Вальцы для листового металла

Вальцовка разных сортов сталей является популярной технологической операцией, которая выполняется на металлообрабатывающих предприятиях. Данные станки применяют для работы с металлопрокатом, осуществляя с их помощью контролируемую вальцовку для изготовления широкого ассортимента изделий.

Посмотрите видеоролик про вальцы для листового металла

Вальцы для листового металла используют для пластической формовки листа, проходящего между вращающимися рабочими валами, положение которых задаёт требуемую кривизну заготовки. Геометрия формируется постепенно. На оборудовании получают цилиндрические, конические, овальные и другие радиусные детали. Допустимый диапазон обработки при этом зависит от совокупности конструктивных и технологических параметров — количества валов, их диаметра и рабочей длины, схемы привода, а также механических свойств металла, поступающего на гибку.

Вальцы листовые: характеристики

В зависимости от типа и назначения, вальцовочный станок способен сгибать заготовки с различными габаритами и большим диапазоном толщины материала. Поэтому станки для вальцовки листового металла могут иметь конструкцию от самого простого ручного листогиба с двумя валами, до сложной машины с ЧПУ, в которой могут располагаться до четырёх рабочих валов. 

Опционально станки могут быть укомплектованы верхней и боковыми поддержками, а также приводными рольгангами.

Ограничения сферы использования вальцев для листового металла определяются только их техническими параметрами:

• габаритами и диаметром основного и вспомогательных валов, которые непосредственно влияют на минимальный радиус гиба;  
• длиной рабочих валов, определяющих максимальную ширину обрабатываемого листа.
• видом привода валов, от которого зависит расчётное усилие станка. 

Почему паспортной толщины листа недостаточно для выбора станка

Указанная в паспорте предельная толщина листа относится к тем условиям, которые производитель заложил в расчёт оборудования, поэтому переносить это значение на любой металл без проверки нельзя. Фактический предел меняется. При росте предела текучести возрастает сопротивление пластической деформации, вместе с ним увеличивается и нагрузка на валы, привод и станину, вследствие чего допустимая толщина заготовки может оказаться ниже номинальной. Отдельно проверяют предварительную подгибку кромок: по требуемому усилию этот режим обычно тяжелее последующей вальцовки листа по заданному радиусу.

Исходные данные для технического подбора вальцев

Предварительная подгибка и величина прямого участка

При формировании замкнутой обечайки отдельно контролируют длину прямых участков, остающихся у кромок листа после гибки. На их величину влияют схема вальцовки, механические свойства металла и возможность предварительно подогнуть края заготовки до основного прохода. Полностью убрать прямой участок удаётся не всегда. Если к его размеру предъявлены жёсткие требования, допустимое значение фиксируют в техническом задании заранее, а достижимость проверяют расчётом либо пробной вальцовкой типовой заготовки.

Точность и повторяемость при серийной вальцовке

Для серийного производства оценивают устойчивость геометрии всей партии, поскольку получение требуемого радиуса на единичной заготовке ещё не подтверждает повторяемость процесса. На воспроизводимость влияют точность позиционирования рабочих органов, постоянство усилия прижима, контроль фактического положения валов и сохранение настроенных технологических параметров для повторяющихся изделий. При регулярной смене номенклатуры фиксация рабочих координат и программ заметно сокращает ручную перенастройку оборудования между партиями и уменьшает отклонения, возникающие после повторного ввода режимов.

Виды вальцовочных станков

Основная классификация вальцовочных станков определяется в соответствии с их технологическими возможностями, что напрямую зависит от количества рабочих валов и их технических параметров.

Выделим два наиболее широко представленных на рынке металлообрабатывающего оборудования вида листогибочных станков, имеющих в своей основе вальцы трехвалковые и четырехвалковые.
Также различают вальцы по виду привода на: электромеханические и гидравлические. 

Электромеханические вальцы

При изготовлении изделий в промышленных объемах используют такое оборудование, как вальцы электромеханические. Оборудование с электроприводом обладает высокими технологическими возможностями. Выбор конкретной модели зависит от вида обрабатываемого материала, его параметров и требований к готовому изделию.

Однако в настоящий момент на практике электромеханические вальцы все чаще заменяются на гидравлические. 

Вальцы гидравлические

При одинаковых габаритах гидравлические вальцы выдают большее усилие, характеризуются плавностью перемещения валов.

За счет гидравлического привода вальцы способны воздействовать на заготовку с большим усилием, на таком устройстве можно эффективно обрабатывать металлические листы различных толщин вплоть до 100 мм и более.

Какие данные подготовить перед запросом на подбор оборудования

Для корректного расчёта листовых вальцев поставщику передают исходные параметры реальной производственной задачи: марку материала, размеры типовой заготовки и детали с наиболее сложной геометрией, требуемый диаметр после формовки, допустимую длину прямых участков по кромкам, а также планируемый объём выпуска. При сложном профиле к запросу прикладывают чертёж. Этого набора достаточно для предметной проверки. Расчёт ведётся по фактическим условиям гибки, с привязкой к конкретному изделию, вместо формального сопоставления оборудования по одной максимальной паспортной толщине.

Часто задаваемые вопросы

Почему одинаковая толщина листа не означает одинаковые требования к вальцам?

При одинаковой геометрии заготовки усилие гибки меняется вместе с механическими характеристиками металла. Чем выше предел текучести стали, тем больше сопротивление пластической деформации и нагрузка на рабочие валы. Поэтому листы одинаковой толщины и ширины могут требовать разного запаса по усилию.

Чем отличается способность к вальцовке от способности к предварительной подгибке?

Предварительная подгибка кромки нагружает оборудование сильнее, чем последующее формирование листа по радиусу. Режимы различаются. По этой причине допустимую толщину для основной вальцовки и предельную толщину предварительной подгибки проверяют отдельно в технических характеристиках конкретной модели.

Что такое прямой участок после вальцовки?

Прямой участок — зона у кромки листа, где после вальцовки кривизна остаётся меньше заданного радиуса готовой детали. Допустимую длину этого участка задают технические требования к изделию. Уже под это ограничение выбирают схему гибки и определяют, потребуется ли предварительная подгибка кромки.

Когда для подбора вальцев нужен чертёж детали?

Чертёж требуется прежде всего для изделий со сложной геометрией: при конусе, переменном радиусе, нескольких переходах либо ограничениях по прямым участкам на кромках. По нему проверяют геометрию заготовки, допустимые положения валов и последовательность технологических проходов.

Нужен ли запас по характеристикам станка?

Запас имеет смысл при работе с разными марками металла, периодической обработке более прочных материалов или планируемом расширении номенклатуры. Универсального процента здесь нет. Требуемый резерв по усилию и рабочим параметрам определяют расчётом конкретных заготовок с учётом их размеров и механических свойств.