Чем обеспечивается прочность и герметичность соединений полученных вальцеванием

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Вальцеванием называют соединение деталей (из пластичных материалов) путем увеличения диаметра охватываемой детали специальным инструментом — вальцовкой. Вальцевание применяют в следующих случаях:
1) когда нагрев соединяемых деталей нежелателен;
2) при сборке деталей из разнородных материалов. Вальцеванием получают плотные и герметичные соединения, передающие осевую нагрузку и крутящий момент.

Вальцевание основано на способности пластичных материалов изменять форму и размеры под действием радиальных сил, возникающих при осевом перемещении инструмента в месте его контакта с деталью.

Инструмент и оборудование для вальцевания. В практике слесарных работ применяют вальцовки различной конструкции, штампы и обжимки. Основной рабочей частью вальцовки являются стальные закаленные полированные шарики или ролики. Их радиальные перемещения осуществляются вручную или механически.

Вальцевание выполняют на сверлильных, токарных, токарно-револьверных и специальных станках. В специализированных производствах наряду с механическим применяют также вальцевание магнитно-импульсным обжатием и взрывом. Соединения, полученные этими способами, имеют более высокую прочность.

Последовательность работ при вальцевании. Качество вальцовочного соединения зависит от качества подготовки сопрягаемых деталей. Точность размеров сопрягаемых поверхностей должна соответствовать 11-му квалитету, а их шероховатость Ra

Источник

Технология изготовления сварно-вальцовочных соединений

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 26.06.2018 2018-06-26

Статья просмотрена: 329 раз

Библиографическое описание:

Заварзин, Б. Б. Технология изготовления сварно-вальцовочных соединений / Б. Б. Заварзин, Р. В. Рюмин, А. Г. Чукарев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 26 (212). — С. 44-46. — URL: https://moluch.ru/archive/212/51782/ (дата обращения: 07.12.2021).

Изготовление теплообменных аппаратов (ТА) судовых ядерных энергетических установок (СЯЭУ) с трубными теплопередающими системами связано с необходимостью крепления труб в трубных досках. Во многих случаях количество закрепленных труб в одном аппарате достигает нескольких сотен и даже тысяч, поэтому длительность цикла и качество изготовления зависит как от их количества, так и от выбранной технологии.

Существующие способы развальцовки труб сложны трудоемки, требуют высокой квалификации рабочих-вальцовщиков. С увеличением рабочих параметров теплоносителя, а значит и нагрузки на вальцовочное соединение, предъявляются новые требования к их качеству. Поэтому для теплообменных аппаратов, работающих в составе ЯЭУ, широко применяют вальцовочные соединения со сваркой труб.

Крепление труб с помощью механических вальцовок

Вальцовочным соединением трубы с трубной доской называют прочно-плотное соединение, которое образуется путем раздачи конца трубы до возникновения прочно напряженного контакта между стенками трубы и трубным отверстием.

Развальцовкой может быть достигнуто прочное и плотное соединение трубы с трубной доской, способное противостоять постоянным и переменным нагрузкам, возникающим при эксплуатации.

Процесс развальцовки заключается в холодной раздаче раскатке труб в отверстиях трубных досок специальным инструментом, называемым вальцовкой (рис. 1). При этом осевое давление веретена вальцовки 1 сообщается роликам 3, которые при вращении передают радиальное давление на стенки трубы 4. Под действием сил радиального давление труба сначала расширяется до соприкосновения с поверхностью трубного отверстия (период вальцовки), затем давление передается на поверхность отверстия. Металл трубы, обычно более пластичный, за счет уменьшения толщины стенки течет и заполняет все неровности соприкасающихся поверхностей, что и обеспечивает плотность соединения. По мере продвижения веретена внутрь трубы происходит деформация сначала ее конца, а затем и трубной доски. Помимо радиальных деформаций возникают также деформации, направленные вдоль оси трубы, что вызывает незначительное удлинение вальцуемой трубы за счет утонения стенок.

Рис. 1. Крепление трубы с помощью роликовой вальцовки: 1 — веретено, 2 — втулка с подшипником, 3 — ролик, 4 — труба, 5 — трубная доска.

