Меню

Вальцы для листового металла принцип работы



Вальцовка листового металла и изготовление вальцов своими руками

Такая технологическая операция, как вальцовка листового металла, остается распространенной уже на протяжении достаточно продолжительного времени. Конечно, вальцы, используемые для обработки листового металла, с момента своего изобретения претерпели серьезные изменения, но принцип их действия практически не изменился. Развитие современных технологий привело к тому, что сегодня на рынке можно без особых проблем найти оборудование, позволяющее выполнять такую сложную технологическую операцию, как вальцевание, даже в домашних условиях.

Вальцовка листового металла на электромеханическом станке

Особенности технологии

Вальцевание, которому могут подвергаться изделия не только из металла, но и из других пластичных материалов (резина, пластик и др.), представляет собой процесс, необходимый для придания листовым заготовкам требуемой конфигурации. Несмотря на то, что наиболее распространенной является вальцовка листового металла, подвергаться такой технологической операции может и трубопрокатная продукция.

При этом используется специальное оборудование, основными рабочими элементами которого являются валы, воздействующие на заготовку из листового проката. Если необходимо придать ей цилиндрическую форму, технологическая операция носит название вальцовки (или вальцевания). Когда же требуется увеличить диаметр трубы, процедуру называют развальцовкой.

Принцип работы 3-х валкового листогибочного станка

На промышленных предприятиях для выполнения операций вальцовки или развальцовки используют оборудование с электрическим или гидравлическим приводами, а в домашних условиях для этого применяют станки с ручным приводом, которые могут быть как серийными, так и самодельными. Высокой популярности таких технологических операций, как вальцевание и развальцовка, предполагающих деформирование металла в холодном состоянии, способствует несколько факторов.

  • Сталь или другой металл, из которого изготовлены обрабатываемые изделия, не подвергаются температурному воздействию и, соответственно, не изменяют своих первоначальных характеристик.
  • В структуре материала, который подвергнут такой обработке, не образуются внутренние трещины.
  • Обрабатываемое изделие деформируется равномерно по всей своей поверхности.
  • При помощи холодного деформирования, процесс которого можно контролировать, изготавливают изделия с максимально точными геометрическими параметрами.

Благодаря перечисленным преимуществам с помощью этих технологических операций выполняют обработку не только крупногабаритных, но и миниатюрных изделий из стали и других металлов (таких, например, как детали ювелирных украшений).

Используемое оборудование

Оборудование, которое используется для вальцевания, отличается не только своей универсальностью, но и простотой конструкции, поэтому его несложно изготовить своими руками. Конечно, самодельные станки для вальцевания оптимально подходят для домашнего использования, а для оснащения производственного цеха, где нагрузка на такое оборудование достаточно велика, лучше всего приобретать серийные модели вальцов, представленные на современном рынке в большом разнообразии.

Как серийные, так и самодельные модели станков, при помощи которых осуществляется вальцевание, работают по принципу обкатки листового материала вокруг основного валка, расположенного сверху. В таком процессе принимают участие и боковые валки, которые можно перемещать, регулируя тем самым диаметр формируемой обечайки.

Валки этого станка вращаются вручную, а приближение верхнего ролика производится с помощью двух рукояток

Важными характеристиками вальцов является радиус их рабочих элементов – валков, а также наибольшая толщина и ширина обрабатываемой детали. Радиус валков, в частности, оказывает влияние на такой параметр, как минимальный радиус изгиба заготовки. Чем валки больше в своем диаметре, тем, соответственно, больше значение минимального радиуса изгиба заготовки из листового металла. На величину минимального радиуса изгиба также оказывает влияние и толщина самого листа. Как правило, для вальцов минимальный радиус изгиба листовой заготовки должен быть 5-10-кратным ее толщине.

С учетом высоких нагрузок, которые испытывают в процессе работы валки, для их изготовления используют только высокопрочную сталь, что позволяет значительно улучшить их эксплуатационные характеристики. По количеству рабочих элементов различают двух-, трех- и четырехвалковые станки, причем наиболее популярными являются два последних вида.

Основные различия между 3-х и 4-х валковыми станками

Вальцы листогибочные 3-х валковые, рабочие элементы которых могут располагаться симметрично и ассиметрично, хотя и отличаются приемлемой ценой, обладают такими недостатками, как:

  • невысокая скорость вальцевания (не более 5 м/мин);
  • сложность выполнения обработки заготовок толщиной менее 6 мм, которые могут просто проскальзывать между валками;
  • отсутствие точных координат у точки зажима обрабатываемого изделия.

Всех подобных недостатков лишены вальцы, на которых установлен дополнительный – четвертый – вал. За счет надежного зажима листовая заготовка из металла в процессе обработки не проскальзывает между валками. При этом обеспечивается высокая скорость вальцевания – 6 м/мин и более.

