмя валами.Процесс вальцовки трубного материала имеет несколько существенных отличий от операции деформации листового проката. Здесь главной задачей является увеличение диаметра обрабатываемого изделия с целью создания возможности герметичного контакта с иными элементами конструкции в тех ситуациях, когда соединения резьбового и сварного типа малоэффективны или попросту неприменимы, что часто случается на предприятиях, например, нефтехимической промышленности.Такая сложная с технологической точки зрения операция производится в несколько последовательных этапов. На первой стадии работ, называемой привальцовкой, труба закрепляется в специальном отверстии и подвергается деформации на расширение.

Затем увеличением усилия вальцов трубному отверстию придается необходимая форма для достижения надежного соединения. Главная сложность здесь заключается в точном расчете необходимого усилия. Иначе возможно истончение и разрывы материала.Поделитесь полезной статьей:Похожие статьи:

В первую очередь необходимо немного разобраться с основными понятиями. Вальцеванием называется обработка металлической заготовки давлением, в результате чего равномерно изменяется ее форма по всей длине.

Это неотъемлемый этап производства многих деталей. Проводят такую операцию специальным инструментом – вальцовкой. После подобной обработки получают готовые детали либо заготовки, которые поступают на штамповку.

Обечайка – это конический либо цилиндрический конструкционный элемент.

Он может быть выполнен в виде обода, кольца, недлинной трубы или барабана. Используются эти элементы при изготовлении котлов, различных резервуаров, баков, а также в иных металлоконструкциях. Для изготовления обечаек используют цветные, черные металлы и их сплавы.

В зависимости от геометрических размеров детали и прочностных характеристик металла вальцовка проводится с подгибом либо без подгиба листа.

Также на эти параметры обращают внимание и при выборе оборудования. Изготавливаются обечайки следующих размеров: толщина находится в пределах от 3 до 100 мм, длина элемента 30–3100 мм, а их диаметр по наружной стороне колеблется от 20 до 280 см. Во время такой деформации напряжения в металле достигают своих предельных значений.

Состоит эта операция из двух стадий – гибки и непосредственно вальцовки.

Отличие последней – перемещение гибки по всему периметру обрабатываемой детали. При этом сначала металл подвергается упругой, а затем пластической деформации. С уменьшением радиуса загибания будут возрастать усилия, а все из-за увеличения слоя металла, принимающего участие в волочении.

После вальцевания обечаек в металле могут возникнуть внутренние напряжения, которые существуют трех видов.

Между отдельными зонами сечения и частями детали появляются зональные. Они наиболее опасны, так как способствуют возникновению различных дефектов, таких как коробление и трещины. Зависят они от градиента температур, возникающего между разными частями детали во время температурного воздействия.

Напряжения второго рода или, как их еще называют, структурные можно наблюдать среди зерен и внутри них.

Возникает подобное явление из-за неодинаковых коэффициентов линейного расширения. Кроме того, способствует появлению напряжений второго рода и образование новых фаз различных объемов. Напряжения третьего рода возникают внутри объема нескольких ячеек кристаллической решетки.

Все эти напряжения имеют различную природу образования, при этом одинаковые последствия – искажение кристаллической решетки и возникновение упругих деформаций.

Устранить проблемы можно с помощью термообработки, так как в результате нагрева и охлаждения изменяется характер этих явлений.

Например, во время повышения температуры поверхностные слои расширяются, а вот непрогретая сердцевина препятствует подобному. В результате возникают напряжения сжатия. При охлаждении все процессы происходят в обратном порядке.

Поверхностные слои имеют меньшую температуру, в отличие от более глубоких, и подвержены напряжениям растяжения. После окончательного охлаждения температура выравнивается во всем объеме металла, но это вовсе не означает, что эти явления будут устранены. В детали могут сохраниться еще некоторые напряжения, они называются остаточными.

Чем еще полезна термическая обработка, такая как отпуск? Особенно потребность в ней испытывают закаленные стали, которым свойственно структурно-напряженное состояние.

После повышения температуры материал становится более пластичным. С увеличением температуры должна быть более длительной и сама операция. При этом снимаются напряжения в большей степени.

Вальцевание цилиндрических элементов возможно только при использовании специальных прессовили машин. Ручным способом проводить гибку обечаек недопустимо. Также чтобы получить высококачественную деталь, необходимо строго придерживаться технологии вальцовки обечаек.

Для изготовления этих конструкционных элементов на производстве огромной популярностью пользуются трехвалковые вальцы. Они могут быть как ручными, так и иметь механический либо электрический привод.

В основном встречается расположение валков в виде треугольника: один сверху и два снизу. В зависимости от необходимых параметров готовой обечайки различаются диаметры валков. Отличаются они еще и длиной вальцевания, она может быть как 340, так и 2000 мм.

Естественно, на электрическом оборудовании работать значительно проще, однако и его стоимость на порядок выше, поэтому если в ваши планы не входит постоянное производство обечаек, то приобретать столь дорогостоящие машины нет смысла.

Еще существуют устройства с одним плавающим валком. В этом случае вальцовка будет относительно этого элемента, который служит оправкой для получения обечаек заданного диаметра. Главный недостаток таких машин – необходимость постоянно перенастраивать и сменять рабочий инструмент, если нужно получить деталь иного размера.

Источники:

• experttrub.ru
• tutmet.ru

Схожих постов нет, но есть более интересные.

