Развальцовка листового металла. Вальцовка листового металла – что происходит во время работы на станке? Значение слова вальцевание

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.

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:

отдельных марок нержавеющей стали;
меди, алюминия и сплавов данных металлов;
углеродистых стальных сплавов;
оцинкованной стали.

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:

формирование из узкой металлической полосы трубного изделия круглого, квадратного или прямоугольного профиля (при помощи данного метода производят трубопрокат сварного типа; по похожей технологии выполняется вальцовка металлического уголка);
изменение формы поперечного сечения, наружного диаметра и толщины стенок готового трубного изделия – вальцовка труб (по такой технологии обработке могут подвергаться как бесшовные, так и сварные трубные изделия);
формирование на отдельных участках трубного изделия изгибов с требуемыми параметрами – гибка труб;
изготовление из листового металла изделий цилиндрической (вальцовка обечаек), конической (вальцовка конусов) и овальной формы;
увеличение диаметра (расширение) обрезанного конца металлической трубы – развальцовка (при помощи данной технологии выполняется подготовка металлических изделий к их соединению между собой; в частности, именно таким образом подготавливают к монтажу трубки для кондиционеров);
уменьшение диаметра (сужение) обрезанного конца трубного изделия – завальцовка труб.

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.

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.

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:

Т – для обработки труб с внутренним диаметром в диапазоне 5,6–12,5 мм (особенностью инструмента данной серии является то, что с его помощью вальцевать можно на ограниченную глубину);
СТ – для вальцовки сварных изделий, внутренний диаметр которых находится в интервале 6–11 мм (также имеет ограниченную глубину вальцевания);
Р – для обработки трубопроката диаметром 1,2–4 см (максимальная величина развальцовки при использовании такого инструмента составляет 4,87 см);
РТ – для работы с трубами диаметром 0,55–1,15 см (при этом увеличиваться внутренний диаметр изделия может до 1,29 см);
СР – для вальцовки на более значительную глубину (максимальная величина развальцовки инструментами данной серии составляет 3,23 см);
5Р – для обработки тонкостенного трубопроката из нержавеющих стальных сплавов.

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.

Вальцовка

Вальцо́вка (вальцева́ние ) - технологическая операция деформирования листового материала (например, жести) вдоль некоторого направления или радиального деформирования трубы. Часто, особенно в промышленных масштабах, вальцовка листов осуществляется в ковочных вальцах , а труб - с помощью специального инструмента - вальцовки, откуда и произошло название данной операции. Обработке подвергаются любые пластичные металлы , резиновые смеси, пластмассы . С помощью вальцевания получают готовые детали, точные заготовки для штамповки и др.

Вальцовка - инструмент, предназначенный для радиального деформирования трубы в отверстии трубной решётки (коллектора) теплообменного аппарата с целью создания прочно-герметичного соединения. Технологический процесс закрепления труб с использованием вальцовок называется развальцовка . В зависимости от особенностей конструкции теплообменных аппаратов и типоразмеров труб используются различные типы вальцовок. Так, для труб малого диаметра (до Dвн. менее 12 мм) используются вальцовки серии "Т", "СТ" и "РТ", для труб с внутренним диаметром от 12 до 40 мм используются вальцовки серии "Р" и "СР" (в зависимости от глубины вальцевания). Для развальцовки котельных труб используются вальцовки серии "К" (крепежные) и серии "КО" (крепежно-отбуртовочные). При закреплении особотонкостенных труб (напрмер, 28х0,5 мм) используются пятироликовые вальцовки серии "5Р". В качестве привода вальцовок используются реверсивные вальцовочные машины (пневматические и электрические) с автоматическим контролем крутящего момента. Контроль процесса развальцовки осуществляется по формуле: Dвн. после развальцовки = D вн. до развальцовки + диаметральный зазор между трубой и отверстием трубной решётки + 10% толщины стенки трубы. Основными техническими характеристиками вальцовки являются: 1. Диапазон развальцовки, т.е. диапазон от минимального внутреннего диаметра трубы, в который вальцовка может быть вставлена до максимального внутреннего диаметра трубы, на который она может быть радиально деформирована. 2.Глубина развальцовки, т.е. длина линейногоучастка трубы, на которую данной вальцовкой можно радиально деформироватеьб трубу. При этом бывают вальцовки как с фиксированной длиной развальцовки, так и с регулируемой. Важнейшим параметром качества развальцовки является её стойкость. Стойкость вальцовки определяется количеством концов труб конкретного типоразмера из конкретного материала, которые могут быть закреплены одной вальцовкой до замены веретен и роликов.

Литература

«Большой энциклопедический словарь». - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Большая Российская энциклопедия»; СПб.: «Норинт», 1998. - 1456 с.: ил. (ISBN 5-85270-160-2 ,ISBN 5-7711-0004-8)

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Вальцовка" в других словарях:

- (вальцевание) пропускание железных или др. плит между 2 мя валами, для сжатия или уплотнения. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907. ВАЛЬЦОВКА вальцевание, прокатка между двумя валами железных полос или… … Словарь иностранных слов русского языка

ВАЛЬЦОВКА, вальцовки, жен. (тех.). 1. только ед. Действие по гл. вальцовать. 2. Машина, которой вальцуют. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ВАЛЬЦОВКА, и, жен. (спец.). 1. см. вальцевать. 2. Инструмент, к рым вальцуют. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

- (Rolling) прибор, служащий для раскатки концов трубок котла, холодильника и др. подобных установок после их постановки на места для закрепления в трубных досках. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство… … Морской словарь

Инструмент для раздачи путем вальцования труб, вставленных в отверстия передней и задней решеток паровозного котла в целях плотного закрепления их в этих отверстиях. В. состоит из трех или более роликов, укрепленных в общей оправке и раздвигаемых … Технический железнодорожный словарь

Сущ., кол во синонимов: 2 вальцевание (3) металлообработка (59) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

вальцовка - Ндп. прокатка Штамповка изделий при относительном вращении частей штампа или исходной заготовки в процессе деформирования. [ГОСТ 18970 84] Недопустимые, нерекомендуемые прокатка Тематики оборуд. для бесстружечной обработки … Справочник технического переводчика

Pinch trimming Вальцовка. Отделка краев труб или оболочек путем помещения или сдавливания фланеца или края над режущей кромкой постоянного кернера или над режущей кромкой кернера вытяжки. (

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:

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.

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.

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.

Формирование пригодного для строительных нужд трубного изделия не ограничивается изготовлением базовой профильной основы. Для интеграции заготовки в общую сеть системы водопровода или отопления необходим изначальный расчет размеров конкретной трубы. Но даже после подготовки подходящего по своим параметрам отрезка может потребоваться операция вальцовки. Данная процедура необходима для придания изделию нужного изгиба. Однако вальцовка труб отличается от обычного сгибания. Так, если деформировать трубу посредством обычной физической силы с применением слесарного инвентаря, то на выходе получится зауженный участок, способный нарушить циркуляцию обслуживаемой среды. Этим и обусловлена сложность вальцовки и специфика инструментов для ее выполнения.

Общие сведения о технологии

Данная операция является одной из самых распространенных в области металлообработки. Ее отличает особый технологический подход к реализации процесса деформирования. Также, в отличие от многих операций, реализующих изменение структуры жесткого материала, вальцовка труб практически не предполагает дополнительных внешних воздействий. То есть процедура выполняется сугубо путем механического воздействия без теплового облучения или нагнетания давления. Это позволяет в ходе выполнения вальцовки не менять структурное состояние металла и полностью сохранять его положительные качества. Кроме того, вальцовке подвергаются не только металлические, но и пластмассовые, и даже резиновые изделия. Другое дело, что более мягкие заготовки можно подвергнуть деформированию и с помощью других обрабатывающих действий.

Инструмент для выполнения операции

Как уже отмечалось, стандартным слесарным инвентарем данную работу выполнить нельзя. То есть, в принципе, результат возможен, но его качество будет крайне низким. Поэтому мастера используют специальный инструмент для вальцовки труб, который обеспечивает оптимальную линию сгиба с сохранением цельной основной структуры материала. Существует две категории таких инструментов - это ручные модели и станки. Первый вариант отличается простой конструкцией и рассчитан на выполнение сгибов нетолстых

Станок больше подходит для использования в профессиональных нуждах. С его помощью получают на потоке качественно деформированные детали, пригодные для использования в разных сферах. При этом станок для вальцовки труб имеет несколько типов. Они отличаются в основном по возможностям работы с тем или иным диаметром трубы. Впрочем, есть и классификация по характеристикам материалов, пригодных для вальцовки на конкретном оборудовании.

Этапы выполнения вальцовки

Начинается процедура с очистки места выполнения вальцовки. Металл в этой зоне тщательно обрабатывается легкими абразивами, а при необходимости и химическими составами. Далее заготовка интегрируется в место фиксации. На этом этапе важно обеспечение качественного крепления, что позволит без серьезных огрехов продолжить рабочий процесс. Местом фиксации обычно выступает платформа с отверстиями типоразмера, подходящего к определенному формату заготовок. На следующей стадии к работе подключается активный инструмент в виде пневматического или электрического шуруповерта. Задача этого устройства заключается в механическом деформировании. Так, вальцовка будет выполняться в процессе вращения насадки, введенной во внутреннее пространство изделия. Очень важно подобрать правильную оснастку, иначе появится риск разрыва поверхности трубы.

Особенности вальцовки медной трубы

Работа с медью, с одной стороны, имеет преимущества, поскольку материал мягкий и податливый в механической обработке, с другой - именно его пластичная структура налагает на мастера высокую ответственность. Дело в том, что малейшее отклонение от нормативных параметров деформирования может безвозвратно испортить заготовку. Поэтому вальцовка для медных труб представляет собой инструмент с конструкцией, позволяющей плавно менять форму изделия. Как правило, такие приспособления имеют винтообразную ручку, управление которой медленно изменяет форму трубы. Опять же, высокая осторожность в таких операциях обусловлена тем, что медные трубы часто используются в технологичном оборудовании типа холодильников, кондиционеров и сплит-систем.

Особенности вальцовки листового металла

Внешне операции вальцевания труб и листового металла похожи, но в результате получаются несколько иные форматы заготовок. В данном случае перед мастером стоит задача получения цилиндрического или полукруглого отрезка металла, который будет отличаться равномерностью, относительной гладкостью с учетом радиальности, а также отсутствием бугров и вмятин. Такой результат можно получить при помощи ковочных или При этом надо понимать, что вальцовка листа в трубу имеет и другое отличие от деформации готового проката. Если традиционные вальцовочные механизмы в основном работают с тонкими или, во всяком случае, мягкими материалами, то листогибочное оборудование качественно обслуживает и нержавеющую сталь, и оцинкованные изделия.

Операция развальцовки

Развальцовка - это операция, в результате которой происходит расширение краев трубы. Это действие требуется, если конкретный отрезок планируется соединять с патрубком иного типоразмера. Выполняется процедура также или посредством ручного закручивающегося инструмента, или с помощью автоматического оборудования. Надо отметить, что вальцовка труб нередко сопрягается с данной операцией, если нужно получить разные параметры изделия в противоположных концах. Однако следует учитывать и другой нюанс. Частые механические деформации металла вредны для его технического состояния.

Сферы применения технологии

Среди основных отраслей можно выделить коммунальное обеспечение. Инженерные системы, в инфраструктуре которых используются трубопроводы, в первую очередь нуждаются в доработке новых труб и модернизации старых. Также используется технология и в более узких сферах, среди которых изготовление бытовой и промышленной техники. Если для упомянутого холодильника или кондиционера вальцовка труб позволяет обрабатывать медь с высокой точностью, то оборудование для производственных сфер аналогичные операции выполняет с нержавейкой и даже некоторыми сплавами инструментальных сталей.

Заключение

Несмотря на внешнюю легкость и простоту, выполнение вальцевания требует большого опыта. Конечно, в некоторых случаях, например при обновлении старого трубопровода, деформация высокой точности не нужна, поскольку ее скроют монтажные переходники. Но есть и другие ситуации, когда имеет значение даже миллиметровый изгиб. К примеру, вальцовка нержавеющих труб, которые в дальнейшем будут формировать обеспечение среды газификации, может производиться только на профессиональном оборудовании. Но и в этом случае следует подбирать оптимальную модель вальца. Существуют версии, которые работают с алюминием и медью, а также высокотехнологичные установки, способные обслуживать в автоматизированном режиме коррозионно-стойкие и титановые сплавы.

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.