Вальцовка (вальцевание) труб и металла: особенности технологии

Вальцовка труб – необходимая часть процесса частичного изменения формы труб, благодаря чему полым изделиям из металла придают требуемую конфигурацию или расширяют диаметр. Трубы можно вальцевать в разных направлениях, в зависимости от предполагаемого результата. Процесс изменения диаметра производится на станках в цеху или в домашних условиях – с помощью простейших приспособлений. При помощи метода вальцовки также доступно формирование изделий из металлического листа.

Для изменения первоначальной формы трубы применяют операцию вальцевания

Особенности процесса вальцовки

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

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

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

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

• алюминий;
• черный металл;
• мягкие сплавы;
• оцинковка.

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

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

Наиболее распространенные способы формовки металлических изделий после прокатки профильной трубы:

• растяжение;
• гнутьё;
• наматывание;
• развальцовка отверстий.

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

• Вальцовку как способ изменения ширины входного отверстия, просвета или диаметра трубы при термической обработке и сварке.
• Вальцевание изгибов труб.
• Завальцовка как метод уменьшения диаметра.
• Вальцовка отрезка бесшовного трубопровода.
• Развальцовка заготовки для изменения диаметра трубы (увеличение).

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

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

Вальцовка алюминиевых труб — Справочник металлиста

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

Как выполняется вальцовка труб – варианты и способы

Что такое процесс вальцовки

Производство трубной продукции

Процесс развальцовки

Завальцовка

Профилирование трубной продукции

Трубогибы

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.

Стоимость услуг

Инструмент для вальцовки труб.

Рис. 3. Крышечная вальцовка (самоподающая):

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

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

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

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

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

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

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

Вальцовка труб видео.

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

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

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

в) процесс вальцовки протекает равномерно и плавно.

Пример такой вальцовки вы можете посмотреть на видео ниже.

Набор для развальцевания труб

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

• Электрический развальцовщик.

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

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

Стадии развальцовки

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

Для чего необходима развальцовка

Сегодня имеется очень большой выбор разных видов медных труб, а также элементов, которые необходимы для их соединения. Поэтому с легкостью можно подобрать нужный профиль или фитинги. Но бывают случаи, что вальцовка трубки своими руками просто необходима. Ее нельзя заменить, если: • Оборудования необходимой формы не делается на производстве. • Фитинги имеются в продаже, но в данный момент нет возможности их приобрести. • Нужно точно подогнать изделие.

Инструменты для вальцевания

Конечно, для правильной развальцовки трубы своими руками надо иметь специальный инструмент. Но можно простое оборудование сделать из материалов. Это шаблон, имеющий вид конуса, он вставляется в трубку и ее проворачивают до того, пока не получится необходимый результат.

Приспособления для развальцовки медных труб

В таком оборудовании есть свои минусы: • Нельзя провести контроль над точностью подгонки. • Могут изменить свою форму стенки медных трубок. Поэтому самому выполнять вальцовку – это не надежный способ, для того, чтобы провести обработку. Его можно использовать редко, например, в одном конкретном случае. Так как он все-таки не совсем применим для того, чтобы проводить крепление в системе водоснабжения, установке кондиционера или холодильные установки.

Рекомендуем: Флюс для пайки медных труб

Схема правильной развальцовки труб

А чтобы работа была выполнена правильно, вы должны найти более надежные инструменты. В домашних условиях для использования подойдет вальцовка в виде конуса. Она оснащена струбцинами, для того, чтобы надевать медные трубки любых размеров. Но получаемый результат не совсем хорош. Специальный набор для вальцовки трубок имеет в своем составе оборудование с трещоткой предохранительной. А самый главный инструмент, входящий в данный набор, это развальцовщик. Он специально предназначен для работы с медными трубками.

Специфическая терминология разных методов вальцовки

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

Обобщая терминологию, стоит упомянуть, что вальцовка – это:

• изменение формы трубы (превращение в круглую, квадратную, овальную форму);
• гибка под углом или по радиусу;
• формование круглой или плоской заготовки в изделие в форме трубки;
• расширения торца или увеличение одного конца трубы, чтобы подготовить к стыковке с деталью или фрагментом трубопровода;
• обжим концовки конца трубы, чтобы создать герметичную состыковку (уменьшение диаметра);
• резка металла с приданием концовке трубы другой формы и диаметра.

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

Для развальцовки труб из мягких металлов используются ручные инструменты

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

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

• зажим (экспандер);
• трещётка (регулирует силу нажатия);
• конус или воронка (меняет диаметр на большее значение).

Внимание! Конусообразное оборудование используется для податливых и пластичных металлов.

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

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

Как выполняется вальцовка труб – варианты и способы

Что такое процесс вальцовки

Производство трубной продукции

Процесс развальцовки

Завальцовка

Профилирование трубной продукции

Трубогибы

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.

Специалисты рекомендуют задействовать ручной инструмент в тех случаях, когда трубная продукция сделана из мягких металлов. Например, когда выполняется вальцовка алюминиевых труб или изделий из меди (прочитайте: «Как выполнить вальцовку для медных труб – теория и практика от опытного мастера»).

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

Зачем и где используется?

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

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

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

• соединение блоков кондиционера при установке;
• прокладка газовых и сантехнических труб;
• при пайке медных трубок холодильных установок;
• замена трубок тормозной системы автомобиля.

Механическая завальцовка труб

Потребуется простая доработка резцедержателя на обычном токарном станке (подойдет даже малогабаритное оборудование настольного исполнения). К резцедержателю изготавливается поворотная рукоятка, на одном конце которой устанавливается полукольцо со значением радиуса так называемого естественного изгиба. Полукольцо должно быть изготовлено из быстрорежущей стали марки Р6М5 и выше. Дно инструмента изготавливается в виде грибка: это позволяет более равномерно распределить деформации среза и исключить брак. Для труб в холодном состоянии значения радиуса естественного изгиба приведены в таблице:
Как завальцевать изделие на токарном станке? Заготовка закрепляется в патроне станка, при этом необходимо точно рассчитать глубину установки заготовки в патрон, чтобы ход рукоятки совпадал с местом формирования глухого отверстия. После включения станка рукоятку подводят к поверхности трубы, и , нажимая на заготовку, производят завальцовку. При этом материал интенсивно нагревается, что снижает усилие, повышая одновременно и пластичность заготовки.Рукоятка должна иметь ход не менее 1800, причем для обеспечения качества деформирования, в резцедержателе стоит предусмотреть фиксирующие отверстия под штифты, количество и расположение которых будут соответствовать чаще всего употребляемым типоразмерам завальцовываемых труб.

В ходе механизированной завальцовки происходит следующее. В начальный момент вдавливания полукольца происходит пластическая деформация стенки трубы. Вследствие сухого трения материал интенсивно нагревается, теряет продольную устойчивость и начинает изгибаться в направлении действующего деформационного усилия. При дальнейшем повороте ручки происходит смыкание металла с противоположной стенкой, которое сопровождается кузнечной сваркой обеих частей. В момент окончания поворота грибкообразное дно полукольца формирует на завальцованном участке полусферическую заглушку.

Завальцовка на токарном станке обеспечивает полную герметизацию дна трубки. Вследствие этого завальцованное изделие может применяться в трубопроводах, предназначенных для прокачки практически любых жидких и газообразных сред.

Особенности вальцевания в домашних условиях

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

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

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

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

Приспособления для работы

Для развальцевания своими руками трубок, изготовленных из меди, применяют специальные приспособления. Они могут быть двух видов:

1. С ручным приводом.
2. С электрическим приводом.

Они используются для монтажа систем отопления, водоснабжения и кондиционирования. Инструменты с электрическим приводом чаще всего совмещают в себе несколько функций: можно не только развальцевать при их помощи трубку из меди, но и согнуть её под тем углом, который вам необходим.

Каждое приспособление для развальцовки трубок работает, основываясь на принципе пластической деформации.

Именно по этой причине важным является тот факт, чтобы оно с такими процессами могло справляться очень бережно и не нарушать гладкость внутренней поверхности стенок и однородность структуры материала, а также сохранить равномерную толщину стенок.

Для качественной развальцовки трубок из меди можно применить приспособления, указанные далее.

Ручной шаблон

Это приспособление, имеющее конусообразную форму, оно изготавливается из сплава, который тверже меди. К достоинствам подобного приспособления относят простоту в применении и низкую цену. Но при его использовании могут разрываться стенки изделия из меди. А это значит, что о высоком качестве развальцовки не может быть и речи.

Механический развальцовщик

Главным рабочим органом этого устройства является валик, который состоит из твёрдого сплава. Перекатываясь по краю медного изделия, валик придаёт ему необходимую конфигурацию. При работе механическим развальцовщиком можно сделать равномерную деформацию участка трубки, который обрабатывается, а на её конце формировать стенки с одинаковой толщиной и высоким качеством их внутренней части.

Развальцовщик с наличием электрического привода

В этом инструменте есть набор насадок, которые меняются в зависимости от необходимой толщины стенки. Электрический развальцовщик позволяет обрабатывать медные трубки с меньшими трудозатратами и большей производительностью. К недостаткам такого прибора можно отнести его высокую цену. Аккумулятор способен отработать примерно 100 операций.

Эспандер

Это устройство ручное. Оно позволяет за одно движение развальцевать конец медного изделия, работая по принципу рычажного механизма. Несмотря на то что конструкция инструмента довольно проста, есть и определённые недостатки. Одним из них, и, пожалуй, наиболее существенным, является тот факт, что контролировать толщину стенок изделия, которое подлежит обработке, невозможно. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что о качественном результате говорить не приходится.

Читать также: Приспособление для заточки сверл отзывы

Профильные изделия

Изделия из профиля изготавливают в последовательности таких действий:

• Штрипсы –заготовки из стали плоской формы, нарезают узенькими полосками.
• Полоски сваривают встык, чтоб образовалась бесконечная лента, которая наматывается сверху на барабан.
• Когда лента необходима, ее спускают на станок и сворачивают в круглые заготовки.
• Край варится, в большинстве случаев при помощи индукционного тока.
• Вальцовочная машина придает ту форму, которая нужна. Механические вальцы могут сделать любую форму, хоть и профиль человека при желании.

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

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

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

Виды соединения элементов

На сегодняшний день применяются два способа соединения медных труб: муфтами и пайка. Способ, который вы выберете в процессе работы, полностью повлияет на ход ваших действий.

При соединении изделий муфтами необходимо придерживаться такого порядка действий:

1. Нужно хорошо зачистить края трубы.
2. На торец трубки необходимо надеть муфту.
3. После этого в работу необходимо включить развальцовщик. В него нужно вставить подготовленную трубу и проворачивать винт оборудования до тех пор, пока угол изгиба не достигнет 45 градусов.
4. После этого из развальцовщика следует достать обработанное изделие и при помощи муфты соединить его с другим элементом.

Специалисты рекомендуют новичкам и неопытным домашним мастерам после развальцовки применять муфтовое соединение труб.

При соединении труб пайкой выполните следующие действия:

1. При помощи специальной щётки хорошо зачистите края трубы.
2. Трубу вставьте в развальцовщик, а края её расширьте таким образом, чтобы можно было в неё вставить вторую трубу. При этом между трубками должен быть небольшой зазор.
3. Нанесите флюс на трубу, которую поместили внутрь и вставьте её в развальцованную сопрягаемую трубу. Глубина вставки должна равняться диаметру трубки.
4. Прогрейте стык двух труб при помощи газовой горелки или паяльника. Припой должен будет хорошо расплавиться и полностью удалить зазор между поверхностями трубок.
5. Поместите спаянные элементы на горизонтально расположенную поверхность и дождитесь остывания до температуры воздуха. Только после остывания можно работать со спаянной трубой.

Когда будете выбирать прибор для развальцовки, учтите диаметр изделий, с которыми вы планируете проводить работы. Для систем отопления диапазон сечения колеблется в пределах 32—40 миллиметров. А для систем кондиционирования применяются изделия, диаметр которых не превышает 16 миллиметров. А ещё нужно опираться на такие критерии, как качество получаемого раструба и возможность использования сменных насадок для различного сечения труб.

В статье пойдет речь о вальцовке для медных труб, ее назначении и технологическом процессе.

Сперва стоит разобраться, о чем вообще идет речь. Вальцовка — это обычное изменение формы материала. В промышленных масштабах с задачей справляются с помощью специальных высокопрочных валов. Они прокатываются несколько раз по заготовке, пока не получится нужный профиль.

Технология

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

• ГОСТ 13954-74 (переиздан в январе 1988 г. с Изменениями №1, 2). Концы труб, развальцованные для соединений трубопроводов по наружному конусу. Конструкция и размеры.
• ГОСТ Р 55601-2013. Аппараты теплообменные и аппараты воздушного охлаждения. Крепление труб в трубных решетках.
• ГОСТ 28941.12-91. Соединения трубопроводов с развальцовкой трубы. Концы труб развальцованные.
• ОСТ 26-02-1015-85. Отраслевой стандарт. Крепление труб в трубных решетках. Министерство химического и нефтяного машиностроения.
• СТО 002203680014-2009. Крепление труб в трубных решетках кожухотрубчатых теплообменных аппаратов и АВО.

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

Развальцовка трубы теплообменного оборудования

Обзор процесса развальцовки труб: вальцовки и реверсивные вальцовочные машины для ремонта теплообменников, секреты и особенности процесса вальцевания труб.

Перед тем как рассмотреть процесс развальцовки труб, обратим внимание на определение слова. Понятие «вальцовка труб» означает одновременно две вещи:

1. Операцию по деформированию труб (сгибание труб).
2. Радиальную деформацию трубы (увеличение диаметра трубы) для получения герметичного соединения внешних стенок трубы и трубной решетки. Процесс применяется в основном при ремонте теплообменного оборудования (котлы, бойлеры, теплообменники колонного и емкостного типа, испарители, конденсаторы, подогреватели, охладители). Именно об этом процессе мы и будем говорить в статье.

1 Вальцевание труб: особенности процесса?

В некоторых ситуациях при создании герметичных соединений трубопроводов невозможно применить сварное или резьбовое соединение. Вальцовка труб в таких случаях является практически единственным эффективным способом обеспечить оптимальную сцепку частей теплообменной системы.

Наиболее распространен метод вальцевания при изготовлении теплообменного оборудования. С его помощью создается эффективное соединение трубы с трубными решетками.

2 Специфика вальцовки труб: 3 закона профессионала

Технология вальцевания обеспечивает надежную сцепку частей трубопровода: трубы и трубной решетки. Однако, для достижения максимального результата необходимо следовать определенным требованиям обработки и соблюдать правила вальцевания:

1. Вальцевание допустимо производить только с трубами из металлов: черная и нержавеющая сталь, оцинковка, алюминий и другие.

2. Для точного подбора инструмента вальцевания нужны 2 показателя: диаметр трубы, подлежащей вальцовки, и толщина его стенок;

4. Каждый диаметр вальцевания должен выполняться оборудованием определенной серии.

Многолетний опыт работы специалистов нашей компании показывает, что все этапы вальцовки должны выполнять квалифицированные специалисты. От уровня подготовки работника зависит до 30% надежности соединения.

3 5 этапов процесса вальцевания трубы

Суть процесса вальцовки – подгон концов двух помещенных друг в друга частей трубопровода по диаметру до полной герметизации.

Весь процесс вальцевания мы разделяем на несколько этапов:

1. Установка трубы в трубную решетку. При этом образуется зазор.

2. Расширение диаметра внутренней трубы при помощи специальных инструментов — вальцовок и вальцовочных машин.

3. Привальцовка – в процессе воздействия оборудования внутренняя труба, расширяясь, подвергается деформации.

4. Развальцовка — увеличиваясь в диаметре, внешняя поверхность оказывает давление на отверстие барабана трубы, отчего он начинает также деформироваться. После завершения работ по вальцеванию стенки барабана начинают активно давить на трубу, поэтому соединение становится полностью герметичным.

4 Подводные камни вальцевания

При проведении вальцовочных работ возникают различные производственные риски. Так, например, если затянуть процесс вальцовки, то деформация материала барабана превысит допустимые нормы.

В такой ситуации произойдет чрезмерное расширение трубы, а прочность и надежность ее стенок значительно снизится. Как следствие – снижение уровня герметизации соединения.

Недостаточный уровень вальцевания также пагубно скажется на конечном результате.

Чтобы избежать подобных промахов в работе, специалист должен четко знать и учитывать специфику вальцовок различных серий. Применять их необходимо только в соответствии с предназначением. При этом объект вальцевания должен быть обработан криогеном. Это позволит увеличить прочность трубы, снизить уровень истирания и увеличить срок службы конструкции.

КСТАТИ.

Мы рекомендуем приобретать специальные реверсивные вальцовочные машины с автоматическим контролем крутящего момента. Отрегулируйте реверс, протестировав машину на одной из трубок теплообменника, зафиксируйте его и спокойно проводите развальцовку остальных трубок без опасности чрезмерной или недостаточной деформации

Узнайте больше об особенностях процесса вальцевания труб теплообменного оборудования у специалистов нашей компании.

Для этого позвоните по бесплатному по России номеру телефона, напишите письмо на электронную почту или обратитесь через онлайн-консультант портала.

Наши сотрудники обязательно ответят на любые Ваши вопросы о вальцевании труб, а также помогут подобрать оборудование нужной серии.

Вальцовки серии Т с фиксированной глубиной вальцевания

Посмотреть

Вальцовки серии Р с регулируемой глубиной вальцевания

Посмотреть

Методы

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

• Горячее вальцевание. Используется при работе с материалами, обладающими высоким сопротивлением к деформации. Например, нагрев используется при вальцовке пластиковых труб по радиусу.
• Холодное вальцевание. Применяется для мягких материалов, таких как медь, алюминий, низкокачественная сталь и им подобные.

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

При развальцовке различают три основных типа воронки.

• Обычная воронка. Самый просто вариант, встречается повсеместно.
• Евростандартный грибок. Подобный тип часто встречается на автомобилях европейского производства. Внешне напоминает автомобильную покрышку.
• Воронка с двойным сложением окраины. Воронки такого типа распространены в автомобилях американского производства.

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

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

В каких случаях нужна развальцовка тормозных трубок

По тормозным трубкам, как уже говорилось выше, тормозная жидкость под высоким давлением подается ко всем элементам системы. Когда пропускная способность таких трубок ухудшается, вся система начинает работать неэффективно, что приводит, в частности, к значительному увеличению тормозного пути. О том, что элементам тормозной системы, в том числе и трубкам, требуется диагностика (и, возможно, ремонт), могут свидетельствовать следующие характерные признаки:

• появление посторонних звуков и пульсирующих движений при нажатии на педаль тормоза;
• свободное движение педали тормоза при нажатии на нее;
• утечка тормозной жидкости, что приводит к снижению давления и, соответственно, к неэффективному торможению и интенсивному износу тормозных колодок;
• ведение автомобиля в сторону при торможении (такая ситуация, хотя и является косвенным признаком, также может указывать на то, что тормозные трубки нуждаются в ремонте).

Старые тормозные трубки в ужасном состоянии следует срочно заменить даже при отсутствии протечек

Однако основным признаком того, что тормозные трубки полноценно не выполняют свои функции и требуют развальцовки, является увеличение тормозного пути. Наиболее частыми причинами ухудшения работоспособности тормозных трубок являются:

• нарушения в конструкции шестигранных головок, которыми снащены такие трубки;
• ухудшение качества и надежности резьбовых соединений, попадание в них сора или закоксованной жидкости.

Такие неисправности, негативно отражаясь на техническом состоянии отдельных элементов тормозной системы, значительно снижают эффективность ее работы. Именно поэтому специалисты и автопроизводители рекомендуют проводить ее диагностику раз в полгода. Если привязываться к километражу, то выполнять такую процедуру необходимо через каждые 50 000 км пробега, а осуществлять замену резиновых трубок вне зависимости от их технического состояния надо через каждые 125 тыс. км пробега транспортного средства.

Инструменты и оборудование

В производстве процесс вальцевания выполняется не только с помощью обычных или пневматических ручных инструментов – для этого также применяют токарный станок, вальцовый трубогиб или прокатный станок. Использование подобных специализированных станков и инструментов обуславливается размерами заготовок и материалами, из которых они сделаны.

Именно от свойств и параметров материала заготовки зависит, какой категории будет использоваться инструмент при обработке.

• Категория Т – используется при обработке трубок с внутренним диаметром от 5,6 до 12.5 мм. Глубина вальцевания ограничена.
• Категория СТ – применяется при вальцевании сварных изделий, внутренний диаметр которых равняется 6-11 мм. Так же, как и у инструментов группы Т, у СТ ограничена глубина использования.
• Категория Р – предназначена для изделий диаметром от 1,2 до 4 см. Максимальное значение развальцовки равняется 4,87см.
• Категория РТ – используется для видов с внутренним диаметром 0,55-1,29 мм.
• Категория СР – применяется для толстых трубных решеток, глубина развальцовки равняется 3,23 см.
• Категория 5Р – предназначена для трубок из нержавеющей стали с тонкими стенами.
• Категория К и КО – подходят для развальцовки котельных труб.

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

• Непрерывно-удлинительные. Предназначены для производства изделий диаметром до 110 мм.
• Коротконаправочные. Используются при изготовлении изделий диаметром от 60 до 450 мм.
• Трехвалковые. Применяются для создания толстостенных труб сечением от 35 до 200 мм.
• Пилигримовые. Предназначены для получения бесшовных изделий диаметром от 400 до 700 мм.

Валковые трубогибы представляют собой систему, состоящую из нескольких валков, их количество варьируется от 2 до 3 (реже 4) штук. Два вращающихся нижних валка в такой системе прижимают заготовку к третьему, упорному, вокруг которого изгибается изделие. В результате такой прокатки изменяется профиль внутреннего сечения трубы. Регулировка радиуса получаемого изделия осуществляется подбором диаметра валков и расстояния между нижними элементами. В процессе обработки валки станка должны выдерживать высокие механические нагрузки, поэтому их изготавливают из высокопрочных сплавов стали.

Подобные трубогибы являются довольно универсальным оборудованием и позволяют выполнять вальцевание уголков. Также при помощи вальцов различного вида создаются профильные трубы. Наибольшей популярностью пользуются профильные трубы квадратного (прямоугольного) и овального сечений.

Подводя итоги, стоит еще раз отметить, что термин «вальцевание» включает в себя довольно объемный список технологических процессов. Для получения необходимого результата необходимо грамотно выбрать подходящий инструмент, оборудование и соблюдать условия технологического процесса.

Вальцовка К-45-47 и КО-45-47 представлена далее.

Советы по выбору инструмента

Медную трубку развальцевать несложно, учитывая высокую степень пластичности такого материала. Но для получения хорошего и качественного результата при выполнении такой технологической процедуры, нужно выбирать только специализированные приборы и инструменты. Если пользоваться простейшими приспособлениями, к которым можно отнести эспандеры и болванки, то результат может быть негативным:

1. Если стенки изделия небольшой толщины, то они будут загибаться.
2. При воздействии такого инструмента на стенки изделия могут возникать его разрывы.
3. Добиться равномерной толщины стенки практически невозможно. В итоге такой результат отразится на надёжности формирования соединения.

Преимуществами при применении специализированных инструментов являются такие факторы:

1. После развальцовки внутренняя поверхность изделия становится идеально ровной и гладкой.
2. Даже если вначале процесса не было равномерной толщины стенок изделия, то в процессе развальцовки этот параметр будет достигнут.
3. Практически исключены разрывы стенок трубки из-за постепенной деформации.

Кроме того, применение специального оборудования позволит качественно и оперативно развальцевать конец изделия даже тому человеку, который ранее своими руками такую процедуру не осуществлял.

В развальцовочный набор могут входить такие инструменты:

1. Пружины для изгибания труб.
2. Труборасширитель.
3. Труборез.
4. Ример.
5. Эксцентриковая вальцовка.

Для более качественной развальцовки необходимо особое внимание уделить выбору инструментов. Необходимо опираться на такие параметры, как:

1. Наличие на поверхности обрабатываемого изделия соединительных швов.
2. Необходимость формирования канавок на той части трубы, которая подлежит обработке.
3. Толщина стенок изделия, которое будет обрабатываться.
4. Длина между центрами внутренних отверстий в медной трубке (в том случае если приспособление, которое вы выбрали для развальцовки, позволяет одновременно обрабатывать несколько изделий).
5. Расстояние, на которое трубка будет над рабочей поверхностью выступать.
6. Глубина развальцовки.
7. Внутренний и наружный диаметр изделия.
8. Характеристики того материала, из которого трубка была изготовлена. Особое внимание уделяется степени его пластичности.

Практически все инструменты, которые специально предназначаются для развальцовки трубок из меди, находящиеся в продаже на сегодняшний день отличаются универсальностью. С их помощью можно медные трубки обрабатывать в достаточно широком диапазоне их наружных и внутренних диаметров. В комплекте к такому инструменту идут сменные насадки, определяющие широкий спектр применения.

Вальцовочные инструменты

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

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

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

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

Наиболее востребованный инструмент для вальцевания:

• станок серии Р (изделия с диаметром до 40 мм);
• оборудование РТ (изделия с диаметром до 5,50-11,5мм);
• оборудование серии Т (изделия с диаметром в пределах 6-11мм);
• вальцы СТ (изделия с диаметром 6-11мм);
• оборудование серии СР (части толстых трубных решеток);
• инструментом серии 5Р (тонкостенные изделия).

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

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

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

Трехвалковым трубогибом легко обрабатывать профильные трубы — квадратные или прямоугольные

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

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

Инструменты

Увеличить диаметр мягкой и эластичной медной трубы можно и вручную, просто натягивая ее на коническую болванку подходящего размера.

Однако таким кустарным способом получить раструб с правильной геометрией очень сложно. Стенки могут иметь неоднородную толщину, из-за чего более тонкие растянутся слишком сильно, а толстые не растянутся совсем. Усилие, прилагаемое человеком, также неравномерно, поэтому возможно искривление трубы во время работы и перекос болванки, вследствие чего раструб получится асимметричным и перекошенным.

Чтобы сделать разбортовку аккуратно и сформировать из кромки трубы раструб нужной формы, способный обеспечить в дальнейшем надежное соединение элементов конструкции, используют различные инструменты.

Рекомендуем ознакомиться: Труба полипропиленовая (PPR) армированная алюминием

Экспандер

Это ручной механизм, в котором развальцовка производится простым применением силы, так же как и при использовании конической болванки. Экспандер состоит из двух ручек и расширителя – раздвижного конического элемента, который вставляется в трубу. При воздействии на рычаги части расширителя расходятся в разные стороны, растягивая трубу.

Экспандер недорог и позволяет выполнить работу быстро и без особых трудозатрат. Однако получить качественный результат при помощи этого инструмента трудно. Стенки растягиваются неравномерно, более тонкие участки могут разорваться.

Конусный развальцовщик

Это небольшой набор из двух инструментов: матрицы и собственно развальцовщика.

Матрица – это тиски с несколькими цилиндрическими отверстиями, расширенными сверху до 45⁰. Размеры отверстий соответствуют стандартным диаметрам труб.

Развальцовщик состоит из:

• корпуса с направляющими,
• конусного расширителя,
• управляющего механизма,
• силового винта.

При вращении силового винта, приводящего в действие управляющий механизм, расширитель постепенно ввинчивается в кромку трубы, расширяя ее. Направляющие обеспечивают неизменность взаимного расположения трубы и расширителя, благодаря чему не возникает перекосов и получается ровный и аккуратный раструб.

Механический развальцовщик

Этот инструмент схож с предыдущим, но его рабочим органом является не конус, а набор вальцов. Вальцы не растягивают, а раскатывают стенки трубы, расширяя ее равномерно и постепенно, благодаря чему металл имеет одинаковую толщину на всей развальцованной поверхности, а раструб получается аккуратным и симметричным.

Развальцовщик с электроприводом

Такой вальцовочный аппарат в дополнение к механическому развальцовщику имеет электропривод, благодаря чему работы по расширению труб выполняются быстрее и с меньшими трудозатратами.