Вальцовкой труб или вальцеванием принято называть процесс, результатом которого является деформация металлических изделий в разных направлениях. С помощью данного действия выполняют сгиб такого материала как металла. В промышленных условиях вальцовку обычно осуществляют при помощи ковочных вальцов.

Что такое процесс вальцовки

Чтобы разобраться с тем, что такое вальцовка труб, следует ознакомиться со всеми операциями, производимыми с трубной продукцией, которые подразумевают применение данной технологии:

1. Заготовки, имеющие круглую или плоскую форму, превращаются в изделия, называемые трубами.
2. Диаметр конца трубки увеличивают для того, чтобы произвести стыковку между нею и другой деталью или отрезком магистрали.
3. Конец изделия подвергают обжиму, чтобы обеспечить герметичность места стыка, а также для уменьшения размера внешнего диаметра или для прочих целей.
4. Производят профилирование труб – превращают их в прямоугольную, овальную или квадратную трубную продукцию.
5. Загибают изделия относительно большого радиуса.

Производство трубной продукции

Благодаря вальцовке труб можно получить изделия:

• электросварные;
• бесшовные.

В первом случае из плоских листов, которые называют штрипсами, формируют заготовки круглой формы. После этого их сваривают с помощью индукционных токов и отправляют в вальцы. Когда происходит вальцовка трубок, будущие изделия после выравнивания становятся идеально круглыми в сечении и их потом калибруют относительно диаметра.

При производстве бесшовных труб основной технологической операцией является вальцевание. Их изготавливают из круглых заготовок, получаемых в результате литья или прессования разогретого металла. Начиная с момента попадания заготовки на стан, она подвергается обработке несколькими вальцами: ее вытягивают и утончают, далее у нее формируют стенки требуемой толщины. В завершении процесса продукцию калибруют.

В соответствии с величиной температуры, при которой из заготовок формируют изделия, трубы бывают горяче-, тепло- или холоднодеформированными.

Процесс развальцовки

Данную операцию можно выполнить при помощи ручного инструмента. Технология развальцовки труб не нуждается в обязательном использовании вальцов, хотя при желании их можно задействовать.

В качестве примера использования развальцованных труб в быту можно назвать их применение при сборке медного трубопровода. Чтобы соединить вместе два участка, нужно конец одного изделия вставить в гильзу другого, а получившийся между ними просвет запаять. Но дело в том, что трубы, имеющиеся в продаже, реализуют без гильз, с абсолютно гладкой поверхностью. Поэтому и требуется развальцевать конец изделия.

Простейшее приспособление для выполнения ручной вальцовки - это фиксатор, подходящий под разные диаметры, и конус, который ввинчивают в торец труб и тем самым расширяют их.

Существует еще один способ, позволяющий формировать гильзу – это использование экстендера, растягивающего изделие за одно действие. Его устройство аналогично патрону дрели, но его лапки не сжимают, а напротив, расширяют трубы. В движение экстендер приводят рычагом с большим плечом, что позволяет приложить повышенное усилие на расширительную головку сменного типа.

Кроме этого используют оборудование для вальцовки труб - вальцы. В них валик, перемещаясь по внутренней поверхности изделий, постепенно с каждым оборотом расширяет их конец.

Результат получается лучшим, чем при применении ручных приспособлений. Дело в том, что конус создает небольшое расширение, а не полноценную гильзу, а экстендер в процессе использования формирует стенки, имеющие разную толщину. Но в тоже время вальцы стоят дороже.

Иногда возникает необходимость развальцевать тонкостенные стальные трубы, несмотря на то, что использование их при прокладке водопроводных магистралей нельзя назвать хорошей идеей, вне зависимости от способа сварки – с гильзами или встык. Срок службы таких изделий на холодной воде составляет около 5 лет, после чего начинаются коррозийные процессы.

Завальцовка

Ручной инструмент для завальцовки трубы - это клещи с большим плечом у рычага и небольшие вальцы с винтовой подачей. Одновременно для стальных изделий для прокладки водопроводов используют даже молоток.

Профилирование трубной продукции

Полный цикл изготовления профильных труб состоит из нескольких этапов:

1. Стальные плоские заготовки разрезают на узкие полоски.
2. Их сваривают встык с образованием длинной ленты и наматывают на барабан.
3. По мере необходимости лента передается на прокатный стан, где сворачивается в заготовку круглой формы.
4. Ее края сваривают, обычно при помощи индукционных токов.
5. Заготовку пропускают через вальцы, которые придадут ей требуемую форму.

Чтобы снять у металла внутренние напряжения, профилированные изделия после холодной деформации прокаливают и оставляют остывать. В случае, когда запланировано задействовать в строительстве самодельные профтрубы, необходимо их прогревать. Допускается использование даже таких простых способов, как применение паяльной лампы или сварочного трансформатора.

Трубогибы

При помощи механических или электрических вальцов можно выгнуть трубную продукцию в дугу. Простейший станок для завальцовки труб состоит их двух опорных валов, рукоятки, которая приводит изделие в движение, и деформирующего вала, имеющего винтовую подачу. При этом такие устройства могут быть снабжены электромоторами.

Вальцовка труб, которая также часто называется вальцеванием, представляет собой технологическую операцию, цель которой состоит в деформировании по разным направлениям труб из стали и металла. Используя специальный инструмент, можно выполнить такую операцию своими руками.

