Все своими руками

Вальцовочный станок своими руками

redactor

Вальцовочный станок своими руками

Ручные трехвалковые вальцы своими руками: чертежи, фото, видео

Вальцы представляют собой универсальное оборудование, позволяющее эффективно справляться с листогибочными операциями. Изготовить вальцы своими руками не так уж трудно, но для этого необходимо предварительно познакомиться с серийными моделями, их конструкцией и принципом действия.

Трехвалковые ручные вальцы – наиболее подходящая конструкция для самостоятельного изготовления

Особенности конструкции

Вальцы (их еще называют листогибочным станком) позволяют осуществлять контролируемую пластическую деформацию листов, изготовленных из металла. Работающее по принципу проката, такое устройство оснащается несколькими валами, которые при прохождении между ними металлической листовой заготовки или труб изменяют их конфигурацию. Серийные модели такого листогибочного оборудования и самодельные вальцы работают по одному принципу и, соответственно, имеют схожую конструкцию. Рассмотрим основные элементы станка.

Устройство трехвалковых вальцов ручного типа

Это несущий элемент, обеспечивающий устойчивость вальцов, а также правильное взаимное положение всех их составных частей.

Две вертикальные опорные стойки

В их подшипниковых узлах и устанавливаются валы, которых может быть всего два (двухвалковый станок), три (трехвалковый) и даже четыре. В конструкции большинства вальцов, оснащенных тремя рабочими органами, два нижних валка могут изменять свое положение только в горизонтальной плоскости, а третий – упорный, расположенный сверху, – еще и регулируется по высоте. Кроме того, верхний валок для снятия готовой детали оснащается механизмом быстрого опрокидывания.

Механизм подъема верхнего прижимного вала

В процессе выполнения обработки листовой заготовки валки должны совершать вращение, для чего любой вальцовочный станок оснащается приводным механизмом, который может быть цепным или зубчатым. Схема работы таких вальцов такова, что во вращение приводятся только нижние валки, а верхний, плотно прижимаясь к поверхности обрабатываемой заготовки, вращается под действием сил трения.

Схема работы валков

Вальцы могут оснащаться приводами различного типа. Так, в зависимости от данного параметра различают вальцовочные устройства следующих категорий.

Это наиболее простые вальцы, которые чаще всего и изготавливают своими руками. Для приведения в действие таких устройств могут использоваться цепные и зубчатые передачи, параметры которых следует подбирать в зависимости от характеристик обрабатываемого материала. Вальцы ручные с учетом того, что для работы на них требуется прикладывать значительные физические усилия, используется преимущественно для обработки небольших заготовок.

С электрическим приводом

Такие вальцы по уровню своей производительности относятся к средней категории. Вальцы трехвалковые с электрическим приводом за счет достаточно высокой мощности приводного механизма позволяют выполнять обработку заготовок значительных размеров.

Электромеханические вальцы часто являются модификацией ручного станка, к которому добавили двигатель и пульт управления

Это наиболее мощное из всего представленного на современном рынке вальцовочного оборудования. За счет того, что гидравлический привод, которым оснащены такие вальцы, позволяет их рабочим органам воздействовать на заготовку с большим усилием, на таком устройстве можно эффективно обрабатывать металлические листы даже очень значительной толщины.

Среди промышленных гидравлических вальцов есть даже такие гиганты

На качество выполняемой на вальцах обработки в первую очередь оказывают влияние характеристики валков. Поскольку валки испытывают в процессе работы значительные механические нагрузки, для их изготовления используют высокопрочную инструментальную сталь. Кроме механического воздействия, при обработке листовых заготовок значительной толщины, которые предварительно нагревают для придания им большей пластичности, валки испытывают еще и термическое воздействие. Следует отметить, что такое воздействие, которое может быть очень значительным, достаточно негативно отражается на эксплуатационных характеристиках валков.

Улучшить качество обработки, выполняемой на вальцах, позволяет их оснащение системами ЧПУ, в задачи которых входит координирование всех режимов работы станка (взаимное положение валков, величина оказываемого на заготовку давления и др.).

Основные технические параметры

Как сделать листогибочный станок своими руками? Для этого необходимо не только разработать чертежи такого устройства, но и определиться с его техническими характеристиками. Лучше всего взять за основу конструкцию серийной модели и уже самостоятельно адаптировать ее под собственные потребности.

Сборочный чертеж трехвальцового станка заводского изготовления (нажмите для увеличения)

Учитывая тот факт, что свои вальцы вы собираетесь установить в определенном помещении, следует сразу определиться с их габаритами. От данного параметра, который напрямую зависит от длины устанавливаемых валов, будет зависеть, какой ширины листовые заготовки вы сможете обработать на устройстве, изготовленном своими руками. Определяясь с размерами ручных вальцов, следует также учитывать и то, что выполнять на них обработку листовых заготовок с шириной более 1,2 метра будет достаточно тяжело физически. Масса самодельного станка будет оказывать влияние на возможность его перемещения по помещению и транспортировки.

Вал приводной. Чертеж (нажмите для увеличения)

Вал откидной. Чертеж (нажмите для увеличения)

Вал прижимной. Чертеж (нажмите для увеличения)

Чертеж трехвалковых листогибочных вальцов с электроприводом (нажмите для увеличения)

Кроме габаритов и массы будущих вальцов, надо определить следующие характеристики такого оборудования:

Определится с размерами и конструкцией станка поможет изучение технических параметров заводских моделей

Важным параметром, на который следует обращать особое внимание при разработке чертежа будущих вальцов, является жесткость их конструкции. При обработке металлических листов значительные механические нагрузки испытывают не только валки, но и все остальные узлы – станина, приводной механизм и др. Именно поэтому выбирать схему работы вальцов, а также подбирать материалы для ее реализации следует с особой тщательностью.

Чаще всего принимаются за изготовление вальцов 3-х валковых, так как увеличение количества рабочих органов таких маломощных ручных устройств приводит к увеличению и уровня нагрузки, оказываемой на его приводной механизм.

Рекомендации по изготовлению вальцовочного станка

После того как чертежи ваших будущих вальцов разработаны, а материалы подготовлены, можно приступать к изготовлению станка. Перед его сборкой вам надо изготовить следующие элементы.

На ней будут установлены нижние валки оборудования. Изготовить такую раму можно из двух листов толстого металла, которые соединяются между собой ребрами жесткости (можно использовать для этого несколько труб). К боковой поверхности листов, из которых будет изготовлена рама, для придания им дополнительной жесткости необходимо приварить стальные уголки. Опорные валы на элементы такой рамы устанавливаются в специальные пазы, которые следует предварительно разметить и вырезать.

Самодельная рама в сборе с валками

На них будет располагаться верхний валок. Для изготовления таких стоек лучше использовать не трубы, а массивный П-образный профиль из стали. Для обеспечения вертикального перемещения верхнего валка подойдет червячная передача.

Он будет состоять из трех звездочек, цепи и механизма ее натяжения.

Вид станка с торца до закрепления деталей приводного механизма

Самодельный привод станка можно собрать и на основе шестереночной передачи

Сами валки, которые и будут выполнять основную работу по деформированию листового металла, лучше приобрести в заводском исполнении, а не использовать для этого трубы или не пытаться выточить их на токарном станке самостоятельно.

Вам также потребуются болгарка, сварочный аппарат, дрель и набор слесарных инструментов. Порядок действий по изготовлению вальцов своими руками выглядит следующим образом.

  1. Предварительно подготовленные узлы станка, размеры которых должны точно соответствовать чертежу, соединяются между собой при помощи сварки.
  2. Верхний и нижние валки устанавливаются в предварительно подготовленные для них места на станине и опорных стойках.
  3. Собирается приводной механизм вальцов.
  4. После сборки оборудования проводится тестирование работоспособности его составных элементов и корректность их взаимодействия друг с другом.

По описанной выше схеме (с небольшими конструктивными отличиями) можно также изготовить своими руками станок для гибки металлических труб.

Самодельные вальцы для листового металла

Ввиду малости усилий и моментов, вальцы своими руками в большинстве случаев обходятся без электродвигателя. Для их изготовления вам потребуется следующее:

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.

Преимущества ротационной гибки на вальцах

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 вальцовочного станка не потребуется существенных затрат труда и исходных материалов.

