Медь является одним из наиболее пластичных металлов, поэтому без нарушения целостности переносит заметные растягивающие напряжения. На этом свойстве основана технология дорнования медных труб, предусматривающая увеличение их внешнего диаметра за счёт незначительного сокращения длины заготовки. Подобные операции выполняются при помощи труборасширителей для медных труб.
Устройство
Труборасширитель представляет собой компактный и недорогой ручной инструмент, который используется преимущественно для крепления и формования труб к листовому материалу в производственных системах теплообменников, например, котлов или конденсаторов.
Рассматриваемая оснастка включает в себя следующие элементы:
- Ролик. Он прикладывает давление качения для облегчения пластической деформации внутренней части трубы. Ролик имеет конусообразную форму и спроектирован таким образом, что конечное сечение расширенных трубок всегда выглядит в виде сферы. Наконечник ролика имеет гладкую фаску R-образной формы. Это помогает снизить остаточные напряжения, возникающие после расширения трубки, а также предотвращает образование острых кромок внутри трубы.
- Оправка. Используется для вращения ролика путём создания контактного трения между деталями. Оправка, как и ролик, имеет коническую форму. Ролик и оправка должны быть устойчивы к давлению и истиранию. Поэтому для их изготовления используется качественная инструментальная сталь типа Х12М или ШХ15. Сами инструменты проходят надлежащую термическую обработку, а также чистовую шлифовку.
- Рамка. Она сохраняет положение роликов через равные промежутки времени и предотвращает их смещение при дорновании. Рамкой обеспечивается также необходимое значение угла подачи медной трубы в канавку, куда помещён ролик. В результате достигается такое взаиморасположение деталей труборасширителя, при котором оправка вращается по часовой стрелке. Это, в свою очередь, создаёт самоподвижный механизм с винтовой подачей, обеспечивающий необходимое расширение трубки.
- Подшипниковый хомут. Он присоединяется к труборасширителю для медных труб, в результате чего уменьшается значение тянущего усилия деформирующей операции, а также предотвращаются возможные повреждения деталей. Кроме того, регулируя положение хомута (вперёд или назад), можно добиться требуемой длины трубы.
Наиболее востребованными моделями рассматриваемого инструмента считаются труборасширители VST-22, CT-100A и CT 200A, которые выпускаются торговыми марками Value и DSZH.
Технология работы
Дорнование медных труб с применением труборасширителей подразделяют на две разновидности — расширение параллельных труб и расширение раструбных труб.
Параллельное расширение труб в основном используется при обработке труб теплообменников, конденсаторов пара, котлов и т. д. Расширение раструбных труб применяется для формовки эжекторов на торцах и с целью усиления растягивающего напряжения, что повышает прочность материала. Такой тип трубного расширения в основном применяется к котельным трубам.
Работает труборасширитель для медных труб так. Предварительно набирают определённое количество секций устройства и размещают их вокруг резьбового вала с клинообразными гайками. Вся сборка удерживается вместе пружиной, которая окружает каждый торец сборки. Готовая сборка вставляется в конец трубки. Затем расширитель труб затягивается, втягивая при этом клиновые гайки внутрь стальных секций. При вращении клинья втягиваются в секции одновременно с выталкиванием наружу, что приводит к расширению трубопровода.
Для повышения степени деформации медные трубки можно подогревать. Гибкость трубы увеличивается, а усилие – снижается. Перед подогревом инструмент удаляют из трубы. Для повышения эффективности процесса целесообразно использовать смазку обычным индустриальным маслом средней вязкости.