1 Приспособления и инструмент для вальцевания

Вальцовка различных трубных изделий (медных, из обычной и нержавеющей стали, алюминиевых, из черных металлов) выполняется при помощи станков, машин, гибочных вальцов, которые по своей сути являются универсальным оборудованием. Оно производится из высоких по качеству и твердости стальных сплавов, поэтому все приспособления для вальцевания характеризуются отличными эксплуатационными параметрами.

Инструмент для вальцовки крайне редко требует серьезного ремонта, им можно пользоваться очень долго, не беспокоясь о замене каких-либо частей, входящих в его конструкцию. В настоящее время существует немало машин для обработки трубных изделий, сделанных из разных материалов. Любой современный станок для вальцовки труб можно причислить к одной из следующих групп:

• "РТ": инструмент, который создается специально для работы с трубами сечением от 5,5 до 11,5 миллиметров;
• "Т": станки для изделий, имеющих сечение от 6 до 11 миллиметров, их особенность – возможность контролирования глубины вальцевания;
• "5Р": приспособления, с помощью коих осуществляется вальцовка трубных конструкций с малой толщиной стенок, изготовленных из титановых либо коррозионно-стойких сплавов;
• "Р": станки этой группы подходят для работы с большими трубами (сечение – от 12 до 40 миллиметров);
• "СТ": инструмент, используемый в тех случаях, когда требуется обработать трубы за их сварочным швом, приспособления серии "СТ" обычно применяются для изделий сечением не более 11 миллиметров.

Кроме того, имеется и еще одна группа специальных вальцующих станков – "СР". На них происходит обработка труб, входящих в конструкцию толстых трубных решеток.

2 Основные стадии процесса вальцовки

Технологически вальцевание своими руками представляет собой операцию раздачи в отверстия трубопроводных систем торцов трубных изделий, которые прочно и очень плотно соединяются, обеспечивая стабильную эксплуатацию коммуникационных сетей. Весь процесс состоит из нескольких отдельных операций. На практике все выглядит таким образом:

• Сначала в отверстие монтируют трубу. При этом между ее стенками и отверстием появляется зазор, имеющий незначительную величину (не более одного миллиметра).
• Затем приступают к процессу расширения трубного изделия, применяя тот или иной инструмент.

В результате озвученных действий на стальных либо образовываются упругие и небольшие проявления деформации. Они в ходе операции становятся все более заметными. Это говорит о том, что обрабатываемая труба стала расширяться. Финалом данного предварительного этапа вальцовки (его называют прихваткой или привальцовкой) является плотная фиксация трубы и исчезновение зазора, о котором мы упоминали выше. Обратите внимание, что на описанной стадии деформации подвергается исключительно труба.

Следующая стадия вальцовки под названием развальцовка базируется на том, что наружная часть трубной конструкции оказывает определенное давление на отверстие (это происходит из-за расширения металла). Деформация материала продолжается, он начинает давить на трубу, образуется сильное сжимание. Итогом всех этих явлений становится долговечное и сверхнадежное соединение деталей трубопровода.

При выполнении вальцевания своими руками медных или алюминиевых труб следует очень внимательно следить за процессом деформации. Если конструкция подвергнется чересчур сильному давлению, расширение изделий будет слишком большим. Это во многих случаях приводит к разрыву трубы либо к недостаточной плотности и прочности полученного соединения. Заметим, что разрыв может произойти не только на медных трубах, но и на более жестких металлических или стальных.

Избежать проблем при выполнении вальцевания получается только тогда, когда вы четко придерживаетесь технологии осуществления операции, знаете принципы функционирования инструмента для вальцовки, имеете представление о каких-либо особых характеристиках обрабатываемого материала. Для обработки труб (медных, из "нержавейки", алюминия, других металлов) в домашних условиях чаще всего используют трубогибы, оснащенные тремя валиками.

Такой инструмент позволяет работать и с профильной трубой, и с круглыми изделиями. С его помощью производят гибку конструкций в дугу либо в круг за счет того, что он применяется с двух сторон. Также трубогибы дают возможность вальцевать стальные полосы.

Маленькие трубы (например, те, которые используются в теплообменниках) сгибают одной из сторон трубогиба. А вот другая сторона предназначена для работы с более "серьезными" по размерам изделиями. Она предназначена в основном для профильной металлической трубы.

3 Особенности вальцовки трубных изделий из меди

Медные трубки используются в бытовых холодильных агрегатах и сплит-системах. Именно по этим трубкам происходит перемещение охлаждающего состава (как правило, фреона). При проведении ремонта указанных агрегатов нередко требуется замена их трубных элементов, которую нельзя выполнить без вальцовки.

Описываемая нами операция вальцевания в случае ремонта бытовой техники может производиться при помощи экспандера – простейшего механизма, который позволяет растянуть за одно движение трубку до необходимого сечения. Подобные устройства оснащаются несколькими насадками (они являются сменными, рассчитанными на различные стандартные диаметры труб).

Экспандеры не гарантируют стопроцентного качества вальцевания. В связи с этим рекомендуется применять профессиональные твердосплавные устройства для сгибания и холодильников. Найти их несложно в любом строительном магазине, выбрав подходящий по цене и качеству механизм для самостоятельного вальцевания.

Вальцовка листового металла – технологическая операция, которая используется человечеством уже на протяжении многих веков. Безусловно, за весь период существования она стала более совершенной, да и появились новые инструменты, способные максимально облегчить процесс. Сегодня каждый может произвести вальцовку своими руками.

