Как развальцевать медную трубу

Медные трубки по ГОСТ 21646-2003 ввиду своей большой теплоёмкости и пластичности часто используются в системах охлаждения и кондиционерах. Для формирования сложных отводов и соединений дома изделия приходится пластически деформировать. Правильная развальцовка медных трубок – определяется выбором технологии и инструмента. Как это делать узнаем далее.

 Что это такое и для чего необходима развальцовка

Развальцовкой (бытует также домашний термин «раздача») называют технологическую операцию, в результате которой на одном из торцов трубы образуется коническое расширение. Поэтому развальцовка медных трубок часто проводится при помощи конического пуансона, который поступательно (или вращательно-поступательно) внедряется на требуемую глубину в закреплённую часть трубы.

Вальцовка медных труб

Поскольку в схеме напряженно-деформированного состояния присутствуют опасные (с точки зрения возможного разрушения материала) растягивающие напряжения, то успех операции зависит от следующих параметров:

  1. Твёрдости исходного материала.
  2. Угла развальцовки.
  3. Правильного значения развальцовочного коэффициента.
  4. Толщины стенки трубы.

ГОСТ 21646-2003 предусматривает изготовление труб для теплообменников из меди марок М1р или М2р, которые могут иметь различную твёрдость (показатель обычно приводится к сопроводительным сертификатам на партию трубок). Механические показатели данных видов поставляемого металла представлены в таблице:

Состояние поставки Предел прочности, МПа Относительное удлинение, % Твёрдость по Виккерсу, HV
Мягкое 200 35 80
Полутвёрдое 240 12 100
Твёрдое 290 3 125

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что непосредственно развальцовывать удаётся только трубки из мягкой меди. В остальных ситуациях заготовку следует предварительно отжигать. Впрочем, как вариант, торец медной трубки перед началом раздачи можно подогреть до 220…2500С.

Совет: внешне отличить твёрдую медную трубку от мягкой просто: последние всегда поставляются в бухтах. Кроме того, отожжённый металл всегда дороже неотожжённого.

 Когда может понадобиться развальцовка

Данный процесс облегчает монтаж медных трубок. Дело в том, что большинство фитингов в трубопроводных системах относится к так называемому компрессионному типу. Такой фитинг состоит из двух частей: накидной гайки и конической части с резьбовым окончанием. При сборке развальцованный торец медной трубы крепится к коническому фитингу с помощью накидной гайки. Это обеспечивает главное условие – герметичное и устойчивое к давлению уплотнение.
Трубы после обработки инструментом

Симметричность развальцовки должна быть высокой, чтобы обе части конусного фитинга – накидная гайка и корпус, легко совмещались при монтаже. С целью уплотнения соединения шлангов операцию используют и при ремонте/восстановлении тормозных топливных труб в автомобилях.

Важно: если соединение трубок производят не развальцевателем, а методом сварки или пайки, выполнять описываемую операцию не нужно.

 Инструменты для развальцовки медных труб

Виды развальцовок для большинства медных труб выполняют специальными, ручными и приводными развальцовочными приспособлениями. Первые из-за своей компактности и малого веса используются чаще.

В основу действия инструмента положен принцип поперечной раздачи ограниченного участка трубы. При этом должны учитываться следующие условия:

  • Коэффициент развальцовки k = d/D (d – внутренний диаметр недеформированной части медной трубки, D – максимальный диаметр нижнего конуса после окончания развальцовки) не должен быть 0,75…0,85;
  • Угол развальцовки не должен превышать 300; на практике это условие часто не выполняется, вследствие чего на торце конуса возможны волнообразные складки и даже трещины (в ряде случаев микротрещины видны даже на внутренней поверхности трубки). Такие изделия дефектны, и к установке допущены быть не могут;
  • Торец трубки, которая подлежит развальцовке, должен быть ровно отрезан от мотка и тщательно зашлифован. Для резки рекомендуется использовать не обычную ножовку по металлу, а приспособление для кругового реза, которое обеспечивает чистый срез. Приспособление включает режущее лезвие, направляющее колесо и ручку для затяжки. При вращении инструмента вокруг заготовки, лезвие постепенно внедряется в материал, оставляя чистую кромку;
  • После развальцовки наблюдается утонение стенки трубки, которое можно определить по формуле s1 = sk0,5 (s – исходная толщина стенки трубки, s1 – толщина стенки после развальцовки, в нижней части конуса).

При подогреве медной трубки предельное значение коэффициента развальцовки может быть снижено на 15-20 %.

Читайте также

Трубогиб своими руками: 8 вариантов как сделать в домашних условиях
Трубный профиль стального проката широко востребован при прокладке пространственных инженерных коммуникаций, изготовлении оранжерей и теплиц, в различных домашних работах. Этому способствует высокая…

 

Кратко рассмотрим наиболее часто встречающиеся типы развальцовочной оснастки.

 Механический развальцовщикМеханический инструмент ля вальцевания

Ключевой деталью такого приспособления является валик (реже – шарик), который изготовлен из твёрдого сплава или быстрорежущей закалённой стали. Валик прижимается к подготовленной кромке заготовки и с нажимом прокатывается по ней.

Интенсивность развальцовки устанавливается визуально, с учётом приведенных выше ограничений. Передвижение валика по деформируемой поверхности производят вручную. При выборе типоразмера устройства следует соотнести геометрические характеристики валика – радиус закругления, диаметр – с необходимым размером деформируемого торца изделия.

