Способы вальцовки и развальцовки труб. Вальцовка листового металла: особенности процесса Развальцовка отверстий в листовом металле

Способы вальцовки и развальцовки труб. Вальцовка листового металла: особенности процесса Развальцовка отверстий в листовом металле

22.03.2021
Редкие невестки могут похвастаться, что у них ровные и дружеские отношения со свекровью. Обычно случается с точностью до наоборот

Исходя из определения, вальцовка – это кардинальное изменение диаметра отрезка или изменение металлической плоскости в различных направлениях.

Различают:

  • вальцовку, то есть изменение диаметра трубы непосредственно во время ее сварочных процессов,
  • вальцовка в процессе изготовления трубопровода без швов,
  • вальцовка изгибов,
  • вальцовка для увеличения диаметра (развальцовка),
  • для уменьшения диаметра – завальцовка.

Функции развальцовки

Как уже было сказано, развальцовка – это процесс увеличения диаметра отрезка трубопровода. Главная цель развальцовки – соединение частей трубопроводной коммуникации. С помощью развальцовки можно вставить один отрезок в другой.

Для развальцовки используют специальные инструменты:

  • строительный конус, который изменяет величину диаметра в большее значение,
  • трещетка – прибор, дающий возможность регулировать силу,
  • экспандер - зажим (изображение 1).

Развальцовка является самым распространенным видом деформации трубопровода. Главное для регулировщиков – безопасность и профессиональное использование необходимых инструментов. Строители высших категорий используют только качественное оборудование, зная о немаловажном значении прочности стройматериала, отсутствие ее потеков и склонности к всегда неожиданным и неприятным прорывам.

Для развальцовки используют конусообразную воронку, вставляемую в прочно закрепленную трубу, постепенно увеличивая ее края. Для регулирования степени расширения и сохранности стенок используют трещетку (изображение 2 ). Задействованным в развальцовке также может быть экспандер, рукоятка которого при сжатии позволяет расширить стенки. Но наиболее удачно все же зарекомендовал себя конусообразный (см. выше) прибор – ввинчиваясь внутрь трубы, он увеличивает диаметр, равномерно уменьшая при этом толщину стенок. Важно помнить, что конусообразный инструмент применяется только для податливых к изменению формы металлов.

Завальцовка труб: основные понятия

Обратный вышеуказанному процессу – завальцовка. Уменьшение диаметра отрезка трубопровода. Зачастую для данного процесса используют стандартный молоток. Достаточно часто применяют специальные тиски, которые намеренно разработаны для сужения трубы.

Практическое применение завальцовки:

  • для изменения формы штрипса, которое помогает трубе приобрести округлую форму,
  • устранения и сглаживание швов,
  • придание формы профилированной трубы.

Вальцевание для изгиба трубы

Иногда для деформации трубы необязательно менять ее радиус в большую или меньшую стороны. Бывает, труба требует изменение своего изгиба: этому способствует особый вид вальцовки и специальный инструмент с незамысловатым названием трубогиб. Принцип его работы заключается в том, что труба закрепляется в нужном положении, а изгиб производится благодаря движениям рукоятки. Радиус изгиба определяется специальным регулирующим роликом.

Существует небольшая хитрость. Прежде чем выполнять вальцовку трубы, ее необходимо заполнить песком. Это позволит сохранить стенки трубы прочными.

Вальцовка - процесс гибки металла под давлением, в результате которого изделие приобретает цилиндрическую форму. Эту технологию используют на протяжении многих столетий, и за время своего существования она значительно усовершенствовалась. Появились новые инструменты, облегчающие процесс деформации твёрдых материалов.

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:

  1. Подготовка оборудования - вальцов.
  2. Прокатка бруска или листа.
  3. Промежуточный отжиг.
  4. Обработка заусениц и трещин.
  5. 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:

В процессе выполнения вальцовки оператор может изменять скорость деформирования металла. При других формовочных операциях штамповки это не всегда возможно.

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:

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.

Если производят деформацию горячекатаного листового проката, перед вальцеванием правят лист. Это оговаривается техническими требованиями ГОСТа.

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.

Составные части вальцов

Вальцовочное оборудование бывает двух типов:

  • станки с нажимным валиком, чаще всего расположенным посередине;
  • установки с инструментом, размещенным эксцентрично.

Первый тип применяют для вальцовки толстого металла. Второй вариант используется при деформировании заготовок не более 2,5 мм.

В рассматриваемом оборудовании существенным различием является взаимное расположение валков: симметричное либо асимметричное. Более универсальными являются асимметричные машины. Они используются не только для свертки цилиндров, но и для разнообразного оформления кромки.

На практике чаще применяется схема с тремя симметрично расположенными валками, так как при обслуживании она более технологична. Такого типа вальцовочный станок с внешним приводом имеет следующие узлы:

Регулируются технологические параметры оборудования изменением величины зазора между валками. В ручных моделях это выполняется с помощью винтового или храпового механизма, в автоматических станках - программно.

Изготовление листогибочного оборудования собственноручно

Чтобы собрать станок для обработки листового металла , необходимо наличие определенных навыков, расходный материал и инструменты.

Первое, что понадобится - составить самостоятельно или найти в интернете чертеж. Далее можно приступить к подготовке материалов и к сборке конструктивных узлов, к которым относятся:

Начинают сборку вальцов с изготовления рамы. Ее можно сварить из толстых стальных заготовок согласно размерам, указанным в чертежах. Для боковых стоек подойдут мощные швеллеры из низкоуглеродистой стали, которые крепятся к раме при помощи сварки.

На одной из стоек фиксируются элементы приводного узла, для чего предусмотрены специальные отверстия. После монтирования боковых стоек в подшипниковые узлы устанавливаются валки. Их необходимо параллельно выставить и окончательно зафиксировать остальные узлы.

Вальцевание широко востребовано благодаря своим неоспоримым преимуществам. Так как это метод холодной деформации , в процессе обработки материал не подвержен действию высокой температуры. Такая особенность оставляет без изменений свойства материалов. Операция вальцевания дает возможность получить точную заготовку, полноценную деталь или декоративный элемент.

Вальцовка Металла представляет собой процесс гибки под давлением. Вальцовка металла осуществляется для придания ему цилиндрической формы, а также это один из способов соединения труб. Особенно удобно изготовление труб методом вальцевания.

Цена Вальцовки Металла

Цена на процедуру вальцовки металла будет зависеть от толщины заготовки. Способа вальцевания, а также от конечного результата процесса - для чего проводится вальцевание.

Вальцовка Листового Металла

В процессе вальцовки листового металла производятся как конечные изделия, так и их детали. Вальцовка требует навыков работы со специальным оборудованием.

Металлический лист прокатывается между листосгибочными вальцами, в результате чего он приобретает цилиндрическую форму. Современная технологически точная аппаратура позволяет выполнять вальцевание практически любого металла и их сплавов. Возможная длина деталей - до 3 метров, минимальный радиус обкатки - 300 мм.

Стоимость Вальцовки Листового Металла

Мы предлагаем выгодные цены на вальцовку листового металла. Рассчитать стоимость вальцовки Вы можете, заполнив форму обратной связи. Обязательно укажите все размеры! Или лучше приложите чертежи при наличии. Наши специалисты проведут бесплатный просчет и свяжутся с вами.

Услуги по Вальцовке Металла

Компания "Металлоконструкции МСК" осуществляет услуги по вальцеванию металла на выгодных условиях. При выборе компании по металлообработке обращайте внимание на благонадежность фирмы и не ведитесь на низкую стоимость. Она зачастую говорит о плохом качестве производимых изделий.
Мы предлагает оптимальное соотношение цены и качества! Обращаясь к нам, Вы можете быть уверены в долговечности производимых нами изделий!


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.

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.

Последние материалы сайта