1

В первую очередь следует разобраться, что же собой представляет вальцевание. Это один из способов деформирования металла, в результате чего последний обретает необходимый рельеф, а именно форму конуса. Причем такой процедуре подвергается не только листовой металл, но и прутки, трубы и иные профили. Кроме этого материала можно обрабатывать пластмассы, резиновые смеси, главное, чтобы исходный образец был достаточно пластичен.

Вальцевание металла

Делается эта операция посредством специального одноименного инструмента – вальцовки. На производстве используются громоздкие станки с гидро- и электроприводом, а вот для домашнего применения сойдут и более простые ручные конструкции, часто сделанные своими руками. Листовой металл пропускают через валки, в результате чего он обретает цилиндрическую форму. Если , то такая операция носит название – развальцовка. С ее помощью можно увеличить диаметр полого элемента.

Почему этот вид обработки столь востребован в современном мире? Все благодаря неоспоримым преимуществам. Прежде всего это холодная деформация, т.е. материал не подвергается воздействию высоких температур, как при сварочных работах. А значит, и свойства его остаются неизменными. Также можно избежать таких нежелательных дефектов, как холодные и горячие трещины, поры, непровары и т. д. Отдав предпочтение этой обработке, вы можете рассчитывать на равномерное деформирование изделия по всей поверхности. Благодаря такой операции изготавливают точные заготовки, готовые детали и декоративные элементы. Еще стоит отметить, что вальцовка нашла широкое применение еще и в ювелирном деле.

2

В основном универсальны и очень просты в управлении. Да и при желании можно собрать такую машину своими руками. Конечно, если речь идет о производстве, то лучше потратиться и купить профессиональное оборудование, а вот в быту такой самодельный станок станет незаменимым помощником без ощутимых финансовых затрат. Рабочие элементы делаются только из высокопрочных материалов, что положительно сказывается на их эксплуатационном сроке.

Станок для вальцевания металла

Принцип работы этих машин основывается на процессе "обкатки" листового материала вокруг валка, расположенного сверху, а за счет перемещения боковых валков можно регулировать диаметр обечайки.

Стоит отметить, что абсолютно все вальцы имеют минимальный радиус и ограничение по толщине обрабатываемого металла. Причем чем толще будет лист, тем меньший радиус изгиба получится на выходе. Увеличив радиус самих валков, нужно быть готовым к тому, что при обработке тонколистовой заготовки на этом оборудовании уменьшится минимальный радиус гиба .

В зависимости от количества валков станки делятся на двух-, трех- и четырехвалковые. Наибольшей популярностью пользуются последние два вида. Трехвалковые вальцы бывают симметричными и асимметричными. В этом случае скорость обработки не превышает 5 м/мин, а лист толщиной менее 6 мм может проскользнуть между рабочими инструментами. Кроме того, точка зажима не имеет точных координат. К достоинствам такого оборудования следует отнести приемлемую стоимость.

Четырехвалковые станки имеют дополнительный вал, что значительно упрощает вальцевание. Скорость обработки может превышать даже 6 м/мин, а вероятность выскальзывания листового материала сводится к минимуму, так как все элементы обеспечивают надежное сцепление между собой. Благодаря полной автоматизации процесса роль оператора незначительна, в его обязанности входит всего лишь ввести нужные параметры. Но, правда, стоимость такого оборудования несколько завышена.

3

Здесь мы более подробно остановимся на классификации вальцов в зависимости от типа привода. Для единичного производства и бытовых целей отлично подойдет оборудование с ручным приводом. Оно просто в работе и не нуждается в дополнительном питании, т. е. автономно. Компактность, надежность, долговечность и низкая стоимость сделали эти станки весьма популярными. К тому же вы сможете собрать их своими руками и свести затраты к минимуму. Но в этом случае возможна вальцовка листа толщиной не более 2 мм. Да и приготовьтесь к тому, что работая на таком оборудовании, вам придется прилагать немалые усилия. Поэтому если планируете наладить серийное производство, то следует отдать предпочтение электрическим либо гидравлическим станкам.

Гидравлический станок для вальцевания

Первые оснащены электрическим моторчиком, за счет которого можно значительно увеличить производительность и толщину обрабатываемого материала. Но автономным это оборудование уже не назовешь, ведь оно работает только от сети. К тому же его цена значительно выше прочих моделей, да и несколько возрастают затраты на обработку элементов, так как придется платить дополнительно за потраченную электроэнергию. Поэтому следует отдавать предпочтение маломощным станкам. Конечно, оборудование на 20 кВт справится с поставленной задачей значительно быстрее, но при этом израсходует огромное количество дорогостоящей электроэнергии.

Гидравлические вальцы не нуждаются в питании, при этом они отличаются высокой мощностью. С их помощью можно обрабатывать заготовки, толщина которых достигает 8 мм. Это оборудование в основном оснащено программным управлением, что сводит участие человека к минимуму. К недостаткам следует отнести лишь габариты.

4

Сейчас мы подробно остановимся на том, как сделать вальцы своими руками и обработать на них лист металла. Задача это несложная, но чтобы получить работоспособное оборудование, следует обладать некими навыками и производить сборку в определенном порядке.

Станок, созданный своими руками

Прежде всего следует составить чертеж будущего станка, а затем подготовить необходимые элементы. Первой собирается станина, чаще всего она состоит из чугуна либо стали. Далее нам понадобится П-образный профиль, который послужит вертикальной опорой. В верхней части этого элемента следует установить деформирующий узел. Сборка вальцевого механизма идет посредством цепи и звездочек. Ручку устанавливаем только после того, как цепь будет находиться в натянутом состоянии. Остается зафиксировать вальцы к станинам, делается это посредством подшипников качения.

Когда вы собрали станок своими руками, следует узнать пару слов и об особенностях работы на таком оборудовании. Вальцовка листового металла состоит всего из нескольких этапов. Сначала подготовленный лист металла зажимают между двумя валками (крайним и средним) посредством рукоятки. Затем необходимо прижать заготовку с помощью третьего вала. Теперь просто вращаем ручку, если речь идет о простейшем оборудовании, либо запускаем двигатель.

Производство трубной продукции

Процесс развальцовки

Завальцовка

Профилирование трубной продукции

Трубогибы

Вальцовкой труб или вальцеванием принято называть процесс, результатом которого является деформация металлических изделий в разных направлениях. С помощью данного действия выполняют сгиб такого материала как металла. В промышленных условиях вальцовку обычно осуществляют при помощи ковочных вальцов.

Что такое процесс вальцовки

Чтобы разобраться с тем, что такое вальцовка труб, следует ознакомиться со всеми операциями, производимыми с трубной продукцией, которые подразумевают применение данной технологии:

1. Заготовки, имеющие круглую или плоскую форму, превращаются в изделия, называемые трубами.
2. Диаметр конца трубки увеличивают для того, чтобы произвести стыковку между нею и другой деталью или отрезком магистрали.
3. Конец изделия подвергают обжиму, чтобы обеспечить герметичность места стыка, а также для уменьшения размера внешнего диаметра или для прочих целей.
4. Производят профилирование труб – превращают их в прямоугольную, овальную или квадратную трубную продукцию.
5. Загибают изделия относительно большого радиуса.

Производство трубной продукции

Благодаря вальцовке труб можно получить изделия:

• электросварные;
• бесшовные.

В первом случае из плоских листов, которые называют штрипсами, формируют заготовки круглой формы. После этого их сваривают с помощью индукционных токов и отправляют в вальцы. Когда происходит вальцовка трубок, будущие изделия после выравнивания становятся идеально круглыми в сечении и их потом калибруют относительно диаметра.

При производстве бесшовных труб основной технологической операцией является вальцевание. Их изготавливают из круглых заготовок, получаемых в результате литья или прессования разогретого металла. Начиная с момента попадания заготовки на стан, она подвергается обработке несколькими вальцами: ее вытягивают и утончают, далее у нее формируют стенки требуемой толщины. В завершении процесса продукцию калибруют.

В соответствии с величиной температуры, при которой из заготовок формируют изделия, трубы бывают горяче-, тепло- или холоднодеформированными.

Процесс развальцовки

Данную операцию можно выполнить при помощи ручного инструмента. Технология развальцовки труб не нуждается в обязательном использовании вальцов, хотя при желании их можно задействовать.

В качестве примера использования развальцованных труб в быту можно назвать их применение при сборке медного трубопровода. Чтобы соединить вместе два участка, нужно конец одного изделия вставить в гильзу другого, а получившийся между ними просвет запаять. Но дело в том, что трубы, имеющиеся в продаже, реализуют без гильз, с абсолютно гладкой поверхностью.

Вальцовка листового металла – что происходит во время работы на станке?

Поэтому и требуется развальцевать конец изделия.

Простейшее приспособление для выполнения ручной вальцовки — это фиксатор, подходящий под разные диаметры, и конус, который ввинчивают в торец труб и тем самым расширяют их.

Существует еще один способ, позволяющий формировать гильзу – это использование экстендера, растягивающего изделие за одно действие. Его устройство аналогично патрону дрели, но его лапки не сжимают, а напротив, расширяют трубы. В движение экстендер приводят рычагом с большим плечом, что позволяет приложить повышенное усилие на расширительную головку сменного типа.

Кроме этого используют оборудование для вальцовки труб — вальцы. В них валик, перемещаясь по внутренней поверхности изделий, постепенно с каждым оборотом расширяет их конец.

Результат получается лучшим, чем при применении ручных приспособлений. Дело в том, что конус создает небольшое расширение, а не полноценную гильзу, а экстендер в процессе использования формирует стенки, имеющие разную толщину. Но в тоже время вальцы стоят дороже.

Специалисты рекомендуют задействовать ручной инструмент в тех случаях, когда трубная продукция сделана из мягких металлов. Например, когда выполняется вальцовка алюминиевых труб или изделий из меди(прочитайте: "Как выполнить вальцовку для медных труб – теория и практика от опытного мастера").

Иногда возникает необходимость развальцевать тонкостенные стальные трубы, несмотря на то, что использование их при прокладке водопроводных магистралей нельзя назвать хорошей идеей, вне зависимости от способа сварки – с гильзами или встык. Срок службы таких изделий на холодной воде составляет около 5 лет, после чего начинаются коррозийные процессы.

Завальцовка

Необходимость в выполнении данного процесса возникает, когда требуется подготовить элементы будущего трубопровода к соединению – обжимают конец трубы, который будет входить в гильзу. Также уменьшают диаметр изделия с торца, когда нужно вручную нарезать резьбу и для обеспечения герметичности на месте стыка медной трубки со штуцером. Читайте также: "Способы развальцовки медных трубок и необходимые инструменты".

Ручной инструмент для завальцовки трубы — это клещи с большим плечом у рычага и небольшие вальцы с винтовой подачей. Одновременно для стальных изделий для прокладки водопроводов используют даже молоток.

Профилирование трубной продукции

Полный цикл изготовления профильных труб состоит из нескольких этапов:

1. Стальные плоские заготовки разрезают на узкие полоски.
2. Их сваривают встык с образованием длинной ленты и наматывают на барабан.
3. По мере необходимости лента передается на прокатный стан, где сворачивается в заготовку круглой формы.
4. Ее края сваривают, обычно при помощи индукционных токов.
5. Заготовку пропускают через вальцы, которые придадут ей требуемую форму.

Проще и дешевле обойдется вальцевание готовых круглых труб.Читайте также: "Виды вальцов для профильной трубы – особенности, предназначение, использование".

Чтобы снять у металла внутренние напряжения, профилированные изделия после холодной деформации прокаливают и оставляют остывать. В случае, когда запланировано задействовать в строительстве самодельные профтрубы, необходимо их прогревать. Допускается использование даже таких простых способов, как применение паяльной лампы или сварочного трансформатора.

Трубогибы

При помощи механических или электрических вальцов можно выгнуть трубную продукцию в дугу. Простейший станок для завальцовки труб состоит их двух опорных валов, рукоятки, которая приводит изделие в движение, и деформирующего вала, имеющего винтовую подачу. При этом такие устройства могут быть снабжены электромоторами.

Процесс — развальцовка

Cтраница 1

Процесс развальцовки и бортовки будет закончен тогда, когда корпус вальцовки пройдет внутрь трубы на величину у, заданную установочным расстоянием.  

Процесс развальцовки основан на пластических свойствах металлов.  

Процесс развальцовки на этом штампе состоит в том, что в металле высверливается отверстие диаметром, равным 70 % от требуемого, после этого производится вытяжка металла в одну сторону отверстия, а затем с обратной стороны осаживают вытянутую кромку. Металл, заполняя выточки в пуансоне и матрице, образует выпуклое кольцо.  

Процессы развальцовки самоподающей и винтовой вальцовками существенно различаются по способу подачи корпуса; кроме того, корпус винтовой вальцовки имеет только вращательное движение, корпус же самоподающей вальцовки имеет еще и поступательное движение. Самоподающая вальцовка постепенно продвигается внутрь развальцовываемой трубы.  

Процесс развальцовки труб происходит в результате раздачи трубы специальным инструментом — вальцовкой. При такой раздаче трубы, расширяясь, приобретают пластические остаточные деформации металла. С другой стороны, металл барабана или коллектора, в котором располагаются трубные отверстия, приобретает упругие деформации и, стремясь сохранить свои начальные размеры, ограничивает развальцовку трубы в трубном отверстии. Таким образом, в результате раздачи металла вальцуемой трубы и упругого сопротивления металла пояса трубного отверстия образуются значительные силы трения, создающие надежное, прочноплотное крепление трубы в трубном отверстии.  

Окончание процесса развальцовки практически определяется по возросшему до определенной величины усилию на конусе вальцовки. При ручной вальцовке величина этого усилия, а следовательно, я момент окончания процесса вальцовки определяются физическим ощущением рабочих. Отсюда как следствие получаются либо недовальцовка, требующая подвальцовки, либо, что еще хуже, перевальцовка.  

Сущность процесса развальцовки заключается в раздаче трубы в гнезде двойника в холодном состоянии вращающимися роликами.

вальцевать

Различают два периода развальцовки. Вначале печная труба расширяется до соприкасания с гнездом двойника (период привальцовки), затем давление от роликов начинает передаваться на стенки гнезда двойника. Более пластичный металл трубы начинает деформироваться, заполняет канавки гнезда двойника и образует отбортовку, одновременно менее пластичный металл двойника претерпевает упругие деформации.  

Сущность процесса развальцовки заключается в раздаче в холодном состоянии трубы в гнезде двойника. Под влиянием давления со стороны роликов труба сначала расширяется до соприкосновения со стенками отверстия двойника.  

Сущность процесса развальцовки заключается в раздаче трубы в гнезде двойника в холодном состоянии вращающимися роликами. Более пластичный металл трубы деформируется, заполняет канавки гнезда и образует отбортовку; одновременно менее пластичный металл двойника претерпевает упругие деформации.  

Сущность процесса развальцовки заключается в раздаче в холодном состоянии трубы в гнезде двойника. Рабочий оказывает осевое давление на веретено, от которого усилие передается вальцующим роликам. Ролики создают радиальное давление на стенки трубы, под влиянием которого труба сначала расширяется до соприкосновения со стенками отверстия двойника.  

Страницы:      1    2    3    4    5

На главную

§ 18. Прокатка и вальцовка

Прокатка - вид обработки металлов. Металл, проходя между вращающимися валками, под давлением изменяет форму и размеры. Прокатка - непрерывный процесс, т. е. профиль металла изменяется по всей длине проката. Профилем проката называют поперечное сечение прокатанного металла.
Вальцовка - это местная прокатка, т. е. прокатка ограниченного участка слитка или другого вида заготовки.
В производстве ювелирных изделий применяется только холодная листовая и профильная прокатка.

Значение слова вальцевание

На ювелирных заводах, фабриках и в мастерских используют двухвалковые прокатные вальцы с электрическим и ручным приводом, рассчитанные на сравнительно небольшие заготовки.
Для повышения пластичности слитков драгоценных металлов перед прокаткой их подвергают ковке, причем золотые и серебряные сплавы в холодном состоянии, платиновые - в горячем. Небольшие слитки проковывают вручную (молотком на наковальне), а слитки больших размеров - на ковочных прессах. После этого слитки отжигают.
В качестве прокатного оборудования используются вальцы. Это станок с двумя валками и устройствами, обеспечивающими вращение валков (навстречу друг другу) и регулировку зазора между ними. На вальцах с ручным приводом вальцуют и прокатывают мелкие заготовки и припой при индивидуальном изготовлении ювелирных изделий.
Вид выходящей заготовки зависит от формы валков. Валки цилиндрические с гладкой поверхностью (рис. 17) служат для прокатки листов, слитков в листы (ленты), прутков, проволоки на плоскость (расплющивание).

Валки профильные (рис. 18) представляют собой цилиндры с проточками (желобками) различных профилей по окружности валка. Каждая проточка называется ручей. Каждая пара профильных валков образует систему калибров. Калибром называют просвет, образованный двумя ручьями совмещенных валков. Правила последовательного расположения калибров на валках называют калибровкой валков. В производстве ювелирных украшений нашли применение два вида калибров: квадратный и сегментный (рис 19).

Квадратный калибр - образован двумя прямоугольными равнобедренными треугольниками (при совмещении валков). Квадратная калибровка валков обеспечивает прокатку слитков до проволоки нужного сечения. Сегментная калибровка образована профильным валком с ручьями овального профиля (разных радиусов) и гладким валком (без ручьев). Сегментная калибровка позволяет получить заготовку для обручальных колец различной ширины и заготовку для деталей других колец.
При прокатке металл, проходя между двумя валками, подвергается деформации, которая заключается в уменьшении высоты полосы, уширении полосы (для листовой прокатки) или в уменьшении профиля (для профильной прокатки). И в том и в другом случае изменяется форма проката и увеличивается его длина. В валки металл втягивается силами трения, которые создаются на поверхности соприкосновения металла с валками под влиянием давления, возникающего при обжатии полосы по высоте. Но металл деформируется не одновременно по всей длине полосы, а только в том участке, где происходит обжатие. Этот участок называется зоной деформации и определяется объемом между площадью начального касания металла валков и площадью, проходящей по продольной оси валков по линии центров. Из продольного сечения зоны деформации по вертикали (рис. 20, а ) видно, что происходит постоянное обжатие полосы по толщине от начальной Н до конечной h . А из продольного сечения зоны деформации по горизонтали (рис. 20, б ) - как происходит уширение полосы от начального размера ВП до конечного В 2. Дуга АВ 1, по которой металл соприкасается с валком, называется дугой захвата, а угол а , образованный АО и ОВ и опирающийся на дугу захвата, - углом захвата. После прохождения заготовкой дуги захвата наступает установившийся процесс прокатки.
Деформация металла при прохождении его между валками неравномерна и зависит от степени обжатия (разницы между толщиной полосы и зазором между валками). При малых степенях обжатия наблюдается только поверхностная пластическая деформация, вследствие чего поверхностные слои металла имеют большую напряженность и скорость растекания их меньше скорости растекания средних слоев.
При прокатке с сильным обжатием деформация проникает на всю глубину металла и средние слои его имеют большую напряженность, а следовательно, меньшую скорость течения. Разница в скоростях растекания разных слоев прокатываемого металла вызывает неравномерность напряжений, а значит, и неравномерность деформации. Неравномерность деформации наблюдается и по ширине полосы - на боковых гранях полоса деформации менее глубока, чем посередине.
Разность напряжений, а следовательно, скорость течения металла, может привести к боковым надрывам, складкам, к разрыву полосы с конца (образованию «усов»). Разность напряжений снимается отжигом заготовки.
Прокатка слитков, прутков, лент и других заготовок на электромеханических вальцах требует определенной подготовки. Убедившись в исправности станка, отрегулировав опорный стол и, при надобности, боковые направляющие (щечки), регулируют зазоры между валками. В современных универсальных вальцах имеется делительный диск, по которому можно определить расхождение валков. В вальцах более ранней конструкции и в вальцах с ручным приводом регулировка зазора определяется на глаз, с некоторым запасом в большую сторону. Если валки покрыты временной антикоррозионной смазкой, ее снимают и вальцы включают. Если заготовка короткая, ее кладут на опорный стол целиком, если заготовка длинная - на опорный стол помещают головной конец ее. Подавать заготовку малых размеров к валкам рукой чрезвычайно опасно, поэтому для подачи используют деревянный клиновидный упор. Большие заготовки подаются рукой, на безопасном расстоянии, до захвата их варками. Дальнейшее движение заготовки обеспечивают сами валки. Если после первого прохода заготовка имеет горизонтальное искажение, значит, регулировка параллельности валков недостаточна, вальцы выключают и регулируют. А если видимых горизонтальных искажений нет - процесс продолжают.
В большинстве случаев нужные размеры получают после многократных прохождений заготовки между валками, но если есть возможность достичь заданных размеров за один проход, то предварительно запускают небольшой (пробный) участок заготовки, по которому определяют необходимый размер. В процессе прокатки постоянно просматривают ребра заготовки и, если замечают тенденцию к растрескиванию, ее подвергают дополнительному отжигу.
Прокатка прутковой заготовки в проволоку в профильных валках квадратного калибра производится вращением прутка после каждого прохода на 90° вокруг продольной оси. Таким образом, стороны квадрата (заготовки) попеременно попадают под вертикальное обжатие валками. При этом обжатие должно быть таким, чтобы на ребрах, находящихся в данный момент в горизонтальном положении, не образовался облой (слой металла, выступающий за пределы контура полуфабриката); в противном случае заготовка отходит в брак, который можно исправить только опиливанием облоя.
Прокатка в профильных валках фасонной (сегментной, прямоугольной, рисунчатой) калибровкой по чистовому размеру проводится всегда за один проход. Заготовку для нее предварительно прокатывают до определенного сечения.
Вальцовку осуществляют только на вальцах с ручным приводом. Кстати, в ювелирной практике нет резкого разграничения между процессами прокатки и вальцовки, и все операции, производимые на вальцах с ручным приводом, называют вальцовкой. Несмотря на то что вальцовка - процесс заготовительный, выполняется он уже в монтировочном цикле изготовления ювелирных изделий непосредственно ювелирами. Заготовка, предназначенная для вальцовки, нарезана поштучно, и на ней отмечены участки, форма которых должна быть изменена. Зазор между валками устанавливается по сечению заготовки; нужное обжатие задается постепенно поджатием валка штурвалом. Если участок должен быть расширен - задается большее обжатие, если удлинен - меньшее. При приближении размера провальцованного участка к заданному заготовку промеряют после каждого обжатия.
К работе на вальцах допускаются лица, -знающие правила пользования данным станком и правила безопасности труда. Особую опасность представляют вальцы с электрическим приводом. При работе на них категорически запрещается сопровождать руками заготовку вплоть до валков, исправлять на ходу перекосившуюся на выходе заготовку. Рукава халата вальцовщика должны быть плотно застегнуты или закатаны. Во избежание порезов рук не разрешается пользоваться рукой как направляющей, пропускать через нее заготовку с острыми ребрами. Для изменения положения заготовки или при обнаружении неполадок в станке его обязательно выключают.

