Така технологічна операція, як вальцовка листового металу, залишається поширеною вже протягом досить тривалого часу. Звичайно, вальці, які використовуються для обробки листового металу, з моменту свого винаходу зазнали серйозних змін, але принцип їх дії практично не змінився. Розвиток сучасних технологій привело до того, що сьогодні на ринку можна без особливих проблем знайти обладнання, що дозволяє виконувати таку складну технологічну операцію, як вальцевание, навіть в домашніх умовах.
Вальцювання листового металу на електромеханічному верстаті
особливості технології
Каток, якому можуть піддаватися вироби не тільки з металу, а й з інших пластичних матеріалів (гума, пластик і ін.), Являє собою процес, необхідний для додання листовим заготівлях необхідної конфігурації. Незважаючи на те, що найбільш поширеною є вальцювання листового металу, піддаватися такої технологічної операції може і трубопрокатна продукція.
При цьому використовується спеціальне обладнання, основними робочими елементами якого є вали, що впливають на заготовку з листового прокату. Якщо необхідно надати їй циліндричну форму, технологічна операція носить назву вальцювання (або вальцювання). Коли ж потрібно збільшити діаметр труби, процедуру називають розвальцюванням.
Принцип роботи 3-х валкового листозгинальна верстата
На промислових підприємствах для виконання операцій вальцювання або розвальцьовування використовують обладнання з електричним або гідравлічним приводами, а в домашніх умовах для цього застосовують верстати з ручним приводом, які можуть бути як серійними, так і саморобними. Високої популярності таких технологічних операцій, як вальцевание, розвальцювання, які передбачають деформування металу в холодному стані, сприяє кілька чинників.
- Сталь або інший метал, з якого виготовлені оброблювані вироби, які не піддаються температурного впливу і, відповідно, не змінюють своїх початкових характеристик.
- У структурі матеріалу, який підданий такій обробці, не утворюються внутрішні тріщини.
- Оброблюваний виріб деформується рівномірно по всій своїй поверхні.
- За допомогою холодного деформування, процес якого можна контролювати, виготовляють вироби з максимально точними геометричними параметрами.
Завдяки перерахованих переваг за допомогою цих технологічних операцій виконують обробку не тільки великогабаритних, але і мініатюрних виробів зі сталі та інших металів (таких, наприклад, як деталі ювелірних прикрас).
обладнання, що використовується
Устаткування, яке використовується для вальцювання, відрізняється не тільки своєю універсальністю, але і простотою конструкції, тому його нескладно виготовити своїми руками. Звичайно, саморобні верстати для вальцювання оптимально підходять для домашнього використання, а для оснащення виробничого цеху, де навантаження на таке обладнання досить велика, найкраще купувати серійні моделі вальців, представлені на сучасному ринку у великій різноманітності.
Як серійні, так і саморобні моделі верстатів, за допомогою яких здійснюється вальцевание, працюють за принципом обкатки листового матеріалу навколо основного валка, розташованого зверху. У такому процесі беруть участь і бічні валки, які можна переміщати, регулюючи тим самим діаметр формованої обичайки.
Валки цього верстата обертаються вручну, а наближення верхнього ролика проводиться за допомогою двох рукояток
Важливими характеристиками вальців є радіус їх робочих елементів — валків, а також найбільша товщина і ширина оброблюваної деталі. Радіус валків, зокрема, впливає на такий параметр, як мінімальний радіус вигину заготовки. Чим валки більше в своєму діаметрі, тим, відповідно, більше значення мінімального радіуса вигину заготовки з листового металу. На величину мінімального радіусу вигину також впливає і товщина самого листа. Як правило, для вальців мінімальний радіус вигину листової заготовки повинен бути 5-10-кратним її товщині.
З урахуванням високих навантажень, які відчувають в процесі роботи валки, для їх виготовлення використовують тільки міцну сталь, що дозволяє значно поліпшити їх експлуатаційні характеристики. За кількістю робочих елементів розрізняють двох-, трьох- і четирехвалковую верстати, причому найбільш популярними є два останні види.
Основні відмінності між 3-х і 4-х валковими верстатами
Вальці листозгинальні 3-х валкові, робочі елементи яких можуть розташовуватися симетрично і асиметрично, хоча і відрізняються прийнятною ціною, володіють такими недоліками, як:
- невисока швидкість вальцювання (не більше 5 м / хв);
- складність виконання обробки заготовок товщиною менше 6 мм, які можуть просто прослизати між валками;
- відсутність точних координат у точки затиску виробу.
Всіх подібних недоліків позбавлені вальці, на яких встановлено додатковий — четвертий — вал. За рахунок надійного затиску листова заготівля з металу в процесі обробки не прослизає між валками. При цьому забезпечується висока швидкість вальцювання — 6 м / хв і більше.
Верстат з 4-х валками здатний виготовляти, крім циліндричних, овальні і полицентрические заготовки
Вальці даного типу, як правило, оснащуються автоматизованими системами управління, що позитивно позначається не тільки на їх продуктивності, але і на точності виконуваної обробки. Великим і, мабуть, єдиним мінусом такого пристрою є його висока вартість.
