Вальцовка

ВАЛЬЦОВКА

Л.10-11

План:

1. Вальцовка

2. Изготовление обечаек

3. Изготовление нежестких обечаек

Вальцовка является одним из видов гибки, при которой деформируется весь объем заготовки. Вальцовкой изготавливают трубы, обечайки, полуобечайки, конуса, кольца, бандажи и другие детали, имеющие постоянный радиус по всей длине изгиба.

Операцию вальцевания выполняют главным образом в холодном состоянии, реже – в горячем. Гибку в холодном состоянии проводят до пределов, не вызывающих явления наклепа и роста зерна в результате рекристаллизации. Гибка является пластической деформацией металла путем непрерывного перемещения заготовки – это обработка давлением между валками при напряжении более предела текучести. Относительное удлинение d любого растянутого волокна, расположенного на расстоянии z от нейтральной поверхности будет равно:

,

где R – радиус гибки нейтральной линии, мм.

Для наружного волокна z = 0,5 S и или , где S – толщина материала, мм.

Руководствуясь недопустимостью критических деформаций, при холодной гибке для низкоуглеродистых сталей принимают d = 2 % и тогда R = 25 S. При R ≥ 25 S применяют гибку в холодном состоянии, а при R < 25 S – в горячем состоянии с последующим отжигом или отпуском. Для углеродистых конструкционных сталей d = (3,0–4,5) %. В зависимости от марок сталей и их свойств величину d следует определять экспериментально.

Гибку в горячем состоянии производят, когда мощность оборудования недостаточна для изгиба требуемой толщины и когда продольные стыки листов из высоколегированных и нержавеющих сталей, соединяются электрошлаковой сваркой, требующей последующего отжига или нормализации.

В горячем состоянии независимо от диаметра и толщины стенки гнутся обечайки, изготовляемые из сталей марок: 12ХМ, 12ХМФ, 15Х5, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ или из двухслойных сталей с основным слоем из стали марки 12МХ, когда теплообработка плоских заготовок после сварки совмещается с нагревом под гибку. Заготовки под гибку для углеродистых сталей следует нагревать до температуры 930–950°С, а для легированных сталей 15Х5М, 12МХ, 12ХМФ, 12Х13, 12Х18Н10Т и др. – до температуры окалинообразования, если нет других требований по термообработке. Длительность нагрева заготовки под горячую гибку составляет 1 мин. на 1 мм толщины. Заканчивать горячую гибку следует при температуре не ниже 600°С, а для легированных и нержавеющих сталей не ниже 700–750°С, гарантирующих отсутствие трещин и ухудшения физико-механических свойств при гибке.

Вальцовку производят на гибочных машинах, горизонтальных трех- и четырехвалковых вальцах, а также на вертикальных гибочных вальцах.

В качестве инструмента используют гибочные плиты и валки. Радиус гибки изменяется в зависимости от взаимного расположения гибочного и опорного инструментов.

Для вальцовки труб или обечаек малых диаметров применяют гибочные машины с поворотной траверсой.

Гибочной машиной служит кромкогибочный станок, в котором установлен опорный валок. Диаметр опорного валка меньше внутреннего диаметра заготовки. Во время работы подвижная траверса вращается вокруг валка, прижимая к нему изгибаемый материал. Ввиду того, что движение траверсы ограничено, гибку цилиндрических обечаек приходится производить за 2–3 хода.

Отечественные и ряд зарубежных заводов и фирм выпускают несколько типов валковых листогибочных машин, в том числе и с программным управлением. Диапазон толщин обрабатываемых листов от 1 до 100 мм.