Читайте также:  Экспорт основных металлов россии

Станок с 4-х валками способен изготавливать, помимо цилиндрических, овальные и полицентрические заготовки

Вальцы данного типа, как правило, оснащаются автоматизированными системами управления, что положительно сказывается не только на их производительности, но и на точности выполняемой обработки. Большим и, пожалуй, единственным минусом такого устройства является его высокая стоимость.

Классификация вальцов по типу привода

По типу используемого привода оборудование для вальцовки заготовок из листового металла делят на следующие категории:

Наиболее простыми по конструкции являются вальцы с ручным приводом, именно их домашние мастера чаще всего собирают своими руками для собственных нужд.

На простых трехвалковых вальцах зажим заготовки, вращение валов и формирование радиуса загиба выполняется вручную

Значимыми преимуществами такого устройства, которое не требует никакого дополнительного питания для своей работы, являются:

  • компактность и, соответственно, высокая мобильность;
  • надежность;
  • простота эксплуатации и обслуживания;
  • невысокая стоимость (особенно в том случае, если вальцы собраны своими руками).

Из минусов станков данного типа следует отметить:

  • невысокую производительность;
  • невозможность, особенно в случае с самодельными станками, выполнять вальцевание изделий из листового металла большой толщины (более 2 мм);
  • необходимость приложения значительных физических усилий для гибки листовых заготовок из стали.

Электромеханические двухсторонние вальцы с программным управлением

Более производительными и эффективными в работе являются станки, оснащенные электрическим приводом. Конечно, их стоимость, даже если они изготовлены своими руками, выше, чем цена ручных вальцов, зато они позволяют обрабатывать листовые изделия значительной толщины.

Самыми мощными являются вальцы, работающие от гидравлического привода. Возможности таких станков, которые отличаются большими габаритами, позволяют успешно выполнять вальцевание листовых заготовок из металла даже очень значительной толщины. Устройства данного типа, как правило, устанавливаются на промышленных предприятиях, где к мощности, надежности и функциональности оборудования предъявляются высокие требования.

Промышленные вальцы с гидравлическим приводом

Изготовление листогибочных вальцов своими руками

Благодаря простоте конструкции ручных вальцов изготовить их своими руками несложно. Естественно, чтобы собрать работоспособный самодельный станок, на котором будет выполняться обработка листового металла, надо обладать определенными навыками и иметь в своем распоряжении все необходимые инструменты и расходные материалы. Кроме знакомства с рекомендациями по выполнению такой процедуры, желательно посмотреть и видео на данную тему.

Чертеж самодельных ручных вальцов для прокатки широких заготовок (нажмите для увеличения)

Первое, что вам потребуется для изготовления своими руками вальцов, – это чертежи, которые можно найти в интернете или составить самостоятельно. Сделав чертежи, можно приступать к подготовке материалов и сборке конструктивных узлов, из которых будет состоять ваш самодельный станок. К таким узлам, в частности, относятся:

  • рама вальцов, на которой фиксируются все остальные их элементы;
  • боковые стойки, в подшипниковые узлы которых будут устанавливаться валки;
  • непосредственно сами валки, изготовленные из высокопрочной стали (количество и диаметры данных элементов зависят от того, какими техническими возможностями вы хотите наделить свое устройство);
  • рукоятка, которая будет приводить во вращение нижние валки;
  • приводной узел (цепной или зубчатый), обеспечивающий синхронное вращение нижних валков (следует иметь в виду, что вращаться такие валки должны в одну сторону);
  • нажимной узел пружинного типа, за счет которого обеспечивается прижатие верхнего валка к поверхности листовой заготовки из металла.

Компактные самодельные вальцы для обработки узких заготовок

Основные детали компактных вальцов

Сборка вальцов начинается с изготовления рамы, которую можно сварить своими руками из стальных заготовок большой толщины. Размеры данного элемента, естественно, необходимо сверять с имеющимся у вас чертежом. В качестве боковых стоек, которые также при помощи сварки фиксируются на раме, можно использовать мощные швеллеры из низкоуглеродистой стали.

Элементы приводного узла фиксируются на одной из стоек, для чего на ней предусматриваются специальные отверстия. После того как боковые стойки с приводным узлом полностью смонтированы, в их подшипниковые узлы устанавливаются сами валки, которые необходимо выставить на параллельность и только после этого выполнять окончательную фиксацию всех остальных узлов.

Вариант листогибочных вальцов, изготовленных своими руками


Перед началом работы на станке, который вы собрали своими руками, следует выполнить на нем пробную гибку, чтобы сразу обнаружить все имеющиеся недостатки и устранить их.

Выяснить, как правильно работать с вальцами, вам может помочь видео, но, в сущности, этот процесс не представляет больших сложностей. Вальцевание, на каком бы оборудовании оно ни выполнялось, осуществляется в следующей последовательности.

