Основные способы завальцовки труб

Завальцовка — это процесс пластической деформации торцевой части трубы (преимущественно небольшого диаметра), который предпринимается с целью формирования неразъемной заглушки. Операция часто необходима в быту при разнообразных ремонтных работах с трубками кондиционеров или бытовых холодильников. Используют завальцовку и в ремонтных мастерских.

Сущность операции

По сути завальцовка является завершающей частью обжима трубчатых заготовок, когда выполняется уменьшение диаметра детали. Однако, если при обжиме этим все и ограничивается, то результатом завальцовки является образование глухого торца, причем иногда и без изменения диаметра изделия.Завальцовка на станке

С точки зрения пластического деформирования, завальцовка трубы — весьма непростая операция. Дело в том, что при этом на металл действуют усилия в двух противоположных направлениях — в продольном, когда выполняется первичный обжим поперечного сечения трубы, и в радиальном, когда сдвигаемая часть металла заготовки смещается не внутрь, а наружу, к противоположной стенке, и формирует глухой торец.

Такие, противоположные по знаку напряжения изгиба и среза, ограничиваются следующими факторами:

  1. Пластичностью металла трубы.
  2. Допустимым уровнем коэффициента утонения стенки после завальцовки изделия.
  3. Пределом прочности металла на изгиб.
  4. Предельными значениями радиуса перехода от боковой стенки к торцу.
  5. Качеством поверхности исходной заготовки.

Исходя из этого, беспроблемная завальцовка возможна для достаточно тонкостенных труб из пластичных металлов — меди, низкоуглеродистой стали, алюминия. При этом для ликвидации нежелательного упрочнения металла при его деформировании завальцовываемый участок желательно подогреть. Пластичность металла в этот момент возрастает, а риск разрыва трубки в месте ее завальцовки снижается.

Еще одним технологическим приемом, позволяющим добиться качественного завальцовывания, считается изменение скорости деформирующего инструмента, при помощи которого выполняется данная операция.

В случае нагретой заготовке это должно происходить следующим образом. В начальный момент деформации, когда пластичность металла — наибольшая, скорость деформирования необходимо увеличить, обеспечивая изгиб сечения по естественному радиусу гиба. В конечный момент, при остывании заготовки, скорость снижают. При этом жертвуют нарастающим усилием операции, зато обеспечивают качественное соединение двух частей заготовки холодной пластической сваркой.

Разновидностью завальцовки является технологическая операция соединения двух трубок, когда внешнюю трубу равномерно обжимают по всему периметру зоны соединения. Подобную завальцовку труб выполняют обычно без гарантии последующей герметичности.

Ручная завальцовка труб

В домашних условиях завальцовку обжимом часто производят при помощи обычного молотка. Это — грубая технология, после которой внешние стенки изделий деформируются, а зачастую и повреждаются. Таким образом можно завальцевать трубчатые детали, толщина стенок которых не менее 1.5-2 мм, а материал труб достаточно пластичен.

Трубный ключ рычажного типа
Трубный ключ рычажного типа

Как завальцевать трубку в домашних условиях, притом — быстро и качественно? Обжимная завальцовка механизированным способом возможна, если применить специальные клещи. Стоят они недешево, поэтому их можно изготовить и самостоятельно, используя в качестве заготовки изношенный трубный ключ по ГОСТ 18981 рычажного типа. Для этого губку подвижного рычага снимают, а вместо нее приваривают вставку под съемное полукольцо (для повышения универсальности можно изготовить несколько таких полуколец под наиболее употребительные диаметры трубок). Такое полукольцо должно быть установлено и на подвижном рычаге. При изготовлении таких клещей необходимо соблюсти максимальную соосность обоих полуколец, иначе качественной завальцовки не произойдет, более того, можно испортить обе соединяемых трубки.

Последующая технология обжимки аналогична использованию трубного ключа по своему прямому назначению:Завальцовка труб

  • Зевом клещей охватить (не менее, чем половиной периметра обжимного кольца) внешний диаметр обжимаемой трубы;
  • Подвести гайку вплотную к поводку инструмента;
  • Повернуть подвижный рычаг до полного охвата им второго полупериметра трубки;
  • Сильно сжать оба рычага, и провернуть клещи на угол не более 25-300, после чего все предшествующие переходы повторить.

В зависимости от предельного диаметра соединяемым таким образом труб, можно использовать:

  • Для трубок диаметром 10-36 мм — ключ №1;
  • Для трубок диаметром 20-50 мм — ключ №2;
  • Для трубок диаметром 30-63 мм — ключ №3.

Завальцовку труб большего диаметра выполнить таким способом не удастся. Разве что применить рычажный удлинитель, который увеличит момент, развиваемый клещами. Метод непригоден, если требуется завальцевать трубку с образованием дна на торце.

Механическая завальцовка труб

Потребуется простая доработка резцедержателя на обычном токарном станке (подойдет даже малогабаритное оборудование настольного исполнения). К резцедержателю изготавливается поворотная рукоятка, на одном конце которой устанавливается полукольцо со значением радиуса так называемого естественного изгиба. Полукольцо должно быть изготовлено из быстрорежущей стали марки Р6М5 и выше. Дно инструмента изготавливается в виде грибка: это позволяет более равномерно распределить деформации среза и исключить брак. Для труб в холодном состоянии значения радиуса естественного изгиба приведены в таблице:

Значения радиуса естественного изгиба труб при завальцовке
Как завальцевать изделие на токарном станке? Заготовка закрепляется в патроне станка, при этом необходимо точно рассчитать глубину установки заготовки в патрон, чтобы ход рукоятки совпадал с местом формирования глухого отверстия. После включения станка рукоятку подводят к поверхности трубы, и , нажимая на заготовку, производят завальцовку. При этом материал интенсивно нагревается, что снижает усилие, повышая одновременно и пластичность заготовки.Рукоятка должна иметь ход не менее 1800, причем для обеспечения качества деформирования, в резцедержателе стоит предусмотреть фиксирующие отверстия под штифты, количество и расположение которых будут соответствовать чаще всего употребляемым типоразмерам завальцовываемых труб.

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

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

Поиск записей с помощью фильтра:
Вид обработки
Вид проката
Вид материала