Класифікація вальців за типом приводу
За типом використовуваного приводу обладнання для вальцювання заготовок з листового металу ділять на наступні категорії:
- ручне;
- електричне;
- гідравлічне.
Найбільш простими по конструкції є вальці з ручним приводом, саме їхні домашні майстри найчастіше збирають своїми руками для власних потреб.
На простих тривалкових вальцах затиск заготовки, обертання валів і формування радіуса загину виконується вручну
Значущими перевагами такого пристрою, який не вимагає ніякого додаткового харчування для своєї роботи, є:
- компактність і, відповідно, висока мобільність;
- надійність;
- простота експлуатації і обслуговування;
- невисока вартість (особливо в тому випадку, якщо вальці зібрані своїми руками).
З мінусів верстатів даного типу слід відзначити:
- невисоку продуктивність;
- неможливість, особливо у випадку з саморобними верстатами, виконувати вальцевание виробів з листового металу великої товщини (більше 2 мм);
- необхідність докладання значних фізичних зусиль для гнучкі листових заготовок зі сталі.
Електромеханічні двосторонні вальці з програмним керуванням
Більш продуктивними і ефективними в роботі є верстати, оснащені електричним приводом. Звичайно, їх вартість, навіть якщо вони виготовлені своїми руками, вище, ніж ціна ручних вальців, зате вони дозволяють обробляти листові вироби значної товщини.
Найпотужнішими є вальці, що працюють від гідравлічного приводу. Можливості таких верстатів, які відрізняються великими габаритами, дозволяють успішно виконувати вальцевание листових заготовок з металу навіть дуже значної товщини. Пристрої даного типу, як правило, встановлюються на промислових підприємствах, де до потужності, надійності і функціональності обладнання пред’являються високі вимоги.
Промислові вальці з гідравлічним приводом
Виготовлення листозгинальних вальців своїми руками
Завдяки простоті конструкції ручних вальців виготовити їх своїми руками нескладно. Природно, щоб зібрати працездатний саморобний верстат, на якому буде виконуватися обробка листового металу, треба мати певні навички і мати в своєму розпорядженні всі необхідні інструменти і витратні матеріали. Крім знайомства з рекомендаціями щодо виконання такої процедури, бажано подивитися і відео на дану тему.
Креслення саморобних ручних вальців для прокатки широких заготовок (натисніть для збільшення)
Перше, що вам буде потрібно для виготовлення своїми руками вальців, — це креслення, які можна знайти в інтернеті або скласти самостійно. Зробивши креслення, можна приступати до підготовки матеріалів і збірки конструктивних вузлів, з яких буде складатися ваш саморобний верстат. До таких вузлів, зокрема, відносяться:
- рама вальців, на якій фіксуються всі інші їх елементи;
- бічні стійки, в підшипникові вузли яких будуть встановлюватися валки;
- безпосередньо самі валки, виготовлені з високоміцної сталі (кількість і діаметри даних елементів залежать від того, якими технічними можливостями ви хочете наділити свій пристрій);
- рукоятка, яка буде приводити в обертання нижні валки;
- приводний вузол (ланцюгової або зубчастий), що забезпечує синхронне обертання нижніх валків (слід мати на увазі, що обертатися такі валки повинні в одну сторону);
- нажімной вузол пружинного типу, за рахунок якого забезпечується притиснення верхнього валка до поверхні листової заготовки з металу.
Компактні саморобні вальці для обробки вузьких заготовок
Основні деталі компактних вальців
Збірка вальців починається з виготовлення рами, яку можна зварити своїми руками зі сталевих заготовок великої товщини. Розміри даного елемента, природно, необхідно звіряти з наявними у вас кресленням. Як бічних стійок, які також за допомогою зварювання фіксуються на рамі, можна використовувати потужні швелери з низьковуглецевої сталі.
Елементи приводного вузла фіксуються на одній зі стійок, для чого на ній передбачаються спеціальні отвори. Після того як бічні стійки з приводним вузлом повністю змонтовані, в їх підшипникові вузли встановлюються самі валки, які необхідно виставити на паралельність і тільки після цього виконувати остаточну фіксацію всіх інших вузлів.
Варіант листозгинальних вальців, виготовлених своїми руками
Перед початком роботи на верстаті, який ви зібрали своїми руками, слід виконати на ньому пробну гнуття, щоб відразу виявити всі наявні недоліки і усунути їх.
З’ясувати, як правильно працювати з вулицями, вам може допомогти відео, але, по суті, цей процес не становить великих труднощів. Каток, на якому б обладнанні воно ні виконувалося, здійснюється в такій послідовності.
- Лист металу, який повинен бути обробити, укладається на два нижніх валка.
- За допомогою верхнього валка, оснащеного натискним вузлом, лист притискається до нижніх робочим органам.
- За рахунок обертання рукоятки верстата починає виконуватися вальцевание.
Ще по темі:
Ручні тривалкові листозгинальні вальці — робимо своїми руками: креслення, фото, відео