Прокатка листового металла

Вальцовка листового металла: описание процесса и необходимое оборудование

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

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

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

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

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

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

Технологический процесс деформации металла данным способом состоит из нескольких этапов:

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

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

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

Характеристика процесса вальцевания

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

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:

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.

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

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

По типу используемого привода вальцы бывают:

• гидравлические;
• ручные;
• электрические.

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

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

К минусам оборудования этого типа можно отнести:

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

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

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

Составные части вальцов

Вальцовочное оборудование бывает двух типов:

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

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

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

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

• 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.

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.

Вальцовка металла с радиусом без органичений

Заполните форму, и мы обсудим Вашу задачу

Оставьте свои контакты,
И мы свяжемся с Вами в ближайшее время

ВАЛЬЦОВКА МЕТАЛЛА

На нашем производстве используются следующие листогибочные станки для вальцовки металла:

Основное применение такой вид обработки листового металла в Москве как вальцовка получил в промышленности для изготовления труб и заготовок конических форм; при изготовлении стендов и прочих конструкций информационно-рекламного направления; в коммунальном хозяйстве.

Основные преимущества вальцовки

К основным плюсам вальцовки металла относят:

• Сохранение функциональных свойств и качества листа;
• Конечное изделие не имеет пор, трещин и непроваренных участков;
• Отсутствие необходимости проведения дополнительных сварочных работ;
• Простота и экономическая выгода;
• Производство полностью управляемо и регламентируемо;
• Ввиду простоты процесса, количество выбраковываемых изделий сведено к минимуму.

Виды вальцовки металла

По технологическим особенностям принято выделять два вида методик вальцовки листового металла:

• Холодную(методом вращения). Наиболее востребованный метод, который подходит для заготовок с изначальной толщиной 4-6 мм;
• Горячую штамповку. Когда речь идет о толстом листовом металле, сплавах, имеющих низкую пластичность и больших размерах заготовки, лист предварительно подвергается разогреву при температуре от 250 до 300 градусов. Для нагрева используются печи, с безокислительной атмосферой.

Вальцовка листового металла производится в трех типах направлений:

1. Продольное направление. Применяется для изготовления незамкнутых труб большой длины.
2. Поперечное направление. Наиболее целесообразно для производства коротких труб.
3. Винтовая подача. В этом случае последующие сварочные работы не имеют необходимости.

Основной отличительной чертой вальцовки листового металла является тот факт, что деформация происходит не по всей контактирующей поверхности инструмента одновременно. В связи с этим, в зону деформации участки заготовки вводятся поочередно, что в значительной мере снижает нагрузку на агрегаты вальцовочной машины, продлевая срок их эксплуатации.

Этапы вальцовки листового металла

• Лист металла подается в захватывающий механизм машины.
• Выставляются показатели рабочего зазора между раскаточными валками.
• Лист подвергается прокатке между инструментом в регламентированном направлении деформирования.
• Готовая заготовка извлекается из зажимных валков, и одна из кромок обрабатываемой заготовки закатывается для сохранения равноценных показателей радиуса кривизны по всему диаметру.

Вальцовка листового металла в Москве производится на современном оборудовании, способном работать практически с любым видом металла в больших объемах. Оборудование на котором производится вальцевание листового металла отличается своей простотой и надежностью.

Виды станков для вальцовки

Существует два вида наиболее востребованных станков.

• Станки с нажимным валиком, служащие для разработки толстостенных заготовок.
• Станки с эксцентрично расположенным инструментом, для вальцевания изделий толщиной не превышающей 2-2,5 мм.

Помимо этого оборудование для вальцовки листового металла имеет различие по количеству рабочих вальцов. Диапазон возможностей вальцовки листового металла достаточно широк и при рассмотрении его максимальных границ, составляет: длину до 12000 мм; толщину до 60 мм.

Для получения услуги по вальцовке листового металла в Москве, вы можете обратиться в нашу компанию. Оставить заказ можно на нашем сайте, либо связавшись с нами по любому из указанных телефонов.

4 шага к реализации любой Вашей идеи

Постановка задачи

Вы присылаете чертеж, либо обсуждаем с вами задачу устно

Расчет стоимости

Вы получаете расчет с учетом оптимизации производства и цены

Проверка материалов и старт

Наши специалисты проверят чертеж на соответствие поставленным задачам и начнут работу

Начинаем работать

Заключаем договор и выполняем работу в железно установленные сроки

Вальцовка листового металла является наиболее простым способом изготовления деталей цилиндрической формы, комплектующих к емкостному оборудованию, обечаек.

В нашей компании вы можете заказать вальцовку металла в Москве по выгодным ценам с учетом оптовых скидок!

Вальцевание листового проката. Вальцовка листового металла

instrument.guru > Металлообработка > Вальцевание листового проката. Вальцовка листового металла

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

• Что представляет собой процесс вальцевания
• Виды получаемого изделия при прокатке листа через вальцы
• Станок для вальцовки листового металла
• Привод вальцовочного станка
• Процесс вальцевания, прокатка через вальцы
• Недостатки вальцовочных станков
• Вальцовка листового металла — цена

Что представляет собой процесс вальцевания

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

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

Виды получаемого изделия при прокатке листа через вальцы

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

• цилиндра;
• овала;
• конуса;
• квадрата.

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

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

Станок для вальцовки листового металла

Основной составляющей станка являются вальцы или валки, которые и производят непосредственно изгиб металлического листа.

Их может быть два, три или четыре штуки, один из которых является основным, а остальные, вращаясь, производят процесс вальцевания. Большей популярностью пользуются трех- и четырехвалковые станки.

Чем большее количество валков, тем больший по толщине металл можно деформировать, и производительность таких станков почти в два раза выше. Четырехвалковые станки имеют высокую точность вальцовки.

Как правило, большинство предприятий используют трехвалковые гибочные станки с асимметрично расположенными вальцами.

В таких станках нижний и верхний валки являются приводными и для правильной работы настраиваются с зазором, который равен толщине металла или меньше, чтобы при работе не допускалось его проскальзывание.

Регулировка происходит нижним валом опусканием или поднятием.

Привод вальцовочного станка

1. Ручной. Поднимается и опускается нижний валец вручную и процесс вальцевания происходит также ручным механическим способом.
2. Электрический. На основном приводе стоит электрический двигатель, обязательно оснащенный тормозом, и имеет реверс.

   Быстрая остановка вальцов и обратный ход необходимы как вначале формовки изделия, так и в дальнейшем процессе.

3. Пневматический. Формующие валки приводятся в действие при помощи пневматики. Такие станки применяются для вальцевания толстого металла.
4. Гидравлика.

   Самыми мощными являются станки, работающие от гидравлического привода. Такие вальцовочные машины имеют большие габариты и возможности. На них успешно проводят прокат листа самой большой толщины по сравнению со станками, имеющие другие приводы.

   Такие машины устанавливаются на больших промышленных предприятиях, где необходимо выполнять работы больших объемов с высокой точностью.

Типы привода вальцовочного станка

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

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

Гибочные четырехвалковые станки имеют дополнительный передний вальцовочный вал, служащий для подгибки передней кромки листа, после его установки меду приводными вальцами.

Обычно на четырехвалковых станках этот вал имеет пневматический привод, установленный дополнительно. Это, можно сказать, самое популярное оборудование для прокатки листового металла.

Механизмы с гидравлическим приводом применяются на более мощных вальцовочных станках. Цена на них значительно отличается от трехвалковых в большую сторону.

Недостатки вальцовочных станков

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

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

Вальцовка листового металла — цена

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

Цены на вальцовку листа и вальцовочные работы во многом зависят от того, какой металл необходимо обработать.

Это может быть сталь различных марок, алюминий, медь, дюралюминий, латунь, бронза и прочие металлы, которые могут быть подвержены вальцовке.

В стоимость работ закладывается и амортизационные расходы на станки: чем выше их стоимость, тем выше цена на конечные работы. Цены на такие виды работ также зависят от толщины листового проката и марки металла.

