Процесс вальцовки металла: назначение и применение

Вальцовка разных видов металлов считается популярной технологической операцией, которая выполняется на металлообрабатывающих предприятиях. Наиболее популярные сферы, где применяется эта технология — строительство, ремонт. Вальцы для листового металла можно изготовить самостоятельно. Однако для этого необходимо ознакомиться с принципом работы этого оборудования, его устройством, сильными и слабыми сторонами.

Вальцы для изгиба листового металла

Разновидности

Вальцовочный станок присутствует на разных предприятиях, которые занимаются изготовлением различных изделий из металлопроката. С помощью этого оборудования можно делать заготовки овальной, конической, цилиндрической формы.

В домашних условиях мастера изготавливают детали для кровельных конструкций, воздуховоды, сливы, желоба. Модели разделяются по производительности, конструкции, типу приводов:

1. Ручные модели. Компактные станки с малой массой, который используются для обработки листового проката, стенки которого не превышают по толщине 2 мм. Не требуют подключения электричества, стоят недорого. Часто изготавливаются своими руками.
2. Электромеханические модели. На них устанавливается редуктор, которые ускоряет технологический процесс, облегчает труд человека. Позволяет обрабатывать металлопрокат толщиной до 4 мм.
3. Модели с гидравлическим приводом. Применяются на крупных металлообрабатывающих предприятиях. Позволяют сгибать металлические листы толщиною до 8 мм.

Чтобы дополнительно ускорить производство, выполнять работы точнее, гидравлические станки оборудуются системами ЧПУ. Подобный тип управления сложно создать в домашних условиях.

Отдельное разделение относится к количеству вальцов, установленных на станке. Чем больше рабочих частей установлено, тем сложнее формы можно изготавливать.

Назначение ручных вальцев для листового металла

Станок с механическим типом привода выпускается с целью применения в следующих отраслях:

• строительство и отделочные работы;
• авио- и машиностроение;
• изготовление оборудования;
• сборка музыкальных инструментов;
• И др.

Трехвалковый листогиб с механикой не сможет соперничать с электромеханическим оборудованием. Он хорошо подходит для мелкосерийного производства. Тем не менее, если производитель желает остановить свой выбор на экономичной покупке, то 3 х валковые вальцы станут выгодным приобретением. Стоит учесть лишь тот факт, что производителю не обойтись без задействования силы рабочих рук.

Конструкция и принцип действия

Вальцовый станок состоит из нескольких ключевых элементов, после изучения которых станет понятен его принцип действия. К ним относятся:

1. Несущий элемент или как его еще называют — станина. Может изготавливаться из листовой стали или чугуна.
2. Валки, которых может быть от двух до 4. Во время самостоятельного изготовления, мастера рекомендуют устанавливать 3 валка.
3. Привод — электрический или гидравлический (на ручных моделях устанавливается ручка для управления валками).
4. Панель управления. На системах ЧПУ устанавливаются разные датчики, монитор.

Принцип работы поэтапно:

1. Изначально подготавливается лист металла, который будут подвергать вальцовке. Он должен быть ровным, без трещин, выемок. Его располагают на двух нижних валках. Заранее их разводят в разные стороны.
2. После этого мастер опускает третий вал к листу, чтобы надежно зажать его между рабочими частями.
3. Нижние валки начинают вращаться под действием привода или ручной силы человека. Лист перемещается. С началом движения он начинает огибать валки.

Постепенно металлическая заготовка проходит через все рабочие части по заданным конфигурациям до получения изделия требуемой формы.

Вальцы с ЧПУ на производстве

Производители

Особой популярностью пользуются следующие производители:

1. Metalmaster — модели от этой компании выделяются своей надежностью, долговечностью. Дают возможность работать с металлическими листами, арматурой, трубами. Известные модели – MSR 1215 и MSR 1315.
2. Stalex — еще одна известная компания, оборудование от которой ценят покупатели. Применяется во время обработки листов разной толщины. Корпуса этого оборудования изготавливаются из прочных марок стали, которые имеют повышенный показатель коррозийной устойчивости.
3. Энкор Корвет. Не подходят для серийного производства из-за низкой надежности, однако для небольшой мастерской являются хорошим вариантом.