Не следует путать с ве льцеванием.

Вальцо́вка (вальцева́ние ) - технологическая операция деформирования листового материала (например, жести) вдоль некоторого направления или радиального деформирования трубы.

Завальцевать что это

Часто, особенно в промышленных масштабах, вальцовка листов осуществляется в ковочных вальцах, а труб - с помощью специального инструмента - вальцовки, откуда и произошло название данной операции. Обработке подвергаются любые пластичные металлы, резиновые смеси, пластмассы. С помощью вальцевания получают готовые детали, точные заготовки для штамповки и др.

Вальцовка - инструмент, предназначенный для радиального деформирования трубы в отверстии трубной решётки (коллектора) теплообменного аппарата с целью создания прочно-герметичного соединения. Технологический процесс закрепления труб с использованием вальцовок называется развальцовка.

Типы вальцовок

В зависимости от особенностей конструкции теплообменных аппаратов и типоразмеров труб используются различные типы вальцовок:

• для труб малого диаметра (диаметр отверстия в трубе менее 12 мм) используются вальцовки серии «Т», «СТ» и «РТ»
• для труб с внутренним диаметром от 12 до 40 мм используются вальцовки серии «Р» и «СР» (в зависимости от глубины вальцевания)
• для развальцовки котельных труб используются вальцовки серии «К» (крепежные) и серии «КО» (крепежно-отбортовочные)
• при закреплении особо тонкостенных труб (например, 28 × 0,5 мм) используются пятироликовые вальцовки серии «5Р».

Типы приводов

В качестве привода вальцовок используются реверсивные вальцовочные машины (пневматические и электрические) с автоматическим контролем крутящего момента.

Технические требования к развальцовке

Контроль процесса развальцовки осуществляется по формуле:

D’ = D о + Δ + K×S, где:

D’- расчетный внутренний диаметр трубы после развальцовки;

D о — внутренний диаметр трубы до развальцовки;

Δ — диаметральный зазор между отверстием в трубной решетке и трубой;

S — толщина стенки трубы;

К — коэффициент, учитывающий тип теплообменного аппарата, варьируется в пределах от 0,1 до 0,2.

Основными техническими характеристиками вальцовки являются:

1. Диапазон развальцовки, т. е. диапазон от минимального внутреннего диаметра трубы, в который вальцовка может быть вставлена до максимального внутреннего диаметра трубы, на который она может быть радиально деформирована.
2. Глубина развальцовки, т. е. длина линейного участка трубы, на которую данной вальцовкой можно радиально деформировать трубу. При этом бывают вальцовки как с фиксированной длиной развальцовки, так и с регулируемой.

Важнейшим параметром качества развальцовки является её стойкость . Стойкость вальцовки определяется количеством концов труб конкретного типоразмера из конкретного материала, которые могут быть закреплены одной вальцовкой до замены веретен и роликов.

Литература

• «Большой энциклопедический словарь». - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Большая Российская энциклопедия»; СПб.: «Норинт», 1998. - 1456 с.: ил. (ISBN 5-85270-160-2,ISBN 5-7711-0004-8)

См. также

Вальцовка ЕКО-45-47. Крепежно-отбуртовочная вальцовка с фиксированной глубиной вальцевания и невыпадающими роликами.