что такое вальцевание труб
Вальцовка (вальцевание) труб и металла: особенности технологии
Вальцовка, или вальцевание, как еще называют эту технологическую операцию, подразумевает пластическую деформацию металлических заготовок для формирования из них изделий требуемой конфигурации. При этом может выполняться как вальцовка труб (для изменения формы их поперечного сечения), так и обработка листового металла, в процессе которой создаются изделия цилиндрической, конической и овальной конфигурации.
Формовка профиля на трехвалковом станке
Вальцовка выполняется на специальном оборудовании, оснащенном валками, которые и отвечают за пластическую деформацию заготовок из металла в нужном направлении, поэтому данная технологическая операция и получила такое название.
Проходя прокатку между вальцами, размеры и расстояние между которыми подбираются в зависимости от геометрических параметров заготовки и готового изделия, обрабатываемая деталь приобретает требуемые размеры и форму. В отдельных случаях вальцевание металла может предполагать не только прокатку заготовок из него, но и их ковку.
Вальцевать можно не только заготовки, изготовленные из металла, но и изделия из полимерных материалов и резиновых смесей, которые также отличаются высокой пластичностью. Если говорить о металле, то вальцовке можно подвергать заготовки, изготовленные из:
Кроме вальцовки, различают такие технологические операции, как развальцовка и завальцовка кромок, в результате которых пластической деформации (и, соответственно, изменению геометрической формы) подвергаются концы трубок, изготовленных из различных металлов. Для этого используется инструмент, в конструкции которого вальцы могут отсутствовать. С помощью развальцовки и завальцовки выполняется подготовка концов трубок для их дальнейшего соединения. Рабочие вальцы миниатюрного размера можно увидеть в инструменте, который используется для завальцовки трубы, то есть уменьшения ее изначального диаметра.
Завальцевать трубу можно и с помощью токарного станка. Видео с примером выполнения такой операции можно посмотреть ниже.
Основные инструменты
Хотя это и не совсем верно, под понятием вальцовки металла часто подразумевают целый перечень технологических операций, при помощи которых осуществляют изменение формы металлической заготовки. К таким операциям, в частности, относятся:
Вальцовка профильной трубы на трубогибочном станке
Для завальцовки мягких медных трубок могут быть использованы обычные клещи, а для их развальцовки – инструмент, рабочим органом которого является конусный элемент, разжимающий конец трубы на требуемую величину. На самом деле называться вальцовкой могут только те технологические операции, которые выполняются при помощи оборудования и инструмента, в конструкции которых присутствуют вальцы.
В зависимости от типа заготовки и результата, которого необходимо добиться, для выполнения вальцовки может использоваться различное оборудование и инструменты, которые чаще всего являются достаточно универсальными.
Промышленная вальцовочная машина способна изгибать листовой материал больших размеров с высокой точностью
Процесс вальцевания металлических листов, в результате которого из них формируют изделия цилиндрической, конической или овальной формы, осуществляется на специальном оборудовании, оснащенном двумя, тремя или даже четырьмя рабочими валками. Обработка на станке трехвалкового типа заключается в том, что металлический лист, прижимаясь к двум вращающимся нижним валкам третьим – упорным, также начинает вращаться вокруг него, постепенно превращаясь в изделие цилиндрической формы. Регулировать радиус изгиба металлического листа при вальцовке позволяет подбор валков соответствующего диаметра, а также расстояния между нижними рабочими элементами. Поскольку валки в процессе работы испытывают значительные механические нагрузки, для их изготовления используют высокопрочные сорта стальных сплавов.
Для гибки труб, которую часто называют вальцовкой, применяется оборудование, также оснащенное системой валков. Огибаясь вокруг рабочих валков в процессе вращения, изделие приобретает требуемый угол или радиус изгиба. На таком оборудовании, которое отличается высокой универсальностью, можно также выполнять вальцовку уголка.
Станок трехвалковый предназначен для вальцовки профильных труб по дуге любого радиуса
Назначение и методы
Обработка трубопроката методом вальцовки, как уже говорилось выше, может выполняться с целью изменения формы профиля поперечного сечения, а также для того, чтобы изменить начальные параметры готовой трубы – наружный и внутренний диаметры, толщину стенки, форму конечной части. Для изменения формы поперечного сечения выполняют прокатку через систему валков специального оборудования, которые, оказывая значительное давление на стенки трубы, формируют требуемый профиль.
В предназначенном для вальцовки оборудовании используются различные типы валков, которые формируют заданную форму и определенный размер заготовки
Если для расширения конечной части мягких трубок для кондиционеров эффективны простейшие приспособления, то для вальцовки трубных изделий, изготовленных из стальных сплавов, необходимо применение специальных инструментов. Последние в зависимости от параметров и материала изготовления трубопроката, который необходимо подвергнуть вальцовке, делятся на следующие категории:
Фотографии некоторых моделей инструмента для развальцовки
На современном рынке представлено еще несколько серий инструмента для вальцовки, но мы перечислили наиболее популярные из них.
Специализированный инструмент для выполнения развальцовки труб чаще всего используется при монтаже теплообменников, в которых устанавливаются трубные решетки. Рабочий орган такого приспособления, который и оказывает механическое воздействие на стенки трубы, подвергается специальной обработке, позволяющей наделить его высокой прочностью.
Развальцовка труб при монтаже теплообменного оборудования
Монтаж труб в теплообменных системах, выполняемый при помощи вальцовочной операции, является достаточно распространенной процедурой, поэтому лучше познакомиться с ней более подробно. Использование такой технологии и качественного инструмента позволяет получить надежные соединения труб со стенками отверстий, выполненных в трубном барабане.
Схема вальцовки трубы роликовым инструментом: 1 – веретено с рабочим конусом; 2 – обойма с подшипником; 3 – ролики; 4 – труба; 5 – решетка трубная
Итак, необходимо выполнить следующие действия.
Итак, под вальцовкой подразумевается достаточно большой перечень технологических операций, для качественного выполнения которых необходимо правильно подбирать соответствующие инструменты и оборудование.
Вальцовка труб
ООО «ЧЗМК» выполняет вальцовку труб разного диаметра на современных трубогибных станках. Мы гибко устанавливаем цены на услуги и гарантируем качество изделий. Завод сотрудничает с предприятиями и частными заказчиками из РФ и ближнего зарубежья, берет на себя все технологические этапы и проектирование.
Что такое вальцовка труб
Вальцовкой называют технологию обработки труб, при которой она подвергается радиальному деформированию — с помощью инструментов или на специальном станке. В нем установлены ролики-вальцы, придающие изделиям необходимую форму и сечение. Вальцовку труб относят к одному из наиболее востребованных видов радиально-пластической обработки. Вальцевание возможно на радиус до 300 мм и даже больше.
В ту же группу операций включают развальцовку и завальцовку — соответственно, увеличение и уменьшение диаметра концов трубы. С помощью привальцовки устраняют зазоры между краями детали и вставленным в ее полость инструментом. На станках можно обрабатывать трубы из разных металлов: от меди, алюминия и цветных сплавов до оцинкованной, углеродистой стали.
Можно проводить вальцовку не только металлических, но и пластичных полимерных деталей. Быстрее всего обрабатываются медные трубы, дольше — твердые сплавы. У вальцовки есть ограничения по диаметру деталей. Если он слишком большой, в трубах возникнут недопустимые деформации и напряжения. Кроме диаметра на допустимость вальцовки и выбор технологии влияет:
Преимущества и стоимость вальцовки
Вальцевание позволяет сохранить основную геометрию и структуру труб при деформации ее частей или концов. Особенность процесса — высокая производительность при простоте и низких затратах энергии. Стоимость вальцовки труб ниже, чем у многих других технологий, благодаря точности и отсутствию необходимости в дальнейшей сложной обработке. Другие достоинства метода:
Стоимость вальцовки труб определяется объемом работы, требуемым углом загиба, технической сложностью проекта и другими факторами.
Преимущества сотрудничества с ООО «ЧЗМК»
ООО «ЧЗМК» выполняет вальцевание изделий из разных металлов, обеспечивая контроль качества на всех производственных этапах. Наши преимущества:
Мы обеспечиваем точность вальцовки труб, соответствие параметров готовых изделий рабочей и технической документации. Узнать об услугах подробнее можно, позвонив по телефону или написав нам на e-mail.
Развальцовка труб: тонкости технологии и основные инструменты
Специалистам часто приходится изменять как конфигурацию, так и другие геометрические параметры трубопроката для решения различных задач. Чаще всего для изменения формы и размеров трубного изделия используется такая технологическая операция, как развальцовка. Следует иметь в виду, что данная операция в корне отличается от той, которую называют вальцовкой, причем различия эти существенны.
