Что такое вальцовка металла

Вальцовка листового металла – технологическая операция, которая используется человечеством уже на протяжении многих веков. Безусловно, за весь период существования она стала более совершенной, да и появились новые инструменты, способные максимально облегчить процесс. Сегодня каждый может произвести вальцовку своими руками.

В первую очередь следует разобраться, что же собой представляет вальцевание. Это один из способов деформирования металла, в результате чего последний обретает необходимый рельеф, а именно форму конуса.

Причем такой процедуре подвергается не только листовой металл, но и прутки, трубы и иные профили.

Кроме этого материала можно обрабатывать пластмассы, резиновые смеси, главное, чтобы исходный образец был достаточно пластичен.

Что такое вальцовка металла

Вальцевание металла

Делается эта операция посредством специального одноименного инструмента – вальцовки.

На производстве используются громоздкие станки с гидро- и электроприводом, а вот для домашнего применения сойдут и более простые ручные конструкции, часто сделанные своими руками.

Листовой металл пропускают через валки, в результате чего он обретает цилиндрическую форму. Если обработке подвергаются трубы, то такая операция носит название – развальцовка. С ее помощью можно увеличить диаметр полого элемента.

Почему этот вид обработки столь востребован в современном мире? Все благодаря неоспоримым преимуществам. Прежде всего это холодная деформация, т.е. материал не подвергается воздействию высоких температур, как при сварочных работах. А значит, и свойства его остаются неизменными.

Также можно избежать таких нежелательных дефектов, как холодные и горячие трещины, поры, непровары и т. д. Отдав предпочтение этой обработке, вы можете рассчитывать на равномерное деформирование изделия по всей поверхности. Благодаря такой операции изготавливают точные заготовки, готовые детали и декоративные элементы.

Еще стоит отметить, что вальцовка нашла широкое применение еще и в ювелирном деле.

Станки для вальцевания в основном универсальны и очень просты в управлении. Да и при желании можно собрать такую машину своими руками.

Конечно, если речь идет о производстве, то лучше потратиться и купить профессиональное оборудование, а вот в быту такой самодельный станок станет незаменимым помощником без ощутимых финансовых затрат.

Рабочие элементы делаются только из высокопрочных материалов, что положительно сказывается на их эксплуатационном сроке.

Что такое вальцовка металла

Станок для вальцевания металла

Принцип работы этих машин основывается на процессе «обкатки» листового материала вокруг валка, расположенного сверху, а за счет перемещения боковых валков можно регулировать диаметр обечайки.

Стоит отметить, что абсолютно все вальцы имеют минимальный радиус и ограничение по толщине обрабатываемого металла. Причем чем толще будет лист, тем меньший радиус изгиба получится на выходе. Увеличив радиус самих валков, нужно быть готовым к тому, что при обработке тонколистовой заготовки на этом оборудовании уменьшится минимальный радиус гиба.

В зависимости от количества валков станки делятся на двух-, трех- и четырехвалковые. Наибольшей популярностью пользуются последние два вида. Трехвалковые вальцы бывают симметричными и асимметричными.

В этом случае скорость обработки не превышает 5 м/мин, а лист толщиной менее 6 мм может проскользнуть между рабочими инструментами. Кроме того, точка зажима не имеет точных координат.

К достоинствам такого оборудования следует отнести приемлемую стоимость.

Четырехвалковые станки имеют дополнительный вал, что значительно упрощает вальцевание.

Скорость обработки может превышать даже 6 м/мин, а вероятность выскальзывания листового материала сводится к минимуму, так как все элементы обеспечивают надежное сцепление между собой.

Благодаря полной автоматизации процесса роль оператора незначительна, в его обязанности входит всего лишь ввести нужные параметры. Но, правда, стоимость такого оборудования несколько завышена.

Здесь мы более подробно остановимся на классификации вальцов в зависимости от типа привода. Для единичного производства и бытовых целей отлично подойдет оборудование с ручным приводом. Оно просто в работе и не нуждается в дополнительном питании, т. е. автономно. Компактность, надежность, долговечность и низкая стоимость сделали эти станки весьма популярными.

К тому же вы сможете собрать их своими руками и свести затраты к минимуму. Но в этом случае возможна вальцовка листа толщиной не более 2 мм. Да и приготовьтесь к тому, что работая на таком оборудовании, вам придется прилагать немалые усилия.

Поэтому если планируете наладить серийное производство, то следует отдать предпочтение электрическим либо гидравлическим станкам.

Что такое вальцовка металла

Гидравлический станок для вальцевания

Первые оснащены электрическим моторчиком, за счет которого можно значительно увеличить производительность и толщину обрабатываемого материала. Но автономным это оборудование уже не назовешь, ведь оно работает только от сети.

К тому же его цена значительно выше прочих моделей, да и несколько возрастают затраты на обработку элементов, так как придется платить дополнительно за потраченную электроэнергию. Поэтому следует отдавать предпочтение маломощным станкам.

Конечно, оборудование на 20 кВт справится с поставленной задачей значительно быстрее, но при этом израсходует огромное количество дорогостоящей электроэнергии.

Гидравлические вальцы не нуждаются в питании, при этом они отличаются высокой мощностью. С их помощью можно обрабатывать заготовки, толщина которых достигает 8 мм. Это оборудование в основном оснащено программным управлением, что сводит участие человека к минимуму. К недостаткам следует отнести лишь габариты.

Сейчас мы подробно остановимся на том, как сделать вальцы своими руками и обработать на них лист металла. Задача это несложная, но чтобы получить работоспособное оборудование, следует обладать некими навыками и производить сборку в определенном порядке.

Что такое вальцовка металла

Станок, созданный своими руками

Прежде всего следует составить чертеж будущего станка, а затем подготовить необходимые элементы. Первой собирается станина, чаще всего она состоит из чугуна либо стали. Далее нам понадобится П-образный профиль, который послужит вертикальной опорой.

В верхней части этого элемента следует установить деформирующий узел. Сборка вальцевого механизма идет посредством цепи и звездочек. Ручку устанавливаем только после того, как цепь будет находиться в натянутом состоянии.

Остается зафиксировать вальцы к станинам, делается это посредством подшипников качения.

Когда вы собрали станок своими руками, следует узнать пару слов и об особенностях работы на таком оборудовании. Вальцовка листового металла состоит всего из нескольких этапов.

Сначала подготовленный лист металла зажимают между двумя валками (крайним и средним) посредством рукоятки. Затем необходимо прижать заготовку с помощью третьего вала.

Теперь просто вращаем ручку, если речь идет о простейшем оборудовании, либо запускаем двигатель.

Все о вальцовке

Вальцовка — или вальцевание — процесс обработки труб, в ходе которого изменяется их диаметр, им придаётся иная форма; также сюда входит изготовление деталей, обычно трубок, из металлических листов. Промышленная вальцовка происходит в цехах…

Что это такое?

Вальцовка, вальцевание – это технологическая операция или процесс деформации различного листового металла. Например, жести, меди, стали, а также ряда полимерных композитных материалов.

В ходе вальцевания, путем пропускания через специальные вращающиеся ролики листовой материал равномерно сгибается и приобретает определенную форму.

На выходе получаются цилиндрические, конусообразные и другие фигурные изделия, в зависимости от типа и настроек оборудования.

При вальцевании в большинстве случаев используют холодную штамповку, параллельный нагрев заготовки осуществляется, как правило, только при больших объемах или обработке толстых листов материала.

Реже термин «вальцевание» применяется в отношении технологической обработки металлических труб, когда производится деформация крайнего участка среза изделия для увеличения или уменьшения диаметра.

После обработки одинаковые изначально по диаметру трубы соединяются между собой – плотно вставляются одна в другую. Например, при деформировании трубы по радиусу для ее прочного и герметичного закрепления в посадочном месте трубной решетки теплообменного аппарата.

Расчет такой обработки производится по формуле: D’ = D о + Δ + K×S, в которой:

  • D’ – показатели внутреннего диаметра заготовки после обработки;
  • D о – внутренний диаметр крайнего среза до вальцевания;
  • Δ – диаметральный промежуток между трубой и трубной решеткой;
  • S – толщина стенок заготовки;
  • K – коэффициент вида теплообменного аппарата, показатель колеблется от 0,1 до 0,2.

Сложность данного вида вальцовки определяется двумя главными техническими характеристиками.

  1. Диапазон – разница между изначальным внутренним диаметром заготовки и размерами, до которых она может быть радиально увеличена, то есть деформирована.
  2. Глубина – длина отдельного участка заготовки, на которую допустимо производить деформацию.

Для полноценного же вальцевания листового материала согласно требованиям ГОСТ необходимо специальное оборудование – вальцовочные станки. От мощности и технических возможностей оснащения будет зависеть тип обработки, вид готовой продукции, скорость вальцовки, а также точность и другие конструкционные показатели изделий.

Вальцовка имеет важное преимущество перед другими аналогичными способами – процесс холодной деформации не влияет на свойства металла, материал сохраняет свои изначальные характеристики, не нарушается целостность его структурных соединений. Это особенно важно при обработке различных разнородных металлических сплавов.

Читайте также:  Калитка из профильной трубы своими руками

СТАНКИ, ИМЕЮЩИЕСЯ НА НАШЕМ ЗАВОДЕ

На нашем производстве используются следующие листогибочные станки для вальцовки металла:

Вальцовка металла в Москве (обечайки, трубы, конусы)

Производственная на предлагает услуги вальцовки металла в Москве и области, а также для других регионов РФ. Предприятие располагает парком высокоточного вальцовочного оборудования с ЧПУ. Металлообработка и изготовление труб, обечаек, конусов и других металлоизделий — это прямая специализация компании.

Производственные мощности позволяют выполнять любые объемы работ. Благодаря опытным сотрудникам обеспечивается качественное выполнения самых сложных заказов. Оборудование позволяет обрабатывать такие металлы как:

  • Черная сталь.
  • Нержавеющая сталь.
  • Латунь.
  • Алюминий.
  • Медь.

Область применения

Процесс вальцевания листового металла представляет собой способ деформации, который производят непрофилированным вращающимся инструментом. Это операция холодной штамповки, при которой металл обретает форму конуса. После обработки таким способом структура заготовки становится плотнее, улучшаются ее основные свойства.

Деформацию металла применяют во многих случаях и для разных материалов. Например, вальцевание является подготовительным этапом для штамповки готового изделия. Эта же технология используется для первичной переработки заготовок.

Такой процедуре может подвергаться не только листовой металл, но и трубы, прутки и другие профили, изделия из резиновых смесей и пластмасс. Важно, чтобы материал был в необходимой мере пластичным.

Вальцовку металла часто применяют для уплотнения, сдавливания и плющения заготовок, для придания им равномерного лоска и толщины. Процесс может протекать и в холодном состоянии, и в нагретом. Возможно нагревание валков и изменение скорости прохождения заготовки.

Сегодня вальцовкой металла занимаются не только на производстве, но и в домашних условиях, для чего используют специальный одноименный инструмент. На предприятиях это большие станки с электро- и гидроприводами. Для ремонтных мастерских более подходят простые конструкции, часто изготовленные своими руками.

Технологический процесс деформации металла данным способом состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка оборудования — вальцов.
  2. Прокатка бруска или листа.
  3. Промежуточный отжиг.
  4. Обработка заусениц и трещин.
  5. Завершающий отжиг и прокатка.

Отсутствие заусениц и трещин — одно из главных условий качественного вальцевания. Такие дефекты могут появиться в случае чрезмерно сильного обжима валками бруска либо от неравномерного напряжения и отжига. Выявляют дефекты и устраняют их на четвертом этапе работы после промежуточного отжига. Если этого не сделать и продолжить прокатку, то трещины будут увеличиваться.

Устраняют брак затиранием трещин надфилем и отпиливанием, откусыванием заусениц. Затем, чтобы снять с металла напряжение, заготовку отжигают и продолжают прокатку металла. Образовавшиеся углубления выравниваются.

Понятие вальцовки

Вальцовка (также называют вальцеванием) — технологическая операция, при которой происходит деформация металлических листов. Это формоизменяющая операция холодной штамповки, которая может применяться как в промышленных, так и в бытовых условиях.

Такая обработка позволяет получить заготовки или готовые детали высокого качества без заусениц и трещин. В зависимости от настроек оборудования листы в результате операции получают конусообразную, цилиндрическую или другую фигурную форму.

Вальцовку могут применять и к трубам: в случаях, когда необходимо изменить форму их поперечного сечения. В зависимости от потребностей производства вальцовка может заключаться в:

  • формировании трубного изделия квадратного или круглого профиля из металлической полосы;
  • изменении конфигурации поперечного сечения, диаметра или толщины стенок трубы;
  • увеличении диаметра металлической трубы (развальцовка) или его уменьшении (завальцовка);
  • изготовлении из металлических листов цилиндрических, конических, овальных деталей;
  • формировании изгибов с определенными параметрами на некоторых участках труб.

Вальцевать можно сталь, жесть, медь и разнообразные полимерные композитные материалы. В большинстве случаев обрабатывают холодный металл, однако, если объемы работы большие или толщина материала значительная, в процессе может потребоваться параллельный нагрев.

Для полноценной вальцовки на производстве используется специальное оборудование. Суть вальцевания состоит в том, что листы пропускаются через специальные ролики. Эти ролики, они же вальцы, равномерно вращаются, придавая заготовке из металла нужную форму.

Именно вальцовочные станки, их тип и мощность определяют основные параметры обработки материалов. В частности, с какой скоростью будет происходить вальцовка, какие детали будут производиться.

Характеристика процесса вальцевания

Принципиальная особенность вальцовки листового металла состоит в том, что процесс деформирования происходит по всей контактной поверхности. Это немного снижает производительность, но повышает стойкость прокатных рабочих валиков. К преимуществам вальцовки металла можно отнести:

  1. Снижение эксплуатационных расходов на оснастку и оборудование.
  2. Увеличение эксплуатационного срока инструментов и станков.
  3. Эффективное использование в условиях единичного и мелкосерийного производства.
  4. Снижение потерь от брака.
  5. Низкую стоимость вальцовочной машины в сравнении с гидравлическим или механическим прессом. Затраты на ее приобретение окупаются в течение полугода активного использования.

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

Вальцовку листа металла можно выполнять в нескольких вариантах:

  • в поперечном направлении подачи заготовки;
  • в продольном направлении;
  • при винтовой подаче.

Первый вариант используется для получения коротких труб, второй — длинных.

Процесс листовой вальцовки характеризуется следующими особенностями:

  Оборудование для производства изделий из вторичных полимеров

  1. Деформирование производится крутящим моментом, а не усилием. Значение крутящего момента зависит от условий контактного трения, диаметра рабочих валиков и физико-математических характеристик материала.

  2. При выполнении операции скорость вальцовки не влияет на энергетические затраты, напротив, при увеличении показателя рабочее усилие процесса снижается.
  3. Трение между валками напрямую зависит от поверхности. Снижение шероховатости приводит к снижению трения.

    Поэтому при постоянной эксплуатации вальцовочных машин необходимо периодически шлифовать поверхность оснастки.

При вальцовке стального изделия до 6 мм толщиной исходный металл обрабатывается в холодном состоянии. Если работают с деталями из толстолистового материала, применяют предварительный подогрев.

Вальцовочную машину в таких случаях устанавливают возле печей с безокислительной нагревательной системой. Благодаря этому процесс образования поверхностной окалины снижается.

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

Этапы работы

Мы работаем с вашими чертежами или сами составляем их с учетом ваших требований. Вам нужно лишь предоставить эскиз, фото изделия, техническое задание или описать сферу применения готового элемента. Все расчеты и проектирование мы выполним самим. Результаты нашей работы предоставляем заказчику, утверждаем все нюансы и только после этого приступаем непосредственно к вальцовке.

После согласования проекта мы заключаем договор, в котором будет указана конечная стоимость всех работ по вальцовке и срок их выполнения. Итоговая стоимость услуг озвучивается сразу и не меняется в процессе. Она рассчитывается индивидуально и зависит от многих факторов: сложность проекта, трудоемкость и объем работ, сроки выполнения заказа.

Следующий этап — это непосредственная работа наших специалистов по обработке заготовки.

Завершающий этап — это передача проделанной работы заказчику. Мы строго соблюдаем все утвержденные параметры изделий и требования государственных стандартов.

Типы вальцовочных станков

Используемое при вальцевании оборудование отличается простотой и универсальностью, поэтому для домашнего использования его можно изготовить собственноручно. Производственные цеха оснащают серийными моделями вальцов, которые сегодня на рынке представлены в большом ассортименте.

Все станки в зависимости от количества валков делят на четырех-, трех- и двухвалковые. Трехвалковые бывают симметричными и асимметричными. У четырехвалковых станков имеется дополнительный вал, что упрощает процесс вальцевания. Все элементы надежно сцеплены между собой, что сводит к минимуму вероятность выскальзывания листового материала и увеличивает скорость обработки.

По типу используемого привода вальцы бывают:

  • гидравлические;
  • ручные;
  • электрические.

Вальцы с ручным приводом очень простые по конструкции. Такое устройство не требует дополнительного питания для работы и имеет такие преимущества:

  • надежность;
  • компактность и мобильность;
  • невысокая стоимость;
  • простота обслуживания и эксплуатации.

К минусам оборудования этого типа можно отнести:

  • невозможность использования при вальцевании изделия из металла более 2 мм толщиной;
  • невысокая производительность;
  • для гибки листовой заготовки понадобится приложить значительные физические усилия.

Станки, оснащенные электрическим приводом, более эффективны. На них можно обрабатывать листовые металлические изделия значительной толщины.

Вальцы, работающие от гидравлического привода, самые мощные. Устройство такого типа отличается большими габаритами. Как правило, такое оборудование устанавливают на промышленных предприятиях.

Применяемое оборудование

Вальцы

Технические характеристики Величина
Наибольшая толщина изгибаемого листа при радиусной гибки 50 мм
Наименьшая толщина изгибаемого листа при радиусной гибки 1 мм
Минимальный радиус гибки 35 мм

Составные части вальцов

Вальцовочное оборудование бывает двух типов:

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

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

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

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

  • электродвигатель;
  • клиномерную передачу или редуктор;
  • вал с размещенным на нем основным валком;
  • боковые стойки с узлами из подшипников: в быстроходных вальцах используют подшипники качения, а для мощности оборудования — скольжения;
  • два приводных нижних валка;
  • станина с двумя опорными стойками;
  • защитный кожух для приемки полуфабриката при работе станка;
  • система управления вальцами.

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

Цена вальцевания металла

Указывая в прайсах расценки на вальцовку, многие производители уточняют, что эта информация не является публичной офертой и требует уточнения. И здесь нет никакого лукавства, ведь итоговая стоимость проекта будет зависеть от нескольких факторов:

  • металла, из которого выпущены заготовки;
  • толщины сечения,
  • сложности заготовки: пропустить через валки лист не в пример проще, чем выполнить вальцовку круга;
  • радиуса изгиба;
  • количества заготовок для обработки.

Кстати, последний фактор может повлиять на формирование скидки: чем больше объем заказа, тем на больший процент может быть снижена цена.

Изготовление листогибочного оборудования собственноручно

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

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

  • рама вальцов;
  • боковые стойки;
  • стальные валки (их диаметр и количество зависит от того, какой мощности будет устройство);
  • рукоятка, приводящая нижние валки в движение;
  • приводной узел (зубчатый или цепной), который обеспечивает синхронное вращение нижних валков;
  • нажимной узел пружинного типа.

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

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

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

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

Вальцовка листового металла: описание процесса и необходимое оборудование

Сначала необходимо разобраться с основными понятиями, которые используются в такой сфере деятельности, как изготовление обечаек.

  1. Вальцевание – способ обработки заготовок с металлом при помощи высокого давления. Форма детали в результате изменяется, с равномерным распределением по длине. Без данного этапа невозможно представить создание большого количества деталей.
  2. Операция проводится при помощи вальцовочного инструмента. Название валков получили другие детали.
  3. После завершения операции появляются готовые детали либо заготовки, потом проходящие дополнительную штамповку. И поставляются, например, в Обнинск.

Обечайки, изготовление которых не так трудно организовать – конструкционный элемент цилиндрической либо конической формы. Выполняется с использованием нескольких форм:

  • барабан;
  • недлинная труба;
  • кольцо;
  • обод.

Обечайки из листовой стали – это элементы, которые становятся незаменимыми частями у баков и резервуаров, котлов, других подобных металлоконструкций. Цветные, чёрные металлы и их сплавы становятся основными материалами в производстве. Обнинск не исключение.

Область применения

Процесс вальцевания листового металла представляет собой способ деформации, который производят непрофилированным вращающимся инструментом. Это операция холодной штамповки, при которой металл обретает форму конуса. После обработки таким способом структура заготовки становится плотнее, улучшаются ее основные свойства.

Деформацию металла применяют во многих случаях и для разных материалов. Например, вальцевание является подготовительным этапом для штамповки готового изделия. Эта же технология используется для первичной переработки заготовок.

  Как согнуть лист из нержавеющей стали

Такой процедуре может подвергаться не только листовой металл, но и трубы, прутки и другие профили, изделия из резиновых смесей и пластмасс. Важно, чтобы материал был в необходимой мере пластичным.

Вальцовку металла часто применяют для уплотнения, сдавливания и плющения заготовок, для придания им равномерного лоска и толщины. Процесс может протекать и в холодном состоянии, и в нагретом. Возможно нагревание валков и изменение скорости прохождения заготовки.

Сегодня вальцовкой металла занимаются не только на производстве, но и в домашних условиях, для чего используют специальный одноименный инструмент. На предприятиях это большие станки с электро- и гидроприводами. Для ремонтных мастерских более подходят простые конструкции, часто изготовленные своими руками.

Технологический процесс деформации металла данным способом состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка оборудования — вальцов.
  2. Прокатка бруска или листа.
  3. Промежуточный отжиг.
  4. Обработка заусениц и трещин.
  5. Завершающий отжиг и прокатка.

Отсутствие заусениц и трещин — одно из главных условий качественного вальцевания. Такие дефекты могут появиться в случае чрезмерно сильного обжима валками бруска либо от неравномерного напряжения и отжига. Выявляют дефекты и устраняют их на четвертом этапе работы после промежуточного отжига. Если этого не сделать и продолжить прокатку, то трещины будут увеличиваться.

Устраняют брак затиранием трещин надфилем и отпиливанием, откусыванием заусениц. Затем, чтобы снять с металла напряжение, заготовку отжигают и продолжают прокатку металла. Образовавшиеся углубления выравниваются.

Особенности дефектов, описание технологии

При вальцовке работы проводятся с подгибом листа либо без выполнения данной операции, всё зависит от геометрических размеров детали, изначальных показателей по прочности. Когда выбирают оборудование, данные параметры играют не менее важную роль. При изготовлении обечайки могут иметь следующие размеры:

  1. Толщина в пределах от 3 до 100 мм.
  2. Длина – 30-3100 мм.
  3. Диаметр наружной стороны – 20-280 сантиметров.

При деформации внутри деталей из металла искажения доходят до предельных значений. Также меняется и толщина.

Сама операция по вальцеванию конструкций из металла и из нержавейки состоит из двух основных стадий – гибка, непосредственно сама вальцовка. Последняя часть процесса отличается тем, что способствует перемещению гибки по всей поверхности, подвергаемой обработке.

Металл подвергается двум видам деформации – начинается с упругой, потом переходят к пластической. Чем меньше радиус загибания – тем больше надо прилагать усилий. Это связано с тем, что увеличивается слой металла в мм, который требует волочения.

В металле могут возникать внутренние напряжения после того, как вальцевание металла заканчивается. Существует три разновидности подобных явлений. Их учитывают и те, кто работает в городе Обнинске.

  • Зональные напряжения появляются между отдельными зонами сечения и частями детали. Именно эта деформация больше всего способствует появлению дефектов, потому она считается наиболее опасной. После появляются коробления и трещины на поверхности валков, других деталей. Их свойства зависят от градиента температур, появляющегося между разными частями детали во время температурного воздействия. Для измерения также пользуются мм.
  • Изменения структурного типа происходят у зёрен внутри либо снаружи. Появление напряжений связано с различными расширительными коэффициентами, обладающими разными характеристиками. Образование новых фаз различных объёмов тоже может привести к дополнительным предметам. Это негативно влияет на изготовление рулонных и других видов деталей. Обнинск не исключение.
  • Напряжения третьей группы появляется внутри объёма нескольких ячеек, составляющих кристаллические решётки. Из-за этого может усложняться подгибка кромок.

У всех напряжений разная природа образования. Но последствия остаются одинаковыми – возникновение упругой деформации, искажение внутри кристаллической решетки. Но это не влияет на изготовление упаковки толстостенных изделий, к примеру.

Проблемы легко устраняются, для этого достаточно использовать термообработку. Ведь сам характер деформаций изменяется, если их сильно охладить либо нагреть. К примеру, при повышении температур происходит расширение поверхностных слоёв. Но сердцевина остаётся непрогретой, создаёт дополнительные препятствия. Это касается и кромок.

Это приводит к появлению напряжения сжатия. Обечайка 24 миллиметра не исключение. Но охлаждение делает так, что процессы происходят в обратном порядке. У поверхностных слоёв температура обычно меньше.

Именно поэтому они подвержены напряжениям больше, чем те слои, что находятся глубже. Но после окончательного охлаждения температура будет выровнена на всей поверхности металла. Развальцовка не нужна. А вот дополнительная настройка никогда не помешает.

При этом не стоит ждать, что дефекты будут устранены окончательно. Есть ещё напряжения, которые получили название остаточных. С ними знакомы и те, кому требуется проводить обработку кромок.

Термическая обработка, например, отпуск, имеет и другие полезные свойства для изделий с углом. Потребность в этой операции могут испытывать те, кто работает с закалённой сталью.

Структурно-напряженное состояние для таких материалов стало практически нормой. Основа становится более пластичной, когда повышается температура. Чем она больше – тем дольше длится сама обработка. Что и позволяет снять большую часть напряжений. Картонные изделия во многом похожи на металлические.

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.

Вальцевание – как проводить, какими инструментами?

Специальные прессы или машины – вот какие приспособления могут справиться с подобными видами обработки. Гибку обечаек нельзя осуществить только ручным методом. То же самое касается и гибки. Технология вальцовок должна соблюдаться максимально строго, иначе нужного результата не добиться, работая с установкой, занимаясь прокаткой.

Трёхвалковые вальцы – разновидность оборудования, которая часто используется для решения подобных задач. Встречается несколько разновидностей приспособлений:

  1. Ручные.
  2. Механические – в Санкт-Петербурге и других городах они получили широкое распространение.
  3. С электрическим приводом – такие широко используются в городе Обнинске.

Чаще всего в СПб и других городах используется вариант, когда валки располагаются в виде треугольника. Два находятся снизу, а один – сверху. Диаметры валков бывают разными, всё определяют характеристики требуемой детали. Длина вальцевания находится в пределах 340-3000 мм.

Электрическое оборудование – гораздо более лёгкий вариант для использования. Это можно понять, ознакомившись с нормативной документацией. Но и его стоимость доступна далеко не каждому. Если не планируется открывать крупномасштабное производство, то можно обойтись и более простыми вариантами установок. Такие имеют простой угол.

Видео: изготовление обечайки из нержавейки толщиной 3 мм.

Условно принято считать нежесткими те обечайки, у которых отношение . Эти обечайки способны при гибке изменять форму поперечного сечения под действием собственной массы (рис. 2.22).

Рисунок 2.22 – Схема потери устойчивости формы при гибке нежестких обечаек

  Как отличить бронзу от латуни, как определить их по цвету

с изменением (а) начальной формы и без изменения (б)

По мере увеличения длины вылета листа (рис. 2.22, а) кривизна выходной ветви уменьшается (кривые 1, 2, 3) и, достигнув немного больше четверти окружности, лист теряет устойчивость и падает (кривая 4).

Если же лист при гибке не изменяет резко своей формы, но под действием собственной массы сильно изгибается (рис. 2.22, кривые 3, 4) продолжать процесс гибки нельзя.

Поэтому для исключения деформации от собственной массы и вызываемого ее искажения поперечного сечения при вальцевании применяют телескопические боковые роликовые опоры и верхние поддерживающие устройства (рис. 2.23).

Рисунок 2.23 – Приспособление для сохранения формы нежесткой обечайки при ее гибке

Регулируемость положения роликовых опор и поддерживающего устройства позволяет вальцевать нежесткие обечайки различных диаметров. Приспособление для сохранения формы нежестких обечаек действует следующим образом. Обечайка 2 гнется валками 5 листогибочной машины.

По мере гибки конец изогнутой обечайки сначала поддерживается левым роликом 1 и предупреждает ее запрокидывание, а затем поддерживается трубой 3, устанавливаемой на нужной высоте винтом 4.

Правый ролик 1 поддерживает изогнутый конец обечайки на завершающей стадии гибки.

  • Процесс изготовления нежестких обечаек в остальной части совпадает с описанным выше типовым технологическим процессом на изготовление жестких обечаек с обязательным применением для операции планочных прижимов вместо струбцин и стяжек, а также разжимных колец.
  • При проведении вальцовки обечаек на вальцах следует предупреждать образование следующих дефектов:
  • а) перекос кромок, проявляющийся при не соблюдении параллельности торцевой кромки листа с осями валков во время установки листа в вальцах;
  • б) перегиб на радиус, меньше заданного;
  • в) овальность, которая возникает вследствие неравномерности прижатия листа по всей длине;
  • г) конусность, являющаяся дефектом станка при непараллельности расположения осей валков;
  • д) бочкообразность, которая возникает при чрезмерном давлении на валки, вызывающем искривление последних.

Гибка конических обечаек и конических днищ. Кроме цилиндрических обечаек в аппаратостроении часто встречаются конические обечайки и днища по ГОСТ 12619-78, 12620-78, 12621-78, 12622-78, 12623-78, 12524-78. Типовые представители таких деталей представлены на рис. 2.24.

  1. Рисунок 2.24 – Конические обечайки и заготовки для них:
  2. а – с углом конуса b < 60°; б – с углом конуса b > 60°
  3. Размеры плоской заготовки конической обечайки рассчитывают по следующим формулам:
  4. длина образующей, мм
  5. радиусы развертки, мм
  6. угол развертки, рад
  7. длина хорды (длина листа), мм
  8. высота развертки, мм
  9. высота внешней стрелки, мм

Конические обечайки имеют непараллельные образующие, поэтому круговая гибка конуса между цилиндрическими валками приводит к отклонению линий изгиба с направлением образующих.

Для согласования их и получения правильного конуса нужно гибку конических обечаек выполнять на вальцах с коническими валками, вершина которых совпала бы с вершиной угла конуса заготовки.

Однако такие условия требуют значительного усложнения конструкции и удорожания ее.

При индивидуальном и мелкосерийном изготовлении конических деталей аппаратов можно пользоваться листогибочными машинами с цилиндрическими валками. Для этого осуществляют наклон верхнего (среднего) валка у симметричной трехвалковой машины или бокового валка у асимметричной трех- и четырехвалковой машин.

При проектировании процесса гибки конических деталей аппаратов необходимо учитывать следующие ограничения: 1) проекция малого диаметра конуса на вертикальную ось должна быть больше диаметра верхнего валка; 2) конусы, имеющие развертку более 150°, нельзя изготавливать из одного целого листа, их следует выполнять гибкой из отдельных частей с последующей сваркой.

Расчет параметров настройки валков при гибке конических обечаек.

  Защита от химической и электрохимической коррозии

Схема гибки на трехвалковой машине с симметричным расположением валков с наклоном верхнего валка показана на рис. 2.25.

  • Угол наклона верхнего валка
  • где f
  • 1 иf 2 – прогибы наружной и внутренней кромок конической обечайки;
  • b

– длина образующей конуса.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector