Станок для раскатки металла

Обновлено: 04.10.2024

Ротационная вытяжка - один из самых древних способов обработки листового металла. Современный способ можно назвать давильно-обкатной обработкой роликом, при которой применяют машины с гидравлическими и электрогидравлическими суппортами для перемещения инструментов — давильных роликов, чтобы получить требующиеся форму и толщину обрабатываемой детали.

Под ротационной вытяжкой (РВ) понимается получение полой осе-симметричной детали из плоской или объемной, полой, вращающейся заготовки, деформируемой одним или несколькими роликами по вращающейся оправке. Характерной особенностью процесса РВ является локальный очаг деформации и заданное регламентируемое значительное уменьшение толщины стенки исходной заготовки.

Ротационной вытяжкой полезно изготовлять также хозяйственные принадлежности и аналогичные тонкостенные изделия сложной формы: ковши, кубки, бидоны, чайники, кофейники, котелки, бочонки, круглые детали вентиляторов и вытяжных зонтов, фасонные медные детали пивоваренных установок, барабанов бетономешалок, крупные сосуды и посуду изделия для химической и пищевой промышленности.

Давильно-раскатные станки (станки ротационной вытяжки) по принципу работы и типам сходны с токарными станками. Главным отличием является более высокая скорость вращения заготовки.

Давильно-раскатные станки бывают трех видов:

Ручные настольные;
Ручные напольные;
Станки ротационной вытяжки с ЧПУ.

Ротационной вытяжкой могут быть легко изготовлены массивные трубчатые детали с переменной толщиной обработанных концов стенок и с наружными кольцевыми ребрами. В комбинации с ротационной вытяжкой для получения сложной формы деталей можно применять дополнительные операции: прокатку, штамповку, сварку. Ротационной вытяжкой можно применять и как вспомогательные для придания окончательной формы полученным вытяжкой заготовкам. Часто на давильных станках обрабатывают отдельные секции (части) деталей, собираемые при помощи сварки или клепки. Это позволяет изготовлять трубчатые детали с различной комбинацией сечений.

Эффективно обрабатывать ротационной вытяжкой длинные медные конические детали, применяемые в некоторых отраслях промышленности. На прессах такие детали получать труд но, если к тому же предъявляются жесткие требования к качеству их поверхности. Ротационной вытяжкой полезно изготовлять также хозяйственные принадлежности и аналогичные тонкостенные изделия сложной формы: ковши, кубки, бидоны, чайники, кофейники, котелки, бочонки, круглые детали вентиляторов и вытяжных зонтов, фасонные медные детали пивоваренных установок, барабанов бетономешалок, крупные сосуды и посуду изделия для химической и пищевой промышленности.

Исходной заготовкой для ротационной вытяжки чаще всего служит круглая металлическая пластина, но также используются и другие плоские геометрические формы, и трубчатые заготовки, в зависимости от потребностей. Раскрой металла для небольших объемов производства производится с помощью станков круговой резки. При потребности в больших количествах однотипных заготовок раскрой целесообразно производить системами гидроабразивной резки, т.к. данный способ резки происходит без критических повышений температуры в зоне реза и не изменяет пластические характеристики металла, в отличие от плазменного и лазерного раскроя.

Принцип работы у всех видов станков ротационной вытяжки идентичен.

Наиболее распространенным типом инструмента является роликовый инструмент

Также на ручных станках ротационной вытяжки для изготовления различных изделий применяются следующие типы инструмента

На станках с ЧПУ используется инструмент следующего вида

Для изделий нестандартной формы инструмент изготавливается индивидуально одновременно с оснасткой. Основным преимуществом формовой обработки металла методом ротационной вытяжки является низкая стоимость оснастки в отличие от других видов обработки, таких как штамповка и т.д. Благодаря этому появляется возможность использовать давильно-раскатные станки не только при больших объемах производства, но и при единичном и мелкосерийном производстве в условиях малых цехов. При обработке на ручных давильно-раскатных станках оснастку можно изготавливать из дерева.

Давильно-раскатные станки предназначены для производства конических, цилиндрических и т.д. изделий(с переменным радиусом) методом ротационной вытяжки.

Максимальный диаметр: 800 мм; Максимальная глубина: 460 мм; Толщина металла: цветной до 3 мм.

Подробную информацию по оборудованию уточняйте у Баранова Игоря по телефону 8 (916) 637-44-95

Давильно-раскатные станки

Станки ротационной вытяжки

Оборудование для изготовления днищ, полусфер и конусов методом ротационной вытяжки.

Принцип работы

Давильно-раскатные станки позволяют методом ротационной вытяжки эффективно обрабатывать различные детали типа днищ, полусфер, конусов.

Технология ротационной вытяжки применяется для изготовления деталей с переменной толщиной стенок и с наружными кольцевыми ребрами. В комбинации с ротационной вытяжкой для получения сложной формы деталей можно применять дополнительные операции: прокатку, штамповку, сварку. Ротационную вытяжку можно применять как вспомогательную операцию для придания окончательной формы полученным вытяжкой заготовкам.

Исходной заготовкой для ротационной раскатки чаще всего служит круглый металлический диск, но также используются и другие плоские геометрические формы, и трубчатые заготовки, в зависимости от потребностей.

С помощью ротационной вытяжки металла изготавливаются также хозяйственные принадлежности и аналогичные тонкостенные изделия сложной формы: ковши, кубки, бидоны, кастрюли, чайники, кофейники, котелки, бочонки, диффузоры, фасонные медные детали пивоваренных установок, барабанов бетономешалок, крупных сосудов и посуды, изделий для химической и пищевой промышленности. Так же давильные станки применяются в ювелирной промышленности.

Преимуществом метода ротационной вытяжки является возможность достигнуть упрочения металла, что приводит к снижению веса детали и экономии материала при минимальных затратах на инструмент.

Характеристики

Макс. диаметр заготовки	300−1500 мм
Мощность двигателя главного шпинделя	3.7−132 кВт
Скорость вращения двигателя	600−4000 об/мин
Перемещение по оси X	380−600 мм
Перемещение по оси Z	300−750 мм
Перемещение задней бабки	300−1200 мм
Толщина заготовки (алюминий)	0.5−10.0 мм
Толщина заготовки (медь)	0.5−10.0 мм
Толщина заготовки (нелегированная сталь)	0.5−6.0 мм
Толщина заготовки (нержавеющая сталь)	0.5−6.0 мм
Вес станков	3000−55000 кг

Преимущества

Централизованное управление Низкий уровень шума Автоматическая система смазки Добавление рабочих устройств Высокая износоустойчивость Высокая точность операций Безопасность управления Откатка детали с двух противоположных сторон Обработка толстых материалов до 10 мм Нагрев в месте деформации детали Быстрая смена инструмента Резцы для подрезки заготовки Использование на частных предприятиях и крупных заводах Переналадка станка с одного изделия на другое Каталожные комплектующие Не требовательны к подготовке помещений Высокая жесткость корпуса

Готовые изделия

Диапазон возможных изготовляемых деталей на раскатном станке огромен: от металлической посуды до осветительных приборов из различных видов металла, таких как медь, серебро, олово, алюминий, сталь, нержавеющая сталь.

Ротационная вытяжка металла

Ротационная вытяжка — широко распространенный способ обработки металлов, он применяется для изготовления тонкостенных полых деталей в форме тел вращения.

Ротационная вытяжка металла

Осуществляется путем приложения давления к вращающейся листовой или полой заготовке, приобретающей в результате форму оправки.

Вытяжка металла и ее виды

Основные виды ротационной вытяжки металла:

Поступенчатое формование

Листовая заготовка в форме круга закрепляется между оправкой и суппортом. Оправка должна совпадать с внутренней конфигурацией изделия. Привод начинает вращать болванку, а управляемое формовочное давление осуществляется специальным пассивным роликом, приводимым в движение вращением заготовки. Давление осуществляется как в продольной, так и радиальной плоскостях. Ролик прижимает металл к оправке и двигается по сложной кривой то к краю болванки, то назад.

Прижим осуществляется за несколько проходов, ступенчато. В конце обработки проводится серия сглаживающих движений ролика с пониженным прижимом для получения высококачественной поверхности.

Проецирование — формование за один проход

Вытяжка осуществляется за один проход. Ролик перемещается параллельно оправке, в зависимости от угла его установки осуществляется большее или меньшее утонение стенки болванки, материал ее смещается под воздействием ролика в осевом направлении.

Проецирование — формование за один проход

Способ отличается экономичностью и точностью соблюдения размеров, а также высоким классом получаемой поверхности..

Закатка с оправкой или без нее

В этом случае осуществляется уменьшение внешнего диаметра заготовки с одновременным утолщением ее стенки за счет перераспределения материала. Закатка осуществляется по направлению к центру, в несколько проходов.

Закатка с оправкой или без нее

Как вариант применяется формование детали отдельными сегментами оправки посредством ролика со смещенным центром. Резка, дополнительное профилирование или отбортовку проводят в качестве завершающих операций.

Комбинированный

Для деталей сложной конфигурации поступенчатое формование, закатки, профилирования и резки применяются совместно в различных сочетаниях.

Процесс ротационной вытяжки металла

В качестве заготовки, как правило, используются листовая пластина в форме круга. Кроме того, для некоторых деталей используют и другие плоские фигуры — овал или эллипс, а также сложные криволинейные замкнутые контуры. Применяют и заготовки — отрезки труб, чаще всего круглых.

Подготовительные операции для уникальных деталей и небольших серий выполняются на кругорезах. В случае больших серий раскрой эффективнее выполнять на станках гидравлической резки, ввиду того, что лазерный или плазменный раскрой связан с воздействием высокой температуры в зоне разреза. Это может ухудшить пластичность материала.

Процесс ротационной вытяжки металла

Технология ротационной вытяжки используется в производстве трубообразных изделий с изменяющимся диметром и толщиной стенок, Кроме того, снаружи возможно сформировать ребра жесткости. Ротационную вытяжку металла используют и в сложных технологических процессах совместно с штамповкой, сваркой, клепкой и слесарными операциями.

Способы формоизменения ротационной вытяжкой металла

Многообразие приемов ротационной вытяжки металла сводится к одному из двух видов:

Прямой. Перемещение металла происходит по ходу формующего ролика.
Обратный. Перемещение металла происходит против хода формующего ролика.

Прямой способ

Наружный контур пуансона соответствует внутреннему контуру будущего изделия (с учетом необходимых припусков). Из-за этого оправка делается длиннее изделия. Устройство пуансона усложняется, вес, себестоимость и трудоемкость отладки технологического процесса возрастает.

Прямой способ ротационной вытяжки металла

Этот метод применим для формовки деталей в виде конуса и цилиндра с большим соотношением длины к диаметру и диаметра — к толщине стенок.

Обратный

В этом случае оправка должна совпадать по размерам и форме с внутренней поверхностью заготовки, что дает возможность выполнить оправку намного короче, чем будущее изделие.

Толстостенная ротационная вытяжка

Метод используют в производстве изделий с малым отношением длины к диаметру и относительно толстыми стенками.

Операции ротационной вытяжки металла делятся также на формовку:

С утонением — сохраняется наружный размер, толщина стенок снижается.
Без утонения — толщина стенок при обработке сохраняется, наружный диаметр меняется.
С раскатом — сохраняется наружный диаметр, толщина стенок увеличивается.

Основные виды ротационной вытяжки металла

Заготовку закрепляют между оправкой, зафиксированной на приводе, и прижимом суппорта.

Станки для ротационной вытяжки металла

Для реализации технологии применяют следующие виды станков:

Давильно-раскатные станки для ротационной вытяжки металла.
Станки ротационной ковки.
Кругорезы.