Последовательность операций листовой вальцовки заключается в следующем:

  1. Исходную заготовку (лист или широкая полоса) заправляют в начальный зазор между рабочими валками.
  2. Опускают подвижный валок до надежного прижима заготовки к нижним валкам.
  3. Проворачивая подвижный валок, изгибают заготовку. Количество оборотов инструмента может быть разным — все зависит от ровности поверхности заготовки.
  4. Когда нужное качество гибки достигнуто, деталь извлекают из валков.

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.

Выбор и обоснование конструктивной схемы станка

Листогибочные вальцы различаются по следующим параметрам:

  1. По количеству рабочих валков: могут быть трех– или четырехвалковыми (установки с большим числом валков встречаются редко).
  2. По схеме расположения валков. Имеются механизмы, оси валков которых расположены симметрично и асимметрично поперечной оси.
  3. По способу фиксации валков в станине — на подшипниках качения или скольжения.
  4. По типу привода — от вальцев ручных, до приводимых в действие двигателями переменного и (реже) постоянного тока.

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.

Состав узлов и особенности их изготовления

  1. Сварной станины рамного типа, которая, в свою очередь, состоит из двух опорных стоек, связанных для повышения жесткости крест–накрест профильными трубами или квадратными стальными стержнями. Для повышения устойчивости конструкции к нижним торцам опорных стоек можно приварить подпятники.
  2. Узла регулировки расстояния между подвижным и неподвижным валками.
  3. Рукоятки вращения верхнего валка (для увеличения скорости вращения валков можно предусмотреть повышающую передачу, для чего следует снабдить вал рукоятки зубчатым колесом, а на одном из валков установить соответствующую шестерню).
  4. Рычажных устройств для осевого перемещения верхнего валка (при установке исходной заготовки в зазор между валками).
  5. Собственно валков, два из которых — нижние, устанавливаются в подшипники опорных стоек, а верхний, нажимной — в оси поворотного рычага.
  6. Фиксатора положения нажимного валка, который учитывает толщину обрабатываемого металла.
  7. Опорной трубы, на которую укладывается исходная заготовка (вместо трубы можно смонтировать небольшой приемный столик из холоднокатаной стали толщиной 6 мм).

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.

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.

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.

Листогибочные вальцы трехвалковые своими руками

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.

Как разработать техническое задание на разработку вальцовочного станка своими руками

Простейшая схема трёхвалкового ручного станка включает в себя:

  1. Рамное основание.
  2. Две боковых стойки с отверстиями под подшипниковые узлы.
  3. Три продольных вала, один из которых – верхний — размещается под углом 60° относительно двух остальных.
  4. Комплект рабочих валков, количество которых зависит от предельного значения наружного диаметра вальцуемой заготовки.
  5. Рукоятку для вращения нижних, приводных валков.
  6. Зубчатую или цепную передачу, которая обеспечит синхронное вращение приводных валков в одну сторону.
  7. Нажимной узел с пружинами сжатия, который обеспечит возможность прижима неприводного валка к заготовке. Его проще выполнять слева или справа, поскольку тонкий лист довольно легко выходит из зазора при изменении его первоначального значения только с одной стороны.
  8. Приспособление для поворота одной из стоек вальцовочного станка с целью замены рабочих валков.

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.

Последовательность изготовления вальцовочного станка с ручным приводом

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.

Установка верхнего валка вальцовочного станка

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:

Чертеж общего вида трехвалкового вальцовочного станка

Перечисленные чертежи обычно универсальны, и не нуждаются в доработке под конкретные изделия, гибку которых предполагается проводить на вальцах, собранных своими руками.

Сборка вальцовочного станка своими руками

Самодельные валковые листогибы с ручным приводом собираются в следующей последовательности:

  1. Сваривается (по размерам, приведенным на чертеже общего вида) станина вальцовочного станка.
  2. Монтируются боковые стойки, для которых подойдёт стальной швеллерный профиль из низкоуглеродистой стали марки 09Г2С или подобной.
  3. Крепится корпус под детали передачи (если шестерни придётся сделать самостоятельно или заказывать, то для монтажа цепной передачи можно подобрать силовые звёздочки и натяжную цепь, например, от горного велосипеда).
  4. Валы вводятся в отверстия корпусов подшипников, после чего выставляется их параллельность, и производится окончательная фиксация узлов станка.
  5. Перед окончательной сборкой валкового агрегата своими руками стоит произвести пробную гибку детали, уточнить количество и характер смазки опор подшипников, а также отрегулировать натяжение приводной цепи.

Самодельный 3-х валковый листогибочный станок

Если установка вальцев предполагается в неотапливаемом помещении (например, в гараже), то все детали стоит покрасить атмосферостойкой краской или позаботиться об их антикоррозионном покрытии.

Как сделать листогибочные вальцы своими руками

Заводские модели листогибочных вальцов трехвалковых предназначены для изменения конфигурации листового материала. Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, можно сделать аналогичные ручные установки своими руками. Но перед этим следует ознакомиться со строением оборудования, расположением и свойствами его компонентов.

Общие сведения о конструкции

Этот тип станков предназначен для контролируемой деформации материалов методом проката. Для этого используется система валов, проходя через которую стальная заготовка меняет свою конфигурацию. Такую же функцию должны выполнять ручные модели станков, которые можно сделать своими руками.

Конструкция состоит из двух опорных стоек, на которую устанавливают систему из нескольких валов. При этом нижние зачастую изменяют свое положение только в горизонтальной плоскости. Для проката стального листа они соединены с механизмом передачи вращающего момента. Верхний вал являются упорным и может регулироваться по высоте. Дополнительно он снабжен устройством для быстрого опрокидывания, который необходим для снятия обработанной детали.

В зависимости от типа привода вальцы трехвалковые листогибочные могут быть следующих видов:

Качество обработки во многом зависит от эксплуатационных качеств валов. Для их изготовления применяются специальные сорта инструментальной стали. При деформации больших изделий их зачастую нагревают для улучшения показателя пластичности. Постоянное термическое воздействие на валы снижает их эксплуатационные свойства.

Улучшению точности обработки способствует установленный блок ЧПУ. Он предназначен для координации параметров станка — расположения валов, степени давления на заготовку.

Технические характеристики вальцов

Во время проектирования самодельных ручных вальцов трехвалковых необходимо учитывать требуемые эксплуатационно-технические качества. В качестве основы для анализа можно взять характеристики подходящей заводской модели. Но при этом ее параметры необходимо адаптировать под фактические характеристики самодельной конструкции.

Прежде всего учитываются габариты станка. Они зависят от длины валов и влияют на максимальную ширину обрабатываемых листов. Нужно помнить, что в качестве привода будет использоваться ручной механизм, который необходимо сделать своими руками. Поэтому обычно рабочая ширина вала не превышает 1,2 м. Масса самодельной конструкции скажется только на возможности ее транспортировки.

Кроме этих показателей необходимо учитывать следующие параметры, которыми должны обладать вальцы трехвалковые ручного типа:

При выборе определенной модели вальцов листогибочных трехвалковых следует точно рассчитать жесткость конструкции. Несмотря на то, что давление в основном оказывается на валы — станина тоже испытывает определенные механические нагрузки. Поэтому к выбору материалов изготовления и схемы этой модели станка необходимо подойти с особой тщательностью.

Наличие трех валов в конструкции является оптимальным. При установке дополнительных компонентов увеличивается степень нагрузки на ручной механизм привода, что является крайне нежелательным для самодельных моделей.

Изготовление станка своими руками

На первом этапе проектирования конструкции необходимо выбрать оптимальные чертежи. Для этого можно использовать стандартные схемы или разработать индивидуальную на основе имеющихся материалов.

Будущая листогибочная конструкция будет состоять из следующих компонентов:

Для изготовления ручных вальцов своими руками из специального оборудования потребуется только сварочный аппарат. Для улучшения качества обработки рекомендуется приобрести заводские валы. Самостоятельное изготовление подобных компонентов затруднительно и не всегда фактический результат соответствует желаемому.

Изготовление листогибочной конструкции начинается с выбора инструментов. Для выполнения этого процесса необходима болгарка, сварочный аппарат, дрель со сверлами по металлу. После приобретения материалов можно приступать к изготовлению ручных листогибочных вальцов.

  1. Раскрой материала.
  2. Сверка фактических размеров с данными из технической документации.
  3. Соединение компонентов между собой с помощью сварочного аппарата. Использование механических соединений не рекомендуется, так как они не обладают достаточной надежностью.
  4. Установка вальцов на станину.
  5. Соединение полос с передаточными звездочками. В этом случае необходимо использовать механическое соединение, так в случае поломки одного из компонентов ремонт установки будет затруднен.

После изготовления конструкций все элементы опорной рамы необходимо загрунтовать и покрасить. Испытание листогибочного станка, сделанного своими руками, проводится по определенной схеме. Сначала проверяется скорость подачи (вращение валов), контролируется работа механизм опускания верхнего вала. В качестве пробного материала лучше всего использовать стальные листы небольшой толщины. Расстояние между валами следует уменьшать постепенно. При этом проверяется устойчивость станка и отсутствие деформации.

В дальнейшем после длительной эксплуатации понадобится правка поверхности валов, так как со временем изменится их конфигурация.

В качестве примера можно посмотреть работу заводской модели станка:

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.

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:

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.

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:

Из минусов станков данного типа следует отметить:

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:

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.


Самодельные листогибочные станки (листогибы)

Из листового металла делают немало изделий — водосточные системы, фасонные детали для обшивки кровли, крытой профнастилом или металлочерепицей, отливы для цоколя, углы для сооружений из профлиста и т.д. Все это может сделать специальный гибочный станок — для листового металла. Как сделать листогиб своими руками и поговорим в этой статье.

Виды листогибов

Есть три вида листогибочных станков:

Для гибки листового металла

  • Гидравлические станки, в которых при помощи удара листовой металл изгибается по форме матрицы. Матрица может быть прямой, может криволинейной. Это оборудование профессиональное, используется на предприятиях средней и большой мощности.
  • Роликовые или валковые листогибы. В них лист металла не сгибается по прямой а закругляется. С помощью этого оборудования можно сделать самому трубы или другие подобные изделия.

    • Для получения радиального изгиба металлического листа

    Все эти устройства относят к листогибочным станкам. Своими руками сделать проще всего агрегат первой группы, чуть сложнее — третьей (вальцы для листового металла). Вот о них и поговорим — от том как сделать листогиб своими руками.

    Простые ручные

    Фасонные детали из металла стоят немалых денег. Даже больше чем профнастил или металлочерепица, потому имеет смысл сделать простейший станок для гибки листового металла, а с его помощью изготовить столько углов, отливов и других подобных деталей, сколько вам нужно, причем исключительно под свои размеры.

    Если волнуетесь насчет внешнего вида, то зря. В продаже сегодня есть листовой металл не только оцинкованный, но и окрашенный. Во всех конструкциях фиксируется лист плотно, так что при работе не скользит по столу, а значит, краска не стирается и не царапается. В местах изгиба она тоже не повреждается. Так что вид у изделий будет вполне приличный. Если постараться, так выглядеть будут даже лучше, чем то что продают на рынке.

    Мощный листогиб из тавров

    Для этого листогибочного станка потребуется ровная поверхность (стол), желательно металлическая, три уголка с шириной полки не менее 45 мм, толщиной металла не менее 3 мм. Если планируете гнуть длинные заготовки (более метра), желательно и полки брать шире, и металл толще. Можно использовать тавры, но это — для гибки листов металла большой толщины и длины.

    Еще понадобятся металлические дверные петли (две штуки), два винта большого диаметра (10-20 мм), «барашки» на них, пружина. Еще нужен будет сварочный аппарат — приварить петли и сделать отверстия (или дрель со сверлом по металлу).

    Для самодельного листогиба был использован тавр на 70 мм — три куска по 2,5 м, два болта 20 мм диаметром, небольшой кусок металла толщиной 5 мм (для вырезания укосин), пружина. Вот порядок действий:

      Два тавра складывают, с двух концов вырезают в них под петли выемки. Края выемок скашивают под 45°. Третий тавр обрезают точно также, только глубину выемки делают немного больше — это будет прижимная планка, так что она должна ходить свободно.

    Вырезаем выемки под петли
    Приваривают петли с двух сторон (проварить с лица и с изнанки).

