Ротационная гибка листового и широкополосного металла востребована в производственной деятельности и мелких компаний, и ремонтных мастерских. Вальцы своими руками смогут изготовить даже домашние умельцы, сэкономив при этом на приобретении аналогичного промышленного оборудования.
В процессе деформировании металла на машинах ротационного действия (какими и являются вальцы) основное деформирующее усилие прикладывается не одновременно ко всей поверхности заготовки, а постепенно, по мере того, как в очаг деформации вовлекаются все новые объемы металла. В результате усилие значительно уменьшается, а некоторое снижение производительности гибки в большинстве случаев некритично. Кроме того, сам принцип работы листогибочных вальцев настолько прост, что для самостоятельного изготовления не потребуется существенных затрат труда и исходных материалов.
Последовательность операций листовой вальцовки заключается в следующем:
Таким способом можно получать продукцию типа цилиндров и конических деталей, производить правку полос и т.д. Усилие ротационной вальцовки невелико, поскольку трение в ходе штамповки минимально, и необходимо лишь для фиксирования заготовки в валках. Более существенен крутящий момент, но и его значения относительно малы. Они определяются только величиной плеча приложения усилия. Более заметно на усилие процесса влияют физико–механические характеристики материала, и его толщина (для толстолистовых заготовок резко возрастает момент сопротивления сечения). Поэтому ротационная вальцовка выгодна для малоуглеродистой стали толщиной не более 4 мм, жести, алюминия и других высокопластичных металлов и сплавов.
Ввиду малости усилий и моментов, вальцы своими руками в большинстве случаев обходятся без электродвигателя. Более того, электромеханический привод приводит к увеличению металлоемкости станка и усложнению его конструкции. Так, потребуется понижающий редуктор, промежуточный вал, и, возможно, тормоз.
Листогибочные вальцы различаются по следующим параметрам:
Вопрос - как сделать вальцы, которые будут предназначены для листового металла - следует начать с разработки технического задания. При этом следует учесть, что ручной привод эффективен при гибке изделий с толщиной не выше 0,8…1.2 мм, и при ширине не более 500…800 мм, иначе приводную рукоятку придется делать очень длинной. Это не только неудобно, но и приведет к увеличению размеров производственной площади, где предполагается установить агрегат.
По той же причине трехвалковую схему стоит предпочесть четырехвалковой - сложность изготовления возрастет, а видимых выгод пользователь не получит. Тем более нет смысла делать вальцы с еще большим количеством валков (например, семивалковые исполнения нужны при необходимости выполнения радиусной гибки листовых изделий на диаметры от 1500…1600 мм).
Более сложным является вопрос симметричности расположения валков в трехвалковых вальцах. Симметричная схема (при которой валки располагаются равносторонним треугольником: нажимной - сверху, а рабочие - снизу) конструктивно проще и технологичнее в изготовлении. Однако, после обработки на таком оборудовании передний и задний края заготовки на некотором расстоянии (примерно половины от межосевого) останутся прямыми и потребуют повторного цикла деформирования. Если на вальцах предполагается производство толстолистовых изделий преимущественно типа цилиндров с изогнутыми краями, то придется изготавливать асимметричную машину.
Таким образом, оптимальной для изготовления в домашних условиях можно считать установку с тремя симметрично расположенными рабочими валками.
Вальцовочные станки с ручным приводом состоят из следующих узлов:
Многие детали для конструкции можно позаимствовать от списанных рольгангов, предназначенных для подачи листа, например, к листовым ножницам.
Порядок изготовления и сборки в условиях домашней мастерской вальцев ручных с тремя валками заключается в следующем.
Определяются с размерами установки. Например, с уменьшением расстояния между опорными стойками (по сравнению с теми, что указаны на рисунке), можно пропорционально увеличить диаметр валков, при этом предельно допустимое значение их прогиба при деформировании не увеличится. Уменьшать поперечное сечение опорных стоек при этом не следует.
Материалом стоек можно принять профильную квадратную трубу из стали типа Ст.3, которая хорошо поддается сварке. Вначале привариваются распорки жесткости, а затем к ним - трубчатые или сплошные профили. Сварку необходимо проводить в кондукторах, чтобы исключить коробление конструкции и обеспечить строгую параллельность полученной рамы. Небольшие погрешности для уже сделанных стоек легко исправить подваркой опорных подпятников, имеющих разную высоту.
Далее изготавливают рабочие валки. Для этого используют толстостенные трубы, причем они должны быть либо холоднокатаными, либо изготовленными из нержавеющей стали: таким образом можно обеспечить нужную шероховатость рабочей поверхности. Горячекатаный прокат использовать не рекомендуется из–за высокой трудоемкости очистки с последующей шлифовкой поверхности будущих валков.