На ручных токарно-давильных станках формовка производится мышечной силой рабочего. Используются для выпуска уникальных изделий или особо малых серий. Для средних и больших серий применяют давильно-обкатные (раскатные) станки с числовым программным управлением. Гидравлика или электроприводы, управляемые контроллером согласно программе, загруженной в центральный блок ЧПУ, позволяют с большой точностью контролировать силу и направление прижима, равно как и направление движения ролика, включая самые сложные криволинейные траектории. Такие станки обеспечивают абсолютную идентичность изделий в серии, что особо важно для деталей реактивных двигателей и другой высокотехнологичной продукции

Схема ковки на станках ротационного типа

Станки ротационной ковки позволяют формовать изделия конической формы из труб путем обжимки трубы специальным инструментом — ковочным штампом. Особенность и главное преимущество заключается в уникальной возможности производства изделий, у которых:

длина во много раз превышает диаметр.
по длине возможно неоднократное изменение диаметра и угла раскрыва конуса.
требуется накатка ребер жесткости.

Кругорезы предназначены для раскроя листового проката на плоские заготовки в форме круга или эллипса. Также применяются как с ручным приводом, так и электрогидравлические.

Область применения ротационной вытяжки металла

Метод применяется для производства:

деталей реактивных двигателей в системах вооружения;
днищ и крышек резервуаров;
различных экранов в радиотехнике, включая радарные экраны;
тонкостенные сосуды сложной формы: бидоны, чайники, баллоны, котелки;
детали корпусов строительных миксеров;
детали вентиляторов и вытяжных зонтиков.

Изделия изготовленные путем ротационной вытяжки

Метод применяется также в производстве предметов современного искусства и в ателье по кастомизации уникальных мотоциклов и автомобилей.

Давильно раскатной станок своими руками

Станок ротационной вытяжки или как его ещё называют токарно-давильный станок, предназначен для изготовления различных тонкостенных деталей представляющих собой тела вращения, получаемые из листовых или из полых заготовок и соответствующего материала. Станок ротационной вытяжки позволяет выпускать большой ассортимент конкурентной продукции, начиная от декоративных изделий заканчивая изделиями для космической отрасли.

Ротационная вытяжка отличается от штамповки и имеет свои особенности. Заготовками для обработки на токарно-давильных станках служит любой вязкий материал, это может быть: алюминий, медь, латунь. Использовать можно так же отожженные малоуглеродистые стали, ковар, нержавейку и пр.

Токарно-давильный станок по своей конструкции весьма схож с обыкновенным токарным станком, но в отличие от последнего он не имеет коробки подач и суппорта. Вместо резцедержателя, токарно-давильный станок оснащается опорой для специальных инструментов «давильников», если речь идёт об обычном механическом оборудовании.

Помимо ручных токарно-давильных станков промышленностью передовых стран выпускаются универсальные машины оснащённые системами числового программного управления, у которых процесс обработки полностью автоматизирован. Как правило, обкатка на таких станках осуществляется роликами.

Ротационная вытяжка производится на токарно-давильных станках различной мощности, которые позволяют изготавливать широкий спектр продукции, начиная от музыкальных тарелок и раструбов для духовых инструментов, заканчивая днищами цистерн и емкостей, используемых для хранения жидкостей, устанавливаемых на железнодорожном и автомобильном транспорте.

С помощью высокопроизводительных токарно-давильных станков выпускаются различные изделия такие как: головные обтекатели передних частей ракет, самолётов и иных быстродвижущихся объектов, обеспечивающих наименьшее аэродинамическое сопротивление, спутниковые антенны, реализующие качественный приём и передачу сигнала. На данных станках изготавливают отражатели света, которые после обкатки принимают сферическую или коническую форму и используются для освещения заводских территорий, магазинов и иных помещений. Отражатели так же могут быть декоративными, которые помимо освещения имеют приятный внешний вид и служат достойным дополнением интерьера.

