вальцы что это такое
Что такое вальцы?
Вальцы – это специализированный инструмент, который применяется для создания цилиндрических и конических конструкций из листового металла. В общепринятой номенклатуре означенное оборудование носит название – листогибочные вальцы.
Вальцы ручные можно приобрести у компании ПКП СТАНБОКС на выгодных условиях. Отметим, что и они являются весьма мощным инструментом для производства таких элементов, как:
Из чего состоят вальцы?
По большому счёту вышеозначенное оборудование можно подразделить на несколько классов по количеству рабочих цилиндров: трёхцилиндровые, четырёхцилиндровые, пятицилиндровые.
Сами цилиндры выполняются полыми. Суть заключается в том, чтобы всегда имелась возможность для разогрева/охлаждения вальцов. Вышеозначенное оборудование даёт возможность поставить изготовление водостоков или других аналогичных изделий на поточные рельсы.
Преимуществом можно считать высокое качество получаемой продукции. Безусловно, ручные вальцы в большей степени берут исключительно для себя домашние мастера. Речь о производстве водостоков на продажу не идёт.
Современные вальцы: электромеханический и гидравлический привод
Ручная работа отличается всё же небольшим объёмом выпуска продукции. Применение электромеханических и гидравлических приводов в вальцах даёт возможность существенным образом расширить производство.
Достаточно лишь установить лист металла, а остальное будет выполнено станком.
При этом необходимо отметить, что современные вальцы крайне бережно относятся к покрытию листа. Ведь для создания водостоков или элементов металлической кровли зачастую используются листы, которые покрыты полимером.
В случае применения вальцевания, как технологи для создания конкретной формы, Вы сможете быть уверены в сохранности защитного полимерного покрытия.
Оборудование располагает массой регулировок для адаптации под конкретное производство: водосточные системы, дымоходы, воздуховоды и т.д.
Естественно, в домашнем хозяйстве вышеозначенное оборудование всегда пригодиться. Хотя бы для создания водосточной системы, дымохода для печи в бане, ёмкостей, труб и т.д. Нет необходимости использовать вальцы исключительно в цеху. Их можно расположить непосредственно на объекте.
В видео демонстрируется принцип работы классических вальцов:
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:
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:
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:
Первый вариант используется для получения коротких труб, второй — длинных.
Процесс листовой вальцовки характеризуется следующими особенностями:
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:
К минусам оборудования этого типа можно отнести:
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:
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:
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:
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.
Что такое вальцовка металла
Вальцовка как технологическая операция получила широкое распространение в разных сферах промышленности благодаря точности и удобству. Череповецкий завод металлоконструкций использует этот процесс в своей деятельности, применяя современное оборудование. Что это такое, для чего нужна технология, где она применяется и чем характеризуется можно узнать из данной статьи.
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:
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.
Сфера применения вальцовки
Вальцевание — широко распространенный производственный процесс, так как при своем удобстве не расходует много энергии. Такую деформацию применяют в разных целях и для разных материалов. В частности, методом холодной штамповки работают с:
В условиях большого производства процесс осуществляют при помощи специального вальцовочного станка, тогда как ремонтные мастерские для своих потребностей часто используют самодельные приспособления.
При помощи вальцевания с металлом можно проделать различные операции: уплотнить, сдавить или сплющить, придать деталям равномерную толщину. В результате изделия получает форму овала, цилиндра, конуса или другой фигуры. Свойства металлических деталей после такой холодной обработки только улучшаются, и это успешно используют при изготовлении:
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:
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:
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:
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.
Особенности данной техники обработки металла
Процесс вальцовки включает в себя последовательное выполнение нескольких операций:
Главная особенность вальцовки в сопоставлении с другими формовочными процессами заключается в том, что металлическое изделие деформируется равномерно по всей поверхности. Поскольку воздействие на деталь не предполагает нагревания, то характеристики металла не изменяются после обработки. Сохранение структурной целостности критично важно при работе со сплавами из разнородных металлов.
Другие особенности процесса, которые необходимо учитывать при работе с различными материалами, включают:
Преимущества вальцевания делают его одной из востребованных операций с металлическими изделиями. На Череповецком заводе обработка металлических элементов при изготовлении металлоконструкций выполняется качественно и профессионально.
Виды вальцов для листового металла
В основном вальцы для гибки листового металла применяют для придания заготовкам форм: круглой, цилиндрической, овальной, конической, полицентрической.
Вальцовочные станки применяют для работы с металлопрокатом, осуществляя с их помощью контролируемую продольную или поперечную деформацию для изготовления широкого ассортимента изделий. В основном они используются, как вальцы для листового металла, но также могут обрабатывать практически все профильные заготовки с плоской формой поверхности.
В зависимости от типа и назначения, вальцовый станок способен сгибать заготовки с различными габаритами и большим диапазоном толщины исходного материала. Поэтому станки для вальцовки листового металла могут иметь конструкцию от самого простого ручного листогиба с двумя валами, до сложной прокатной машины с ЧПУ, в которой могут располагаться до девяти рабочих валов.
Сфера применения
В основном вальцы для гибки листового металла применяют для придания заготовкам следующих видов форм:
Небольшой вальцегибочный станок, к примеру, может изготавливать из оцинкованной жести практически все элементы:
Ограничения сферы использования вальцов для листового металла определяется только их техническими параметрами:
А также технологические возможности вальцегибочных станков определяют их конструктивные особенности. К примеру, изготовление изделий конической и полицентрической формы напрямую зависит от способности изменять местоположение рабочих валов относительно друг друга.
Виды вальцовочных станков
Еще различают вальцовый станок по виду привода на:
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:
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
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.
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
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
Германо-итальянский концерн «DEGstm», имеющий полноценный инжиниринговый центр «DEG Composite» в России выпускает, пожалуй, весь диапазон ассортиментного перечня существующего вальцовочного оборудования. Предлагаемая ими продукция представлена следующими технологическими линейками:
Конкуренцию им составляет также немецкая фирма «Prinzing GmbH», предлагающая весь ассортимент станков для вальцовки листового металла.
Немногочисленные российские производители представлены:
Московской инжиниринговой фирмой «METAL MASTER», которая также выпускает несложные трехвалковыми гибочные станки с ручным и электромеханическим приводом.
Особенности выбора вальцов для листового металла
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:
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.
Конструкция и принцип действия
Вальцовый станок состоит из нескольких ключевых элементов, после изучения которых станет понятен его принцип действия. К ним относятся:
Принцип работы поэтапно:
Постепенно металлическая заготовка проходит через все рабочие части по заданным конфигурациям до получения изделия требуемой формы.
Вальцы с ЧПУ на производстве
Основные технические параметры
Вальцы листогибочные имеют ряд технических характеристик, от которых напрямую зависит производительность, возможности оборудования. К ним относятся:
Производители
Особой популярностью пользуются следующие производители:
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:
При этом для производства разных изделий используются разные виды металлов. Станки для вальцовки листового металла упрощают строительные, ремонтные работы.
Изгиб листового металла на станке
Преимущества и недостатки
Преимущества прокатного станка для листового металла:
Серьезных недостатков у вальцовочных станков нет.
Рекомендации по изготовлению вальцовочного станка
Чтобы сделать валковый листогиб самостоятельно, необходимо подготовить инструменты, расходные материалы, найти чертежи в интернете, провести сборку по представленной инструкции.
Требуемые инструменты, расходные материалы:
Количество расходных материалов высчитывается по чертежу. Найти готовые эскизы можно в интернете. На них указываются размеры, расположение основных частей, направление вращения рабочих частей.
Перед тем как окончательно скреплять все элементы самодельного станка между собой, необходимо проверить его в действии. Во время пробного вальцевания, необходимо точно выставить натяжение цепи. Не забывать смазывать подшипники маслом во время эксплуатации. Вальцы, собранные своими руками, которые будут установлены в холодном гараже или мастерской без отопления, необходимо покрыть защитной краской, чтобы избежать появления ржавчины.