    Хорошо провариваем петли
    К одному из тавров (дальнему от вас, если их «раскрыть») приваривают по две укосины с каждой стороны. Они нужны чтобы можно было установит на них болт-фиксатор прижимной планки.

    Такие укосины
    К укосинам приварить гайку болта.

    Привариваем гайку
    Установить прижимную планку (третий обрезанный тавр), в верхней части приварить металлические пластины с отверстием посредине. Диаметр отверстия — чуть больше чем диаметр болта. Отцентровать отверстия так, чтобы они находились с приваренной гайкой на одной вертикали. Приварить.

    Центруем, привариваем
    Пружину отрезать с таким расчетом, чтобы она поднимала прижимную планку на 5-7 мм. Пропустить болт в «ухо» прижимной планки, надеть пружину, закрутить гайку. После того как установили такую же пружину с другой стороны прижимная планка при откручивании подымается сама.

    Остались мелочи
    К шляпке винта приварить по два отрезка арматуры — в качестве ручек для закручивания.

    К шляпке болта приварить отрезки арматуры
    К подвижному (ближнему к вам) тавру приварить ручку. Все, можно работать.

    Самодельный листогиб в процессе работы

    Этот вариант очень мощный — можно гнуть длинные заготовки и лист солидной толщины. Не всегда такие масштабы востребованы, но уменьшить можно всегда. В видео предложена похожая конструкция меньшего размера, но с другим креплением прижимной планки. Кстати, никто не мешает на винт тоже установить пружину — проще будет поднимать планку. А интересна эта конструкция тем, что можно на ней делать отбортовку, что обычно такие устройства не умеют.

    Из уголка с прижимной планкой другого типа

    Эта модель сварена из толстостенного уголка, станина сделана как обычный строительный козел, который сварен из того же уголка. Ручка — от багажной тележки. Интересная конструкция винтов — они длинные, ручка изогнута в виде буквы «Г». Удобно откручивать/закручивать.

    Небольшой ручной листогиб для самостоятельного изготовления

    В данном самодельном станке для гибки листового металла есть много особенностей:

    Особенности

  • На изгибе дальнего (неподвижного) уголка приварены с двух сторон небольшие пластинки-упоры для прижимной планки.
  • На той же планке приварена гайка от винта (с двух сторон).

    • Прижимная планка

    Теперь перейдем к конструкции прижимной планки (на фото выше). Она тоже сделана из уголка, но укладывается на станок изгибом вверх. Для того чтобы при работе планка не изгибалась, наварено усиление — перемычки из металла. С обоих концов планки приварены небольшие металлические площадки, в которых просверлены отверстия под болты.

    Еще один важный момент — та грань, которая обращена к месту сгиба срезана — для получения более острого угла изгиба.

    Планка устанавливается так

    Прижимная планка укладывается на станок, в место установки гайки подкладывается пружина. Ручка устанавливается на место. Если она не прижимает планку, та за счет силы упругости пружины приподнята над поверхностью. В таком положении под нее заправляют заготовку, выставляют, прижимают.

    Под отверстие ставят пружину, затем — болт

    Неплохой вариант для домашнего использования. Толстый металл гнуть не получится, но жесть, оцинковку — без труда.

    Вальцы для листового металла или вальцовый листогиб

    Этот тип листогиба может иметь три типа привода:

    Своими руками делают вальцы для листового металла с ручным или электрическим приводом. В ручных ставят 3 вала, в электрических их может быть 3-4, но обычно тоже три.

    Вальцевый листогиб

    Для этого станка нужна хорошая надежная основа. Это может быть отдельная станина или какой-то верстак или стол. Основа конструкции — валки. Их делают одинакового размера. Два нижних устанавливаются стационарно, верхний — подвижно, так, чтобы в нижней позиции он располагался между вальцами. За счет изменения расстояния между нижними вальцами и верхним изменяется радиус кривизны.

    Приводят в движение станок при помощи ручки, которая приделана к одному из валов. Далее крутящий момент передается на другие катки через звездочки. Их подбирают так, чтобы скорость вращения была одинаковой.

    Если предполагается на оборудовании изготавливать трубы, верхний каток с одной стороны делают съемным, с системой быстрой фиксации. Свернув лист в трубу, его по-другому не вытащить.