Таким образом, металл трубы получает пластическую деформацию, а металл трубной доски — упругую, однако возможно, что металл трубной доски тоже получит пластическую деформацию, распространяющуюся на незначительную глубину.

По величинам этих деформаций можно судить о качестве получаемых соединений, так как в данном случае деформации, вызывающие остаточные радиальные и тангенциальные напряжения, являются главными характеристиками вальцовых соединений. Величины этих напряжений можно определить расчетным или экспериментальным путем.

Привод вальцовки — пневматический.

На прочность и плотность вальцовочных соединений влияют форма входного конца ролика, определяющая качество внутренний поверхности трубы после раздачи. Как показал опыт, наиболее правильная каплеобразная форма конца ролика, позволяющая развальцевать металл трубы без повреждений.

Сопротивление трубы вырыванию зависит от конструктивных и технологических факторов.

Главных параметров является контактное давление, возникающее между сопряженными поверхностями трубы и трубного отверстия. В данном случае контактное давление равно остаточным радиальным напряжениям. Величина и характер распределения остаточных напряжений определяет прочность и плотность вальцовочного соединения.

Второй фактор, определяющий плотность и прочность вальцовочного соединения — коэффициент трения при осевом смещении.

Шероховатость сопрягаемых поверхностей (труба-отверстие) существенно влияет на прочность и герметичность, которая чем лучше, тем выше класс чистоты (для парогенераторов (ПГ) СЯЭУ класс чистоты трубный отверстий — 4).

Поверхности концов труб и трубных отверстия должны быть гладкими и чистыми, без задиров, накатов, трещин и других дефектов. На поверхности отверстия попускаются единичные кольцевые и спиральные риски глубиной не более 0,1 мм. Эллиптичность отверстий не должна превышать 0,25 мм для диаметров до 50 мм.

Между отверстием и трубной допускается зазор, величина которого должна быть минимальной (диаметр отверстия (26 мм +0,2), отклонения диаметра отверстия (+0,1 мм)) и не выходить за пределы за 4 класса точности. С увеличением зазора ухудшается качество вальцовочного соединения в связи с утонением стенки трубы.

С целью увеличения прочности вальцовочного соединения в трубном отверстии нарезают канавку. Результаты исследований прочности безканавочных соединений и опыта эксплуатации котлов с безканавочными вальцовочными соединениями показывают, что канавка практически не влияет на надежность соединения. Влияние их на прочность соединения также незначительно, кроме того, кольцевые выточки значительно снижают технологичность и усложняют ремонтопригодность соединения, поэтому применять их нецелесообразно.

Вальцовка проводится на участке мм = 32 мм, который называется вальцовочным поясом.

Выступающий конец трубы подвергают, с целью усиления соединения, разбортовки с образованием колокольчика с углом бортовки 15. Высота колокольчика 6 1 мм.

Качество вальцовочных соединений зависит также от состояний поверхности вальцуемых труб. Внутренняя поверхность трубы должны быть гладкой и не иметь вмятин, задиров, накатов, шелушения, мелких трещин и других дефектов.

Обварку труб делают в тех случаях, когда предъявляются высокие требования герметичности трубных соединений, что имеет место при изготовлении соединений ПГ СЯЭУ.

Среди различных типов сварно-вальцовочных соединений наиболее технологичным является вальцовочные соединения с обваркой с внешней стороны трубы.

Во избежание возникновений напряжений вдоль оси трубы и протекании металла в зазор, обварку следует производить после развальцовки.

Полуавтомат центрируется по внутренней поверхности трубы оправкой, обварка производится вольфрамовым электродом диаметром 3–4 мм и присадочной проволокой диаметров 0,8–2 мм.

В результате чего мы получаем надежное, прочное и герметичное соединение труб в трубных досках теплообменных аппаратов.