Подбирают под свои потребности нужный типоразмер подшипникового узла. Для подшипников скольжения лучше принимать стандартные узлы, изготовленные по ГОСТ 27672. Ввиду малых окружных скоростей и усилий деформирования, надобности в применении подшипников качения нет.
Следующий этап изготовления вальцев - монтаж валков. Его надо выполнять, используя лазерный уровень, чтобы исключить перекос инструмента, и с учетом зазора между нижними валками. Отверстия под крепеж корпусов подшипников к стойкам стоит выполнять овальными, для последующей регулировки.
Убедившись в легкости вращения нижних валков, приступают к установке механизма перемещения верхнего валка. Валковые рычаги проектируют так, чтобы в конечном положении ось нажимного валка располагалась точно между осями нижних валков, а ход рычага соответствовал возможности извлечения готового изделия из зоны гиба. Второе плечо рычага выполняют с несколькими отверстиями, в которые при регулировке технологического зазора будут вставляться фиксирующие штифты. Процесс подгонки размеров производят с одной установки, учитывая то, что левый и правый рычаги отличаются зеркально друг от друга.
Последний этап перед опробованием станка - монтаж опорного стола или трубы. Для удобства на ней стоит предусмотреть подвижные ограничители ширины заготовки.
Самодельные вальцы можно устанавливать и вне помещений, тогда придется дополнительно изготовить защитный кожух. Часто его делают откидным, используя при работе вальцев в качестве задней опоры деформируемому металлическому листу.
Вальцовочный станок (валковая машина, вальцы) представляет собой универсальное оборудование, используемое в сфере строительства и ремонта для гибки различных металлов.
Такие станки применяются на любом современном предприятии для производства из листового металла конических, овальных и цилиндрических изделий. Процедура изготовления подобных конструкций называется вальцеванием. Она дает возможность получать любые трубы, заготовки для последующей штамповки, разнообразные готовые изделия из металла.
Простое вальцовочное оборудование также используется в быту, когда требуется своими руками сделать желоба, дымоходы, трубы, воздуховоды, прочие изделия для кровельных и строительных работ. Современные валковые машины позволяют работать практически с любыми металлами. Они без проблем сгибают листы из , легированных и углеродистых сплавов, алюминия, чугуна.
Имеются и модели вальцовочного оборудования, которые работают с поликарбонатными заготовками.
Все описываемые нами агрегаты для гибки листового металла делят на следующие группы:
Ручной станок может монтироваться на стойке (напольный) либо на верстаке (настольный). Он не имеет механического привода, поэтому для выполнения работ на нем требуется применять мускульную силу. Ручные станки очень просты в использовании. Их элементарная конструкция обеспечивает высокую надежность эксплуатации оборудования на протяжении длительного времени.
Ручные вальцы предназначены для получения труб и других изделий из листового металла толщиной до 1,5–2 миллиметров. Они легкие и компактные, что позволяет переносить их и применять непосредственно на объекте выполнения тех или иных работ (кровельных, ремонтных). А главное, им не нужно электричество. По цене настольный и напольный ручной агрегат всегда предпочтительнее электромеханического.
Станки с электрическим мотором, оснащенным редуктором, более эффективны в эксплуатации. Они облегчают и значительно ускоряют процесс гибки труб. Электромеханический агрегат устанавливается стационарно в соответствующем цехе предприятия и применяется для обработки металла толщиной до 4 миллиметров.
Гидравлическое оборудование относится к тяжелому классу. Оно используется для изготовления труб и иных конструкций в промышленных масштабах на энергомашиностроительных, судостроительных и машиностроительных комбинатах. По своему техническому потенциалу гидравлический станок превосходит электромеханический и ручной в несколько раз. На гидравлике можно производить трубы из листов металла толщиной до 8 миллиметров. Нередко гидравлическое оборудование оснащается программным управлением.
Основной узел описываемых станков – литая станина. Делают ее из стали или чугуна. На станину монтируется специальный деформационный механизм, состоящий из нескольких (3–4) валков. Два валка являются неподвижными, вращение в процессе работы совершают третий и, если есть, четвертый. Подвижные валы, кроме того, могут перемещаться по вертикали.
Верхний валок фиксируется на станине по схеме, дающей возможность быстро снять его при необходимости либо оперативно настроить для производства труб с разным сечением. Регулировка данного элемента конструкции выполняется единым винтом барашкового типа. При наличии канавок на рабочих валках на них можно сгибать не только трубы, но и прутки или толстую проволоку. Ручной станок для гибки металла обычно имеет три валка, электромеханический – 3–4. А вот гидравлические установки всегда выпускаются с четырьмя валками.
Процесс изготовления труб на любом агрегате при этом по-настоящему прост:
Проходя через валы с определенной скоростью, металл сгибается под нужными углами. Чтобы сделать своими руками трубы или желоба вполне достойного качества, можно приобрести ручной станок. По большому счету, его даже нет необходимости покупать (хотя стоят они и недорого), так как можно собрать самодельный агрегат и эффективно использовать его для выполнения мелких работ. О том, как это сделать, смотрите следующий раздел статьи.
Изготовить своими руками такой станок сможет каждый, кто поставит перед собой подобную задачу. Мы очень коротко опишем, из каких материалов и как именно можно сделать самодельный агрегат. Сначала требуется взять каркас из труб либо изогнутый профиль, который будет выполнять функцию станины.
Затем подготавливаем профиль П-образной формы (идеально, когда материалом для него служит закаленная сталь) для изготовления вертикальной опоры нашего оборудования. Деформирующий узел станка для вальцевания размещается в открытой (верхней) части профиля. Зафиксировать его можно при помощи струбцины, на которую нанесена резьба. Под станиной закрепляют нижнюю часть П-профиля.
После этого берем передаточную цепь, без которой вальцовое устройство не будет работать, и монтируем ее на звездочки. Здесь важно хорошо натянуть цепочку и обязательно проверить легкость ее хода.
Потом устанавливаем ручку подачи и крепим к станине весь механизм, используя подшипники качения. Вы сделали простейший ручной станок для вальцевания своими руками! Желательно предусмотреть в его конструкции специальный механизм, позволяющий выполнять регулировку зазора между валами. Тогда вы сможете производить обработку металла разной толщины.
Несложно изготовить своими руками и более сложный вальцовочный механизм. В интернете сейчас есть немало материалов по данному вопросу. Найдите сайт с соответствующей информацией, посмотрите на чертежи самодельных установок и сделайте своими руками то оборудование, которое идеально подойдет вам.
Современный рынок оборудования для металлообработки способен удовлетворить любые запросы. Каждый может найти нужный ему станок за вполне приемлемую стоимость. Несложно приобрести и недорогую компактную установку для гибки труб своими руками, и профессиональный напольный агрегат для крупного производственного цеха либо скромной частной мастерской.
Ассортимент механических вальцовочных станков с электродвигателем не менее впечатляющий. Востребованные электромеханические валковые машины производятся уже указанными фирмами, а также российскими заводами. Опишем несколько популярных моделей такого оборудования:
Как видим, выбор вальцовочного оборудования в настоящее время очень хорош. Легко можно приобрести и профессиональные станки для использования на производствах, и любительские агрегаты для бытового применения.
При необходимости частого изготовления полых или конусовидных изделий из тонколистового металла основным технологическим процессом является гибка, а наиболее подходящим оборудованием — трёхвалковые листогибочные вальцы. Почему именно трёхвалковые? Потому, что кинематическая схема четырёхвалковых листогибочных машин с ручным приводом значительно усложняется, а видимых преимуществ от этого получить не удаётся.
Простейшая схема трёхвалкового ручного станка включает в себя:
Прежде всего, следует чётко ограничить технические возможности проектируемого валкового оборудования. Вальцовочный станок с ручным приводом способен производить гибку листового металла толщиной не более 1 — 1,5 мм, при ширине заготовки до 600 мм. При малой энергоёмкости самого процесса гибки, потери на трение в передачах и подшипниках оказываются весьма значительными, что заставит оператора увеличивать мускульное усилие, прилагаемое для проворота рабочих валков. Между тем видимая неравномерность их вращения вызовет нежелательные искажения формы профилируемого изделия.
Из двух вариантов – асимметричное либо симметричное размещение приводных валков – предпочтение стоит отдать второму варианту, поскольку в этом случае сделать вальцы своими руками значительно проще.
Лучше всего воспользоваться готовыми чертежами на самодельные вальцы, которые имеются на специализированных форумах. Если требуется сделать ручной вальцовочный станок под иные параметры производимых деталей, то проектирование начинают с определения усилия и крутящего момента, необходимых для гибки. Минимальными эти значения будут в случае деформирования алюминия марок АД0 или АД1, но при толщине заготовки до 0,8 мм возможна гибка и малоуглеродистой стали марок сталь 08 или сталь 08кп. Если полученные значения удовлетворяют физическим возможностям исполнителя, то от проектирования можно переходить к изготовлению деталей будущих листогибочных вальцев.
Для изготовления валковой машины своими руками вначале необходим чертёж общего вида станка, где следует изобразить кинематическую схему перемещения всех его подвижных частей. Потребуются также чертежи сборочных единиц и рабочие чертежи ненормализованных деталей трёхвалкового листогиба. Желательно, чтобы таких деталей было поменьше, поскольку сделать многие из них в домашних условиях, и своими руками затруднительно, а то и вовсе невозможно. В частности, есть смысл подыскать направляющие круглого поперечного сечения, например, от списанного токарного станка 1К62 или более мелкого: их техническое состояние вполне позволит использовать данные детали под опорные валы листогибочных вальцев. То же касается шестерённой пары. Далее, под имеющиеся детали можно уточнить характеристику будущих трёхвалковых вальцев и сделать подбор подшипников качения для всех валов.
Желательно использовать готовые чертежи для следующих узлов:
Перечисленные чертежи обычно универсальны, и не нуждаются в доработке под конкретные изделия, гибку которых предполагается проводить на вальцах, собранных своими руками.
Самодельные валковые листогибы с ручным приводом собираются в следующей последовательности:
Если установка вальцев предполагается в неотапливаемом помещении (например, в гараже), то все детали стоит покрасить атмосферостойкой краской или позаботиться об их антикоррозионном покрытии.
Мастер Куделя © 2013 Копирование материалов сайта разрешено только с указанием автора и прямой ссылки на сайт-источник
В этих самодельных вальцах и описывать
много нечего. Первоначально они делались для прокатки скани, для выравнивания и
правки листовых материалов, но благодаря тому, что я специально не делал
фигурных ручейков, впоследствии они применялись и для прокатки материалов для
скульптинга. Это и обжигаемве пластики Super Sculpey,
Fimo и даже наш Цветик:) Даже для скульптурной глины подойдёт. Для
двухкомпонентных Epoxy Putty подойдёт, но
предварительно обложенных полиэтиленом.
Регулировка здесь сделана раздельной для каждой стороны. Может, кому то
надо сделать лепёшку переменной толщины:))
А если говорить серьёзно, то это очень упрощает конструкцию.
В покупных вальцах регулировка осуществляется
одним вертушком, затем вращение через шестерни передаётся на оба плеча. Здесь
каждое плечо регулируется отдельно. Для облегчения этого процесса у меня есть
набор калиброванных пластин.
Всё остальное видно из фото.
Единственное неудобство, приходится крутить ручку, поставив девайс на край
стола. А кому сейчас легко?
Все детали для изготовления представлены на чертежах:
В списке наиболее востребованных приборов в любом металлургическом производстве лидирующим является вальцовочный станок (вальцы). С помощью вальцов удается согнуть металлический лист, изогнуть трубу, любые овальные или других форм детали. Применяются вальцы и в ювелирном производстве для правильного и аккуратного изгибания украшений.
Основные рабочие механизмы вальцов – это вращающиеся цилиндры. Раскаленные пласты металла пропускают через цилиндры и, таким образом, происходит гибка металла. Вальцовочные станки, в зависимости от назначения, имеют от 2 до 5 цилиндров, а наибольшее распространение получили 3-х и 4-х валковые модели.
За изгиб деталей отвечает третий задний вал, а радиус закругления, в свою очередь, определяется расстоянием между задним и верхним валом.
Из-за порой очень больших нагрузок вальцы для металла могут ломаться, что приводит к частой замене станков. Во время работы с железом его необходимо неоднократно нагревать, после вальцовочного станка железные пласты отправляют в печь, раскаляют и снова выполняют прокатку. Затем снова нагретые бруски железа отправляются на сортовой станок.
Проходя через вальцы, уменьшается поперечное сечение металла и он удлиняется. Такое действие оказывает высокая температура нагрева металлических изделий и степень давления на них.
Для того чтобы сделать изделие цилиндрической формы, необходимо настроить задний вал параллельно переднему. При изготовлении металлического конуса задний вал надо устанавливать под углом, относительно переднего.
Есть модели вальцовочных станков гораздо проще, обработку металла на них можно выполнять, установив на столе. Такие модели менее функциональны, так как прибор во время работы постоянно надо удерживать на месте. Однако можно использовать крепежные детали – это гораздо упростит процесс вальцевания.
Чем меньше габариты прибора, тем ниже его стоимость. При выборе вальцовочного станка следует учитывать размер наибольшей детали, которая подлежит обработке, и ее толщину.
Современные вальцовочные станки способны выполнять такие функции:
Свое применение валковые машины нашли при производстве воздуховодов, водостоков, вентиляционных систем, труб, дымоходов.
Небольшие размеры машин позволяют использовать их в любом месте и непосредственно на строительно-монтажном объекте. Ручные вальцы не портят полимерное покрытие листового металла.
Пищевая промышленность использует дробильные вальцы, к примеру, при производстве муки. В химической промышленности можно встретить листовальные, рафинирующие, листогибочные вальцы.
Последние имеют ряд явных преимуществ, таких как: надежность, простота в обслуживании, высокая производительность, система регулировки хода металлического листа.
Чтобы придать цилиндрическую форму листовому металлу, без вальцовочного станка обойтись просто невозможно. Вальцы для трубы наиболее часто применяются при изготовлении систем водостока. Вальцовочные машины с ковочными цилиндрами осуществляют холодную гибку металлических заготовок и относятся к категории ротационных моделей. Это оборудование можно применять для работы с тонколистовой сталью, толщиной от 0,1 до 120 мм. Можно также выполнять обработку пластичных металлов, резиновых смесей и пластмассы.
Выбирается вальцовочная машина в зависимости от толщины материалов. Вальцы двухвалковые состоят из двух параллельно расположенных валов. Верхний с небольшим диаметром сечения зачастую изготавливают из высокопрочной стали, а нижний, с большим диаметром сечения, состоит из стали с каучуковым покрытием. От того, с какой силой будет давление на трубу, зависит ее диаметр на выходе. Вальцы трехвалковые бывают пирамидальными, то есть симметричными, и асимметричными. Сегодня они очень востребованы на производстве вентиляционных воздуховодов, водостоков круглых форм, радиусных деталей. Трехвалковые фальцы используют для обработки медных, железных, стальных, цинковых и других материалов.
Четырехвалковые имеют дополнительный валок внизу, упрощающий процесс вальцовки.
Между верхним и нижним цилиндрами укладывается лист раскаленного металла, подгиб передней части которого выполняется при помощи гибочного вала. В процессе фальцовки лист металла постепенно закругляется.
Самые используемые вальцы – 3-х и 4-х валковые, имеют между собой такие отличия:
По способу сгибания вальцы делят на:
Станки бывают нескольких видов:
Вальцы профильные, имеющие ручной привод наиболее часто используются для единичного производства, а не для поточного. Такие приборы выделяет целый ряд преимуществ:
Вальцы ювелирные ручные широко используются ювелирами для выполнения прокатки и вальцовки плоских заготовок и проволоки из металла, для придания им нужной формы. В составе рабочих цилиндров ювелирных вальцов износостойкая углеродистая легированная сталь. Такие вальцы имеют порошковое покрытие, защищающее их от коррозии.
К работе с вальцами ручного приспособления нужно применять дополнительные усилия, так как ручные станки не работают от электричества и основным направляющим механизмом в них является специальная труба. Для обработки на таких станках сгодятся небольшие металлические изделия.
Вальцовочные станки в домашней мастерской или гараже должны быть:
Если вам, по тем или иным причинам, не подходит ни один из перечисленных выше вариантов вальцовочных станков, то вы также можете изготовить вальцы своими руками, ведь мало какой серьезный ремонт может обойтись без этого станка.
Безусловно, чтобы не тратить свое время и силы на изготовление домашнего станка, на расчеты вальцов и нагрузок, гораздо проще его купить. Однако камнем преткновения в данном случае является цена готового покупного оборудования, которая варьируется в диапазоне от 20 до 35 тысяч рублей.
Вполне возможно, что конструкция, которую вы собрались возводить с использованием вальцовочного станка, стоит гораздо меньше самого прибора.
И если не в ваших планах возводить ажурный забор или беседку, то такие расходы на приобретение профессионального вальцовочного станка вовсе ни к чему. Попробуйте сделать станок своими руками.
Если у вас получилось создать прибор для деформации металлических изделий, то применяя его на практике, позаботьтесь о том, чтобы в работе не были допущены следующие дефекты:
Если вы решились сделать станок самостоятельно, то для дальнейшего удобства работы с ним желательно совмещать его работу с электроприводом. Для этого подойдет любой мотор с редуктором, который упростит процесс выполнения деформации металла. При помощи стальной трубы, которая монтируется на обычный домкрат, сделайте прижимное устройство для профиля. Благодаря таким нехитрым дополнениям вы сможете получить качественную готовую продукцию.
При самостоятельной сборке вальцов важно соблюдать некоторую последовательность. Необходимы также и определенные навыки проведения механических работ.
Перед тем, как сделать вальцы своими руками, вам необходимо подготовить набор нужных материалов, деталей, а также спланировать чертеж будущих вальцов.
Этапы сборки вальцов:
Вальцы для ювелирных работ выполняются таким образом:
