Станок для вальцовки листового металла и труб

Вальцовочные станки предназначены для поперечной и продольной деформации металлоизделий без изменения их температуры. Их используют для обработки ровных поверхностей разной толщины и размеров. Вальцовочные механизмы распространены на различных видах производства: машиностроении, строительстве и других.

Назначение вальцовочных станков

На вальцовочных станках обрабатывают нержавеющую, легированную, углеродистую сталь, листовой алюминий, медь, латунь и поликарбонат. На них изготавливают водостоки, воздуховоды, трубы для дымоходов, дугообразные изделия, подгибают кромки деталей, подправляют заготовки плоской формы.

Чаще всего на вальцовочном оборудовании формируют детали в форме конусов, овалов или кругов. Для этого в устройстве предусмотрены валы, через которые прокатывается лист металла.

Устройство и принцип работы вальцовочного станка

Вальцовочное устройство размещается на мощной и тяжелой станине, которая должна обеспечивать устойчивость в процессе работы. Самые простые станки оснащены тремя валами, более сложные — до девяти. На производстве наиболее распространены трех- и четырехвальцовые механизмы.

Кроме листового металла, некоторые станки позволяют сгибать металлический прут, трубу. Для этого на вальцах есть специальная канавка.

Металлический лист размещается на нижних вальцах, верхний (или задний) придавливает его сверху. Изменять можно горизонтальное положение нижних вальцов и вертикальное — верхнего. В зависимости от их соотношения определяется радиус будущего изделия.

Вальцы могут быть металлическими полированными или обрезиненными.

Конструктивные особенности станка определяют его технологические возможности:

• ширина листового металла;
• поперечник вальцов: от него зависит радиус будущего изделия;
• толщина металла: от нее зависит сила прижима вальцов;
• максимальные расстояния между валами: определяют радиусы изгиба детали;
• производство конусовидных деталей: возможно на станках, где валы в плоскости перемещаются относительно друг друга.

Существуют и другие технические характеристики, от которых зависит удобство использования и производительность станков.

Виды вальцовочных машин

Вальцовочные механизмы используются в основном на средних и крупных производствах. В мелких мастерских их роль успешно выполняют ручные листогибы.

Вальцовочные машины бывают механическими и электромеханическими.

Механические станки это наиболее простая и дешевая конструкция. Она содержит три вальца, которые вращаются мускульной силой. Движение от рукоятки на исполнительный механизм передается шестеренками. Верхний вал прижимается механическими прижимами. Характеристики механических вальцов:

• длина заготовки — 34 см — 2 м;
• толщина материала 0,8 — 3 мм.

Устройство не позволяет выполнять конусные изгибы. Чаще всего механические вальцовки используются в малых цехах и мастерских для изготовления изделий из алюминиевого и стального тонкого листа.

Электромеханические станки более производительные, оснащены электроприводом, который вращает исполнительный механизм. За счет применения электрической установки можно увеличить толщину металла и скорость выполнения работы. Электропривод всегда оборудуется тормозом. Реверс и моментальная остановка требуются в начале изготовления детали и при формовке желобов. Дополнительно оборудование комплектуется насадками для изготовления профильных труб квадратного сечения, уголков.

Характеристики электромеханических вальцов:

• длина заготовки варьирует 34 см до 2 м;
• наибольшая толщина листового металла — 1 см.

Существуют модели с памятью настроек. Станок фиксирует диаметр трубы, поэтому не требуются выставлять его для каждой новой заготовки. Подобное возможно благодаря редуктору верхнего вала. Верхний вал освобождается с помощью защелки. Квалифицированный специалист за одну минуту может изготовить на таком станке 2 трубы.

Таблица 1. Характеристики некоторых моделей вальцовочных станков

Вальцы могут быть настольными и напольными. Настольное устройство фиксируют на верстаке с помощью шурупов. Электромеханические станки выполняют стационарными. Конструкции на механической тяге часто бывают разборными для удобства перевозки.

Четырехвалковые станки

Более производительные и мощные устройства на гидравлической тяге. Их используют не только при изготовлении строительных элементов, но и в авиастроении, кораблестроении, гидромашиностроении. Производительность их на 45 — 80% больше, чем у трехвалковых. Они обладают следующими преимуществами:

• процедура подгибки и гибки усовершенствована, благодаря чему плоский край получается короче;
• в один проход материала осуществляется гибка листа с обоих краев;
• не требуется предварительная подгибка листа, необходимая на трехвалковых устройствах;
• автоматический режим не подразумевает дополнительные заправки материала. Лист подается горизонтально, а не наклонно, как в трехвалковых;
• четырехвалковые механизмы работают с листами пятиметровой ширины.

