Методы и технологии изготовления прокатного станка своими руками

Разновидности и назначение ювелирных вальцов

Такие станки используются на любом современном предприятии для изготовления из металлических листов изделий формы конуса, овала, цилиндра. Процесс создания таких конструкций именуется вальцеванием. Вальцы позволяют выполнить любые трубы, заготовки для дальнейшей штамповки, различные готовые изделия из металлических листов.

Перед изготовлением вальцовочного станка следует выполнить его чертеж

Простые вальцы также применяются в быту, когда надо своими руками сделать:

• Желоба;
• Дымоходы;
• Трубы;
• Воздуховоды;
• Другие изделия для кровли и стройки.

Современное оборудование дает возможность работать почти с любыми металлическими листами. Они без проблем загибают листовой материал из нержавейки, легированных и углеродистых сплавов, алюминиевые, чугунные листы. Есть и модели вальцов, которые функционируют с заготовками из поликарбоната.

Всё оборудование для работы с металлическими листами можно подразделить на такие группы:

• Ручные (ювелирные);
• Электромеханические;
• Гидравлические.

Ручной станок может устанавливаться на стойке (на пол) или на верстаке (на стол). Он не имеет электропривода, поэтому для осуществления гибки на нём требуется достаточная человеческая сила. Ручные ювелирные станки очень просты в применении. Их конструкция создает высочайшую надёжность эксплуатирования спецоборудования в течение продолжительного времени.

Ручное оборудование предназначается для получения труб и прочих изделий из металлических листов толщиной до 1,5-2 мм.

Ручные станки небольшого размера, что дает возможность транспортировать их и использовать прямо на объекте, где ведется ремонт. А также надо отметить, что таким агрегатам не нужно электричество. По стоимости ручной станок на пол или на стол всегда дешевле электромеханического. Станочное оборудование для гибки листового металла с электромотором, оснащенным редуктором, наиболее эффективно в эксплуатировании. На таких станках работа проходит быстрее. Электромеханический станок монтируется стационарно в необходимом цехе предприятия и используется для обрабатывания металлических листов толщиной до 4 мм.

Гидравлика относится к тяжёлому классу. Такие станки требуются для создания труб и других конструкций в солидных промышленных масштабах на комбинатах:

• Энергомашиностроительных;
• Судостроительных;
• Машиностроительных.

По своему потенциалу гидравлика лучше механической и ручной конструкции в значительной степени. На ней реально самому изготовить трубы из металлических листов толщиной до 8 мм. Часто такое спецоборудование оснащается программным управлением.

Сферы применения станков

Вальцовые станки широко используются при производстве таких вещей, как:

• дымоходы;
• воздуховоды;
• трубы;
• вентиляционные системы;
• водостоки.

Благодаря компактным размерам, вальцы можно использовать где угодно, прямо на строительном объекте, а ручные приборы не испортят полимерное покрытие металла.

Для пищевой промышленности применяют вальцы дробильного типа, а для химической – листогибочные, листовальные и другие.

Принцип работы станка для вальцовки металла

Главный узел станочного оборудования – литая станина. Она может быть стальной или чугунной. На станину устанавливается специальный деформационный механизм, который состоит из 3-4 вальцов. Обычно применяются трехвалковые. Два вальца не двигаются, вращение в процессе работы совершает третий.

Подвижные валы, помимо этого, могут двигаться по вертикали.

Валок сверху фиксируется на станине по схеме, которая позволяет быстро убрать его при надобности либо быстро настроить для изготовления труб с различным сечением. Регулирование этого элемента конструкции производится единым винтом «барашек».

Станок для вальцовки металла обладает длительным сроком службы

Если на рабочих вальцах есть канавки, на них можно гнуть:

Ручное станочное оборудование для гиба металла традиционно имеет 3 вальца, но есть вид трубогиба с 4 валками. А вот гидравлические станки всегда создаются с 4 валками.

Изготовление труб на любом агрегате достаточно простое:

1. Зажим листа специальной рукояткой на станочном оборудовании между валом в середине и с краю.
2. Прижим третьим валиком заготовки.
3. Вращение валки вручную либо запуск двигателя.

Вальцы: принцип работы

Ключевой рабочий механизм приспособления – это вращающийся цилиндр, через который пропускаются раскаленные пласты металла и сгибаются. Вальцовочные станки могут быть оснащены цилиндрами от 2 до 5 штук, но чаще всего используются трехвалковые и четырехвалковые изделия.

Детали изгибаются посредством действия третьего заднего вала, а радиус закрепления зависит от расстояния между верхним и задним валом.

Иногда вальцы для металла ломаются и требуют замены. Станок при работе с железом нужно постоянно греть, а пласты железа после вальцов идут в печь, их там раскаляют, а потом вновь прокачивают. После этого они опять идут на станок.

После обработки вальцами поперечное сечение металла уменьшается, и он становится длиннее под воздействием высокой температуры металла и степени давления.

Чтобы получить цилиндрическое изделие, задний вал должен быть настроен параллельно переднему, а чтобы сделать конус, задний вал устанавливается под углом относительно переднего.

Существуют модели вальцов, с помощью которых можно обрабатывать металл прямо на столе, но они не слишком функциональны. Работу с ними можно упростить с помощью крепежей. Стоимость вальцов зависит от их габаритов. А если вы решили сделать станок своими руками, то вы значительно сэкономите.

Функции современных вальцовочных станков, самодельных и заводских, трехвалковых и четырехвалковых, такие:

• возможность сгибать трубы до 160 градусов;
• работа с металлическими трубами;
• деформация труб независимо от их диаметра.

Правила усиления профильной трубы

Без такого устройства, как оборудование для вальцовки труб, почти не обойтись в тех случаях, когда необходимо самостоятельно провести ремонт, при выполнении которого нужно будет использовать изогнутые трубы.

Для этого необходимо приобрести агрегат подобного типа или использовать самодельные профилегибы, конструкция которых довольно несложная.

Вопросом о том, как сделать станок для гибки металла, есть смысл задаться ещё и потому, что магазинные изделия дорогостоящие, поэтому их покупка (в особенности если они нужны только для использования дома) не всегда рациональна. Для того чтобы высококачественно сделать самодельные вальцовки, можно изучить теорию, просмотреть видеоролик на данную тему, но основное – прислушаться к советам тех, кто уже добился отличных результатов.

При использовании станка следует соблюдать правила техники безопасности

Естественно, чтобы соорудить свои вальцы, нужно:

• Обладать соответствующими знаниями;
• Иметь определенные навыки изготовления и применения различных техустройств;
• Подготовить чертежи и материалы.

Вальцы своими руками могут создаваться даже из подручных стройматериалов, которые почти всегда есть в любом гараже или мастерской дома. При этом такое оборудование, если все выполнить с учётом всех рекомендаций, будет работать не хуже, чем изделия из магазина.

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:

• диаметр рабочих валов. Этот показатель влияет на максимально возможный радиус кривизны обрабатываемого материала;
• степень удаленности верхнего вала от нижних направляющих;
• расстояние между нижними валами;
• скорость подачи материалов.

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 оборудования своими руками

Сделать самостоятельно такое станочное оборудование сможет каждый.

Перед использованием станка для вальцовки металла следует посмотреть обучающее видео

Из каких стройматериалов и как можно это сделать:

1. Первым делом надо взять каркас из труб либо гнутый металлопрофиль, который будет играть роль станины.
2. Далее надо подготовить металлопрофиль П-формы (лучше всего для этого применить закаленную сталь) для создания вертикальной опоры станка.
3. Деформирующий узел агрегата для вальцовки необходимо установить в открытой (сверху) части металлопрофиля. Закрепить его можно при помощи струбцины, на которой имеется резьба.
4. Под станиной нужно закрепить низ металлопрофиля П.
5. Далее надо взять передаточную цепь, без которой станок не будет функционировать, и монтировать её на звёзды. Надо очень хорошо натянуть цепь и провести проверку легкости её хода.
6. Теперь надо монтировать ручку подачи и прикрепить к станине весь механизм, применив подшипники качения.

Станок готов. Важно правильно продумать в его конструкции особый механизм, который даст возможность проводить регулирование зазора между вальцами. Тогда получится обрабатывать металлы различной толщины. Можно сделать самостоятельно и наиболее сложные вальцы. Главное, подготовить чертежи станочного оборудования и соблюдать инструкцию.

Изучив чертежи самодельных станков, несложно сделать оборудование, которое идеальным образом подойдёт и поможет решить поставленные задачи.

Стандартные профильные трубы квадратного или прямоугольного сечения, благодаря высокой прочности на изгиб при малом весе широко применяются в строительстве. В случаях превышения допустимых значений нагрузки, которые возникают при сильных изгибах, изделия деформируются и разрываются. Исключить негативные последствия позволяет применение труб с усиленным профилем.

Станок усиления профильной трубы

Под усилением подразумевают формирование рёбер на углах квадратного или прямоугольного профиля в процессе прокатки на вальцах специальной формы.

Трубы с усиленным профилем характеризуются высокой прочностью на изгиб, применяются для создания изогнутых конструкций любой степени сложности.

Усиление профиля осуществляется на специализированном оборудовании.

Область применения

Для получения нужной конфигурации профильные трубы последовательно обрабатываются на станках для усиления профиля, кузнечном блоке и на трубогибе.

Трубогиб позволяет согнуть профильные трубы по продольному сечению по заданному радиусу. Такие изделия применяются при монтаже навесов, беседок, козырьков.

Изготовление станка своими руками

Не всегда есть смысл приобретать профессиональный станок. Для разовых работ больше подойдут простейшие установки, сделанные своими руками. Главное, иметь чертежи, тщательно изучить принцип устройства и работу станка, подобрать качественные материалы для заготовок и необходимые инструменты для сборки.

Схема

Принципиальная схема станка для проката 2-х видов сечений профиля в разрезе. На её основании можно получить представление о конструкции и сопряжении основных узлов и принципе обработка труб. В данном случае, верхний вал является ведущим.

Схема станка

Комплектующие детали

Комплектующие вальцевателя прокатки не должны иметь сколов, выбоин, иметь приличный запас прочности, изготавливаться из определённых марок стали.

Валы, оси вытачивают на токарном станке. Некоторые комплектующие можно купить в магазине или снять с других механизмов, например:

• самоцентрирующиеся подшипники качения (4 шт.);
• звёздочки (4 шт.);
• цепь от велосипеда, мопеда.

Для сборки каркаса (основания) потребуется металлопрокат (швеллер, трубы), листы толщиной 5-10 мм. Основание обеспечивает стабильность установки в процессе работы.

Сборка каркаса

Вальцы (по 2 шт. каждого вида) для усиления профиля лучше выточить из легированной стали, для небольшого объёма работ подойдёт и Ст3, Ст10. Заготовки вальцов подвергают закаливанию.

Классификация станков

По методу сгибания вальцы бывают:

• сегментными, где трубы сгибаются под действием одного вытягивающего сегмента;
• дорновыми, которые деформируют тонкостенные трубы;
• пружинными. Благодаря наличию пружины, пластик сгибается без деформации;
• арбалетными, которые предназначены для труб того или иного диаметра.

Станки по методике использования подразделяются на следующие категории:

• Ручные. Такие станки самые удобные и практичные, их не нужно подключать в сеть. На их основной станине крепят струбцины и подающие вальцы, имеющие цепную передачу. Ручные профильные станки долговечны, надежны, компакты, удобны в плане регулировки и имеют доступную цену. Ручные вальцы имеют подкатегорию ювелирных, их применяют для вальцовки и прокаток заготовок ювелирных изделий;
• Гидравлические. Гидроприводные приборы с большой мощностью, которые отличаются высокой производительностью. Их недостаток – габариты, переместить своими руками без труда такой агрегат не получится;
• Электрические. Высокая производительность достигается за счет работы элекромотора, хотя принцип работы станка не отличается от ручного. Чаще всего их используют в промышленных масштабах, поскольку такие вальцы имеют немалую цену.

Если вы приобретаете или изготавливаете станок своими руками для домашних мелких нужд, то желательно, чтобы он имел такие характеристики:

• мобильность и маловесность;
• компактность;
• экономичность в плане расхода энергии, поскольку мощный аппарат может повредить домашнюю проводку.

Рекомендации

Особые требования предъявляются к соосности вальцов: они должны располагаться в одной вертикальной плоскости и быть строго параллельными. Любое нарушение соосности приведёт к неравномерному сдавливанию профиля, что значительно снизит качество проката.

Станок, сделанный в домашних условиях специально для усиления профильных труб, не должен в процессе работы представлять опасность для человека. При сборке следует:

1. Максимально надёжно фиксировать все движущиеся детали. Исключить их отскакивание в процессе работы.
2. Предусмотреть защитные заслонки.

Правильно собранные самодельные установки не уступают профессиональным моделям по качеству выпускаемых изделий.