Источник

Вальцовка труб как часть процесса формовки металлических изделий

В процессе металлообработки изделие подвергают деформированию, изгибанию, скручиванию и т. д. Эти операции применяют как к листовому металлу, так и к трубным заготовкам. Результатом их выполнения является изменение первоначальной геометрии объекта для его дальнейшего использования — либо в составе сборной конструкции, либо в качестве обособленного элемента. Одним из методов деформирования металла в определенном, заданном направлении является вальцовка (или вальцевание).

Этот технологический процесс часто используют при изготовлении трубных заготовок из листового металла, но и уже готовые трубы также вальцуют, если возникает необходимость задать им новые параметры. Вальцовка труб — это деформирование их стенок без снятия металла. Наиболее распространенными вальцовочными операциями при работе с трубными изделиями (как круглыми, так и профильными) являются:

Особенности процесса вальцовки

Вальцевание – доступный процесс изготовления всевозможных деталей из металла или отрезков труб необходимого формата. Каждое приспособление для развальцовки трубок имеет свою специфику, но этот процесс используется и для других целей – обработка металлического прута или тонкого листового металла.

Название процесса происходит от примитивного приспособления – специальные вальцы довольно просты по конструкции и в работе, зато дают обширный радиус закругления заготовок. Промышленное производство предполагает использование ковочных вальцов (валков), через которые проходит отрезок металла.

Правильное использование инструмента гарантирует качественную и равномерную деформацию по заданной окружности или под определенным углом. Например, можно получить заготовку правильной цилиндрической формы или завиток для кованых ворот, используя вальцы для профильной трубы своими руками.

Вальцы подбирают по толщине металлического изделия, нередко требуется вальцы большого радиуса. Не только сталь становится пластичной при обработке указанными выше приспособлениями. Подобным способом деформируют пластмассу, полимерные материалы и некоторые прутковые и листовые и металлы:

Вальцовкой также называют прокатку трубы на специальном станке с целью получения гнутой заготовки

Внимание! Сегодня гибка труб и вальцевание – распространенная услуга, но этот процесс можно освоить самостоятельно при наличии удобного в использовании приспособления. Такие навыки применимы в разных народных сферах и промышленном производстве, при изготовлении сварных конструкций – лестниц, ворот, мебели.

Наиболее распространенные способы формовки металлических изделий после прокатки профильной трубы:

Процесс предполагает закрепление трубы в просвете, используя расширение, и диаметр трубы должен быть меньше отверстия. Для надежности соединения применяется вальцовочное оборудование. Но это понятие подразумевает разные процессы:

Внимание! Без опыта вальцовка труб – непростая задача, и при чрезмерном усилии металл потеряет пластичность и может треснуть, появятся другие признаки разрушения.

Это интересно: Хромирование – декоративное покрытие металла хромом: технология, виды

Изгиб трубы вальцеванием

Вальцовка труб является одним из способов холодной гибки. Один из самых распространенных типов профилегибочных станков, работающих по данному принципу — это классический трехроликовый вальцевый трубогиб, который способен управляться с профилями из любого материала:

Рис. 1

Основным действующим механизмом вальцовочного станка такого типа служит конструктивный узел из трех вращающихся роликов (валков). Из них ведущим может быть один средний, либо два крайних ролика. Цилиндрическая или профильная заготовка, заправленная в станок для вальцовки труб, последовательно прокатывается между валками и изгибается для получения необходимого радиуса кривизны (рис.1).

В ходе прокатки заготовки на таком станке можно согнуть небольшой отрезок трубы, а можно изготовить и длинный гнутый профиль, протяженностью 5 и более метров, что востребовано, например, в строительной отрасли. Путем перемещения через валки заготовка изгибается под определенным углом по всей заданной длине. Еще одним важным достоинством такого станка является возможность гнуть трубу на полный круг, то есть на угол 360 градусов.

Во время вальцовки трубы происходит процесс ее механического деформирования, который можно разделить на две стадии:

Если необходимый радиус изгиба не удается сформировать за один ход, то действия обеих стадий производятся повторно — до получения необходимой кривизны изгиба. Чем больше толщина стенки, тем большую кривизну изгиба можно реализовать. Для таких станков наименьший радиус гиба в единицах, кратных диаметру трубы, составляет:

От числа ведущих роликов, а также силы трения между ними и поверхностью стенки, зависит формирование усилия, возникающего в процессе изгиба трубы вальцеванием. Вальцовочный агрегат работает с высокой производительностью; он способен обрабатывать трубы квадратного, прямоугольного, овального и даже треугольного профиля.