  • Лист металла, который должен быть подвергнуть обработке, укладывается на два нижних валка.
  • При помощи верхнего валка, оснащенного нажимным узлом, лист прижимается к нижним рабочим органам.
  • За счет вращения рукоятки станка начинает выполняться вальцевание.
Читайте также:  Металлы это химические элементы которые содержатся

Источник

Обзор вальцовочных станков

Терминами «вальцовочный станок», «валковая машина» или же «вальцы» обозначается механизм, с помощью которого специалисты совершают нужную им деформацию необходимых заготовок из листового металла для выполнения разнообразных ремонтных работ или для строительства.

Главной особенностью данного устройства является ее высокая универсальность и эффективность в работе. Эти качества дают возможность использовать этот станок в различных видах производства.

Основные виды вальцов и их назначение

Вальцовочные станки в современном мире очень часто встречаются на многих предприятиях по производству металлоизделий. Такое устройство без проблем можно смастерить в домашних условиях своими руками. Используя данный механизм, специалисту под силу изготовить из металлического листа детали различных форм – цилиндрической, овальной или конической.

Вальцовочные устройства, которые сейчас выпускают в промышленных масштабах, способны обрабатывать листы из различных видов стали, а также меди, алюминия, латуни, чугуна.

Существует три категории вальцовочных устройств:

  1. Ручной станок для вальцовки листового металла. Устройство данного типа изготовляется в двух вариантах: напольный (когда развальцовочный станок устанавливается на стойке), и настольный (когда агрегат монтируется на верстаке). Для работы на данном типе вальцовочного ручного станка придется приложить немало физических усилий, хотя несомненным плюсом является легкость в эксплуатации и очень простая конструкция, позволяющая сберечь надежность устройства на длительный период времени.
  2. Станок вальцовочный электромеханический. Устройство данного типа имеет в своих составляющих редуктор. Он позволяет заметно повысить эффективность такого агрегата. Электромеханический станок используется в промышленном производстве для обрабатывания металлических листов и для того, чтобы немного изменить конфигурацию трубного проката.
  3. Вальцевой станок с гидравлическим приводом. Данный тип машины относится к наиболее мощным и очень часто эксплуатируется на предприятиях различных направлений. По сравнению с ручным и электромеханическим станками он имеет в своей конструкции в разы больше рабочих механизмов. Эти приспособления и делают устройство более мощным. На данном типе оборудования без проблем гнутся даже самые толстые металлические листы (до 8мм).

Преимущества ручных вальцов:

  • компактность устройства;
  • невысокая масса;
  • хорошая мобильность;
  • электроэкономичность;
  • сравнительно небольшая стоимость.

Конструкция механизма и принцип действия

Основной деталью как заводских, так и собственноручно изготовленных вальцовых станков считается тяжелая станина, выполняющая роль основания. Обычно ее изготавливают из чугуна или листа стали большой толщины. На эту мощную станину и прикрепляется орган станка, включающий в себя от двух до девяти валков.

Эти вальцы также в некоторых устройствах оснащены специальной канавкой, позволяющей гнуть не только металлические листы, но и использовать для вальцовки труб и прутов.

  1. Металлические полированные.
  2. Обрезиненные.

Технологические возможности работы вальцового станка определяются его конструктивными особенностями, в частности:

  • ширина металлолиста;
  • поперечники вальцов, от которых напрямую зависит радиус изготовляемой детали;
  • толщина самого металла;
  • расстояние между валами (вымеряется максимальное);
  • изготовление элементов конусовидной формы.

Кроме вышеперечисленных, есть еще множество факторов, от которых зависит производительность машин для вальцевания и удобство в их использовании.

Трубы на валковой машине изготовляются достаточно просто:

  1. Первым делом подготовленный металлический лист зажимается специальной рукояткой между валами (средним и крайним);
  2. После этого с помощью третьего валка к нему прижимается заготовка;
  3. Затем специалист запускает электрический двигатель, или же собственноручно вращает валки.

Весь процесс работы состоит в том, что металлический лист, проходя с обозначенной скоростью через валы, сгибается под необходимыми валами.

Разновидности машин для вальцевания

Крупногабаритные вальцовые станки часто используют в промышленном производстве. Небольшие мастерские вполне довольствуются устройствами для ручной работы.

