Как настроить вальцы для гибки

Вальцовка листового металла: особенности процесса

Вальцовка — процесс гибки металла под давлением, в результате которого изделие приобретает цилиндрическую форму. Эту технологию используют на протяжении многих столетий, и за время своего существования она значительно усовершенствовалась. Появились новые инструменты, облегчающие процесс деформации твёрдых материалов.

Область применения

Процесс вальцевания листового металла представляет собой способ деформации, который производят непрофилированным вращающимся инструментом. Это операция холодной штамповки, при которой металл обретает форму конуса. После обработки таким способом структура заготовки становится плотнее, улучшаются ее основные свойства.

Деформацию металла применяют во многих случаях и для разных материалов. Например, вальцевание является подготовительным этапом для штамповки готового изделия. Эта же технология используется для первичной переработки заготовок.

Такой процедуре может подвергаться не только листовой металл, но и трубы, прутки и другие профили, изделия из резиновых смесей и пластмасс. Важно, чтобы материал был в необходимой мере пластичным.

Вальцовку металла часто применяют для уплотнения, сдавливания и плющения заготовок, для придания им равномерного лоска и толщины. Процесс может протекать и в холодном состоянии, и в нагретом. Возможно нагревание валков и изменение скорости прохождения заготовки.

Сегодня вальцовкой металла занимаются не только на производстве, но и в домашних условиях, для чего используют специальный одноименный инструмент. На предприятиях это большие станки с электро- и гидроприводами. Для ремонтных мастерских более подходят простые конструкции, часто изготовленные своими руками.

Технологический процесс деформации металла данным способом состоит из нескольких этапов:

1. Подготовка оборудования — вальцов.
2. Прокатка бруска или листа.
3. Промежуточный отжиг.
4. Обработка заусениц и трещин.
5. Завершающий отжиг и прокатка.

Отсутствие заусениц и трещин — одно из главных условий качественного вальцевания. Такие дефекты могут появиться в случае чрезмерно сильного обжима валками бруска либо от неравномерного напряжения и отжига. Выявляют дефекты и устраняют их на четвертом этапе работы после промежуточного отжига. Если этого не сделать и продолжить прокатку, то трещины будут увеличиваться.

Устраняют брак затиранием трещин надфилем и отпиливанием, откусыванием заусениц. Затем, чтобы снять с металла напряжение, заготовку отжигают и продолжают прокатку металла. Образовавшиеся углубления выравниваются.

Характеристика процесса вальцевания

Принципиальная особенность вальцовки листового металла состоит в том, что процесс деформирования происходит по всей контактной поверхности. Это немного снижает производительность, но повышает стойкость прокатных рабочих валиков. К преимуществам вальцовки металла можно отнести:

1. Снижение эксплуатационных расходов на оснастку и оборудование.
2. Увеличение эксплуатационного срока инструментов и станков.
3. Эффективное использование в условиях единичного и мелкосерийного производства.
4. Снижение потерь от брака.
5. Низкую стоимость вальцовочной машины в сравнении с гидравлическим или механическим прессом. Затраты на ее приобретение окупаются в течение полугода активного использования.

В процессе выполнения вальцовки оператор может изменять скорость деформирования металла. При других формовочных операциях штамповки это не всегда возможно.

Вальцовку листа металла можно выполнять в нескольких вариантах:

• в поперечном направлении подачи заготовки;
• в продольном направлении;
• при винтовой подаче.

Первый вариант используется для получения коротких труб, второй — длинных.

Процесс листовой вальцовки характеризуется следующими особенностями:

1. Деформирование производится крутящим моментом, а не усилием. Значение крутящего момента зависит от условий контактного трения, диаметра рабочих валиков и физико-математических характеристик материала.
2. При выполнении операции скорость вальцовки не влияет на энергетические затраты, напротив, при увеличении показателя рабочее усилие процесса снижается.
3. Трение между валками напрямую зависит от поверхности. Снижение шероховатости приводит к снижению трения. Поэтому при постоянной эксплуатации вальцовочных машин необходимо периодически шлифовать поверхность оснастки.

При вальцовке стального изделия до 6 мм толщиной исходный металл обрабатывается в холодном состоянии. Если работают с деталями из толстолистового материала, применяют предварительный подогрев. Вальцовочную машину в таких случаях устанавливают возле печей с безокислительной нагревательной системой. Благодаря этому процесс образования поверхностной окалины снижается.

Если производят деформацию горячекатаного листового проката, перед вальцеванием правят лист. Это оговаривается техническими требованиями ГОСТа.

Типы вальцовочных станков

Используемое при вальцевании оборудование отличается простотой и универсальностью, поэтому для домашнего использования его можно изготовить собственноручно. Производственные цеха оснащают серийными моделями вальцов, которые сегодня на рынке представлены в большом ассортименте.

Все станки в зависимости от количества валков делят на четырех-, трех- и двухвалковые. Трехвалковые бывают симметричными и асимметричными. У четырехвалковых станков имеется дополнительный вал, что упрощает процесс вальцевания. Все элементы надежно сцеплены между собой, что сводит к минимуму вероятность выскальзывания листового материала и увеличивает скорость обработки.

По типу используемого привода вальцы бывают:

Вальцы с ручным приводом очень простые по конструкции. Такое устройство не требует дополнительного питания для работы и имеет такие преимущества:

• надежность;
• компактность и мобильность;
• невысокая стоимость;
• простота обслуживания и эксплуатации.

К минусам оборудования этого типа можно отнести:

• невозможность использования при вальцевании изделия из металла более 2 мм толщиной;
• невысокая производительность;
• для гибки листовой заготовки понадобится приложить значительные физические усилия.

Станки, оснащенные электрическим приводом, более эффективны. На них можно обрабатывать листовые металлические изделия значительной толщины.

Вальцы, работающие от гидравлического привода, самые мощные. Устройство такого типа отличается большими габаритами. Как правило, такое оборудование устанавливают на промышленных предприятиях.

Составные части вальцов

Вальцовочное оборудование бывает двух типов:

• станки с нажимным валиком, чаще всего расположенным посередине;
• установки с инструментом, размещенным эксцентрично.

Первый тип применяют для вальцовки толстого металла. Второй вариант используется при деформировании заготовок не более 2,5 мм.

В рассматриваемом оборудовании существенным различием является взаимное расположение валков: симметричное либо асимметричное. Более универсальными являются асимметричные машины. Они используются не только для свертки цилиндров, но и для разнообразного оформления кромки.

На практике чаще применяется схема с тремя симметрично расположенными валками, так как при обслуживании она более технологична. Такого типа вальцовочный станок с внешним приводом имеет следующие узлы:

• электродвигатель;
• клиномерную передачу или редуктор;
• вал с размещенным на нем основным валком;
• боковые стойки с узлами из подшипников: в быстроходных вальцах используют подшипники качения, а для мощности оборудования — скольжения;
• два приводных нижних валка;
• станина с двумя опорными стойками;
• защитный кожух для приемки полуфабриката при работе станка;
• система управления вальцами.

Регулируются технологические параметры оборудования изменением величины зазора между валками. В ручных моделях это выполняется с помощью винтового или храпового механизма, в автоматических станках — программно.

Изготовление листогибочного оборудования собственноручно

Чтобы собрать станок для обработки листового металла, необходимо наличие определенных навыков, расходный материал и инструменты.

Первое, что понадобится — составить самостоятельно или найти в интернете чертеж. Далее можно приступить к подготовке материалов и к сборке конструктивных узлов, к которым относятся:

• рама вальцов;
• боковые стойки;
• стальные валки (их диаметр и количество зависит от того, какой мощности будет устройство);
• рукоятка, приводящая нижние валки в движение;
• приводной узел (зубчатый или цепной), который обеспечивает синхронное вращение нижних валков;
• нажимной узел пружинного типа.

Начинают сборку вальцов с изготовления рамы. Ее можно сварить из толстых стальных заготовок согласно размерам, указанным в чертежах. Для боковых стоек подойдут мощные швеллеры из низкоуглеродистой стали, которые крепятся к раме при помощи сварки.