Вальцовка профильной трубы — это, в сущности, ее деформация, при которой производится изгиб материала по некоторому направлению.

Рис. 2

По этому признаку такую технологическую операцию можно отнести к одному из видов гибки металла. Поэтому отдельные специалисты заменяют словосочетание «вальцевание труб» термином «вальцевая гибка». Вальцы для профильной трубы при использовании данного типа профилегибов отличаются только формой (калибром) роликов или валков (рис.2).

Промышленные гибочные станки для труб по способу управления делятся на четыре группы:

Их выбор определяется производственными задачами, объемом серийно выпускаемой продукции и финансовым состоянием предприятия.

Стоимость услуг

Инструмент для вальцовки труб.

Рис. 3. Крышечная вальцовка (самоподающая):

1 — веретено (стержень); 2 — крышка; 3— ролики.

Самоподающие вальцовки иногда неправильно называют ударными вальцовками. Самоподающие вальцовки имеют некоторую косину окон для роликов (перекос по отношению корпуса).

Конус ручной вальцовки вращается обычным воротком, надетым на квадрат головки конуса.

Основные особенности корпусов вальцовки различных типов заключаются в наличии упорной плоскости или специального упорного кольца, а также в способе выполнения окон для роликов и их косине.

Упорная плоскость имеет назначение дать возможность правильно установить вальцовку (винтовые вальцовки) или ограничить поступательное движение корпуса вальцовки в процессе вальцевания (самоподающие вальцовки).

Корпуса вальцовок выполняются с крышкой (рис. 3.) являюшейся упором с передвижным установочным упорным кольцом.

Если сравнивать некоторые конструкции вальцовок, можно отметить, что упорная плоскость правильно будет работать только в том случае, если она получит необходимый упор в трубную решетку. Важно отметить, что все выпирающие торцы вальцуемой трубы должны быть обрезаны по одинаковой высоте.

Вальцовка труб видео.

В данное время применяется автоматическая вальцовка с помощью машины. Такой способ значительно уменьшает время вальцовки и трудоемкость работ, а в следствии увеличивается производительность. Вальцовки с применением машинного привода имеют следующие преимущества:

а) скорость расширения трубы за один оборот корпуса вальцовки не ограничена какими-либо пределами;

б) окончание процесса развальцовки определяется ограничителем вальцовки автоматически, по величине усилия на конусе вальцовки;

в) процесс вальцовки протекает равномерно и плавно.

Пример такой вальцовки вы можете посмотреть на видео ниже.

Инструмент для вальцевания

Трубогиб может быть и ручным.

Вальцовку проводят с помощью специальных инструментов, типа листогибочных вальцов или машин для гибки стальных листов. Эти инструменты достаточно просты в использовании и являются универсальными, с их помощью не составляет труда сделать деталь требуемой формы.

Вальцовочное оборудование можно использовать в специальных цехах и обычных рабочих помещениях. Поскольку инструменты и вальцовочные машины изготовлены из сплава высокого качества, они могут служить долгое время и при этом не нуждаться в ремонте. Инструментом проводят обкатку листового металла вокруг верхнего валика.

Набор для развальцевания труб

Выбор инструментов для того, чтобы сделать больше медные изделия очень широк. Он может включать такие комбинации: • Развальцовщик механический.

• Набор для вальцовки медных трубок, который имеет еще расширители, резчики труб и ключи для работы.

Такой набор лучше покупать, когда вы собираетесь постоянно выполнять такие монтажные работы, например, для своего заработка. А если вам нужно выполнить только один раз расширение, то здесь подойдет и самый простой набор для универсальной работы, в котором находится обычный развальцовщик.

Стадии развальцовки

Для получения надежного соединения трубопровода, изготовленного из медных трубок, необходимо правильно выполнить работы по вальцеванию конструкции. И если вы решили сами произвести развальцовку труб, то надо следовать таким действиям, чтобы все сделать правильно: 1. Сначала необходимо произвести очистку конца трубы. 2. Потом специально подобранную муфту надеваете на зачищенную часть. 3. Трубу надо вставить в развальцовщик, потом вращать ее до получения небольшой кромки в сорок пять градусов. 4. Затем осторожно вынимаете выполненное изделие. 5. И муфтой закрепить два участка концов трубы. Конечно, не только такие фитинги могут быть соединительными деталями. С помощью профессионального развальцовщика можно подготовить трубы и для паечного крепления. Методики в принципе похожи. Они подразумевают преднамеренную деформацию трубы до определенного размера.

Специфическая терминология разных методов вальцовки

Понятие «вальцовка труб» немного неверно с точки зрения лингвистических норм. Под этим термином кроется 2 противоположные операции, а части деформирования заготовок производится без вальцов.

Обобщая терминологию, стоит упомянуть, что вальцовка – это:

Привальцовка. Начало процесса расширения после того, как труба вставлена в отверстие для формовки. При этом устраняется зазор между краями отверстия и трубогибом. Далее требуется применить усилие, чтобы запустить процесс деформации при более плотном сочленении.

Для развальцовки труб из мягких металлов используются ручные инструменты

Развальцовка стальных труб – наиболее распространенный способ деформации трубопровода и других изделий. Это метод расширения диаметра одного из фрагментов трубопровода – для качественного сочленения отрезков. После такой обработки участки коммуникации состыкуются телескопическим методом – концовка одной трубы максимально плотно входит в последующий фрагмент.

Часто используется развальцовка труб из меди при монтаже водопроводов и систем кондиционирования. Такая операция (как и для всех прочих металлических труб) производится таким оборудованием:

Внимание! Конусообразное оборудование используется для податливых и пластичных металлов.

Завальцовка– обратный развальцовке процесс, уменьшение входного отверстия трубопровода. Нередко для сужения диаметра используют простейшие приспособления, такие как тиски и молоток. Также краям можно придать другую форму – по типу профилированных труб. Таким методом еще и устраняют дефекты на краях трубок, возникшие при нарезке.

Это интересно: Шевингование – обработка зубчатых колес: оборудование, нюансы процесса

Развальцовка с целью увеличения сечения трубы

При монтаже сборных конструкций очень часто требуется достичь прочного соединения двух соседних фрагментов труб с разным диаметром. Чтобы плотно и без зазоров вставить одну трубу в другую, нужно либо расширить конец одного трубного отрезка, либо сузить конец другого. В вальцевании это называется «раздача торца наружу» и «торцевой обжим». После такой обработки изделий качество состыковки приближается к идеальному, что особенно важно при изготовлении котельного оборудования и трубопроводов различного назначения.
Еще одно широко распространенное применение развальцовки — это установка кондиционера, при которой приходиться сочленять одну медную трубу с другой без пайки, а затем присоединять полученную сборную конструкцию к внутреннему и внешнему блокам кондиционера. Для этого надо расширить конец одной трубы в виде «юбки». При подключении к кондиционеру перед развальцовкой на трубу надевают гайку, которую затягивают с юбочной частью к приемнику блока. Это можно сделать с применением инструмента для ручной вальцовки. Сам инструмент также принято называть «вальцовкой».

Простейшие инструменты–вальцовки состоят из струбцины со стандартными отверстиями для зажима трубы и упора в виде конуса, который при ввинчивании расширяет конец трубы, создавая так называемую «юбку». Существует несколько типов ручных вальцовок для труб из меди:

Наилучший результат производит реверсивная вальцовка труб с эксцентричным конусом и трещоточным механизмом (рис. 3).

Рис. 3

Конус такой вальцовки устанавливается эксцентрично и действует по принципу валка, распределяя давление при прокатке равномерно по всей плоскости материала, давая на выходе практически зеркальную поверхность. Это позволяет по максимуму пригнать развальцованный фрагмент к отверстию штуцера или соединительной гайки, обеспечивая наивысшее качество соединения.

