Вальцы для металла: конструкция, классификация, применение

О чем речь? Вальцы для металла представляют собой оборудование, используемое в целях сгибания или прокатывания листов-заготовок. Станки имеют разную конструкцию: от самой простой до крайне сложной.

На что обратить внимание? Выбираются вальцы для металла в зависимости от того, какие задачи планируется с их помощью решать. Если промышленному предприятию требуется оборудование с ЧПУ, то в гараже естественно будет смотреться листогиб, сделанный своими руками.

Особенности процесса вальцевания металла

Промышленность широко использует плоские металлические листы. Зачастую они подвергаются направленной деформации для придания им нужной формы. Этот процесс называется вальцеванием.

Для вальцевания применяют специальный станок – вальцы для листового металла. Его рабочая часть представляет собой гладкие валки, которые обеспечивают изгибание листа в запланированную конфигурацию. Детали из вальцованного металла могут принимать цилиндрическую, овальную, конусную форму.

Вальцовка может производиться для создания готовых изделий либо в качестве предварительной обработки металлического листа. Такая отделка позволяет выправить фактуру материала. Когда заготовка попадает в станок, вальцы для листового металла придают ей равномерную толщину, цвет, сглаживают неровности и изъяны.

Вальцевание позволяет получить цилиндрические обечайки, трубы и желоба, корпуса бытовой техники, цистерны, пластичные элементы декора и многое другое.

В этом случае на металл оказывается только механическое воздействие, нагрева не требуется, а значит, целостность структуры металла и его физические характеристики не нарушаются.

От того, какую конструкцию имеют вальцы для гибки металла и насколько они мощные, зависит объем производимой продукции, ее вид и особенности.

Устройство оборудования для вальцевания металла

При помощи станка для вальцевания металла листовой заготовке можно по желанию придать вид овала, цилиндра или конуса. Для этого изделие пропускается через крутящиеся валки, придающие ему необходимую форму.

Различные модели станка для вальцевания могут иметь незначительные особенности, но основные детали остаются неизменными.

Рама

Представляет собой основание в виде чугунной плиты или сваренного металлопрофиля. От того, какой вариант выбран, различается максимально допустимая нагрузка на вальцы для листового металла.

Стойки

Крепятся к раме парами справа и слева. На них устанавливаются горизонтальные перекладины.

В зависимости от планируемой рабочей нагрузки и величины станка могут изготавливаться из труб квадратного сечения или специального профиля.

Балка

Несущий элемент. На нее по разные стороны устанавливается навесное оборудование – щеки и прижимные устройства.

Щека

Представляет собой подшипниковый узел с шестернями. Любой станок имеет несколько таких деталей, одна из которых, как правило, снимается или оснащена боковым проемом. Это сделано для того, чтобы можно было извлечь конец вала. Также к устройствам подводится привод и поворотная ручка.

Вал

В зависимости от сложности выполняемой работы устройство может иметь несколько таких элементов.

Но даже если используются вальцы четырехвалковые для металла более сложных форм, они всегда будут оснащены только одним приводным и съемным валом – остальные устанавливаются стационарно и зависят от ведущего узла.

Прижимы

Приспособления устанавливают с обеих сторон валков. Представляют собой винт, прижимающий ведущий вал к ведомым цилиндрам. От того, как отрегулирован прижим, зависит сила вальцевания. Так как каждое из устройств регулируется самостоятельно, следует соблюдать синхронность, чтобы избежать перекосов и брака.

Механизм работы вальцов для листового металла заключается в следующем: лист металла помещают на нижние валки. Верхний вал опускают на заготовку и прочно фиксируют. При этом позиция валков устанавливается в зависимости от параметров заготовки и желаемого результата. Проходя через устройство, заготовка вследствие механического воздействия приобретает требуемую форму.

Классификация вальцовочных станков для металла

Существует достаточно большое количество моделей таких станков.

Для этого нужно иметь представление об их классификации.

По типу привода

• Ручные вальцы. Вальцевание происходит вручную, поэтому сам аппарат имеет относительно небольшие размеры и сравнительно небольшую стоимость. Главными преимуществами такой модели являются мобильность и автономность работы.

Ручные станки хорошо показывают себя в работе с тонколистовым металлом толщиной до 1,5-2 мм. На первый взгляд, может показаться, что ручные вальцы достаточно просты. Однако качество обработки металла на них оценивается достаточно высоко.

• Электромеханические вальцовочные станки. За счет использования в конструкции электрического привода такое оборудование отличается большей производительностью.

Предусмотренный конструкцией редуктор обеспечивает качественную обработку заготовок толщиной до 4 мм и возможность изгибать профильные трубы.

При более высокой относительно ручных моделей стоимости электромеханические вальцы для листового металла более выгодны в эксплуатации, когда нужно изготовить партию однотипных конических или цилиндрических элементов.

• Гидравлические вальцы. Профессиональное промышленное оборудование, оснащенное гидроприводом для работы с заготовками 4–8 мм толщиной. Такие станки применяют на крупных производствах и часто оснащают ЧПУ. Обладают самой высокой производительностью, однако имеют значительные габариты и отличаются высокой стоимостью.

По способу управления

• Ручной контроль. Самые простые станки, в которых регулировка и управление осуществляются вручную. Это означает, что оператор задействован на всех стадиях обработки металла.
• ЧПУ. Вальцы с числовым программным управлением для листового металла относятся к наиболее современным моделям.

Эти станки отличаются наивысшей точностью работы и производительностью.

В агрегатах такого типа предусмотрена широкая автоматизация процесса – от регулировки валков и установки их позиций до выбора конечной формы обработки и замены рабочего инструмента.

По назначению

• Сгибающие листовой металл. Отличаются универсальностью, позволяют формовать материал в цилиндр, овал, конус и иные фигуры. Исходя из потребностей производства, покупатель может выбрать ручной, электромеханический или гидравлический аппарат.
• Сгибающие трубы. Узкопрофильные вальцовочные станки, предназначенные для изготовления и изгибания трубопровода в произвольных местах. Такие вальцы для металла отличаются от прочих наличием специальных канавок на валках.
• Производящие конусы. Главное предназначение этих моделей в изготовлении конусовидных изделий. Это могут быть воздуховоды, элементы систем вентиляции и др.
• Багетные устройства. Специализированный вариант вальцов, предназначенный для изготовления багетных рам. Такое устройство может одинаково работать с металлом, пластиком и иными материалами и формует из заготовки профиль, подходящий для создания рамы под холст и т. п.

По количеству валков

• Двухвалковый.

Валы в моделях с такой конструкцией расположены друг над другом.

Станки хорошо себя показывают, если их использование происходит нечасто и объем продукции невелик. Подобное оборудование имеет сравнительно небольшую стоимость, при необходимости можно создать самодельные вальцы для металла. Они станут хорошим выбором для частной мастерской, позволяя производить малые емкости, бытовые желоба для ливневых стоков и другие предметы быта.

• Трехвалковый.

Самая распространенная конфигурация станка. Валы здесь расположены параллельно друг другу – два внизу соединены с приводом, верхний вращается за счет сцепления с обрабатываемой заготовкой. Существуют электромеханические и ручные модели такого типа. Эти устройства способны изготовить из листа металла цилиндр, конус, овальный элемент.

• Четырехвалковый.

Эти вальцы обладают наиболее сложной и мощной конструкцией. Четвертый вал позволяет более полно контролировать итоговый размер и геометрию изделия. Вместе с тем он дает дополнительную нагрузку на привод, из-за чего создание ручных станков такого типа невозможно. Наиболее часто применяют четырехвалковые модели на крупных предприятиях с большим объемом выпускаемой продукции.

Советы по выбору вальцов для металла

Существует ряд особенностей, на которые следует обращать внимание, выбирая оборудование:

• Тип и максимальная толщина обрабатываемого металла.
• Предполагаемая форма (цилиндр, конус, овал и т. д.) и диапазон размеров.

• Планируемый объем и скорость производства.
• Доступный бюджет на приобретение вальцовочного оборудования.

В зависимости от того, где будет располагаться станок, следует выбрать настольную или напольную модель.

Выбирая оборудование в единичном экземпляре, следует ориентироваться на толщину металла и его свойства. При работе с углеродистой сталью оптимальный выбор будет примерно таким:

• Толщина до 2,5 мм – ручные вальцы для листового металла.
• Толщина 3–8 мм – электромеханический вариант устройства.
• Толщина более 8 мм – гидравлический вариант станка.

Свою роль играет минимальный радиус заготовки. Он связан с размером валов – чем они меньше, тем меньший радиус заготовки доступен к производству. На трехвалковых станках его можно вычислить самостоятельно. Для этого диаметр любого валка, если они одинаковые, нужно умножить на 1,5.

Так, если предполагается работа с металлом толщиной 1 мм, следует купить вальцы для металла, рассчитанные минимум на 2 мм, иначе станок быстро износится.

Вальцы для металла своими руками

Самостоятельно собрать вальцы также возможно. План сборки трехвальцового аппарата выглядит следующим образом.

Выбирается размер станка. Если расстояние между опорными стойками нужно уменьшить, пропорционально увеличивается диаметр валков. Благодаря этому предельно допустимое значение их прогиба при деформировании не изменится относительно первоначальных значений. Однако в таком случае не стоит уменьшать поперечное сечение опорных стоек. Чтобы обеспечить легкость сварки лучше использовать для них стальные трубы типа Ст.3 квадратного профиля.

Первыми свариваются распорки жесткости, затем к ним присоединяются трубчатые и сплошные профили. Чтобы рама не коробилась и сохраняла параллельность, варить самодельные вальцы для металла нужно в кондукторах. Если появилась небольшая погрешность, ее можно отрегулировать, подваривая опорные подпятники различной высоты.

Основной рабочий элемент – валки – изготавливаются из толстостенных труб. При этом особое внимание уделяется материалу и способу изготовления. Для этих элементов подойдут холоднокатаный прокат или произведенный из нержавеющей стали. Такой выбор позволит сразу обеспечить подходящую текстуру рабочей поверхности валов. Горячекатаные трубы потребуют дополнительной трудозатратной шлифовки будущей рабочей поверхности.

Далее, исходя из будущих потребностей, подбирают типоразмер подшипникового узла. Вальцы для листового металла требуют стандартных узлов подшипников скольжения. Ориентироваться здесь следует на ГОСТ 27672.

Подшипники качения обычно не применяются, поскольку вальцовочный станок имеет малые окружные скорости и усилия деформирования. После выбора опорных деталей вращающихся механизмов можно приступать к монтажу валков. При этом потребуется лазерный уровень, позволяющий исключить перекос.

Также обязательно учитывать зазор между нижними валками. Отверстия в стойках, куда будут крепиться корпуса подшипников, лучше делать овальными. Впоследствии это облегчит регулировку узла.

Удостоверившись в том, что нижние валки свободно вращаются, можно начинать монтаж механизма передвижения верхнего вала. Установка валковых рычагов в вальцах для гибки металла осуществляется с учетом ряда параметров.

Во-первых, движение рычага обязано соответствовать возможности извлечения обработанного элемента из зоны гиба. Во-вторых, в конечном положении ось верхнего валка должна соответствовать позициям осей нижних валков. Второе плечо рычага оснащается рядом отверстий для вставки фиксирующих штифтов. За счет этого впоследствии будет регулироваться технологический зазор. Подгонка размеров осуществляется с одной установки, при этом учитывается, что правый и левый рычаги будут зеркально подобны.

Завершается сборка вальцов установкой опорного стола или трубы. Стоит обратить внимание на подвижные ограничители ширины заготовки. Это необязательно, но впоследствии очень облегчит работу на станке. Затем оборудование проходит апробацию.

Если самодельные вальцы для металла предполагается установить под открытым небом, стоит также озаботиться сооружением защитного кожуха. Зачастую он проектируется откидным, что позволяет использовать эту часть станка в роли дополнительной задней опоры для обвальцованной металлической заготовки.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.