На одной из стоек фиксируются элементы приводного узла, для чего предусмотрены специальные отверстия. После монтирования боковых стоек в подшипниковые узлы устанавливаются валки. Их необходимо параллельно выставить и окончательно зафиксировать остальные узлы.

Вальцевание широко востребовано благодаря своим неоспоримым преимуществам. Так как это метод холодной деформации, в процессе обработки материал не подвержен действию высокой температуры. Такая особенность оставляет без изменений свойства материалов. Операция вальцевания дает возможность получить точную заготовку, полноценную деталь или декоративный элемент.

Источник

Вальцовка уголка и листового металла

Гибка и вальцовка металла

Между гибкой и вальцовкой нередко ставят знак равенства. Это не совсем верно, хотя вторая технология, по сути, является более сложной разновидностью первой. И выполняются простейшая гибка и вальцовка на принципиально разном оборудовании.
Возьмем для примера самый популярный в обработке прокат — металлический лист. Чтобы согнуть его обычным способом, потребуется листогибочная машина, а непосредственно выполнять эту операцию будут два ее ведущих элемента — матрица и пуансон. В случае с вальцовкой производится гибка листа на вальцах (валках) — особых валиках. Иногда, чтобы приобрести нужную форму, заготовка проходит через целую систему этих механизмов.

Инструменты и приспособления для вальцовки

Для ручного вальцевания не всегда используется специальное оборудование. Часто для ремонтных и бытовых потребностей достаточно клещей для завальцовки труб из меди. Развальцовку осуществляют при помощи инструмента с конусным элементом, который разжимает конец трубы до нужного диаметра. Несмотря на это специалисты называют вальцовкой только те процессы, для выполнения которых требуются конструкции с вальцами.

Количество и типы валков могут разниться в зависимости от типа оборудования. Для ручных установок используют чаще всего три вальца, так как увеличение количества приводит к ситуации, когда физической силы недостаточно для обработки металлов. В то же время оптимальное количество валков на электрическом станке — 3 или 4. Это определяет размер и мощность двигателя.

Для удобства выполнения некоторых операций валки могут иметь специфические технологические характеристики. В частности чтобы работать не только с листовым металлом, но и с проволокой и прутками на поверхности валков должны быть рабочие канавки.

Вальцовочный станок обычно состоит из:

• электродвигателя;
• редуктора или клиномерной передачи;
• вала с основным валком;
• боковых стоек с узлами из подшипников качения или скольжения;
• пары нижних приводных валков;
• станины с парой опорных стоек;
• защитного кожуха;
• системы управления вальцами.

Это главные узлы механизма, технологические параметры которых могут изменяться вместе с размером зазора между валками. Такое регулирование осуществляется вручную или автоматически. Для ручной регулировки достаточно гаечного ключа конкретного размера. Использование других приспособлений или инструментов для настройки оборудования процесс вальцовки не предполагает.

Цена вальцевания металла

Указывая в прайсах расценки на вальцовку, многие производители уточняют, что эта информация не является публичной офертой и требует уточнения. И здесь нет никакого лукавства, ведь итоговая стоимость проекта будет зависеть от нескольких факторов:

• металла, из которого выпущены заготовки;
• толщины сечения,
• сложности заготовки: пропустить через валки лист не в пример проще, чем выполнить вальцовку круга;
• радиуса изгиба;
• количества заготовок для обработки.

Кстати, последний фактор может повлиять на формирование скидки: чем больше объем заказа, тем на больший процент может быть снижена цена.

Гибка уголка

При данной операции можно обработать любой пластичный металл. Весь процесс осуществляется на специальной машине — вальцах, детали которой выполнены из высококачественного сплава, обладающего повышенной прочностью и способного эксплуатироваться в течение длительного времени.
Материалом заготовок, может быть:

• оцинкованная или нержавеющая сталь;
• сплавы алюминия;
• черный метал;
• другие виды металлоизделий.

Для осуществления вальцевания:

• используется специальное оборудование;
• соблюдается определенная последовательность действий;
• применяются заданные способы крепления уголков;
• учитываются особенности металла, из которого он изготовлен.

Вальцовка листа

Главная задача листовой вальцовки — получить пространственное изделие, из которого впоследствии можно сформировать цилиндрическую заготовку (трубу), конус, овал другие изделия. От вальцовки цилиндра данная технология отличается большей простотой, так как согнуть предстоит не объемный, а плоский прокат. По сравнению с работами по прессовке и вытяжке эта технология считается:

• экономичной: затраты на оборудование и оснастку минимальны, а сам процесс занимает немного времени;
• эффективной. Она может использоваться как для штучного, так и для массового производства заготовок;
• щадящей для оборудования — его износ незначителен, а ремонтные работы в случае неполадок просты и незатратны;
• точной и аккуратной: в процессе работы вероятность брака сводится к минимуму.

Область применения листовой вальцовки

Вальцовка листовой стали — удобный и малоэнергоемкий способ получения пространственных изделий типа конусов или незамкнутых цилиндров из плоских исходных заготовок. По сравнению с иными технологиями производства изделий типа тел вращения (в частности, прессованием или вытяжкой) процессы вальцовки листового металла обеспечивают:

1. Снижение эксплуатационных расходов на оборудование и оснастку.
2. Повышение долговечности инструмента и станков.
3. Сокращение времени на переналадку.
4. Возможность эффективного использования в условиях мелкосерийного и единичного производства.
5. Упрощение регламентных и ремонтных работ.
6. Управление производительностью оборудования.
7. Резкое снижение потерь от брака.

Внедрение процессов вальцовки металла с использованием в качестве исходных заготовок листа или полосы доступно не только небольшим производствам, но даже ремонтным мастерским, а также домашним мастерам. Как будет показано далее, кинематические схемы и конструкция вальцовочных станков для обработки листового материала весьма просты, а для их привода в некоторых случаях не требуется наличие внешних источников энергии.

Принципиальной особенностью вальцовки листового металла является то, что деформирование происходит не одновременно по всей контактной поверхности инструмента. Это хоть и вызывает некоторое снижение производительности оборудования, на самом деле способствует повышению стойкости рабочих прокатных валков. Дело в том, что во время вальцовки деформирующее усилие концентрируется не в точке или прямой (как, например, при вытяжке), а равномерно распространяется по всей поверхности соприкосновения валков с металлом. Поэтому удельные усилия процесса весьма невелики, а для изготовления инструмента не требуется применения дорогих инструментальных сталей.

Любая вальцовочная машина по стоимости существенно меньше гидравлического или механического пресса, а потому окупается уже в течение полугода своего активного использования. Одновременно увеличивается и долговечность: усилие вальцовки нарастает плавно и постепенно, по мере вхождения в зону деформации все новых и новых участков заготовки. Поэтому ударного характера возникновения рабочих нагрузок при вальцовке (даже в холодном состоянии) не наблюдается.

В практике эксплуатации вальцовочных станков никогда не возникает проблем с износом инструмента, поскольку поверхность валков имеет гладкий характер. Соответственно переналадка может сводиться лишь к замене валков на оснастку с иным значением диаметра.

Важно, что в процессе выполнения вальцовки оператор может изменять скорость деформирования металла, что не всегда возможно при других формовочных операциях листовой штамповки. Такое изменение снижает потери от брака.

Таким образом, вальцовка — это экономически выгодная технология обработки давлением листовых заготовок из высокопластичных металлов и сплавов.

Машины для листовой вальцовки

В зависимости от структуры (количества рабочих валков) вальцовочное оборудование делится на:

• двухвалковое,
• трехвалковое,
• четырехвалковое.

Чем меньше оснащенность станка, тем меньше и его функционал. Но даже простейшим двухвалковым машинам доступна гибка металла на вальцах для изготовления элементов дымоходов, вентиляционных систем, воздуховодов, сетей водоотведения и пр.
Возможности оборудования определяются и размерами вальцов: от их величины напрямую зависит радиус гиба. Не менее важна и длина валка: она влияет на пропускную способность по ширине листа. Наконец, мощность приводной системы говорит о потенциале станка в обработке заготовок большой толщины.

Понятие вальцовки

Вальцовка (также называют вальцеванием) — технологическая операция, при которой происходит деформация металлических листов. Это формоизменяющая операция холодной штамповки, которая может применяться как в промышленных, так и в бытовых условиях. Такая обработка позволяет получить заготовки или готовые детали высокого качества без заусениц и трещин. В зависимости от настроек оборудования листы в результате операции получают конусообразную, цилиндрическую или другую фигурную форму. Вальцовку могут применять и к трубам: в случаях, когда необходимо изменить форму их поперечного сечения. В зависимости от потребностей производства вальцовка может заключаться в:

• формировании трубного изделия квадратного или круглого профиля из металлической полосы;
• изменении конфигурации поперечного сечения, диаметра или толщины стенок трубы;
• увеличении диаметра металлической трубы (развальцовка) или его уменьшении (завальцовка);
• изготовлении из металлических листов цилиндрических, конических, овальных деталей;
• формировании изгибов с определенными параметрами на некоторых участках труб.

Вальцевать можно сталь, жесть, медь и разнообразные полимерные композитные материалы. В большинстве случаев обрабатывают холодный металл, однако, если объемы работы большие или толщина материала значительная, в процессе может потребоваться параллельный нагрев.

Для полноценной вальцовки на производстве используется специальное оборудование. Суть вальцевания состоит в том, что листы пропускаются через специальные ролики. Эти ролики, они же вальцы, равномерно вращаются, придавая заготовке из металла нужную форму.

Именно вальцовочные станки, их тип и мощность определяют основные параметры обработки материалов. В частности, с какой скоростью будет происходить вальцовка, какие детали будут производиться.

Технология вальцевания металла

Подача заготовки в процессе гибки листа на вальцах может быть продольной, поперечной или винтовой (ее также называют спиральной). Продольную используют для изготовления труб большой длины, поперечным способом выпускают короткие. Спиральной подачей получаются трубы, которые не требуется герметизировать при помощи сварки.
Для листов небольшой, до 6 мм, толщины вальцевую гибку выполняют холодным способом. Для более толстых, а также непластичных заготовок (например, на титановой основе) используют нагрев в печи максимум до 300 градусов.

Обзор типов вальцовки

Так как разные сферы применения вальцовки предполагают работу с различными видами материала и для различных целей, сам процесс также имеет множество типов.

В зависимости от направления подачи листа в процессе обработки, необходимого для получения детали нужной конфигурации, выделяют три типа вальцевания:

• поперечное — длинные элементы незамкнутого трубного проката обрабатывают, подавая материал именно в таком направлении;
• продольное — обрабатывают короткие элементы и заготовки незамкнутых труб;
• винтовое — таким образом могут деформироваться изделия, не предназначенные для дальнейшей сварки стыка.

Для работы с различными по форме и структуре материалами используются разные типы оборудования. Они отличаются по типу конструкции, предназначению и техническим возможностям и включают три основных вида:

1. Ручные станки — недорогое, простое в обслуживании мобильное оборудование. Обработка металла ручным способом возможна, только если его толщина не превышает 2 мм, но и для этого могут потребоваться существенные физические усилия.
2. Электрические станки — эффективные установки, основные параметры которых зависят от мощности силового мотора. Сниженная мобильность компенсируется возможностью обрабатывать материалы толщиной 4-6 мм. Такие станки устанавливают в цехах крупных предприятий, так как значительные энергозатраты полностью окупаются лишь при условии массового производства.
3. Гидравлические станки — самые мощные и габаритные из установок для вальцовки, поэтому применяются в условиях электрической, машиностроительной и судостроительной промышленности. Позволяют обрабатывать материалы до 10 мм толщиной. Вальцовка на таких станках осуществляется при помощи современного компьютерного управления.

Область применения металлической вальцовки

Вальцовая гибка металла используется в разных отраслях. К ним относятся:

• сборка механизмов,
• производство рекламных конструкций,
• строительство,
• коммунальное хозяйство,
• создание оригинальных украшений,
• дизайн интерьеров.

А также многое другое. В зависимости от назначения материалами для деформируемых заготовок могут выступать сталь, алюминий, медь, латунь, титан и другие металлы и сплавы.