 Конусный развальцовщик

Представляет собой наиболее удачную конструкцию инструмента. Основным элементом является конический пуансон. Перемещаясь в винтовой направляющей, он производит равномерную раздачу боковых стенок трубки. По внешнему виду напоминает ручной винтовой пресс, который можно закреплять на рабочем столе или верстаке.

Конусный станок

Перемещение пуансона контролируется визуально, по достижении требуемой степени деформации. Для снижения трения внутреннюю поверхность заготовки можно смазать. При работе с конусным развальцовщиком усилие операции будет непрерывно возрастать.

 Развальцовщик с электроприводом

Производители такого инструмента обычно комплектуют их наборами различных насадок, отличающихся углом конуса, радиусами закругления рабочей части и её длиной. Цена инструмента возрастает, зато и его эксплуатационные возможности увеличиваются. Развальцовка медных трубок приводными развальцовщиками целесообразна при значительном объёме выполняемых операций. Привод осуществляется от аккумулятора.

 Эксцентрический развальцовщик

Работает по принципу перекатывания давильного приспособления по поверхности заготовки. Усилие обработки при этом – минимальное, однако существенным недостатком считается неравномерность характеристик деформируемой части трубки. Кроме того, сам процесс развальцовки происходит более длительное время.

 Рычажный развальцовщикрычажный инструмент для вальцевания

Наиболее простой тип оснастки, который доступен для изготовления своими руками. Другое название – эспандер. Представляет собой систему из 2…4 рычагов, которые равномерно располагаются вокруг деформируемой заготовки, преодолевая при работе сопротивление возвратных пружин.

Развальцовка происходит последовательным и одновременным перемещением рычагов в направлении деформирования. Трёхрычажную схему используют реже, потому что для неё требуется работать вдвоём. Другим недостатком приспособления является невозможность текущего контроля качества.

 Советы по выбору инструмента

Выбор производят после анализа достоинств и недостатков каждого из вышеописанных исполнений оснастки. В расчёт стоит принимать также требуемую производительность, а также необходимость в дополнительных приспособлениях – паяльной лампе (для подогрева заготовки), роликовых ножах и т.п.

Читайте также

Как нарезать резьбу на трубе отопления и водопровода: плашка и почий инструмент
Стальные трубы при устройстве водопровода или газопровода в квартире не потеряли своей популярности. Актуальным остается вопрос — как нарезать резьбу на трубе, чтобы обеспечить надежное соединение…

 

 Как изготовить инструмент

Проще всего изготовить своими руками инструмент со сменными коническими шаблонами, каждый из которых будет рассчитан на определённые параметры процесса. Чертежи всегда можно найти в интернете.

Чертежи самодельного вальцовщика
Пример чертежей самодельного инструмента

Самодельная оснастка будет состоять из:

  • Винтового рычага с рукояткой;
  • Стального корпуса с внутренней резьбой;
  • Сменных пуансонов;
  • Зажимных полуматриц с последовательно расположенными отверстиями разного диаметра.
  • Стягивающего зажима.

Винтовой рычаг можно изготовить из приспособления, используемого при обжиме электрических кабелей большой мощности. Важно, чтобы ход приспособления соответствовал параметрам развальцовки.

В качестве корпуса можно использовать станину лабораторного микроскопа или ручного твердомера типа ТШ. Диаметры резьбы в винте и гайке должны совпадать, а резьба – быть трапецеидальной или упорной.

Читайте также

Пресс-клещи для металлопластиковых труб: инструмент для опрессовки
В современных системах тепло- и водоснабжения домов всё большее распространение получают металлопластиковые (иначе – металлополимерные) трубы. Они обладают рядом явных преимуществ перед традиционными…

 

В торце винтового зажима выполняют отверстие под коническую насадку, которую следует изготавливать из инструментальной стали, после чего закалить и прошлифовать. Для изготовления полуматриц используют два прямоугольных прутка, которые прочно скрепляют вместе, и по линии касания изготавливают несколько сменных отверстий под медные трубки разных диаметров. Готовое приспособление монтируют на верстаке

Внимание: зажим полуматриц может быть эксцентричным или рычажным.

 Как развальцевать медную трубу своими рукамиЭтапы вальцевания

Как можно развальцевать медную трубку в домашних условиях? Рассмотрим процесс на примере конусного развальцовщика. Перед началом работ на трубку устанавливают накидную гайку – это необходимо для того, чтобы убедиться, что она размещена ​​в правильном положении. Далее выбирают отверстие подходящего размера в полуматрице и вставляют в него трубку, надёжно фиксируя полуматрицы при помощи зажимного устройства. Свободный конец трубы не должен быть длиннее двух её внешних диаметров, иначе заготовка в процессе деформирования получит продольный изгиб.

Проверив соосность трубы и конического шаблона, установленного в пуансоне, ввинчивают его вниз, до касания со стенками. Убедившись в том, что медная трубка не перекошена, продолжают вальцовку до достижения необходимой степени деформации.

Если на готовом изделии имеются складки, необходимо прокалибровать боковую стенку образовавшегося конуса, проворачивая пуансон с усилием (его можно снизить, смазав зону калибровки). По достижении нужного результата пуансон поднимают, а развальцованную деталь извлекают из полуматриц.

 Заключение

Раздача медных трубок окажется успешной, если строго придерживаться оптимальной технологии резки и последующей пластической обработки заготовки. Также следует проверить механические свойства материала и точность наладки приспособления (при необходимости – отжечь или подогреть заготовку).

В качестве альтернативы можно посмотреть видео, в котором применены подручные инструменты:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector