Вальцовка что это такое

Вальцовка (вальцевание) труб и металла: особенности технологии

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.

Завальцевать трубу можно и с помощью токарного станка. Видео с примером выполнения такой операции можно посмотреть ниже.

Основные инструменты

Хотя это и не совсем верно, под понятием вальцовки металла часто подразумевают целый перечень технологических операций, при помощи которых осуществляют изменение формы металлической заготовки. К таким операциям, в частности, относятся:

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

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

Процесс вальцевания металлических листов, в результате которого из них формируют изделия цилиндрической, конической или овальной формы, осуществляется на специальном оборудовании, оснащенном двумя, тремя или даже четырьмя рабочими валками. Обработка на станке трехвалкового типа заключается в том, что металлический лист, прижимаясь к двум вращающимся нижним валкам третьим – упорным, также начинает вращаться вокруг него, постепенно превращаясь в изделие цилиндрической формы. Регулировать радиус изгиба металлического листа при вальцовке позволяет подбор валков соответствующего диаметра, а также расстояния между нижними рабочими элементами. Поскольку валки в процессе работы испытывают значительные механические нагрузки, для их изготовления используют высокопрочные сорта стальных сплавов.

Для гибки труб, которую часто называют вальцовкой, применяется оборудование, также оснащенное системой валков. Огибаясь вокруг рабочих валков в процессе вращения, изделие приобретает требуемый угол или радиус изгиба. На таком оборудовании, которое отличается высокой универсальностью, можно также выполнять вальцовку уголка.

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.

Итак, под вальцовкой подразумевается достаточно большой перечень технологических операций, для качественного выполнения которых необходимо правильно подбирать соответствующие инструменты и оборудование.

Кто такой вальцовщик и чем он занимается?

Металлургия сегодня – это важная и активно развивающаяся отрасль, которая испытывает стабильную нехватку квалифицированных рабочих кадров. Одной из таких специальностей является вальцовщик.

Описание профессии

Вальцовщик – это рабочий, который умеет работать на специальном инструменте для деформирования листового материала. Данная процедура называется вальцовка, как и сам аппарат, с помощью которого она проводится. Именно от них и пошло название профессии.

На производстве главная задача вальцовщика – следить за оборудование, которое всегда должно находиться в рабочем состоянии, а также проводить процедуры деформирования материалов. При этом он должен контролировать ход операции, при необходимости вносить корректировки в работу оборудования. Иначе он не сможет проследить за тем, чтобы полученное на выходе изделие соответствовало указанным параметрам.

Поскольку вальцовщик в ответе за работоспособность вверенного ему инструмента, то в круг его обязанностей также входит подготовка оборудования и его наладка перед использованием, осмотр инструмента, проведение ремонтных основных ремонтных работы, замена пришедших в негодность деталей. Если же возникают технические неполадки, который сам специалист не может либо устранить, либо определить, он должен сообщить вышестоящему руководству о возникших проблемах.

Кроме того, квалифицированный вальцовщик должен уметь снимать показания с приборов и проводить первоначальных контроль качества созданного изделия, чтобы отсеивать брак.

Где можно выучиться на профессию вальцовщик?

Существует два способа получить данную специальность – поступить в профессиональное училище и освоить непосредственно на производстве.

Традиционно обучение включает себя практическую и теоретическую части, в процессе освоения которых учащийся не только узнает о типах вальцовок, особенностях работы с ними, но и знакомится с техникой безопасности на производстве, тонкостями рабочего процесса. А благодаря практике на предприятии у него есть возможность увидеть, какие есть разновидности у профессии, чтобы определиться, в каком именно сегменте работать в дальнейшем.

При освоении профессии на производстве нет возможности ознакомиться с разными вариантами, потому что работодатель сам решает, какой именно специалист ему необходим. Кроме того, даже если профессия получена без учебного заведения, у рабочего все равно может возникнуть необходимость в курсах повышения квалификации. Вполне возможно, что на производство закупят инструменты нового образца, с которыми ни один из работающих специалистов в полной мере незнаком. Поэтому при любом способе освоения данной специальности рано или поздно возникнет необходимость получения теоретической базы в учебном заведении.

Кроме того, для активного развития в своей профессии и больших возможностях карьерного роста выгоднее в начале трудовой деятельности получить специальное образование. Нельзя забывать и том, что для получения административной должности также понадобится профильное образование. Поэтому на сегодняшний день при учебных центрах есть специальные курсы.

Разряды вальцовщика

На сегодняшний день существует 4 разряда у профессии вальцовщик. Особенность их в том, что самый низкий разряд – это второй, самый высокий – пятый:

2 разряд – навыки вальцевания металлических деталей толщиной до 10 мм в холодном и до 20 мм в горячем состоянии;

3 разряд – уметь гнуть кромки вручную, работать с холодным металлом от 10 до 20 миллиметров и горячим от 20 до 30 миллиметров;

4 разряд — уметь налаживать и ремонтировать вверенный инструмент, также к толщине металла добавляется по 10 миллиметров;

5 разряд – знать устройство и особенности всех инструментов, стандарты качества, которые предъявляются к готовому изделию.

Индивидуальные качества вальцовщика

Как и многие рабочие специальности, профессия вальцовщик требует не только специальных навыков и знаний, но и целый ряд индивидуальных качеств: умение выверять свои действия, аккуратность и осмотрительность, быстрая реакция на внештатную ситуацию, внимание к деталям, скрупулёзность, пространственное мышление, умение концентрироваться на работе и быстро переключать свое внимание, хладнокровность.

Кроме того, существуют также требования к физическим особенностям кандидатам. Например, поскольку речь идет о тяжелом физическом труде в опасных условиях, то необходимы: выносливость, острое зрение, хорошая координация и мелкая моторика.

Таким образом, категорически запрещено работать на производстве, если есть следующие медицинские противопоказания: снижение слуха или зрения, проблемы с вестибулярным аппаратом, неврозы, заболевания сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, желудка, а также хронические заболевания кожных покровов.

Уровень заработной платы вальцовщика

На территории России уровень среднемесячного дохода вальцовщика серьезно рознится: от 17 000 до 60 000 рублей.

Самую большую зарплату получают специалисты из Республики Алтай, в среднем оклад квалифицированного специалиста составляет 60 000 рублей. При этом наибольшее количество вакансий открыто в Иркутской области, где средняя заработная плата составляет 15 000 рублей.

Также стоит отметить, что во многом на размер заработной платы специалиста влияет уровень его квалификации, стаж работы и навыки. Чем выше эти показатели, тем выше будет и оклад.

Плюсы и минусы профессии вальцовщик

Положительные стороны профессии вальцовщик:

Возможность обучения непосредственно на производстве;

Право выхода на досрочную пенсию.

К отрицательным моментам стоит отнести:

Тяжелый физический труд;

Серьезные медицинские ограничения;

Вредные и опасные условия труда для здоровья;

Небольшой уровень дохода;

На работу принимают исключительно мужчин старше 18 лет.

Вальцовка: что это такое?

Что это такое?

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, бытовую можно произвести самостоятельно при помощи простых инструментов. Например, завальцевать полую деталь из мягкого металла можно дома обычными плоскогубцами.

Слово «вальцовка» происходит от названия инструмента, в промышленной металлообработке применяются вальцы, через которые пропускается металл, поэтому технически «вальцовка» включает в себя только те процедуры, в которых участвует одноимённый инструмент, однако на практике так называют многие не связанные с ним процессы. Обрабатывать можно не только металлы, но и пластик с резиной.

• расширить диаметр трубы и состыковать с другой трубой при прокладке магистрали,
• сделать трубу из плоских и округлых металлических изделий,
• уменьшить диаметр изделия, а также загерметизировать его «стык»,
• профилировать трубу — из круглой превратить в квадратную или прямоугольную,
• согнуть изделие.

Виды вальцовки

Проще объяснить, что включает в себя достаточно широкий термин «вальцевание». Это:

• изменение формы трубы, когда при помощи вальцовочных аппаратов её делают круглой, прямоугольной, овальной, квадратной,
• сгибание и резка металла,
• формование заготовки, обычно изначально плоской, в трубу,
• расширение (развальцовка) или сужение (завальцовка) конца изделия, обычно для стыковки в трубопроводе,
• создание герметичной конструкции путём обжима одного конца изделия.

Чаще всего вальцевание подразумевает работу с трубами в том или ином виде, но может включать и работу с листовым железом.

Инструменты для вальцевания

Не со всеми металлами можно работать обычным плоскогубцами, некоторые сплавы куда прочнее и капризнее. Чтобы обработать их, используются инструменты со специальной маркировкой: по ней легко определить, какой использовать.

Например, развальцовки — инструменты для расширения трубок — бывают:

• типа «СТ» и «Т» для развальцовки трубок до 12 мм в диаметре,
• типа «Р» для обработки проката с диаметром от 1,2 до 4 см,
• «РТ» подойдут для 0,55–1,15 см,
• «СР» специально для более значительной глубины вальцевания,
• «5Р» для нержавейки.

Такие же маркировки присутствуют на многих других инструментах для бытовой или профессиональной работы.

Рекомендуемые статьи

Металлообработкой называют широкую область — обработку металла для придания ему форм, создания деталей, которые впоследствии идут на самые разные цели, от производства мелочей до строительства мостов и кораблей. В процессе меняются форма изначального элемента, его размеры, свойства: например, отдельная деталь может быть покрыта цинком для придания ей антикоррозионных свойств.

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.

1 Что такое вальцевание?

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.

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.

2 Оборудование – схемы устройств и особенности

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.

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.

3 Типы вальцов и отличия в их работе

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.

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.

4 Собираем станок и учимся на нем работать

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.

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.