Одновременно с этим покупатели выделяют такие компании, как JET, PRINZING, SAHINLER, SCHWARTMANNS. Важно учитывать технические характеристики и возможности оборудования.

Сферы применения станков

Вальцовочные станки устанавливаются на многих металлообрабатывающих предприятиях. Среди сфер, в которых они используются выделяются:

1. Производство ювелирных изделий.
2. Изготовление сливов для воды, кровельных элементов.
3. Коммунальное хозяйство.
4. Изготовление щитов, стендов.

При этом для производства разных изделий используются разные виды металлов. Станки для вальцовки листового металла упрощают строительные, ремонтные работы.

Изгиб листового металла на станке

Виды вальцовочных станков

Основная классификация вальцегибочных станков для листового металла определяется в соответствии с их технологическими возможностями, что напрямую зависит от количества рабочих валов и их технических параметров. Так можно выделить три наиболее широко представленных на рынке металлообрабатывающего оборудования вида листогибочных станков, имеющих в своей основе вальцы:

• двухвалковые,
• трехвалковые,
• четырехвалковые.

Еще различают вальцовый станок по виду привода на:

• механические вальцы с ручным приводом,
• вальцы электромеханические,
• вальцы гидравлические.

Двухвалковые вальцы

Двухвалковые вальцы для изготовления простых цилиндрических форм изделий стали применять сравнительно не так давно и связано это, прежде всего, с конструктивными особенностями и технологическими новшествами, применяемыми при их изготовлении.

Двухвалковые листогибочные станки состоят из прочного каркаса и двух рабочих валов, расположенных параллельно один над другим строго по вертикали. Верхний представляет собой полированный стальной вал и имеет меньший диаметр. Нижний вал, как правило, вдвое большего диаметра, состоит из стального сердечника, на который нанесено относительно мягкое покрытие из износостойкой резины или полиуретана.

При работе нижний вал, способный перемещаться в вертикальной плоскости, прижимает с определенным усилием лист заготовки к верхнему валу и прокручивает его, тем самым и придает ему форму изгиба. Получается так, что минимальный радиус определяется диаметром верхнего вальца, а максимальный радиус гиба — усилием прижима нижнего вала.

Настройка такого станка заключается в механической регулировке силы прижатия валов, тем самым позволяя устанавливать необходимый размер радиуса цилиндрической формы готового изделия.

Двухвалковые вальцы имеют ряд существенных преимуществ таких, как:

• простота конструкции;
• при работе не повреждается материал заготовки;
• возможность сгибать без лишней деформации листовой материал, имеющий на своей поверхности штамповку, гравировку или перфорацию;
• способность обрабатывать от мягких до жестких листовых материалов;
• отсутствие не загнутых прямых участков на краях готового изделия.

Удачность сочетания простоты и технологичности сделало возможным изготавливать на базе двухвалковой конструкции универсальные станки с ЧПУ. Это, в свою очередь, позволило полностью автоматизировать процесс регулировки и центровки сжимания рабочих валов. Таким образом, современные технологии в сочетании с программным обеспечением на двухвалковых листогибочных станках с ЧПУ сделали возможным массовый выпуск широкого ассортимента сложных конических и полицентрических форм готовых изделий.

Как работает двухвалковый листогибочный станок можно посмотреть на данном видео:

Трехвалковые вальцы

Трехвалковые вальцы наиболее массово из всех моделей представлены на рынке листогибочного оборудования. Причем они, в свою очередь, делятся на:

• симметричные,
• асимметричные.

Вальцы ручные трехвалковые имеют, как правило, простую и легкую конструкцию, работающую по симметричной схеме. Поэтому их часто применяют для изготовления элементов вентиляции или водостоков непосредственно на месте монтажа.

Работает трехвалковый вальцегибочный станок по принципу обкатки заготовки вокруг верхнего валка. Он является основным рабочим валом и его диаметр определяет минимальный радиус гиба. Настройка и максимальный диаметр радиуса цилиндрического изделия производится регулировкой высоты верхнего вала относительно нижних вальцов. Последние располагаются статически при симметричной схеме, то есть закреплены на одинаковых расстояниях относительно основного вала.