Стоит отметить, что благодаря эксцентричному конусу и наличию трещотки снижаются затраты на усилие при вальцовке, что облегчает и ускоряет работу мастера. Такой инструмент для обработки труб из меди рассчитан на диаметры 4–22 мм (или в дюймовом исчислении — от 3/16 до 3/4 дюйма). Применение этого устройства возможно и для тонкостенных алюминиевых и стальных труб, которые можно увидеть в спортинвентаре, в мебельных конструкциях и т. д.

Рис. 4

Развальцовка широко используется в качестве способа сочленения труб с решетками теплообменных устройств, обеспечивая высокую прочность и герметичность соединений.

Рис. 5

Инструмент, применяемый для этой операции, представляет собой полноценные вальцы — конусообразные валики, которые, катаясь по внутренней плоскости заготовки, проход за проходом, увеличивают ее сечение (рис. 5).

Приводом служат реверсивные машины. В них контроль крутящего момента автоматизирован, чтобы обеспечить стабильность качества соединений. Глубина вальцевания может быть фиксированной или регулируемой, в зависимости от исполнения вальцовки.

Зачем и где используется?

Профильной отраслью, использующей процесс вальцевания, смело можно назвать металлообрабатывающую промышленность. Следующими в списке стоят все сферы, в которых применяются трубы и трубные соединения. Вальцевание используется как при создании трубок кондиционера, гофрированных труб из нержавеющей стали или трубок теплообменника, так и для весьма сложных конструкций (типа барабана парового котла).

С помощью вальцевания удается выполнить подгонку трубопроводов по месту для нестандартных решений. Тем самым удается избежать трудностей с созданием новых узкоспециализированных изделий.

Вальцевание применяется не только в промышленности, но и в повседневной жизни. Данная процедура актуальна в следующих случаях:

Особенности вальцевания в домашних условиях

В быту вальцовка изделий из меди, алюминия, оцинковки и нержавейки выполняют на универсальных гибочных вальцах, способных заменить станки, трубогибы и специальное оборудование. Качество работ зависит от толщины стенок и соответствия оборудования поставленной задаче.

Качественный свой инструмент для вальцовки достаточно надежен, не требует ремонта, им пользуются многие годы. Для работы в домашних мини-цехах используют компактные станки группы РТ, Р, Т, СР, 5Р и СТ (упомянуты выше). Вальцовку профильной трубы сложнее делать, чем трансформировать заготовку округлой формы.

Совет! Многие изделия проще гнуть в домашних условиях после прогрева паяльной лампой – для большей пластичности.

При вальцовке медных или алюминиевых труб своими руками важно не спешить и следить за процессом деформирования. При чрезмерном давлении возможно расширение отверстия больше, чем требуется, и обратно «заделать» его весьма проблематично. Разрывы наиболее вероятны на медных и стальных трубах, поэтому все этапы требуется делать по технологии.

Основные элементы конструкции

Для изготовления той или иной конструкции станка следует просмотреть несколько схем, чтобы определиться с набором деталей. Дело в том, что при необходимости все составляющие узлов можно приобрести за деньги, но также можно использовать те материалы, которые есть в вашем хозяйстве и ничего за это не платить. В большинстве случаев домашние умельцы останавливаются на фронтальных конструкциях и для этого у вас должно быть в наличии:

Иногда при отсутствии металлических валиков их заменяют деревянными или полиуретановыми, но… Такой прокатный механизм не выдержит длительной нагрузки, то есть, станок послужит своей цели, но недолго. Есть ли смысл растрачивать свой труд для кратковременной пользы, если, приложив усилия или даже заплатив определённую сумму, можно найти стальные валики?

Схема простого трубогиба с размерами в мм

Как вы поняли, процесс деформирования профиля происходит при помощи вальцовки, то есть, труба прокатывается по валикам (вальцам), что исключает излом и растрескивание. Для проката (изгиба) профиля его вставляют в прокатную линию (между валиками) и прижимают сверху винтовым приспособлением или домкратом до нужного радиуса изгиба. Затем при вращении ручки подачи труба перемещается, и изгиб проходит по всей длине. Получается, что это ручной привод, который приводится в движение мускульной силой, но в домашних условиях такой механизм очень удобен.

Прижим профиля производится домкратом

Для сборки простого трубогиба своими руками, о котором идёт речь, вам понадобится:

Видео: процесс работы по изгибанию трубы

Как видите, сделать профилегиб своими руками легче по имеющимся чертежам, а фото и видео материалы в этом только помогают. Профилегиб, представленный на картинке, приводится в движение ручкой, которая вращает вал с ведущей шестерёнкой. При помощи цепи вращение передаётся на вал с ведомой шестерёнкой, а третий вал прижимает профиль сверху до необходимого угла изгиба. Всё очень просто.

Процесс изготовления механизма

Чертежи устройства для изгибания

Если вас интересует, как сделать профилегиб, то вам придётся выполнить ряд действий, которые обеспечат эту надёжность механизма, а это:

Нюансы изготовления

Если у вас есть в наличии все необходимые детали, то изготовить механизм для выгибания профиля несложно. В первую очередь нужно учесть, что все валики должны вращаться на подшипниках – точность вращения обеспечит правильный прокат, без сбоев и изломов. Ведущая и ведомая шестерёнки должны быть правильно оцентрованы – сбой от центра хотя бы на 0,5 мм приведёт к неправильной деформации (изгиб получится неравномерным).

Прижимной вал тоже должен быть оцентрован – от этого зависит точность угла изгиба. Лучше всего, когда размерывсех трёх валов одинаковы – прокат получается наиболее чётким. От жёсткости прижима тоже зависит точность проката, поэтому вал должен хорошо фиксироваться.

Профильные изделия

Изделия из профиля изготавливают в последовательности таких действий:

Вальцевание труб круглой формы также возможно. Такие процессы обходят дешево и легко выполняются.

Совет: если изделие проходило процесс деформации холодом, ее после окончания работы следует хорошенько нагреть и дать остыть самостоятельно. Так вы снимите напряжение, которое возникло в середине изделия.

Если вами используется самодельная профильная труба при постройке системы водопровода, то лучше не переусердствовать при нагревании. Возьмите обыкновенную лампу для паяния или трансформаторную сварку.

Как производят трубы

Производят изделия из металла двумя методами, в результате которых получается одна и та же конструкция. Способ изготовления не влияет на строк эксплуатации и производительность.

При таком процессе вальцевание листового металла будущая конструкция стает равнее, принимает круглую форму в месте сечения, и калибруется соответственно диаметрам.

Сварка без швов

Такое вальцевание изделий для трубопровода изготавливается из заготовки круглой формы. Получаются они в процессе прессовки горячего металла, что является главным технологическим процессом.

Когда заготовки попадают на станок для обжима труб, их обжимают вальцы: сначала их вытягивают и делают тоньше, затем формируют стены с необходимой толщиной, и в конце калибруют.

В зависимости от типа производства, станков и вальцов, производители выбирают тот способ изготовления, который им подходит больше всего. Операция выполняется под присмотром людей, которые хорошо в этом разбираются.

Технология

Как и любая другая технологическая операция, вальцевание имеет свои ГОСТы и ОСТы, регулирующие и регламентирующие процесс и его параметры, например: контроль герметичности, калибровку, допуски на толщину стенок трубы. Также на предприятиях имеются собственные СТО для этих целей. Представим краткий список данных документов.

Стоит отметить, что СТО редко находятся в открытом доступе и относятся только к одному предприятию. Также стоит учитывать свойства материала, из которого изготовлена труба, поскольку именно от них зависят допустимые усилия при вальцовке.

Методы

В зависимости от температуры заготовки процесс вальцовки труб можно разделить на две большие группы.

Оба типа обработки применяются как при ручном, так и при промышленном способе вальцовки труб. Для самостоятельной работы потребуется приобрести экспандер или специальный набор, в который входят следующие предметы: труборез, штампы с отверстиями различного диаметра, зажим и сам труборасширитель. Он оснащается конусным расширителем. Если конус черный и необработанный, то набор предназначен для сантехнических труб, в противном случае комплект можно применять при работе с кондиционерами.

При развальцовке различают три основных типа воронки.

Часто для расширения трубы собственными силами используется коническая заготовка с необходимым углом. Но при таком подходе велика вероятность, что материал трубы деформируется неравномерно, а возможно, произойдет разрыв трубы или ее загиб.

В промышленности список используемого оборудования и инструментов гораздо шире, поэтому рассмотрим его поподробнее.

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.

В свою очередь, прокатные станы по изготовлению бесшовных труб также имеют свое разделение.

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.

Вальцовочные инструменты

Вальцовка труб и листовой заготовки не только отличается, но и производится на другом оборудовании. Чаще всего используют листогибочные или ковочные вальцы – листовой металл прокатывают между вальцами для равномерной обработки и получения отрезка в форме цилиндра. Вручную браться за такой процесс нецелесообразно – это требует много времени и опыта, даже если это просто вальцы для трубогиба. Станочным способом деформировать изделия проще, поэтому имеет смысл обратиться в цех, если нет навыков и своего оборудования, а легированная сталь сложна в работе.

Вальцовка труб из стальных листовых заготовок производится на специальном оборудовании, ручном или автоматическом

Прокатка листового металла между валками дает изгиб определённой формы. Вальцы и станочное оборудование имеет предел толщины и радиуса проводимого металла. Увеличение радиуса дает уменьшение радиуса гибки при формовке тонкого металлического листа на загибочных вальцах.

Используют также специальные машины под развальцовку труб и стального проката. Универсальный инструмент прост в применении, позволяет формовать изделия необходимой формы. Обкатка листовых заготовок проводят через окружность верхнего валика, но он может делать и обратное движение. После обработки листовой стали вальцами длина изделия немного увеличивается, а поперечное сечение становится чуть меньше, благодаря термической и механической обработке.

Наиболее востребованный инструмент для вальцевания:

Нередко для изменения изгиба трубы достаточно бытового трубогиба, управляемого посредством рукояти. При этом радиальная форма изделия формуется посредством регулирующего ролика при прокатывании.

Важно! Чтобы труба не уплощалась в месте ее изгиба, нужно в нее засыпать песок перед деформированием, чтобы максимально сохранить естественную форму стенок.

Трехваликовый трубогиб также подходит для вальцевания металлопроката. Его предназначение – работа с изделиями из нержавейки прямоугольной и квадратной формы. Этот инструмент хорошо сгибает такие заготовки в дугу. Трубогиб прорабатывает изделие с обеих сторон.

Трехвалковым трубогибом легко обрабатывать профильные трубы — квадратные или прямоугольные

Развальцовка трубок ручным инструментом производится по алюминию и меди, поскольку это самые мягкие металлы. Ограничивающий фактор у промышленного оборудования – мощность и толщина стенок, на которые рассчитано то или иное приспособление.

Совет! Не стоит использовать тонкостенные трубы для водопровода в частном доме. Получится несложная развальцовка и стыковка, но прослужит недолго – из-за коррозии металла.

Завальцовка как метод уменьшения сечения

Необходимость уменьшать сечение требуется при изготовлении элементов трубопровода с целью их дальнейшего соединения. В этом случае приходится обжимать конец трубы, который вставляется в гильзу. Уменьшить диаметр концевой части бывает нужно перед тем, как ручным способом нарезать на ней резьбу, или создать неразъемное плотное соединение трубы со штуцером. Для этого могут применяться обыкновенные клещи, хотя нередко используются специальные тиски, сконструированные особым образом (рис. 6).

Рис. 6

В качестве ручного инструмента для завальцовки труб из мягких металлов могут выступать клещи с увеличенным рычажным плечом или малоразмерные вальцы, сочлененные с винтовой подачей. Стоит отметить, что для завальцовки водопроводной трубы из стали до сих пор нередко используют уникальное по простоте устройство — обыкновенный молоток. Однако эта работа требует предельной аккуратности, так как по неопытности можно получить совсем не ту степень деформации, на который рассчитывали изначально.

Источник