Область применения
Процесс вальцевания листового металла представляет собой способ деформации, который производят непрофилированным вращающимся инструментом. Это операция холодной штамповки, при которой металл обретает форму конуса. После обработки таким способом структура заготовки становится плотнее, улучшаются ее основные свойства.
Деформацию металла применяют во многих случаях и для разных материалов. Например, вальцевание является подготовительным этапом для штамповки готового изделия. Эта же технология используется для первичной переработки заготовок.
Такой процедуре может подвергаться не только листовой металл, но и трубы, прутки и другие профили, изделия из резиновых смесей и пластмасс
Важно, чтобы материал был в необходимой мере пластичным
Вальцовку металла часто применяют для уплотнения, сдавливания и плющения заготовок, для придания им равномерного лоска и толщины. Процесс может протекать и в холодном состоянии, и в нагретом. Возможно нагревание валков и изменение скорости прохождения заготовки.
Сегодня вальцовкой металла занимаются не только на производстве, но и в домашних условиях, для чего используют специальный одноименный инструмент. На предприятиях это большие станки с электро- и гидроприводами. Для ремонтных мастерских более подходят простые конструкции, часто изготовленные своими руками.
Технологический процесс деформации металла данным способом состоит из нескольких этапов:
- Подготовка оборудования — вальцов.
- Прокатка бруска или листа.
- Промежуточный отжиг.
- Обработка заусениц и трещин.
- Завершающий отжиг и прокатка.
Отсутствие заусениц и трещин — одно из главных условий качественного вальцевания. Такие дефекты могут появиться в случае чрезмерно сильного обжима валками бруска либо от неравномерного напряжения и отжига. Выявляют дефекты и устраняют их на четвертом этапе работы после промежуточного отжига. Если этого не сделать и продолжить прокатку, то трещины будут увеличиваться.
Устраняют брак затиранием трещин надфилем и отпиливанием, откусыванием заусениц. Затем, чтобы снять с металла напряжение, заготовку отжигают и продолжают прокатку металла. Образовавшиеся углубления выравниваются.
Характеристика процесса вальцевания
Принципиальная особенность вальцовки листового металла состоит в том, что процесс деформирования происходит по всей контактной поверхности. Это немного снижает производительность, но повышает стойкость прокатных рабочих валиков. К преимуществам вальцовки металла можно отнести:
- Снижение эксплуатационных расходов на оснастку и оборудование.
- Увеличение эксплуатационного срока инструментов и станков.
- Эффективное использование в условиях единичного и мелкосерийного производства.
- Снижение потерь от брака.
- Низкую стоимость вальцовочной машины в сравнении с гидравлическим или механическим прессом. Затраты на ее приобретение окупаются в течение полугода активного использования.
В процессе выполнения вальцовки оператор может изменять скорость деформирования металла. При других формовочных операциях штамповки это не всегда возможно.
https://youtube.com/watch?v=Lz7XpRMsNCs
Вальцовку листа металла можно выполнять в нескольких вариантах:
- в поперечном направлении подачи заготовки;
- в продольном направлении;
- при винтовой подаче.
Первый вариант используется для получения коротких труб, второй — длинных.
Процесс листовой вальцовки характеризуется следующими особенностями:
- Деформирование производится крутящим моментом, а не усилием. Значение крутящего момента зависит от условий контактного трения, диаметра рабочих валиков и физико-математических характеристик материала.
- При выполнении операции скорость вальцовки не влияет на энергетические затраты, напротив, при увеличении показателя рабочее усилие процесса снижается.
- Трение между валками напрямую зависит от поверхности. Снижение шероховатости приводит к снижению трения. Поэтому при постоянной эксплуатации вальцовочных машин необходимо периодически шлифовать поверхность оснастки.
При вальцовке стального изделия до 6 мм толщиной исходный металл обрабатывается в холодном состоянии. Если работают с деталями из толстолистового материала, применяют предварительный подогрев. Вальцовочную машину в таких случаях устанавливают возле печей с безокислительной нагревательной системой. Благодаря этому процесс образования поверхностной окалины снижается.
https://youtube.com/watch?v=4XymNtgKq6I
Если производят деформацию горячекатаного листового проката, перед вальцеванием правят лист. Это оговаривается техническими требованиями ГОСТа.
Технология развальцовки трубок
Технологию развальцовки трубок можно привести на примере работы ручного инструмента для развальцовки, состоящего из основания с раззенкованными отверстиями на основные типоразмеры труб и соответствующего им набора насадок.
Перед началом работ трубку необходимо ровно обрезать, так, чтобы срез был строго перпендикулярным центральной оси. Рекомендуется использовать специально приспособленные для этого труборезы. После этого отрезанный край трубы обрабатываем напильником или срезаем фаску с помощью риммера и тем самым удаляем все заусенцы с внутренней и внешней части торца.
Далее, в отверстие основания строго по диаметру вставляется трубка и зажимается прочной металлической рамкой так, чтобы край трубки немного выступал над плоскостью уровня основания.
Берем соответствующую отверстию насадку, представляющую с одной стороны стальной цилиндрический предмет с поверхностью конусообразной формы и приспособлением для прижимного винта на другой стороне. В зависимости от вида будущего соединения насадка для развальцовки может иметь различную форму, поэтому подбираем поверхность необходимой конфигурации.
Установив нужную нам насадку, начинаем постепенно закручивать винт центрирующего стержня, давя поверхностью насадки на трубку, постепенно прижимая ее к краям отверстия в основании. По завершении операции винт стержня раскручивается, основание разбираем и развальцованная трубка свободно достается из приспособления.
Самое главное, не забывать одевать гайку штуцера на трубку заранее, в противном случае вам придется повторить все операции в той же последовательности еще один раз.
Серийный выпуск вальцовок
В настоящее время налажен выпуск 11 основных серий вальцовок, различающихся диаметром труб, к которым они могут быть применены:
- Серия «Т» имеет ограниченную длину вальцевания. Диапазон развальцовки: 5,6-12,5 мм.
- Серия «СТ» имеет ограниченную глубину деформации. Внутренний диаметр трубы: 6,0- 11,0 мм.
- Серия «К» – внутренний диаметр обрабатываемой трубы составляет 0,15-1,0 см.
- Серия «РТ» – предназначена для изменения трубных соединений с внутренним диаметром, равным 0,55-1,15 см. Развальцовка осуществляется до 1,29 см.
- Серия «Р» используется для труб диаметром 1,2-4,0 см. Предельная величина диапазона развальцовки составляет 4,87 см.
- Серия «СР» применяется для труб, глубина деформации вальцовкой серии «Р» которых является недостаточной. Предельная величина развальцовки: до 3,23 см.
- Серия «ВК» – используется для центрирования и труб, закрепляемых перед сварочными работами. Предельный диаметр развальцовки составляет до 5,7 см.
- Серия «КО» – применяются для отбортировки или развальцовки трубных соединений с внутренним диаметром до 10,3 см.
- Серия «РО» предназначена для отбортировки или развальцовки печных труб.
- Серия «5Р» применяется при деформировании тонкостенных труб из нержавеющих сплавов.
- Серия «РА» разработана для развальцовки труб агрегатов воздушного охлаждения.
При заказе вальцовочного оборудования наши специалисты произведут тщательный мониторинг объекта и изучение диаметра труб, для которых необходимо осуществить подбор набора инструментов для вальцовки. Далее сотрудник нашей компании выберет оптимальные варианты моделей и определит нужное количество вальцовок.
Типы вальцовочных станков
Используемое при вальцевании оборудование отличается простотой и универсальностью, поэтому для домашнего использования его можно изготовить собственноручно. Производственные цеха оснащают серийными моделями вальцов, которые сегодня на рынке представлены в большом ассортименте.
Все станки в зависимости от количества валков делят на четырех-, трех- и двухвалковые. Трехвалковые бывают симметричными и асимметричными. У четырехвалковых станков имеется дополнительный вал, что упрощает процесс вальцевания. Все элементы надежно сцеплены между собой, что сводит к минимуму вероятность выскальзывания листового материала и увеличивает скорость обработки.
По типу используемого привода вальцы бывают:
- гидравлические;
- ручные;
- электрические.
Вальцы с ручным приводом очень простые по конструкции. Такое устройство не требует дополнительного питания для работы и имеет такие преимущества:
- надежность;
- компактность и мобильность;
- невысокая стоимость;
- простота обслуживания и эксплуатации.
К минусам оборудования этого типа можно отнести:
- невозможность использования при вальцевании изделия из металла более 2 мм толщиной;
- невысокая производительность;
- для гибки листовой заготовки понадобится приложить значительные физические усилия.
Станки, оснащенные электрическим приводом, более эффективны. На них можно обрабатывать листовые металлические изделия значительной толщины.
Вальцы, работающие от гидравлического привода, самые мощные. Устройство такого типа отличается большими габаритами. Как правило, такое оборудование устанавливают на промышленных предприятиях.
Развальцовка и вальцовка
Прежде всего, следует понимать, что развальцовка труб не может называться вальцовкой, так как суть у этих технологических операций совершенно разная.
- Вальцовка, для выполнения которой используется специальный вальцеватель (станок, оснащенный рабочими валками), – это технологическая операция, в процессе которой осуществляется деформирование листового проката или металлической трубы в радиальном направлении. При помощи такой операции, в частности, из листового металла формируют изделия цилиндрической или конической формы, а также изготавливают из круглого трубопроката изделия с другой формой поперечного сечения.
- Инструмент для развальцовки не содержит в своей конструкции рабочих валков, а суть самой процедуры заключается в том, что пластической деформации подвергается только конец трубы, при этом его внутренний и наружный диаметры увеличиваются до требуемых параметров. Необходимость в выполнении такой операции чаще всего возникает в тех случаях, когда два отрезка трубы требуется надежно соединить между собой.
Разновидности развальцовки трубок
Чтобы получить надежное и герметичное соединение двух труб, используют различные методы – пайку, применение накидных муфт и других фитинговых элементов и т.д. В некоторых из таких случаев (в частности, при пайке и использовании накидных муфт) концы трубных изделий необходимо расширить. Для выполнения этой процедуры и требуется развальцовщик.
Многие домашние мастера под развальцовкой подразумевают и другие технологические операции, целью которых также является пластическая деформация отдельного участка трубного изделия. Сюда можно отнести, например, завальцовку и гибку.
- Завальцовка – процедура, подразумевающая не расширение, а сужение края трубы. При этом используется метод простого обжатия, для чего применяют обычные клещи или миниатюрные вальцы. Необходимость в выполнении такой операции возникает в тех случаях, когда на конце трубы надо нарезать резьбу, используя для этого ручной инструмент.
- Гибка – технологическая операция, для выполнения которой используются специальные устройства с рабочими вальцами и которую часто также называют развальцовкой, хотя это в корне неправильно. Целью гибки, которой могут подвергаться как мягкие медные трубки, так и трубопрокат из стали и других металлов, является не расширение, а изгиб отдельной части изделия под требуемым углом.
Развальцовка трубок в процессе установки кондиционера
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).
Профильные изделия
Изделия из профиля изготавливают в последовательности таких действий:
- Штрипсы –заготовки из стали плоской формы, нарезают узенькими полосками.
- Полоски сваривают встык, чтоб образовалась бесконечная лента, которая наматывается сверху на барабан.
- Когда лента необходима, ее спускают на станок и сворачивают в круглые заготовки.
- Край варится, в большинстве случаев при помощи индукционного тока.
- Вальцовочная машина придает ту форму, которая нужна. Механические вальцы могут сделать любую форму, хоть и профиль человека при желании.
Вальцевание труб круглой формы также возможно. Такие процессы обходят дешево и легко выполняются.