Четырехвальцовые станки оснащены дополнительным роликом спереди. Когда металл размещен между нижними и верхним роликом, передвижением дополнительного ролика снизу-вверх подгибается передний край листа. Таким образом, получается наиболее удобная для будущей вальцовки форма. Дополнительный вал перемещается за счет пневматического механизма.

Вальцы с ЧПУ

Стандартный вальцовочный механизм с электроприводом дополнительно оснащается числовым программным управлением. Цифровое позиционирование осуществляется для прижимного вальца. Как правило, такие станки могут работать в ручном или автоматическом режимах.

Программы предусматривают гибку трубы с сечением:

• прямоугольник;
• овал;
• круг;
• треугольник;
• неправильный овал.

На таком станке легко изготавливать корпусы для бойлеров, печей, трубы, баки. Заготовка подается плавно, автоматически регулируется толщина материала и угол загиба. В память числового программатора можно ввести более 250 программ, оборудование оснащается системой защиты от сбоев и самодиагностикой неполадок. При выполнении изделия вводятся индивидуальные настройки. Только на станках с ЧПУ возможно изготавливать такие формы, как полицентрик или эллипс. В качестве дополнения к вальцовочному аппарату предлагается устройство для автоматического сброса изделий и накопительная площадка для труб.

Порядок работы на вальцовочном станке

1. Поднимаем верхний прижимной вал.
2. Устанавливаем лист металла между верхним и нижними вальцами.
3. Используя прижимные винты, приближаем верхний вал к нижним на расстояние, требуемое для создания детали с нужным радиусом.
4. Вручную или с помощью тумблера опускаем прижимной вал и пропускаем через ролики весь лист.
5. Чтобы снять деталь, необходимо поднять верхний ролик и установить его в начальную позицию.
6. Вал можно полностью откинуть в сторону или снять, чтобы снять деталь с замкнутым контуром.

Когда верхний вал располагается параллельно нижним, получается цилиндрическая деталь. Если необходимо изготовить коническую трубу, прижимной вал размещают под углом к ведущим. Чем дальше прижимной ролик от ведущих — тем больше будет радиус трубы.

Самодельный вариант станка

Несмотря на простоту конструкции, собрать своими руками вальцовочный станок не так просто. Ведь большинство деталей придется вытачивать. Но обладая токарными навыками и инструментами, можно попробовать собрать самодельный аппарат на ручной тяге. Для этого понадобятся:

• швеллер;
• металлические штыри различного диаметра;
• валы диаметром 70 или 90 мм;
• подшипники;
• сварочный аппарат;
• болгарка;
• токарный станок.

Процесс сборки:

1. Из швеллера свариваем основание станины.
2. Рама станка выполняется из швеллера в форме буквы «П», из арматуры привариваются ограничители для стойки прижимного вала.
3. Вырезаем 3 вала, устанавливаем нижние валы на подшипники и стойки закрепляем на уголки, которые вставляются в основание с межцентровым расстоянием 300 мм. При необходимости расстояние между ними можно менять. Нижние вальцы можно снимать, это облегчает перевозку станка.
4. Стойка для прижимного вала сваривается из швеллера в форме «П», она должна свободно помещаться внутри основной стойки.
5. Положение вала регулируется штырем с резьбой, который проходит через верхнюю поперечину обоих стоек и закрепляется снизу шайбой.
6. Верхний вал вращается на подшипниках.

Максимальный размер обрабатываемого листа металла зависит от длины валов. Расстояние между нижними валами можно изменять вручную. Вращаются валы ручкой, которая вставляется в торцы. Для этого в них заранее подготавливают отверстия квадратного сечения. Ручки сваривают из металлического прута квадратного сечения. Удобнее сделать их съемными, чтобы не занимали много места в мастерской. На представленном вальцовочном станке можно гнуть не только металл, но и трубы.

Видеоролик с описанием этого самодельного вальцовочного аппарата, автоматического станка «Тапко-М» и промышленного оборудования с ЧПУ: