Приспособление для развальцовки медных трубок своими руками

Как развальцевать медную трубку: способы, инструмент, советы

Развальцовка медных трубок, называемая также вальцеванием, – это технологическая операция, суть которой заключается в деформировании их стенок в нужном направлении. Необходимость в осуществлении такой операции возникает в тех случаях, когда требуется выполнить герметичное и надежное соединение медных трубок с различными устройствами и приборами или состыковать их между собой.

Вальцовка медной трубки ручным приспособлением

Трубки, изготовленные из меди, сегодня довольно распространены, и в тех случаях, когда их соединение должно быть разъемным, без развальцовки не обойтись. Для развальцовки трубок, изготовленных из меди, может использоваться как специальное оборудование, выпускаемое серийно, так и набор простейших инструментов, который при соблюдении всех технологических рекомендаций также позволяет выполнить такой процесс качественно.

Особенности выполнения

Выполнение развальцовки трубок, изготовленных из меди, может потребоваться, если:

• обрезанному концу трубки необходимо придать требуемую конфигурацию;
• конец изделия надо подготовить для его соединения при помощи муфты (в этом случае, применяя развальцовку, выполняют подгонку таких геометрических параметров трубки, как внутренний диаметр, угол изгиба и др.);
• необходимо подготовить концы медных трубок для их соединения при помощи пайки.

Обрезку труб по длине производится специальным инструментом – труборезом для медных или алюминиевых труб

Чтобы качественно развальцевать трубку из меди, используя специальные инструменты и приспособления, необходимо выполнить следующие действия.

• Конец трубки, соединение которого необходимо выполнить, тщательно зачищается.
• На зачищенный конец надевается специальная муфта.
• С помощью специального инструмента или приспособления конец трубки развальцовывается, пока угол ее расширения не составит 45°.
• После окончания процедуры конец изделия извлекается из приспособления. Затем можно сразу приступать к выполнению соединения.

Если такую технологическую операцию вы никогда не выполняли раньше и впервые собираетесь осуществить развальцовку своими руками, то следует отрезать трубку с некоторым запасом длины (2–2,5 см), что позволит вам в случае неудачи развальцевать ее еще раз, отрезав бракованный участок.

Ример – приспособления для зачистки торцов медных трубок

Если развальцевать трубку из меди необходимо для того, чтобы выполнить ее соединение при помощи пайки, то последовательность действий по осуществлению такой процедуры будет выглядеть следующим образом.

• Поверхность конца трубки, которую необходимо развальцевать, тщательно зачищается (для этого лучше всего использовать специальную щеточку).
• При помощи специального устройства конец медной трубки расширяется до такой степени, чтобы в него можно было вставить конец другой трубки и при этом выдержать между соединяемыми элементами зазор, равный 0,124 мм. Естественно, для этого необходимо использовать измерительный инструмент.
• На внутреннюю поверхность участка трубы, который уже развальцован, равномерным слоем наносится флюс, необходимый для того, чтобы обеспечить формирование надежного и герметичного соединения.
• В развальцованную часть на глубину, равную диаметру трубы, вставляется конец второго элемента соединения.
• При помощи газовой горелки, электрического паяльника или паяльной лампы место будущего соединения прогревается до того момента, когда начинает плавиться припой.
• Расплавленным припоем заполняются все зазоры между краями соединяемых медных труб, в результате чего и формируется надежное и герметичное соединение.

После того как соединение двух медных трубок сформировано, их необходимо положить на горизонтальную поверхность и дать им полностью остыть. Только после того как место соединения полностью остыло, полученную конструкцию можно эксплуатировать.

Инструменты и приспособления

Для того чтобы развальцевать своими руками трубки, изготовленные из меди, используют специальные приспособления. Такие приспособления могут иметь как ручной, так и электрический привод. Применяются они для монтажа систем кондиционирования, водоснабжения и отопления. Инструменты, оснащенные электрическим приводом, часто совмещают в себе несколько функций: с их помощью можно не только развальцевать медную трубку, но и согнуть ее под требуемым углом.

Любое устройство, при помощи которого осуществляется развальцовка трубок, изготовленных из меди, работает по принципу пластической деформации, поэтому очень важно, чтобы оно справлялось с таким процессом максимально бережно, не нарушая однородность структуры материала, сохраняя равномерность толщины стенок изделий, а также гладкость их внутренней поверхности.

Схема правильной развальцовки и примеры неправильно произведенной операции

Чтобы качественно выполнить развальцовку медных трубок (даже если вы осуществляете ее своими руками впервые), можно использовать одно из следующих приспособлений.

Это болванка конусообразной формы, изготовленная из более твердого металлического сплава, чем медь. Достоинствами такого устройства являются невысокая цена и простота использования. Между тем его применение может сопровождаться разрывами стенок медного изделия, что дает невысокое качество развальцовки.

Этим простейшим приспособлением можно развальцевать одну трубку, но ни о каком качестве работ говорить не приходится

Основным рабочим органом данного приспособления является валик из твердого сплава, который, перекатываясь по краю медной трубки, придает последнему требуемую конфигурацию. Использование механического развальцовщика позволяет выполнять равномерную деформацию обрабатываемого участка трубки, формировать на ее конце стенки одинаковой толщины с высоким качеством их внутренней поверхности.

Ручной инструмент способен обеспечить высокое качество развальцовки и хорошую скорость работы

Такое приспособление с целым набором сменных насадок, обладая всеми преимуществами механического инструмента, позволяет выполнять развальцовку медных трубок с более высокой производительностью и с меньшими трудозатратами. Пожалуй, единственным недостатком электрического развальцовщика является его достаточно высокая цена.

Аккумулятора этого развальцовщика хватает примерно на 100 операций

Такое ручное устройство, работающее по принципу рычажного механизма, позволяет развальцевать конец трубки за одно движение. Обладая простотой конструкции, такое приспособление имеет и ряд существенных недостатков, наиболее значимым из которых является невозможность контролировать толщину стенок обрабатываемого изделия. Таким образом, использование эспандера, который чаще всего и выбирают те, кто выполняет развальцовку своими руками, не гарантирует получения качественного результата.

Советы по выбору инструмента

Развальцевать медную трубку, учитывая высокую пластичность ее материала, несложно. Однако, чтобы добиться высокого качества выполнения такой технологической операции, следует использовать только специализированный инструмент. Выполнение развальцовки при помощи простейших приспособлений, к числу которых относятся болванки и эспандеры, может сопровождаться рядом негативных последствий.

• Стенки трубок, если они небольшой толщины, будут заминаться.
• В стенках трубок, на которые будет воздействовать такой инструмент, могут возникать разрывы.
• Практически невозможно при этом добиться равномерности толщины стенок трубки, что в конечном итоге отразится на надежности формируемого соединения.

В специальном приспособлении медная трубка фиксируется строго перпендикулярно, а деформация происходит точно по конусу

Между тем использование приспособлений, специально предназначенных для выполнения развальцовки, имеет следующие преимущества.

• За счет постепенной (осуществляемой пошагово за каждый проход валиков инструмента) деформации стенок трубы возникновение в ней разрывов практически исключено.
• Достигается равномерность толщины стенок медной трубки, даже если изначально данный параметр не отличался равномерностью.
• Внутренняя поверхность трубки после развальцовки становится идеально гладкой и ровной.

Использование специального приспособления, кроме того, позволяет оперативно и качественно развальцевать конец трубки даже тем, кто никогда ранее не выполнял такую процедуру своими руками.

В набор для развальцовки может входить: эксцентриковая вальцовка, ример, труборез, труборасширитель и пружины для изгибания труб

Чтобы развальцовка была выполнена качественно, следует уделить особое внимание выбору инструмента. При этом надо учитывать такие параметры, как:

• характеристики материала, из которого изготовлена трубка, в частности степень его пластичности;
• внутренний диаметр изделия;
• его наружный диаметр;
• глубина развальцовки;
• расстояние, на которое изделие будет выступать над рабочей частью инструмента;
• расстояние между центрами внутренних отверстий медных трубок (если выбираемое приспособление позволяет выполнять развальцовку сразу нескольких изделий);
• толщина стенок обрабатываемых изделий;
• необходимость в формировании канавок на обрабатываемой части медной трубки;
• наличие соединительных швов на поверхности обрабатываемого изделия.

Большинство специальных приспособлений для развальцовки, представленных на современном рынке, отличаются универсальностью и позволяют выполнять обработку медных трубок в достаточно широком диапазоне их внутренних и наружных диаметров. Как правило, такой инструмент оснащается набором сменных насадок, которые и определяют его широкую универсальность.

Источник

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.

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.

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.

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.

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 %.

Кратко рассмотрим наиболее часто встречающиеся типы развальцовочной оснастки.

Механический развальцовщик

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.

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 развальцовщик

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.

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.

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.

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

Как развальцевать медную трубу своими руками

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:

Источник