Если вами используется самодельная профильная труба при постройке системы водопровода, то лучше не переусердствовать при нагревании. Возьмите обыкновенную лампу для паяния или трансформаторную сварку.
Развальцовка
Типичное применение развальцованного изделия в быту – процесс сбора водопровода из меди. Для спайки двух изделий одно из них вставляется в гильзу другого, а просветы запаиваются. Но, так, как поставка осуществляется не с гильзами, то изделия на концах просто развальцовывают.
Вальцовка листа выполняется несколькими вариантами инструментов. Самый простой из них представлен в виде фиксатора с набором отверстий для разного диаметра и конуса, которые нужно вкрутить к торцам труб и расширить их.
- LiveJournal
- Blogger
Вальцевать трубы можно с помощью сформированных гильз-экстендеров, расширяющих трубы одним движением. Такой инструмент схож с патронами дрели, только у лапок цель не сжать трубу, а растянуть. С помощью рычага они начинают двигаться, это дает возможность с помощью расширительной головки (на разный диаметр) развивать большую скорость.
Совет: применяйте валики, которые расширят трубу внутри методом прокатывания по часовой стрелке. Такой процесс вальцевания намного лучше предыдущего: расширения формируется за счет конусных насадок, а не гильз, экстндеры растягивают стенки не ровно.
Развальцовку ручным инструментом используют при работе с металлами не слишком большой плотности, к ним относится алюминий и медь, но если у стальной трубы тонкие стенки, то такой процесс тоже подойдет.
Инструменты и оборудование
В производстве процесс вальцевания выполняется не только с помощью обычных или пневматических ручных инструментов – для этого также применяют токарный станок, вальцовый трубогиб или прокатный станок. Использование подобных специализированных станков и инструментов обуславливается размерами заготовок и материалами, из которых они сделаны.
Именно от свойств и параметров материала заготовки зависит, какой категории будет использоваться инструмент при обработке.
- Категория Т – используется при обработке трубок с внутренним диаметром от 5,6 до 12.5 мм. Глубина вальцевания ограничена.
- Категория СТ – применяется при вальцевании сварных изделий, внутренний диаметр которых равняется 6-11 мм. Так же, как и у инструментов группы Т, у СТ ограничена глубина использования.
- Категория Р – предназначена для изделий диаметром от 1,2 до 4 см. Максимальное значение развальцовки равняется 4,87см.
- Категория РТ – используется для видов с внутренним диаметром 0,55-1,29 мм.
- Категория СР – применяется для толстых трубных решеток, глубина развальцовки равняется 3,23 см.
- Категория 5Р – предназначена для трубок из нержавеющей стали с тонкими стенами.
- Категория К и КО – подходят для развальцовки котельных труб.
В свою очередь, прокатные станы по изготовлению бесшовных труб также имеют свое разделение.
- Непрерывно-удлинительные. Предназначены для производства изделий диаметром до 110 мм.
- Коротконаправочные. Используются при изготовлении изделий диаметром от 60 до 450 мм.
- Трехвалковые. Применяются для создания толстостенных труб сечением от 35 до 200 мм.
- Пилигримовые. Предназначены для получения бесшовных изделий диаметром от 400 до 700 мм.
Валковые трубогибы представляют собой систему, состоящую из нескольких валков, их количество варьируется от 2 до 3 (реже 4) штук. Два вращающихся нижних валка в такой системе прижимают заготовку к третьему, упорному, вокруг которого изгибается изделие. В результате такой прокатки изменяется профиль внутреннего сечения трубы. Регулировка радиуса получаемого изделия осуществляется подбором диаметра валков и расстояния между нижними элементами. В процессе обработки валки станка должны выдерживать высокие механические нагрузки, поэтому их изготавливают из высокопрочных сплавов стали.
Подобные трубогибы являются довольно универсальным оборудованием и позволяют выполнять вальцевание уголков. Также при помощи вальцов различного вида создаются профильные трубы. Наибольшей популярностью пользуются профильные трубы квадратного (прямоугольного) и овального сечений.
Подводя итоги, стоит еще раз отметить, что термин «вальцевание» включает в себя довольно объемный список технологических процессов. Для получения необходимого результата необходимо грамотно выбрать подходящий инструмент, оборудование и соблюдать условия технологического процесса.
Вальцовка К-45-47 и КО-45-47 представлена далее.
Особенности технологии
Но основные три типа развальцовки являются наиболее распространенными и применяются как в автомобилестроения, так и при монтаже различного энергетического оборудования. К ним относится:
- простая одинарная развальцовка под конус типа «D», делается под углом в 45 градусов в виде одинарной воронки, для ее изготовления подойдет большинство ручных приспособлений для развальцовки трубок;
- двойная развальцовка трубок под конус типа «E» также выполняется под углом в 45 градусов в виде одинарной воронки с двойным усиленным краем трубки, для ее выполнения подойдет уже более специализированный инструмент для развальцовки со специальными насадками;
- одноразовая развальцовка стальных труб под грибок типа «F», выполняется специальной эксцентриковой развальцовкой.
Развальцовка труб является достаточно непростой в технологическом плане операцией и требует тщательной подготовки. Поэтому для получения качественного соединения с помощью развальцовки необходимо выполнять и соблюдать следующие условия:
- срез трубы должен быть идеально ровным,
- стенки трубы, предназначенной под развальцовку, должны иметь одинаковую толщину по всему диаметру;
- место развальцовки должно быть идеально ровным и гладким, при этом не должно иметь следов остаточной деформации и трещин.
3 Что справится с вальцеванием обечаек?
Вальцевание цилиндрических элементов возможно только при использовании специальных прессов или машин. Ручным способом проводить гибку обечаек недопустимо. Также чтобы получить высококачественную деталь, необходимо строго придерживаться технологии вальцовки обечаек.
Вальцовка цилиндрических элементов
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.
Трехвалковые вальцы
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.
Технология и этапы развальцовки
Трубопрокат из меди соединяется с помощью пайки или муфт. Используемый вариант влияет на особенности проведения развальцовки.
Перед пайкой торец трубы расширяется, пока в него не войдет другая деталь. Разница между внутренним диаметром трубки и размером сечения вставляемого элемента должна составлять 0,1-0,2 мм. Этот зазор заполняется припоем во время пайки. Поэтому образуется герметичное и прочное соединение.
Герметичность стыка также обеспечивает природная пластичность цветного металла. При затягивании муфты мягкая медь плотно обхватывает фитинг, что позволяет устранить все зазоры.
Процесс развальцовки для медных труб.
Процесс правильной и качественной развальцовки трубок из меди для кондиционеров, отопительных теплообменников и различных инженерных систем выполняется в следующей последовательности:
- Трубопрокат обрезается строго перпендикулярно относительно своей оси.
- Зачищается срез и внешняя поверхность рядом с торцом трубки.
- При необходимости обязательно восстанавливается круглая форма сечения, если произошла деформация детали во время ее отрезания.
- На трубу надевается обжимная гайка, если соединение будет выполнено с помощью фитинга.
- Медный трубный элемент закрепляется в вальцовочном инструменте. Край детали длиною 5-6 мм должен оставаться свободным.
- В отверстия трубки вставляется штамп требующегося размера. Он постепенно вкручивается в изделие, что приводит к размягчению и растягиванию металла. В результате край трубопроката принимает вид конуса.
- Расширитель со штампом и держатель снимается с проката.
В конце операции проводится осмотр торца изделия на предмет наличия заусенцев. При их обнаружении они обязательно зачищаются. На развальцованном крае также не должны присутствовать трещины.
Завершение развальцовки трубок.
Кромки созданного раструба обязаны быть параллельны друг другу. При обнаружении таких дефектов необходимо расширенный торец обрезать и заново провести весь процесс.
Преимущества завода
Вы можете заказать работы по вальцеванию на Калужском опытно-механическом заводе, который занимается металлообработкой и созданием металлических изделий на заказ. Преимущества обращения к нам очевидны.
- На предприятии работают высококлассные специалисты, имеющие большой опыт в вальцевании труб и других видах металлообработки. Благодаря им технология процесса соблюдается в должной степени, обеспечивая отличное качество на выходе.
- Надежное оборудование, произведенное в Германии и Италии, позволяет работать с заготовками любого размера и диаметра и получать отличный результат. Европейское качество наших инструментов дает нам возможность проводить множество различных видов металлообработки быстро и безупречно.
- Большой ассортимент изготавливаемой продукции: мы работаем с разнообразными формами, диаметрами и габаритами труб.
- Завод сотрудничает со многими предприятиями из России и ближнего и дальнего зарубежья. Наши клиенты – не только российские и белорусские производители; мы также работаем с заказчиками из Восточной и Западной Европы, стран СНГ.
- Стоимость вальцевания труб и прочих видов обработки относительно невелика: завод всегда думает о клиенте и готов к взаимовыгодному сотрудничеству. Для постоянных заказчиков мы предоставляем скидки и более выгодные условия.
- Благодаря многолетнему сотрудничеству с транспортными компаниями мы доставляем продукцию всеми видами транспорта: водным, железнодорожным, посредством авто- и авиаперевозок. Вы можете уточнить подходящий Вам вид доставки по телефону.
Преимущества передовой технологии развальцовки труб
Наша проверенная технология обеспечивает достойное качество результата:
- полностью готовое изделие для устройства разных типов соединений (классическое муфтовое, прессованное гаечное, комбинированное сварное);
- труба с формованными концами выверенного наружного диаметра;
- ровная гладкая поверхность после обработки.
Использование высокоточного программируемого оборудования для развальцовки гидравлических труб по технологии JIC-37° позволяет исключить риски деформации трубной конструкции, снижения срока ее службы. Разрывы при выполнении соединений исключены благодаря выверенным размерам деформированного диаметра кромки.
Мы работаем с проектами любого инженерного назначения. Проводим развальцовку тонкостенных стальных, алюминиевых, медных труб. Подберем параметры формованных концов для секций трубопровода, работающего в условиях постоянной вибрации, высокого давления, разных температурных режимов.
Компания «ГидроПАРТ» выполняет одностороннюю и двустороннюю развальцовку отрезов, готовых трубных секций, отдельных трубок. Современное передовое оборудование позволяет нам работать с широким диапазоном диаметров заготовок. Развальцуем трубы от 4 до 50 мм в диаметре.
Изготовление самодельного вальцовочного инструмента
Не всегда нужно приобретать заводской станок для развальцовки труб, тем более, если операция единичная. В этом случае можно воспользоваться обычным конусом и молотком, но для большей точности результата работы лучше изготовить простой самодельный инструмент. Основные части приспособления:
- Станина. ЕЕ изготавливают из стального уголка длинной 200 мм, шириной полки в 32 мм и толщиной стенки – 5 мм.
- Болты М8 два штуки. С помощью них стягивают станину.
- Тиски. В них зажимают станину.
- Конусные оправки (развальцовывающий конус). Заказывают у токаря, либо самостоятельно вытачивают из стальной болванки.
Самодельный вальцовочный инструмент
Инструмент для проведения работ:
- Электрический наждак;
- Дрель;
- Болгарка с обрезным кругом по металлу.
Порядок работ:
Порядок развальцовки трубы
- Заготовку из стального уголка разрезают на два отрезка длиной по 100 мм.
- Соединяют заготовки (чтобы в торце получилась буква «Т») и зажимают в тисках.
- Просверливают два отверстия в уголках под болт М8.
- Стягивают заготовки между собой болтами.
- Просверливают отверстия под разные диаметры медных трубочек (диаметром не более 8 мм) по линии соприкосновения двух уголков.
- В каждом отверстии выбирают небольшие фаски.
Полученный инструмент готов к работе, его применяют так же, как и заводской.