Технология ротационной вытяжки позволяет снизить себестоимость при серийном и мелкосерийном выпуске некоторых деталей машин, например – шкивов, которые обычно вытачиваются из заготовки ( круглой болванки ), они же могут быть обкатаны на токарно-давильном станке, что значительно быстрее по скорости изготовления и экономнее по металлоемкости. Деталями могут быть так же различные кожухи, фланцы, направляющие, тонкостенные сосуды особой формы, накладные конуса и т.д.

Но основное направление токарно-давильных станков является, конечно же, выпуск товаров массового потребления это: кастрюли которые постоянно пользуются спросом, кружки повседневно необходимые в быту, декоративные подносы и подставки, тарелки миски для приёма пищи, термосы, сохраняющие содержимое в тёплом состоянии, и многое другое.

В некоторых случаях холодноштамповочные операции сочетаются с давильными или накатными операциями, выполняемыми на специальных станках при вращательном движении заготовки (детали), а иногда и деформирующего инструмента,

К числу таких операций относятся:

1) давильные работы, выполняемые на давильных станках;

2) давильно-раскатные процессы, выполняемые на раскатных станках (ротационное выдавливание);

3) отбортовочиые, фланцезагибочные и кромкообрезные работы, выполняемые на специальных вертикальных двухшпиндельиых отборто-вочных станках или специальных автоматах.

Давильные работы применяются в мелкосерийном производстве, когда изготовление вытяжных штампов экономически невыгодно и длительно, а также при изготовлении пустотелых деталей выпукло-вогнутой конфигурации и т. п.

На давильных станках выполняют следующие операции: выдавливание пустотелых деталей, являющихся телами вращения; проглажи-вание поверхностей деталей после ступенчатой вытяжки конических деталей; выдавливание узких горловин на цилиндрических заготовках, обрезка и завивка кромок и т. д.

При выдавливании неглубоких деталей с небольшим отношением D/d процесс выдавливания может быть выполнен непрерывным поворотом давильника и движением его конца от прижима вдоль образующей патрона (оправки).

При изготовлении глубоких деталей с большим отношением D/d выдавливание производится возвратно-поступательным движением давильника на отдельных участках заготовки.

Выдавливание конических деталей возможно осуществить при предельном отношении

где d_min— наименьший диаметр конуса.

Выдавливание цилиндрических деталей обычно производят при отношении d_min/D = 0,6/0,8 в зависимости от относительной толщины заготовки. Меньшие значения относятся к толщине заготовки (S/d)100=2,5, а большие — к толщине (S/d)100=0,5 (где d— диаметр детали).

Если требуемая деталь не может быть выдавлена в одну операцию, выдавливание производят за несколько последовательных операций на разных оправках, но при одном и том же наименьшем диаметре оправки.

Рис.5.1 Схема ротационной вытяжки

а – первый переход, б – второй переход

Рис.5.2 Схема ротационной раздачи

Ротационное выдавливание – раскатка производится в холодном состоянии на специальных мощных раскатных станках с гидравлическим приводом перемещения роликов вдоль образующей. Сущность этого способа заключается в раскатке роликами толстой заготовки по вращающейся стальной оправке без деформации фланца заготовки при неизменной величине ее диаметра. Это возможно при условии раскатки и утонения металла до строго заданной толщины детали, зависящей от угла конуса S = S sin а. Так, для конических деталей с углом при вершине 2α — 30° толщина стенки должна составлять S = 0,26S .

Ротационное выдавливание (раскатка) выполняется на специальных раскатных станках с гидравлическим перемещением роликов вдоль образующей. Для раскатки небольших деталей применяются станки с горизонтальным, а для крупных деталей – с вертикальным шпинделем.

Рис.5.3 Схема ротационной вытяжки чаши

Рис.5.4 Схема ротационной вытяжки с фланцем

Рис.5.5 Схема ротационной формовки

Рис.5.6 Схема ротационной отбортовки

Желаете узнать больше о давильно-раскатных станках с ЧПУ ? Узнайте о ротационной вытяжке, классификации, особенностях и преимуществах таких агрегатов.

Давильно-раскатные станки с числовым программным управлением – оборудование, используемое для обработки листовых металлических заготовок. Давильно-обкатная обработка ролика – современный способ, осуществляемый на давильно-раскатных станках с ЧПУ.

Данный способ предполагает использование устройств, имеющих гидравлические и электрогидравлические поддерживающие части металлорежущего устройства. Они перемещают давильные ролики, являющиеся основными инструментами при переработке деталей.

Что такое ротационная вытяжка

Способ переработки металлических изделий листового типа, при котором объемная деталь превращается в полую с осесимметричным внешним видом, имеет название ротационная вытяжка. Она предполагает существенную деформацию и утонение стенок запчастей. Этот способ обработки металла листового типа вытяжкой имеет древние корни. В современной манипуляции стальных заготовок он осуществляется давильно-раскатном станком.

Используя метод ротационной вытяжки, эти устройства способны производить принадлежности хозяйственного использования со стенками небольшой толщины и сложными формами. Комплекс таких приборов представлен:

чайниками;
черпаками;
губками;
сосудами;
кофейниками.

С их помощью осуществляется изготовление комплектующих, благодаря которым производятся:

вентиляторы;
установки для варки пива;
бетоньерки.

Классификация станкового оборудования с ЧПУ

Давильно-ротационная вытяжка имеет множество свойств и функций токарных аналогов В отличие от них, давильно-ротационные устройства обладают более высокой скоростью работы. Приборы этого вида бывают трех типов:

ручного настольного;
ручного напольного;
с наличием ротационной вытяжки.

Ротационная вытяжка сопровождается дополнительными действиями, такие как прокатка, эспандирование и сварка. Раскатный станок способен как изготовить раскатным способом цельную деталь, так и закончить вытяжку и производство запчастей, изготовленных при помощи другого оборудования. Наиболее востребованными изделиями данного рода, к примеру, являются трубчатые запчасти, имеющие различную комбинацию сечения.

Станки могут быть использованы не только для обработки металлических деталей, но и медных, имеющих коническую форму. Преимущество приборов с ЧПУ – менее трудоемкий процесс, чем на прессах. Современные технологии позволяют наблюдать за работой устройств удаленно. В качестве основного сырья для работы на давильно-ротационном станке используются круглые металлические пластины.

Преимущества станков данного типа

Все виды давильно-ротационных станков имеют одинаковый принцип использования. Роликовый инструмент используется наиболее часто. При работе с данным оборудованием имеется возможность производить уникальные запчасти сложной формы, одновременно осуществляя оснащение. Оснащение станка осуществляются по низкой цене. При других видах манипуляции металла цена на оснастку будет значительно выше.

Среди основных преимуществ агрегатов с наличием ротационной вытяжки выделяются:

возможность осуществления массового, мелкосерийного и единичного производства;
возможность эксплуатации в больших и малых цехах;
возможность изготовления деревянной оснастки;
производство деталей для хозяйственной, химической и пищевой отраслей производства;
экономичность использования.

Особенности комплектации

Модели станков с ЧПУ имеют высокий показатель производительности. Благодаря числовому программному управлению они обладают автоматическим режимом производства. Пользуясь таким станком, можно обеспечить себя целым рядом преимуществ. Одним из них является наличие двух инструментальных роликов, которые оказывают одновременное увеличенное усилие давления.

Комплектация вышеуказанных моделей состоит из примеров:

кругоцентрующего прибора;
опционального манипулятора;
инструментальной головки двойного типа;
4+4 позиционирования механизма;
гидростанции;
дополнительного ролика, имеющего компенсатор.

Толщина алюминиевых заготовок для обработки должна составлять от 0,6 до 4 миллиметров. Для стальных заготовок – от 0,6 до 2,5 миллиметров. Для заготовок из коррозиизносостойкой стали – от 0,6 до 1,5 миллиметров. Указанные характеристики актуальны исключительно для оригинальных моделей.

Читайте также: