Завальцовка края листового металла своими руками

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.

• Сталь или другой металл, из которого изготовлены обрабатываемые изделия, не подвергаются температурному воздействию и, соответственно, не изменяют своих первоначальных характеристик.
• В структуре материала, который подвергнут такой обработке, не образуются внутренние трещины.
• Обрабатываемое изделие деформируется равномерно по всей своей поверхности.
• При помощи холодного деформирования, процесс которого можно контролировать, изготавливают изделия с максимально точными геометрическими параметрами.

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:

• невысокая скорость вальцевания (не более 5 м/мин);
• сложность выполнения обработки заготовок толщиной менее 6 мм, которые могут просто проскальзывать между валками;
• отсутствие точных координат у точки зажима обрабатываемого изделия.

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:

• компактность и, соответственно, высокая мобильность;
• надежность;
• простота эксплуатации и обслуживания;
• невысокая стоимость (особенно в том случае, если вальцы собраны своими руками).

Из минусов станков данного типа следует отметить:

• невысокую производительность;
• невозможность, особенно в случае с самодельными станками, выполнять вальцевание изделий из листового металла большой толщины (более 2 мм);
• необходимость приложения значительных физических усилий для гибки листовых заготовок из стали.

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:

• рама вальцов, на которой фиксируются все остальные их элементы;
• боковые стойки, в подшипниковые узлы которых будут устанавливаться валки;
• непосредственно сами валки, изготовленные из высокопрочной стали (количество и диаметры данных элементов зависят от того, какими техническими возможностями вы хотите наделить свое устройство);
• рукоятка, которая будет приводить во вращение нижние валки;
• приводной узел (цепной или зубчатый), обеспечивающий синхронное вращение нижних валков (следует иметь в виду, что вращаться такие валки должны в одну сторону);
• нажимной узел пружинного типа, за счет которого обеспечивается прижатие верхнего валка к поверхности листовой заготовки из металла.

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.

• Лист металла, который должен быть подвергнуть обработке, укладывается на два нижних валка.
• При помощи верхнего валка, оснащенного нажимным узлом, лист прижимается к нижним рабочим органам.
• За счет вращения рукоятки станка начинает выполняться вальцевание.

Источник

Завальцовка: описание, особенности технологии, используемые инструменты

Завальцовка – метод холодной деформации, в результате которого материал не подвергается воздействию высоких температур. Следовательно, свойства и структура материала не изменяются, что является одним из преимуществ такой обработки.

Описание

Завальцовка кромок – это технологическая операция, в результате которой пластической деформации подвергаются края листовых материалов или концы труб и других цилиндрических заготовок. Данный процесс приводит к изменению геометрической формы, но никоим образом не влияет на свойства используемого материала. Операция завальцовки труб выполняется с целью уменьшения их исходного диаметра или подготовки концов трубок к дальнейшему соединению.

Процесс может осуществляться как с помощью ручного инструмента, так и на специальных станках. Метод позволяет получать качественно обработанные края за малый промежуток времени, а также трубы любого нужного диаметра, в том числе и нестандартных размеров.

Завальцевать кромки листового металла бывает необходимо, когда предусматривается его дальнейшее использование, например, в качестве кровельного материала. В этом случае по периметру листа выполняются одинарные или двойные фальцы путем завальцовки кромки. Фальцы служат для надежного соединения листов между собой. Так называемая фальцевая кровля применяется на малоэтажных зданиях различного назначения. При этом кровельный металл для предотвращения его коррозии покрывается специальным полимерным составом.

Также метод завальцовки широко применяется для обработки кромок керамической плитки, керамогранита и других отделочных материалов. Он позволяет сгладить углы и острые грани, которые неизбежны при резке плитки. Специальное оборудование позволяет качественно и быстро обработать кромку любой конфигурации, тем самым обеспечив безопасность выполнения плиточных работ.

Матрица оборудования, предназначенного для завальцовки, может иметь различный профиль. Поэтому важно не только правильно подобрать приспособление для обработки заготовки или готового изделия, но и тщательно изучить рабочий чертеж, в котором указан уже непосредственно профиль завальцовки. Соединение деталей способом развальцовки получило широкое применение в области приборостроения.

Она позволяет получить повышенную прочность и герметичность готовых изделий, а также придать им современный внешний вид, что также немало важно.

Особенности технологии

Гвозди используются для крепления различных материалов. Но стоит обратить внимание на конструкцию шиферного гвоздя, верхний колпачок которого изготавливается методом жесткой завальцовки. Материалом для колпачка служит тонколистовая, имеющая оцинкованное покрытие, сталь. В результате нижний край колпачка способен четко повторить очертания поверхности волнообразного материала, обеспечив герметичность в точке его установки.

Завальцовка тонких труб – это процесс пластической деформации ее торцевой части, направленный на получение неразъемной заглушки. Такая операция особенно востребована при ремонте трубок бытовых холодильников и кондиционеров. Технология выполнения заключается в образовании глухого торца с уменьшением или без изменения диаметра трубки путем загиба ее кромки внутрь. Загнутый край обжимается, а затем завальцовывается вручную или на специальных станках.

Проще всего выполнять завальцовку тонкостенных труб, изготовленных из пластичных материалов, таких как медь, алюминий или низкоуглеродистая сталь. Но процедура предусматривает ряд технологических особенностей.

• Участок трубы, подвергаемый завальцовке, необходимо слегка подогреть. Это позволит увеличить пластичность материала, существенно снизить риск его разрыва, а также исключить упрочнение металла.
• Если операция выполняется на станке, то следует увеличить скорость деформирующего инструмента на начальном этапе, пока заготовка горячая, и постепенно снижать ее по мере остывания материала трубы.

В домашних условиях завальцовку труб проводят, используя обычный молоток. Это грубая операция, которая способна привести к повреждению металла и деформации заготовки. Она возможна лишь при толщине стенки трубы от 1,5 до 2,0 мм. Технология завальцовки шлангов высокого давления предусматривает использование специальных приспособлений и оборудования.

Прессниппель плотно вставляется внутрь шланга, поверх надевается металлическая муфта, обжатие которой происходит при помощи гидравлического станка или матрицы. Шланг местом обжима вставляется в губки станка, подкачивается ручка насоса. Метод шарнирной завальцовки подшипника в корпус широко используется в машиностроении. Процесс может осуществляться с применением различных технологий, из которых наиболее распространены такие.

• Сплошная завальцовка позволяет избежать разрыва металла по окружности при его смещении. Перед тем, как приступить непосредственно к процессу, на корпусе выполняют кольцевые канавки V-образной формы, глубина и угол которых зависят от диаметра наружной обоймы подшипника. Сама операция выполняется кольцевым пуансоном.
• Завальцовка шариками, помещенными в V-образную канавку. Шарики совершают обкат по канавке под нагрузкой, при этом металл корпуса переходит в пластическое состояние, легко деформируясь и завальцовывая подшипник. Именно этот метод применяется в производстве двигателей для авиационной промышленности.

Для завальцовки кромок автомобильных дверей существует множество приспособлений. Технология здесь довольно проста и часто применяется при выполнении ремонтных работ: отдельные элементы дверной конструкции надежно соединяются между собой путем загибания их краев.

Используемое оборудование

Токарный станок используется для завальцовки труб, изготовленных из пластичных материалов. Для выполнения этой операции станок снабжается специальными вальцами небольшого размера и патроном для закрепления заготовки. Также на токарном станке завальцовывают кромки листового металла, плитки.

В домашних условиях для развальцовки труб удобно использовать такое приспособление, как специальные клещи. Их можно приобрести готовыми в торговой сети или сделать самостоятельно, взяв за основу старый трубный ключ.

Также создано немало разновидностей приспособлений для завальцовки автомобильных дверей.

Машина для завальцовки алюминиевых туб действует по принципу закаточной машинки для консервирования. Внешне она чем-то похожа на кофемолку, состоит из двух цилиндрических картриджей и ручки.

Инструмент для завальцовки:

• механический завальцовщик обеспечивает хорошее качество, обрабатывая трубу одновременно несколькими валиками из легированной стали;
• миниатюрные вальцы с винтовой подачей;
• простые клещи с увеличенным плечом рычага;
• аппарат ручной для завальцовки спрея позволяет осуществлять процесс непосредственно на флаконе;
• наконечник троса для троссового привода – уникальное приспособление, применяемое в автомобильной промышленности.

Завальцовка края трубки на токарном станке представлена в видео далее.

Источник