Станки вальцовые разделяют:

  • Механические. Являются очень простыми в использовании, а также отличаются невысокой стоимостью. Данный механизм имеет в составе три вальца, которые необходимо вращать вручную. Шестеренки передают движение от рукоятки на исполнительный механизм. Механический вальцовый станок не может изгибать детали формы конуса. Наиболее часто их используют в небольших цехах и приватных мастерских, чтобы изготовлять детали из очень тонких металлических листов.
  • Электромеханические. Данный тип вальцовочной машины является производительней из-за дополнительного наличия электропривода, который приводит во вращение исполнительный механизм. Наличие данного элемента позволяет обрабатывать металлический лист с большей толщиной и существенно сократить время выполнения работы. Для валкового устройства с электромотором обязательно наличие тормоза.
Читайте также:  Липецкие рок металл группы

Основные принципы работы вальцов

Данный элемент конструкции вальцовочного станка – очень важное и значимое приспособление в производстве металлургической продукции. Они служат для сгибания металлических листов, труб и других деталей любой формы.

Цилиндр, который находится в постоянном вращении, является главным рабочим механизмом приспособления. Именно через данный механизм проходят и сгибаются нагретые металлические листы. Работая с железом, станок нуждается в постоянном нагревании.

Главные функции вальцовочных устройств:

  1. Сгибание труб на 160 градусов.
  2. Обработка металлических труб.
  3. Возможность деформирования труб вне зависимости от их размера и диаметра.

Применение валькового оборудования в производстве

Станок вальцовочный незаменим при производстве таких вещей:

  • дымоходные трубы;
  • воздуховодные трубы;
  • трубы различных видов и размеров;
  • системы вентиляции;
  • водосточные трубы.

Несложный вариант самостоятельного изготовления вальцов

Анализируя простоту конструкции и работы валковой машины, многие ошибочно полагают, что собрать данное устройство собственноручно не представляется чем-то сложным. Это не совсем так. Все это потому что большую часть необходимых составляющих частей необходимо будет вытачивать самостоятельно. Если мастер имеет начальные навыки в токарном деле, можно смело пробовать собрать станок вальцовочный на ручной тяге в домашних условиях.

Для этой цели понадобиться:

  1. Штыри из металла разного диаметра.
  2. Швеллер.
  3. Подшипники.
  4. Болгарка.
  5. Сварочный агрегат.
  6. Валы.
  7. Токарное устройство.

Далее последует непосредственно сам процесс сборки валковой машины:

  • Швеллер нужен для того, чтобы сварить из него станину – платформу для будущего вальцовочного станка.
  • Рама для валкового устройства изготавливается в форме буквы «П» и тоже из швеллера. Далее к ней привариваются арматурные ограничители, отвечающие за стойку прижимного вала.
  • После этого необходимо изготовить три вала, смонтировать их на подшипники и закрепить на уголки, вставлены в основание.
  • Расположение вала будет изменяться с помощью штыря с резьбой, закрепленным снизу шайбой.
  • Вал, что сверху должен свободно оборачиваться на подшипниках.

От длины станковых валов будут зависеть параметры детали, которую необходимо обработать. Размеры расстояния между валами, что снизу регулируется вручную.

Рекомендации при сборке вальцов для станка собственноручно:

  1. Нельзя допускать, чтобы появлялись трещины и царапины на металлическом профиле;
  2. Не следует растягивать и сжимать платформу в точке, где идет наибольшее напряжение на конструктивную составляющую;
  3. Не деформировать элементы перед началом работы.

На данном ручном вальцовочном устройстве, кроме металлических листов, дополнительно можно гнуть еще и трубы.

Видео: станок вальцовочный ручной настольный.

Известные марки вальцовочных устройств

На современном рынке каждый мастер может найти подходящий для себя станок за нормальную стоимость. Не представляется сложным отыскать как бюджетную ручную валковую машину для изгибания металлических листов и труб, так и полноценное устройство цеха или большой мастерской.

Популярные торговые марки, выпускающие вальцовые станки для ручной работы:

  • Stalex – данная торговая марка специализируется на производстве очень надежных и эффективных в работе устройств. Их основное назначение – развальцевание металлических листов, разных за шириной и высотой.
  • Metalmaster – эта производственная компания занимается изготовлением и продажей надежного и очень функционального вальцовочного оборудования. Также его просто и удобно использовать при работе с металлопродукцией. Большинство моделей данной торговой марки оснащены специальными канавками на валках. Поэтому на данной валковой машине можно без проблем гнуть пруты и трубы.
  • Энкор-Корвет – данная отечественная марка, страной-производителем которой является Китай, выпускает сравнительно дешевый, но надежный станок для развальцовки трубок и сгибания металлических листов, толщиной до 1,5мм.
  • Вальцовочные машины с электромеханическим приводом:
  • ВЭМ – данная валковая машина редко требует дорогостоящего ремонта ввиду своей надежности. Устройство дополнительно оснащено конструктивными деталями, что дает возможность существенно расширять специфику работы этой марки.

Как показывает количество марок, выпускающих разного рода вальцовочные станки, выбор товаров в наше время огромный. Не прилагая много усилий можно приобрести как дорогостоящее оборудование для производственных предприятий, так и небольшие станки для ручной работы.

Источник