Вальці для листового металу

Згинання сталевого листа можна виробляти на листозгинальних пресах і на вальцях. Перші вимагають спеціалізованого інструменту — штампів, а також відрізняються наявністю стадії холостого ходу, коли деформування не відбувається. Тому в дрібносерійному і одиничному виробництві більшу популярність отримало ротаційне листозгинальне обладнання, тобто, вальці.

Особливості ротаційних гибочних машин

листозгинальні вальці пластично деформують заготовку не одночасно по всій її поверхні, а лише в тій частині, яка знаходиться під безпосереднім впливом робочого інструмента. Цикл гнучкі при цьому подовжується, але одночасно різко знижується зусилля процесу. перший параметр з експлуатаційної точки зору більш важливий, оскільки різниця з кілька секунд вирішального значення не має, на відміну від енерговитрат і потужності приводу. У листозгинальних вальців (незалежно від їх конструктивного виконання) потужність електродвигуна істотно менше, ніж у листозгинальних пресів з тими ж технологічними можливостями.

Цикл гнучкі при цьому подовжується, але одночасно різко знижується зусилля процесу. Перший параметр з експлуатаційної точки зору більш важливий, оскільки різниця з кілька секунд вирішального значення не має, на відміну від енерговитрат і потужності приводу.


Друге позитивна відмінність
розглянутого обладнання від листозгинальних пресів — компактність і простота конструкції, що визначає низьку ремонтну складність вальців. Втім, виходять вони з ладу значно рідше, оскільки не мають пікового навантаження при роботі.

Листозгинальні вальці легко і зручно автоматизувати, тому відповідні виконання даних машин часто вбудовуються в технологічні лінії профілювання листового металу.

У ремонтному виробництві, а також в будівництві використовуються листозгинальні вальці з ручним приводом. Багато фірм випускають таке обладнання саме без використання приводних електродвигунів, орієнтуючись на споживачів зі сфери дрібного бізнесу. Відомі ручні листозгинальні вальці від фірм Tapco (США), Metallmaster (Польща) та ін. Ряд моделей такого обладнання не вимагають фундаменту, і легко переустановлюються на нове місце використання.

Класифікація вальців для згинання металу в холодному стані

Виконується за такими параметрами:

  1. За кількістю приводних робочих валків. Найчастіше випускаються трьох і четирёхвалковие машини, хоча для деяких спеціалізованих ситуацій можливе застосування техніки з п’ятьма і навіть сім’ю робочими валками (їх число повинне бути непарним).
  2. За компонуванні валків розрізняють вальці з симетричним і асиметричним розташуванням. Явну перевагу той і інший види компоновки один перед одним не мають, і застосовуються згідно конкретної ситуації.
  3. За формою станини виробляються вальці із закритою станиною, і вальці консольного типу, станина яких має С-подібну форму. Консольні вальці відрізняються зниженою жорсткістю, а тому застосовуються в основному для поздовжньої гнучкі смуги з тонколистової сталі або більш пластичних металів (наприклад, алюмінію).
  4. За типом приводу розрізняють вальці з ручним і електромеханічним приводом.

Технічні вимоги до конструкцій даного штампувального обладнання встановлює ГОСТ 10664.

Вибір виду гнуття вальців визначається технологічними вимогами до готового виробу. Зокрема, мають значення ширина і довжина згинається заготовки, потреба в додаткових операціях деформування (наприклад, формування ребер жорсткості), що вимагаються продуктивність і точність гнучкі і т.д. У деяких випадках вирішальне значення мають навіть умови експлуатації. Наприклад, фірма Tapco спеціально випускає розмірний ряд вальців, які розраховані на експлуатацію поза приміщеннями. Тому всі робочі деталі обладнання цієї фірми мають антикорозійне покриття, або виготовляються з нержавіючої сталі. Такі машини в спеціальному фундаменті не потребують.

Конструкція листозгинальних вальців

Найбільш поширені тривалкові гнучкі машини складаються з наступних вузлів:

  1. приводного електродвигуна (Використовуються асинхронні електродвигуни змінного струму, причому вибір електродвигуна в багатьох випадках виконується по співвідношенню Мп/ Мр >1,15 … 1.20, де Мп — номінальне значення пускового моменту, а Мр — розрахункове значення крутного моменту).
  2. зварений рами, яка забезпечується кріпильними лапами для установки на фундамент або на інше міцну основу.
  3. Двох симетрично розташованих стійок.
  4. підшипникових вузлів, розташованих в стійках (для вальців з підвищеною потужністю і меншим числом оборотів застосовуються підшипники ковзання, в інших випадках — підшипники кочення).
  5. поздовжньо розташованих валів з приводними і неприводними валками (в конструкціях консольних вальців відкритого типу вали — короткі, і розташовуються в поперечному щодо фронту обслуговування напрямку).
  6. Системи управління (В потужних вальцах можуть передбачатися системи включення типу «Муфта-гальмо», але в більшості конструкцій пуск машини проводиться безпосередньо від двигуна).
  7. захисного кожуха, який розміщується над верхнім валком.

Конструкція листозгинальних вальців з несиметрично розташованими робочими валками не має суттєвих відмінностей від наведених вище. Що стосується ручних вальців, то вони додатково забезпечуються приводний рукояткою з великим плечем, якій і виконується обертання валків. Для зручності використання такі верстати комплектуються також столом, на якому розміщується заготовка, що підлягає згинанні.

Умовне позначення гами обладнання вітчизняного виробництва — І23_ _ і І24_ _, причому друга цифра в позначенні моделі визначає кількість робочих валків, а дві останні — змінюються — граничну товщину оброблюваного металу.

Послідовність згинання листового металу на вальцях

Процес гнучкі виконується в наступній послідовності:

  • вихідна заготовка (Лист або широка смуга) заправляється в зазор між валками, і за рахунок сил тертя захоплюється механізмом обертання. При цьому активним є верхній нажімной валок, в той час, як нижній забезпечує фіксацію заготовки в процесі згинання та неможливість її поздовжнього переміщення. Поверхня валка зазвичай має гладкий характер, за винятком тих варіантів, коли одночасно з гнучкою виконується і профілювання кінцевого виробу.
  • В даному обладнанні передбачено регулювання міжосьової відстані між приводним і неприводними валками, що дає можливість використовувати для гнучкі вихідні заготовки різної товщини (в межах технологічних можливостей вальців). При цьому радіус згину не може бути менше радіуса середнього робочого валка обладнання.Зусилля гнучкі залежить від зазору між валками, причому його значення розраховуються для кожного варіанта гнучкі, оскільки при перевищенні зусилля притиску (знижене значення зазору між валками) деформування не відбувається, а метал заклинюється між валками, що — для приводних виконань вальців — може привести до перегріву електродвигуна і виходу його з ладу. Деякі фірми комплектують привід системами діагностики робочої температури, які своєчасно відключають електродвигун.
  • Кількість проходів вихідної заготовки може бути різним. Наприклад, для отримання вироби зі складним зовнішнім контуром, після першого обтиску змінюють вихідне розташування валків, після чого повторюють процес. Таким чином виготовляють вироби зі складною формою поверхні — конуси, циліндри та ін.

В автоматизованих вальцах відразу після деформування в зазор за допомогою механізму подачі заправляється наступна заготівля, і процес повторюється.

Якщо на тривалкові вальцах отримують вироби порівняно простої форми, то на четирёхвалкових за один прохід можна утворювати замкнуті просторові деталі. Крім того, на такому обладнанні можна також виробляти правку листа. Одна зі стійок виконується відкидний, що дозволяє витягти деформовану заготовку з робочої зони після виконання операції.

Як вибрати типорозмір вальців

Основними вихідними даними для вибору є:

  1. Товщина металу. Наприклад, для гнучкі порівняно тонкого (до 10 … 12 мм) листа слід приймати вальці з симетричним розташуванням валків, в той час, як вальці асиметричного типу здатні згинати листи товщиною до 60 мм.
  2. Ширина листа. Стандартно виготовляються моделі розраховані на згинання листів шириною до 4000 мм.
  3. Необхідна швидкість гнучкі. На вальцях вона знаходиться в межах 3 … 8 м / хв (менші значення відповідають машинам, які працюють з товстолистового прокату).
  4. точність гнучкі, яка виражається в прогині валка по д навантаженням, і не повинна перевищувати 0,1% від ширини деформованого листа.

Вирішальним є вибір вальців за значеннями крутного моменту і зусилля гнучкі. При цьому враховується як деформуючий фактор — подолання опір металу деформації, так і подолання сил тертя між робочими валками.

Крутний момент гнучкі пов’язаний з потужністю приводу співвідношенням

М = 500NDη / v,

де:

  • N — номінальна потужність електродвигуна, кВт;
  • D — діаметр верхнього валка (якщо валок — ступінчастий, то в розрахунок приймають середнє значення даного параметра), мм;
  • η = 0,92 … 0,96 — ККД приводу (менші значення відповідають варіанту розміщення валків в підшипниках кочення);
  • v — найбільша окружна швидкість обертання валків, м / с.

Визначивши розвивається машиною значення крутного моменту, порівнюють отриманий результат з необхідним для даних умов, після чого встановлюють придатність обладнання до виконання необхідної операції.

Ссылка на основную публикацию