Как выполняется вальцовка труб – варианты и способы. Вальцовка труб: этапы и технология Вальцовка листового металла — цена

Вальцовка листового металлопроката относится к виду формоизменяющих операций холодной штамповки, которая производится не профилированным инструментом при помощи вращения. Для вальцевания больших объемных заготовок из толстого листового проката используется предварительный нагрев заготовки, но в основном производится деформация холодного металла.

Что представляет собой процесс вальцевания

Готовые изделия из листового металлопроката пользуются большим спросом у частных лиц и очень востребованы у предприятий и предпринимателей. Вальцевание листового металла широко применяется для изготовления труб различных диаметров, емкостей различных объемов, развальцовки металлических изделий, труб и многое другое.

Для изготовления таких конструкций необходимы специализированное оборудование и инструменты. Имеют большую популярность вальцованные изделия из листового металла, соответственно для которого необходим вальцовочный станок.

Виды получаемого изделия при прокатке листа через вальцы

При помощи этого станка можно получить готовые металлические изделия в форме :

Размеры могут быть любого диаметра и длины. Толщина стенки и диаметр изделия зависят от мощности привода и габаритов самих вальцов станка, чтобы воздействовать на лист с таким усилием, при котором параметр напряжения изгиба превышал бы предел упругости металла.

После холодной деформации, пройдя через вальцы, металл не теряет своих физических свойств, сохраняет исходные характеристики и структурную целостность. Вальцевание листового металлопроката различных марок производят специализированные компании , имеющие на своем балансе необходимое оборудование.

Станок для вальцовки листового металла

Основной составляющей станка являются вальцы или валки, которые и производят непосредственно изгиб металлического листа. Их может быть два, три или четыре штуки, один из которых является основным, а остальные, вращаясь, производят процесс вальцевания. Большей популярностью пользуются трех- и четырехвалковые станки. Чем большее количество валков, тем больший по толщине металл можно деформировать, и производительность таких станков почти в два раза выше. Четырехвалковые станки имеют высокую точность вальцовки.

Как правило, большинство предприятий используют трехвалковые гибочные станки с асимметрично расположенными вальцами. В таких станках нижний и верхний валки являются приводными и для правильной работы настраиваются с зазором, который равен толщине металла или меньше, чтобы при работе не допускалось его проскальзывание. Регулировка происходит нижним валом опусканием или поднятием.

Привод вальцовочного станка

1. Ручной . Поднимается и опускается нижний валец вручную и процесс вальцевания происходит также ручным механическим способом.
2. Электрический . На основном приводе стоит электрический двигатель, обязательно оснащенный тормозом, и имеет реверс. Быстрая остановка вальцов и обратный ход необходимы как вначале формовки изделия, так и в дальнейшем процессе.
3. Пневматический . Формующие валки приводятся в действие при помощи пневматики. Такие станки применяются для вальцевания толстого металла.
4. Гидравлика . Самыми мощными являются станки, работающие от гидравлического привода. Такие вальцовочные машины имеют большие габариты и возможности. На них успешно проводят прокат листа самой большой толщины по сравнению со станками, имеющие другие приводы. Такие машины устанавливаются на больших промышленных предприятиях, где необходимо выполнять работы больших объемов с высокой точностью.

Типы привода вальцовочного станка

Процесс вальцевания, прокатка через вальцы

Закругление листа формирует третий изгибающий задний валок. Зазор и положение этого вала относительно двух ведущих и определяет форму будущей детали и ее радиус. Чем меньше зазор меду валами, тем меньше радиус заготовки. Если валы стоят параллельно друг к друг, стало быть, деталь получится цилиндрическая, если третий вал стоит под углом, то и форма изделия будет конусная.

Вальцы для прокатки листа могут поставляться с полированной, обрезиненной и повышенной твердостью поверхностью.

Гибочные четырехвалковые станки имеют дополнительный передний вальцовочный вал, служащий для подгибки передней кромки листа, после его установки меду приводными вальцами. Обычно на четырехвалковых станках этот вал имеет пневматический привод, установленный дополнительно. Это, можно сказать, самое популярное оборудование для прокатки листового металла. Механизмы с гидравлическим приводом применяются на более мощных вальцовочных станках. Цена на них значительно отличается от трехвалковых в большую сторону.

Недостатки вальцовочных станков

Наверное, единственным недостатком станков для вальцовки металла является их стоимость. Машины с гидравлическим приводом имеют очень высокую цену и большие текущие материальные расходы. Но, это перекрывается высокой производительностью и точностью готового изделия.