Концы этих медных труб развальцованы: расширены до определенной формы и подготовлены для соединения
Развальцовка и вальцовка
Прежде всего, следует понимать, что развальцовка труб не может называться вальцовкой, так как суть у этих технологических операций совершенно разная.
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.
Таким образом, под вальцовкой и развальцовкой следует понимать совершенно разные технологические операции.
Развальцовка трубок в процессе установки кондиционера
Как развальцевать трубу
Задаваясь вопросом о том, как развальцевать трубу, следует иметь в виду, что подвергаться такой процедуре могут только изделия, изготовленные из достаточно пластичного материала. Сюда, в частности, можно отнести мягкие трубки из меди и алюминиевых сплавов, а также из отдельных марок нержавейки. Для выполнения такой технологической операции может быть использован как серийно изготовленный развальцовщик, так и самодельное устройство. Между тем развальцовка стальных труб большого диаметра или изделий, изготовленных из другого металла, должна выполняться с применением профессионального оборудования.
Приспособление для развальцовки труб
Как же развальцовывать трубы в домашних условиях? Развальцовке в таких ситуациях чаще всего подвергаются трубки из меди и других мягких металлов, но вне зависимости от материала изготовления изделий такая технологическая операция выполняется в следующей последовательности:
В том случае, если развальцовщик применяется для подготовки трубок к пайке, резьбовая разъемная муфта не используется.
Инструменты и приспособления
Для развальцовки трубок в зависимости от материала их изготовления могут быть использованы различные приспособления. Если необходим развальцовщик для обработки трубок из меди, то для этого вполне подойдет и самодельное устройство для развальцовки трубок.
В случае развальцовки медных трубок своими руками требуется не столько сила воздействия, сколько аккуратность. Формируемая при выполнении такой процедуры воронка на конце медной трубы должна быть без дефектов, перекосов и сколов.
Разновидности ручных приспособлений для развальцовки
Для выполнения развальцовки может использоваться и изготовленный своими руками инструмент. Перечислим приспособления, требующиеся в таких случаях чаще всего:
Чертеж самодельного приспособления для развальцовки трубок (нажмите для увеличения)
Ручное приспособление для развальцовки следует использовать максимально аккуратно, в противном случае у обрабатываемой трубы могут сформироваться стенки различной толщины.
Профессиональное приспособление для развальцовки – это устройство, оснащенное электрическим приводом. Рабочая головка такого устройства, выполненная в форме конуса, прокатывается по внутренней поверхности трубы, пока изделие не приобретет требуемую форму и не достигнет заданных геометрических параметров.
При использовании таких устройств для развальцовки удается добиться более высокой равномерности толщины стенок и симметричности геометрических параметров трубных изделий.
Вальцовка труб. Технология вальцовки. Ручная вальцовка труб.
Вальцовка труб. Технология вальцовки. Ручная вальцовка труб.
Вальцовка необходима для прочного соединения труб с трубной доской или другими конструкциями. Оно способно выдерживать нагрузки возникающие под действием давления и сил тяжести.
Принцип действия вальцовки.
Принцип действия вальцовки заключается в следующем. В одну общую обойму заключены три стальных закаленных ролика между которыми находится коническое веретено. Вращение веретена вызывает вращение роликов, которые катаются по внутренней поверхности трубы. Постепенно увеличивая конической частью веретена расстояние между роликами, производят давление ими на стенки трубы и расширяют их или, как говорят, развальцовывают.
Увеличение или уменьшение с помощью конуса веретена расстояния между роликами осуществляется от руки нажимной гайкой или автоматически.
Осевое давление веретена на ролики переходит в радиальное давление роликов на стенки трубы. Под давлением роликов труба вначале расширяется до соприкосновения со стенками отверстия, а затем давление передается и на стенки отверстия. Металл грубы и трубной решетки деформируется.
Стенки отверстия решетки препятствуют дальнейшему увеличению наружного диаметра трубы. Поэтому внутренний диаметр трубы имеет возможность продолжать увеличиваться только за счет уменьшения толщины стенок трубы. Металл, как говорят, «течет» и заполняет все промежутки между поверхностями стенок отверстия и трубы, обеспечивая необходимую плотность соединения.
Радиальное давление роликов вальцовки в значительной степени поглощается стенками трубы, поэтому тело стенки отверстия получает только упругую деформацию и после удаления вальцовки стремится вернуться в первоначальное положение, обеспечивая этим необходимую прочность соединения.
Надежность вальцовочного соединения зависит от ряда факторов:
— от количества роликов в вальцовке;
— от диаметра развальцовки;
— от величины зазора между стенками отверстия и трубой;
— от состояния поверхностей стенки отверстия и трубы;
— от скорости при которой происходит вальцовка;
— от способа вальцовки.
Отсутствие кольцевых трещин в местах развальцовки трубы подтверждает правильность выполнения процесса.
Обычная вальцовка представляет собой конус с упорным кольцом, роликами, нажимной втулкой и веретеном.
В основном количество роликов в вальцовке составляет от 3 до 5.
В зависимости от проводимой операции в корпус вальцовки устанавливаются вальцовочные или вместе — вальцовочные и бортовочные ролики. Бортовочные ролики располагаются «вразмет» (рис. 1, а), или «гуськом» друг за другом (рис. 1, б).
Рис. 1. Положение роликов в вальцовке.
Расположение роликов вразмет целесообразнее, чем расположение гуськом, потому что при таком расположении нет деформации внутренней поверхности трубы, в месте стыка вальцовочного и бортовочного роликов. А также, взаимное перекрытие вальцовочного и бортовочного роликов делает возможным плавный заход бортовочных роликов в трубу при поступательных движениях вальцовки.
Виды вальцовок.
Вальцовки подразделяются по способу подачи конуса (веретена) на винтовые и самоподающие, а по способу вращения конуса (веретена) —на ручные и механические.
Винтовая вальцовка (рис. 2) имеет установочное кольцо с упором в трубную решетку, поэтому легко устанавливается в правильное положение независимо от длины выступающих концов труб и независимо от выполнения операции закрепления труб. По конструкции винтовая вальцовка сложнее других вальцовок.
Рис. 2. Винтовая вальцовка:
1 — корпус; 2 — ролик; 3 — упорное кольцо; 4 — нажимная втулка с нарезкой; 5 — веретено.
У винтовых вальцовок конус подается нажимной втулкой по мере ослабления давления роликов на стенку трубы. Таким образом, винтовая вальцовка характерна переменным давлением роликов. Для массовой ручной вальцовки труб применять винтовую вальцовку не рекомендуется, так как затрата времени, потребного на поджатие винта подающего конуса, и времени, необходимого на развальцовку одного конца трубы, значительно больше, чем у самоподающей вальцовки (рис. 3).
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.
Процесс вальцевания труб
В настоящее время под понятием «вальцовка» скрывается целый ряд разнообразных технологических процессов, каждый из которых предполагает ту или иную деформацию металла, с применением разнообразного оборудования. Среди этого ряда стоит отметить три основных направления:
1. Вальцовка металлических труб. Метод изгиба трубы.
Во время работы с различными конструкциями может появиться необходимость в использовании загнутых труб. Зачастую их сгибают под заданным углом, в пределах указанного радиуса. Для того, чтобы согнуть небольшую трубу, можно воспользоваться обычным трубогибом. Когда же мы имеем дело с более сложными конструкциями, за помощью стоит обратиться к гибочным вальцам – это инструменты, состоящие из двух роликов, которые при оборотах позволяют реализовать протяжку металла.
2. Развальцовка трубы.
Второе направление – развальцовка. Во время постройки строительной конструкции может понадобится безфитинговое соединение труб. Для того, чтобы провести данный процесс, диаметр трубы нужно увеличить. Благодаря большему диаметру станет возможным соединить трубы, путем вставки «одна в одну». Чтобы увеличить диаметр трубы с помощью развальцовки, стоит сначала воспользоваться стандартным конусом. Он вывернет заготовку для расширения краев. Далее нужно использовать конус с «трещоткой». Этот инструмент является безопасным, но требует точной и кропотливой работы. После использования конуса с трещоткой, деталь будет защищена от разрывов.
3. Завальцовка труб.
Термин «завальцовка» обозначает процесс равнопротивоположный развальцовке. Проще говоря, трубу делают меньше в диаметре. Этот процесс нужен для тех же целей, что и развальцовка, – трубы должны соединяться друг в друга. Работая с мягкими металлами, завальцовку можно выполнять без предварительного подогрева. При работе с твердыми металлами сначала осуществляют подогрев.
С помощью современных технологий, процесс вальцовки стал простым, количество заготовок, которые можно обработать за определенный период, стало больше.
Сегодня ряд услуг по вальцовке у каждой из компаний огромный, вальцевать можно почти все виды труб.