Качественная вальцовка нержавеющего листа на заказ

Наш цех металлообработки работает с заготовками из всех вышеперечисленных материалов, в том числе с листовой нержавеющей сталью. Предлагая заказать у нас гибку металла на вальцах, мы гарантируем:

• качественную и равномерную деформацию проката,
• обработку изделий больших длин и толщин;
• отсутствие трещин, заломов и других неприятных последствий неправильной вальцовки,
• выполнение вашего заказа точно в срок.

Вальцовка металла

Вальцовка позволяет получить цилиндрические и конические изделия с большими радиусами изгиба и равномерной деформацией вдоль заданного направления. Для вальцовки профильного или листового проката используются различные виды гибочных машин.

Вальцовка листового металла является наиболее простым способом изготовления деталей цилиндрической формы, комплектующих к емкостному оборудованию, обечаек. Обечайка – это деталь цилиндрической или конической формы (типа барабана, трубы или кольца), которая используется для производства элементов сварных конструкций, а также для производства емкостей, сосудов, котлов, баков и различных резервуаров.

Вальцовка листового металла Вальцовка листового металла

Вальцовка листового металла	Вальцовка профильного металлопроката

Гибка швеллера по радиусу

Радиусная гибка швеллера бывает 3-х видов: на ребро, плашмя полками наружу и плашмя полками внутрь. Самым сложным из перечисленных видов является гибка швеллера на ребро, поскольку если поставить его узкой полкой на поверхность пола, мы увидим, что в вертикальной плоскости швеллер не симметричный и при воздействии нагрузки на узкую полку очень легко потерять правильность сечения на длине гиба, то есть деталь может повести. Для предотвращения этой ситуации необходимо выстраивать систему калибрующих роликов или если нужно согнуть несколько деталей — сваривать швеллера «коробкой» и тогда шанс сохранить сечение при вальцовке швеллера будет значительно выше.
Фабрика гнутых деталей выполняет услуги по гибке швеллера в любой плоскости: гибка швеллера на ребро и плашмя полками наружу и внутрь практически без ограничений по сложности с гарантией качественного гиба. Собственные производственные линии позволяют выполнять гибку швеллера в сжатые сроки и по минимальной рыночной стоимости.

Немного о радиусной гибке швеллера (вальцовка швеллера)…

Кольца из швеллера (полки наружу или внутрь)

Гибку швеллера в кольцо полками наружу обычно применяют в качестве ребер жесткости для цилиндрических емкостей или труб большого диаметра. Кольцо из швеллера устанавливается по наружной стенке через определенный шаг, который будет удовлетворять требования жесткости конструкции. У нас Вы можете заказать вальцовку швеллера в соответствии с Вашим техническим заданием (как полками наружу, так и внутрь), а так же Вы можете заказать изготовление колец или иных гнутых деталей под ключ, не обременяя себя закупкой металла и логистическими операциями. Высокая точность радиуса облегчит монтаж, а невысокая стоимость станет очередным подтверждением правильного выбора нас в качестве исполнителей.

Радиусная гибка швеллера на ребро для формирования арки

Вальцовка швеллера на ребро — процесс технологически непростой в связи с тем, что в вертикальной плоскости швеллер несимметричен относительно нейтральной линии.

Фабрика гнутых деталей выполняет работы про вальцовке швеллера на ребро для арочных элементов конструкции в Санкт-Петербурге. Сечение не деформируется, точность радиуса на высоком уровне. Заказывайте гибку швеллера а так же другого металлопроката у нас!

Гибка уголка по радиусу полками наружу и внутрь

Гибка уголка, как и гибка швеллера наиболее часто производится для строительной отрасли. Это могут быть усиливающие ребра резервуаров и емкостей, усиление проемов или же вовсе образующие геометрию изделия каркасные элементы. Гибка уголка может производиться полками наружу или внутрь, в зависимости от специфики применения. Фабрика гнутых деталей имеет производственные возможности для гнутья уголка полками наружу и внутрь, равнополочного и неравнополочного до размера 200х200. Радиус изгиба прокатного уголка может быть от 5 высот вертикальной полки в сечении. В зоне гиба не будет деформаций и изломов, перпендикулярность полок остается исходной.

Источник