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

Прокатка листового металла — Справочник металлиста

Прокатные станки — это важнейшее оборудование в получении металла в той форме, в которой он необходим. О них и пойдет речь в статье.

Общие сведения

На сегодняшний день металл — это наиболее распространенный материал, из которого изготавливается огромное количество разнообразных вещей, начиная с небольших бытовых деталей и заканчивая большими промышленными объектами. Однако есть очень важный пункт, о котором знают не все. Просто выплавить металл, а после превратить его в слиток недостаточно. После формирование слитка любой металл передается в прокатный цех.

Единственное оборудование, которое имеется в таких цехах, — это прокатные станки. Именно эти устройства и придают нужную форму, которая подойдет для последующего применения металла. Стоит отметить, что это оборудование является одним из самых старых на сегодняшний день.

Однако за года его применения станок зарекомендовал себя с настолько хорошей стороны, обладает настолько хорошими характеристиками и показателем продуктивности, что его используют и по сей день.

Устройство станка

По сути, устройство прокатного станка не является сложным или трудным в обслуживании, сборке или ремонте.

Единственная цель этого устройства в том, что оно придает форму слиткам металла.

Другими словами, в прокатный цех поступают большие слитки, а во время прохождения через прокатный станок он придает им форму более привычного, листового металла.

Для того чтобы достичь такого эффекта, конструкция прокатного станка имеет два вальца, которые постоянно вращаются в сторону друг друга.

С точки зрения технологического процесса эта работа считается довольно простой.

Благодаря этим изменениям в настоящее время все оборудование такого типа способно работать в полностью автоматическом режиме.

Прокатка

Прокатный станок для металла выполняет еще одну очень важную функцию. Он не просто придает форму листа.

При прохождении слитка через эту машину металл становится более однородным и более плотным по своей структуре.

Это происходит из-за того, что вальцы полностью затирают или замыкают все трещины или пустые пространства, которые вполне могли быть образованы на слитке.

Еще один важный момент — процесс превращения или прокатки металла в листовую форму проходит в несколько этапов и при участии нескольких типов машин. Первичной прокаткой занимаются блюминговые и слябинговые устройства.

Стоит отметить, что прежде чем отправить слиток в прокатку на эти станки, его необходимо немного подогреть. Повышение температуры металла позволит увеличить пластичность материала при его прокатке. Если говорить о производительности таких машин, то она огромна. Один станок способен произвести около 6 млн т. металла за год.

Это с учетом того, что вес слитков, поступающих в прокат, может находиться в районе от 1 до 18 тонн.

Блюминг или слябинг

Прежде чем поступить в прокат, слитки нагреваются в специальных колодцах. Температура, которая поддерживается в таких устройствах, может достигать 1800 градусов по Цельсию.

После прохождения колодца используется электрокар, который, собственно, и выдает разогретый слиток в прокат блюминга или слябинга.

Отличие между этими станками состоит в том, что блюминг обладает всего двумя вальцами, а вот слябинг четырьмя.

Важное замечание — применение блюминговых или слябинговых прокатных станков осуществляется только на тех промышленных объектах, где металл в дальнейшем будет переливаться в изложницы.

Общая характеристика станка

Прокатные станы — устройства, имеющие гладкие вальцы, через которые пропускают металл с целью придания ему листовой формы.

В настоящее время существует огромный ассортимент этих приспособлений. Наибольшее различие между станками заключается в форме вальцов.

К примеру, существует агрегат, который изначально сделан под производство рельс.

Форма его вальцов еще при производстве станка была подготовлена именно под выполнение этой задачи. Также важно понимать, что станок обладает несколькими парами вальцов, через которые проходит металл. Постоянный прогресс привел к тому, что все типы устройств способны работать в постоянном автоматическом режиме.

Преимущество состоит в том, что они могут выступать отдельной полноценной линией производства, в отличие от обычных прокатных станов.

В настоящее время существуют такие виды станков, как заготовочные, листовые, полосовые, сортовые, а также некоторые виды способны производить проволоку или балки.

Прокат труб

Еще одна большая категория прокатных станков предназначается для выпуска не листового металла, а металлических труб. Существует всего три основных вида прокатного станка для труб, которые используются в настоящее время. К ним относятся прошивные, раскаточные и отделочные станки.

Если говорить о прошивных станах, то у них может быть три различных вида вальцов, использующихся для выполнения проката. Существуют бочкообразные, грибовидные и дисковые вальцы.

Устройство, имеющее первый тип, то есть бочкообразный, характеризуется тем, что эти элементы машины имеют форму с двойной конусностью с диаметром от 450 до 1000 мм.

Обе детали располагаются в горизонтальной плоскости, а вот по вертикальной оси можно отрегулировать угол подачи от 5 до 18 градусов и больше.

Винтовой прокат

Прокатный станок для профильной трубы также может выполнять винтовую обработку металла.

При выполнении этого типа операции в валках с двойным конусом в металле создают растягивающее и касательное напряжение.

Важно отметить, что радиальное напряжение заготовки может достигать довольно больших величин, что создает полость небольшого диаметра, которая обладает неровными стенками.

Под оправкой понимают инструмент конусообразной формы, который располагается на конце стержня между валками по пути движения заготовки из металла.

Для крепления стержня с такой оправкой имеется специальный упор.

Когда металл движется вперед, он прошивается этой оправой, которая проходит через отверстие, расширяя и выравнивая его.

Отзывы о прокатном станке для профильной трубы собрать довольно проблематично, так как такие агрегаты используются в основном только большими предприятиями. Однако здесь само использование именно этих агрегатов уже говорит о том, что работают они стабильно и хорошо.

Другими словами, выводы можно сделать на основании того, что огромный промежуток времени все металлообрабатывающие фабрики используют такие станки. А это значит, что наличие автоматического режима и огромная производительность делают свое дело.

К минусам можно отнести то, что габариты таких приспособлений довольно большие, а их остановка и новый запуск — это очень проблематично.

Вальцовка листового металла: особенности процесса — Токарь Мастер

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.

Формовка профиля на трехвалковом станке

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.

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.

Вальцовка профильной трубы на трубогибочном станке

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.

Промышленная вальцовочная машина способна изгибать листовой материал больших размеров с высокой точностью

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.

Станок трехвалковый предназначен для вальцовки профильных труб по дуге любого радиуса

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:

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

Фотографии некоторых моделей инструмента для развальцовки

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.

Схема вальцовки трубы роликовым инструментом: 1 – веретено с рабочим конусом; 2 – обойма с подшипником; 3 – ролики; 4 – труба; 5 – решетка трубная

Итак, необходимо выполнить следующие действия.

• Отрезок трубы устанавливают в отверстие, диаметр которого меньше, чем ее наружный диаметр.
• Рабочий орган инструмента вводят во внутреннюю часть трубы и начинают выполнять ее расширение. Ее диаметр под действием пластической деформации начинает увеличиваться, и зазор между ее наружной стенкой и стенкой отверстия, в которое она вставлена, исчезает. После выборки зазора деформироваться начинают и стенки отверстия в трубном барабане, на которые оказывает давление расширяющаяся труба. Таким образом, формируется плотное и надежное соединение.
• Когда вальцуешь при помощи такого инструмента, следует быть очень аккуратным и следить за тем, чтобы стенки трубы под воздействием значительного давления не разрушились. Это может произойти, если ее диаметр увеличивается выше допустимого технологией предела. Избежать таких негативных последствий позволяет не только строгое следование технологическим рекомендациям, но и правильный выбор инструмента.

Вальцовка листового металла – что происходит во время работы на станке?

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.

Вальцевание металла

Делается эта операция посредством специального одноименного инструмента – вальцовки.

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.

Станок для вальцевания металла

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 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.

Процесс прокатки металла

Процесс формообразования металлов в полуфабрикаты или готовые формы путем прохождения между валками называется прокаткой. Завальцовка наиболее широко используемый процесс формирования металла. Она использована для того, чтобы преобразовать слитки металла к простым элементам таким как заготовки, слябы, листы, плиты, прокладки и прочие.

При прокатке металл пластически деформируется путем пропускания его между роликами, вращающимися в противоположном направлении. Основной задачей прокатки является уменьшение толщины металла. Обычно наблюдается незначительное увеличение ширины, так что уменьшение толщины приводит к увеличению длины.

Операция прокатки

Прокатка производится как в горячем, так и в холодном состоянии. Он выполняет в прокатных станах. Прокатный стан — это сложная машина, имеющая два или более рабочих ролика, опорные ролики, валковые клети, приводной двигатель, редуктор, маховик, сцепное устройство и т.д.

Ролики могут быть простыми или рифлеными в зависимости от формы проката. Металл постепенно меняет свою форму в течение периода, в котором он находится в контакте с двумя роликами.

Ассортимент продукции, которую можно производить методом прокатки, очень велик. Прокатка является более экономичным методом деформирования, чем ковка, когда требуется металл в длинных отрезках однородного поперечного сечения.

Он является одним из наиболее широко используемых среди всех процессов металлообработки, из-за его более высокой производительности и более низкой стоимости. Обычно прокатываемые материалы — это сталь, медь, магний, алюминий и их сплавы.

 Последовательность операций, связанных с производством проката

1) первичная прокатка:

Основная завальцовка использована для того, чтобы преобразовать слиток металла к простым элементам таким как плиты. Этот процесс уточняет структуру отливаемого слитка, улучшает его механические свойства и устраняет скрытые внутренние дефекты.

2) горячая прокатка:

Слябы полученные от первичной завальцовки, снова преобразованной в плиты, листы, штанги и структурные формы, процессом горячей завальцовки.

3) холодная прокатка:

Холодная прокатка обычно представляет собой процесс отделки, в котором изделия, изготовленные горячей прокаткой, получают окончательную форму. Эти процессы обеспечивают хорошую поверхностную отделку, более близкие допуски на размеры и увеличивают механическую прочность материала.

Сталь, которую мы получаем из переплавочного цеха или с заводов по производству стали, в основном представлена в виде слитков. Слитки имеют примерно квадратное поперечное сечение 1,5 м х 1,5 м и весят в тоннах.

Эти слитки сначала нагревают до температуры около 1200°C в нагревательных ямах, а затем пропускают через ролики для получения промежуточных форм. Вышеупомянутый элемент имеет приблизительно следующие размеры:

Литые слитки-1,5 м х 1,5 м (прямоугольное поперечное сечение)

Слябы-ширина: 500 до 1800 мм (прямоугольное поперечное сечение) толщина: 50 до 300 мм

Заготовки-от 30 мм до 150 мм квадратной формы.

Плиты-6 мм и более толщиной, шириной 1200-1400 мм, длиной 6000 мм.

Листы-толщина от 0,5 мм до 5,0 мм

Ширина полосы: 750 мм или менее. (Узкая плита или лист).

Последовательность операций при прокатке бруса

Прокатка — это процесс, который заключается в пропускании металла через зазор между роликами, вращающимися в противоположном направлении. Этот зазор меньше толщины обрабатываемой детали. Поэтому, ролики обжимают металл при одновременном переносе его вперед из-за трения на интерфейсах ролик-металла.

Когда заготовка полностью проходит через зазор между роликами, она считается полностью обработанной. В результате толщина заготовки уменьшается, а ее длина и ширина увеличивается.

Однако увеличение ширины незначительно и обычно игнорируется. Уменьшение толщины называется уклоном, тогда как увеличение длины называется абсолютным удлинением. Увеличение ширины известно как абсолютный разброс.

Фактически оно отвечает за перемещение работы вперед между валками и поэтому не должен устраняться или сокращаться ниже соответствующего уровня.

Это является важным соображением при выборе смазки для процесса прокатки.

При холодной прокатке стали используют жидкие смазочные материалы с низкой вязкостью, парафин подходит для цветных материалов, таких как алюминий, медь и ее сплавы, чтобы избежать окрашивания в процессе последующей термической обработки. В то время как горячая прокатка часто проводится без смазочных материалов, но с потоком воды для получения пара и разрушения образовавшихся чешуек. Иногда в качестве смазочного материала используют эмульсию графитовой смазки.