Другие станки, имея относительно низкую стоимость, могут иметь меньшую производительность и большую погрешность в готовой продукции.

Вальцовка листового металла — цена

Заказать услуги по вальцовке листового металла можно на специализирующихся на этих видах работ предприятиях. Такие виды работ считаются сложными, поэтому и выполнять их должны профессионалы.

Цены на вальцовку листа и вальцовочные работы во многом зависят от того, какой металл необходимо обработать. Это может быть сталь различных марок, алюминий, медь, дюралюминий, латунь , бронза и прочие металлы, которые могут быть подвержены вальцовке. В стоимость работ закладывается и амортизационные расходы на станки: чем выше их стоимость, тем выше цена на конечные работы. Цены на такие виды работ также зависят от толщины листового проката и марки металла.

В основном цена стартует от 8 долларов США за один погонный метр готовой продукции. На более объемные работы цена, как правило, договорная, в зависимости от сложности процесса вальцевания.

Изготовление большинства современных металлоконструкций было бы невозможным без таких операций, как гибка и вальцовка металла. В сочетании с и они дают возможность получить детали любой формы и размера с минимальными потерями расходного материала, времени и денежных ресурсов.

Специфика и область применения

Гибка металла широко используется при изготовлении изделий стандартной и нестандартной конфигурации, которые находят применение в промышленном и гражданском строительстве (изготовление откосов, косяков, прокладка труб и др.), машиностроении, химической и пищевой промышленности и прочих отраслях. Может осуществляться на различном оборудовании с учетом типа заготовки и в зависимости от поставленных задач.

Наряду с гибкой пользуется спросом и вальцовка металла – деформирование его вдоль выбранного направления с использованием специальных валиков (вальцов). Фактически вальцовка представляет собой разновидность гибки. Она незаменима для изготовления отливов, желобов, загиба кромки листа и др.

Качество гибки и вальцовки зависит от класса оборудования, наличия программного обеспечения для предварительного моделирования, квалификации и опыта специалистов и соблюдения всех тонкостей технологических процессов. Все вышеперечисленное позволяет осуществить качественный изгиб заготовок на заданный угол с сохранением сечения изделия, без образования изломов, гофр и иных дефектов.

Как заказать

Гибка металла в «Сталерон Групп» может осуществляться как на базе типовых проектов, так и по индивидуальному заказу – для решения любых поставленных задач.

Оказываемые услуги:

• гибка листового металла
• гибка трубы
• гибка арматуры
• гибка круга
• гибка профиля
• вальцовка листового металла
• вальцовка трубы
• вальцовка профильной трубы
• вальцовка швеллера
• вальцовка уголка

Добавить в закладки

Вальцуем трубы

Вальцовка труб, или вальцевание, – это процесс, в результате которого происходит деформация металлических труб в разных направлениях. С помощью вальцовки происходит сгиб металла.

Вальцевание труб, изготавливаемых из круглой заготовки (ее получают литьем или прессованием горячего металла) - основная технологическая операция.

Проводят такую работу специальными вальцами, имеющими большой радиус закругления сгиба. Прокатка металлического листа проводится между валками, в результате чего металл равномерно деформируется под определенным углом и превращается в равномерно свернутый цилиндр. Вальцы подбирают специально под толщину метала. Для толстого металла подходят валки с большим радиусом.

В промышленной сфере вальцовка часто осуществляется с помощью ковочных вальцов.

Таким способом можно обрабатывать металлы, обладающие пластичностью, и резиновые смеси, пластмассу. Вальцеванием получают разные металлические детали в готовом виде, заготовки, необходимые для штамповки из тонкого листового и пруткового металла и др. Для работы подходит:

• материал из нержавеющей стали;
• алюминий;
• черный прокат и черная сталь;
• оцинковка.

Инструмент для вальцевания

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.

Основное в машине – это движения, проводимые валиком в прямом направлении, а также боковых валиков, которые могут делать обратное вращение. После того как металл проходит обработку этими вальцами, его поперечное сечение уменьшается, а длина увеличивается. Такой результат получается благодаря высокой температуре и давлению вальцов на металл, качеству материала.

Инструменты для вальцевания бывают разными, каждый из которых предназначен для определенной работы.

• вальцовочное оборудование серии Т используют для крепления труб, имеющих диаметр 6-11 мм, с их помощью можно фиксировать глубину вальцевания;
• вальцовкой СТ закрепляют изделия с внутренним диаметром 6-11 мм за швом сварки;
• инструментом РТ закрепляют системы, имеющие диаметр 5,50-11,5 мм;
• станок серии Р закрепляет конструкции, имеющие диаметр около 12-40 мм;
• оборудование серии СР закрепляет элементы, которые являются некоторой частью трубных толстых решеток;
• тонкостенные трубы из нержавеющих или титановых сплавов закрепляют инструментом серии 5Р.

Использование и применение вальцевания

Вальцовка бывает нескольких типов: вальцовка с конусом, с эксцентриком, без эксцентрика и трещотки. Производя работы, необходимо соблюдать правила техники безопасности. Работу следует доверять профессионалам.

Вальцовку металлопроката проводят с помощью трехваликового трубогиба. Им проводится прокатка системы квадратной формы, также изделий, имеющих круглую и прямоугольную форму, сделанных из нержавеющей стали. Трубогибом можно сгибать материалы в круг или в дугу. Используют такой инструмент с двух сторон. Одна сторона предназначена для сгиба маленьких труб, имеющих небольшой диаметр дуги, а вторую сторону используют для сгиба больших изделий. Трубогибом, кроме всего, можно проводить вальцевание полосы.

Вальцовку используют для труб теплообменников. Поскольку вальцовка труб бывает разных серий, то и их использование предназначено для обработки изделий разного диаметра. Конструкция проходит специальную обработку криогеном, в результате чего повышается прочность материала и он становится устойчивым к высоким нагрузкам, а карбидные зерна, в свою очередь, обеспечивают устойчивость к истиранию, что повышает срок их службы.

Технология вальцевания труб. Этапы

Схема вальцовки с регулированием глубины вальцевания
L – рабочая длина ролика; Lmin – минимальная глубина вальцевания;
Lmax – максимальная глубина вальцевания

Технология вальцевания труб – это процесс, который заключается в раздаче концов труб холодного состояния в отверстиях тех же систем. Качественное соединение изделий с помощью такого метода обеспечивает хорошую плотность и прочность.

1. Устанавливая изделие в отверстие, образуется небольшой зазор между трубными стенками и отверстием. Такое происходит потому, что диаметр трубы намного меньше диаметра отверстия, в которое вставляют элемент. Зазор отвечает нормам, если он имеет предел до 1 мм.
2. Установив таким образом деталь в отверстие, с помощью специального инструмента начинают проводить расширение трубы.

Сперва на металлической трубе появляются небольшие и упругие следы деформации, которые в результате превращаются в окончательные. Это означает, что труба начала расширяться. После расширения зазор должен полностью исчезнуть, а сама труба тщательно закрепиться в трубном отверстии. Таким способом проводят первый этап вальцовки, который еще называют привальцовкой или прихваткой. В процессе привальцовки происходит деформация только самой трубы.

1. В дальнейшем внешняя поверхность трубы в процессе расширения давит на отверстие трубного барабана, поэтому металл барабана начинает деформироваться. После окончания вальцевания стенки металлического трубного барабана, получившие упругую деформацию, захотят вернуться в прежнее положение и станут давить на трубу. Возникнет сильное сжимание, благодаря чему соединение станет плотным, надежным и долговечным. Таким способом проходит второй этап вальцевания – развальцовка.
2. Если с вальцовкой труб переборщить то металл барабана может слишком сильно деформироваться, а труба расширится больше, чем того требует технология. В результате может произойти разрыв, что приведет к меньшей прочности и плотности соединения. Такой результат получится, если вальцевание не довести до нужного уровня. Для того чтобы подобного не случилось, нужно правильно подбирать инструмент для вальцевания.

Для того чтобы получить деталь с точным радиусом, необходимо знать и учитывать принцип работы используемых вальцов и инструментов, а также способы работы с ними и соблюдение правильно выполненной технологии. Нужно придерживаться инструкций крепления деталей в процессе обработки и учитывать особенности деформации обрабатываемого материала.

Вальцовка обечаек – важнейший технологический процесс, без которого нельзя даже представить производство цилиндрических деталей. Рассмотрим более подробно его особенности, технологию и используемый инструмент.

1 Терминология и суть вальцовки

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.

2 Технология и особенности дефектов

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 , 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.

3 Что справится с вальцеванием обечаек?

Вальцевание цилиндрических элементов возможно только при использовании или 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.

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.