По такой же схеме работают вальцы трехвалковые электромеханические, с той лишь разницей, что их конструкция более массивна и способна, в отличие от ручного оборудования, обрабатывать листовой металлопрокат с пределом прочности свыше 50 кг/мм2, позволяя изготавливать изделия промышленных масштабов.

Ручные вальцы трехвалковые используют для обработки медных и алюминиевых листов, а также оцинкованной жести или тонколистовых материалов с максимальной предельной прочностью до 50 кг/мм2.

При всех своих достоинствах конструкция как серийных, так и самодельных моделей трехвалковых гибочных станков имеет один существенный недостаток — при обкатке на краях заготовки остаются пусть и не очень большие, но прямые участки. Если на относительно маленьких по размерам станках это можно нивелировать, подкладывая в место разрыва дополнительную полоску жести, то на больших гибочных станках для листового металла приходиться прокатывать заготовку.

Отчасти, чтобы свести к минимуму имеющийся недостаток, а также для того, чтобы расширить ассортимент выпускаемой продукции, и стали применять несимметричную схему расположения нижних боковых вальцов. Есть более простые конструкции трехвалковых гибочных станков с одним регулируемым нижним валом, а есть достаточно сложные в устройстве с двумя подвижными нижними валами. Конструктивной особенностью такой схемы является то, что нижний вал может смещаться относительно основного рабочего вала под определенным углом к вертикальной и горизонтальной плоскостям. Такая схема регулировки позволяет за счет неравномерной регулировки нижнего вала получать детали с конической формой.

Стоит отметить, что в основном народные умельцы как раз самостоятельно изготавливают именно ручной вальцовочный станок по симметричной схеме с тремя валами. Как устроен и как работает самодельный трехвалковый листогибочный станок можно на следующем видео:

Четырехвалковые вальцы

Четырехвалковые вальцовочные станки имеют в своей конструкции нижний дополнительный вал, который не только упрощает гибочные процессы и позволяет выпускать весь ассортимент продукции, но и лишен недостатков трехвалкового предшественника.

В основном, применяются вальцы четырехвалковые гидравлические для промышленной обработки металлопроката толщиной от 1,5 мм до 75 мм, при этом, независимо от толщины листа, возможно изготовление как простых цилиндрических и овальных форм, так и сложных полицентрических изделий.

Все современные четырехвалковые вальцовочные станки оснащены числовым программным управлением, поэтому все рабочие процессы, а также регулировки и настройки, полностью автоматизированы, что практически лишает их производственных недостатков.

Работу четырехвалкового вальцовочного станка можно посмотреть, открыв видео:

Популярные производители

Из производителей вальцовочных листогибочных станков можно выделить несколько компаний.
Германо-итальянский концерн «DEGstm», имеющий полноценный инжиниринговый в России выпускает, пожалуй, весь диапазон ассортиментного перечня существующего вальцовочного оборудования. Предлагаемая ими продукция представлена следующими технологическими линейками:

• двухвалковыми гидравлическими гибочными станками серии MG F, которые способны обрабатывать листовой материал с рабочей длиной от 530 до 2050 мм и при толщине 2-4 мм с минимальным радиусом от 40 до 90 мм;
• трехвалковыми гидравлическими гибочными станками серии MG G, соответственно работающими с параметрами листопроката с размерами от 1250 до 3100 мм, толщиной от 3 до 130 мм и с диаметром гиба от 120 до 940 мм.
• четырехвалковыми гидравлическими гибочными станками серии MG M, способными обрабатывать металлический лист с размерами рабочей длины от 550 до 3100 мм, толщиной от 1,5 до 75 мм и минимальным гибочным диаметром от 70 до 680 мм.

Конкуренцию им составляет также немецкая , предлагающая весь ассортимент станков для вальцовки листового металла.

Немногочисленные российские производители представлены:

• Воронежской , которая предлагает по конкурентным ценам трехвалковыми гибочными станки с ручным и электромеханическим приводом;

Московской инжиниринговой , которая также выпускает несложные трехвалковыми гибочные станки с ручным и электромеханическим приводом.