Вальцы для изготовления труб из листового металла своими руками

Обновлено: 09.05.2024

Вальцы представляют собой универсальное оборудование, позволяющее эффективно справляться с листогибочными операциями. Изготовить вальцы своими руками не так уж трудно, но для этого необходимо предварительно познакомиться с серийными моделями, их конструкцией и принципом действия.

Трехвалковые ручные вальцы – наиболее подходящая конструкция для самостоятельного изготовления

Особенности конструкции

Вальцы (их еще называют листогибочным станком) позволяют осуществлять контролируемую пластическую деформацию листов, изготовленных из металла. Работающее по принципу проката, такое устройство оснащается несколькими валами, которые при прохождении между ними металлической листовой заготовки или труб изменяют их конфигурацию. Серийные модели такого листогибочного оборудования и самодельные вальцы работают по одному принципу и, соответственно, имеют схожую конструкцию. Рассмотрим основные элементы станка.

Устройство трехвалковых вальцов ручного типа

Это несущий элемент, обеспечивающий устойчивость вальцов, а также правильное взаимное положение всех их составных частей.

Две вертикальные опорные стойки

В их подшипниковых узлах и устанавливаются валы, которых может быть всего два (двухвалковый станок), три (трехвалковый) и даже четыре. В конструкции большинства вальцов, оснащенных тремя рабочими органами, два нижних валка могут изменять свое положение только в горизонтальной плоскости, а третий – упорный, расположенный сверху, – еще и регулируется по высоте. Кроме того, верхний валок для снятия готовой детали оснащается механизмом быстрого опрокидывания.

Механизм подъема верхнего прижимного вала

В процессе выполнения обработки листовой заготовки валки должны совершать вращение, для чего любой вальцовочный станок оснащается приводным механизмом, который может быть цепным или зубчатым. Схема работы таких вальцов такова, что во вращение приводятся только нижние валки, а верхний, плотно прижимаясь к поверхности обрабатываемой заготовки, вращается под действием сил трения.

Схема работы валков

Вальцы могут оснащаться приводами различного типа. Так, в зависимости от данного параметра различают вальцовочные устройства следующих категорий.

Это наиболее простые вальцы, которые чаще всего и изготавливают своими руками. Для приведения в действие таких устройств могут использоваться цепные и зубчатые передачи, параметры которых следует подбирать в зависимости от характеристик обрабатываемого материала. Вальцы ручные с учетом того, что для работы на них требуется прикладывать значительные физические усилия, используется преимущественно для обработки небольших заготовок.

С электрическим приводом

Такие вальцы по уровню своей производительности относятся к средней категории. Вальцы трехвалковые с электрическим приводом за счет достаточно высокой мощности приводного механизма позволяют выполнять обработку заготовок значительных размеров.

Электромеханические вальцы часто являются модификацией ручного станка, к которому добавили двигатель и пульт управления

Это наиболее мощное из всего представленного на современном рынке вальцовочного оборудования. За счет того, что гидравлический привод, которым оснащены такие вальцы, позволяет их рабочим органам воздействовать на заготовку с большим усилием, на таком устройстве можно эффективно обрабатывать металлические листы даже очень значительной толщины.

Среди промышленных гидравлических вальцов есть даже такие гиганты

На качество выполняемой на вальцах обработки в первую очередь оказывают влияние характеристики валков. Поскольку валки испытывают в процессе работы значительные механические нагрузки, для их изготовления используют высокопрочную инструментальную сталь. Кроме механического воздействия, при обработке листовых заготовок значительной толщины, которые предварительно нагревают для придания им большей пластичности, валки испытывают еще и термическое воздействие. Следует отметить, что такое воздействие, которое может быть очень значительным, достаточно негативно отражается на эксплуатационных характеристиках валков.

Улучшить качество обработки, выполняемой на вальцах, позволяет их оснащение системами ЧПУ, в задачи которых входит координирование всех режимов работы станка (взаимное положение валков, величина оказываемого на заготовку давления и др.).

Основные технические параметры

Как сделать листогибочный станок своими руками? Для этого необходимо не только разработать чертежи такого устройства, но и определиться с его техническими характеристиками. Лучше всего взять за основу конструкцию серийной модели и уже самостоятельно адаптировать ее под собственные потребности.

Сборочный чертеж трехвальцового станка заводского изготовления (нажмите для увеличения)

Учитывая тот факт, что свои вальцы вы собираетесь установить в определенном помещении, следует сразу определиться с их габаритами. От данного параметра, который напрямую зависит от длины устанавливаемых валов, будет зависеть, какой ширины листовые заготовки вы сможете обработать на устройстве, изготовленном своими руками. Определяясь с размерами ручных вальцов, следует также учитывать и то, что выполнять на них обработку листовых заготовок с шириной более 1,2 метра будет достаточно тяжело физически. Масса самодельного станка будет оказывать влияние на возможность его перемещения по помещению и транспортировки.

Вал приводной. Чертеж (нажмите для увеличения)

Вал откидной. Чертеж (нажмите для увеличения)

Вал прижимной. Чертеж (нажмите для увеличения)

Чертеж трехвалковых листогибочных вальцов с электроприводом (нажмите для увеличения)

Кроме габаритов и массы будущих вальцов, надо определить следующие характеристики такого оборудования:

диаметр валков – основных рабочих органов устройства (от данного параметра, который является достаточно важным, будет зависеть то, с каким максимальным радиусом вы сможете сгибать обрабатываемые металлические листы);
максимальное расстояние, на котором верхний упорный валок сможет располагаться от нижних;
максимальное расстояние, на которое смогут раздвигаться нижние валки;
скорость, с которой обрабатываемый листовой материал сможет перемещаться между валками.

Определится с размерами и конструкцией станка поможет изучение технических параметров заводских моделей

Важным параметром, на который следует обращать особое внимание при разработке чертежа будущих вальцов, является жесткость их конструкции. При обработке металлических листов значительные механические нагрузки испытывают не только валки, но и все остальные узлы – станина, приводной механизм и др. Именно поэтому выбирать схему работы вальцов, а также подбирать материалы для ее реализации следует с особой тщательностью.

Чаще всего принимаются за изготовление вальцов 3-х валковых, так как увеличение количества рабочих органов таких маломощных ручных устройств приводит к увеличению и уровня нагрузки, оказываемой на его приводной механизм.

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:

ручное;
электрическое;
гидравлическое.

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.

Вальцовочный станок: виды, изготовление своими руками

Вальцовочный станок, который многие специалисты называют валковой машиной или просто вальцами, – это устройство, позволяющее выполнять гибку заготовок, изготовленных из листового металла. Вальцовочные станки отличаются высокой эффективностью и универсальностью, что позволяет успешно применять такое оборудование в самых различных сферах, включая строительство и ремонт.

Станок вальцовочный W12-4×2500 прокатывает мягкую сталь толщиной до 4 мм

Назначение и основные разновидности

Вальцовочные устройства, об универсальности которых говорилось выше, сегодня можно встретить практически на любом производственном предприятии. Именно при помощи такого станка (который при желании можно изготовить и своими руками) из листового металлопроката получают изделия конической, цилиндрической и даже овальной формы. Технологическую операцию, позволяющую решать такие задачи, называют вальцеванием. При этом не следует путать ее с развальцовкой, посредством которой добиваются изменения конфигурации и размеров трубных изделий.

Вальцовые станки самой простой конструкции активно используются и домашними мастерами. При помощи такого оборудования производятся различные желоба, воздуховоды, элементы кровельных конструкций, а также множество изделий другого назначения. Вальцовые станки, выпускаемые современной промышленностью, могут эффективно выполнять обработку листов, изготовленных из различных металлов.

Так, устройства данного типа, представленные большим разнообразием моделей, могут успешно справляться с листовыми заготовками из углеродистых и легированных сталей, алюминия, меди и чугуна. Отдельные модели таких станков, вальцы которых имеют специальную конструкцию, могут выполнять гибку листов из поликарбоната.

Процесс вальцовки листового металла

Среди вальцовочного оборудования выделяют следующие категории:

ручной станок;
электромеханический станок;
станок для листового металла, оснащенный гидравлическим приводом.

Вальцевой станок с ручным приводом – это оборудование наиболее простого типа, которое может выпускаться в напольном (монтируется на стойке) или настольном (устанавливается на верстаке) вариантах. Такая вальцовочная ручная машина проста в использовании, однако требует приложения значительных физических усилий. Между тем простота конструкции станка обеспечивает сохранение его надежности на протяжении длительного времени.

Классический гибочный трехвалковый станок ручного типа подходит для придания круглой формы металлическим заготовкам толщиной до 3,5 мм

Вальцы трехвалковые ручные (а именно с таким количеством рабочих органов они преимущественно и изготавливаются) позволяют выполнять обработку трубного и листового проката с толщиной стенки до 1,5–2 мм. Такой ручной листогибочный станок проще всего изготовить своими руками. Он отличается такими преимуществами, как:

компактные габариты;
незначительная масса;
высокая мобильность, что позволяет легко перемещать такие станки в те места, где их применение наиболее востребовано;
экономия на оплате электричества (вальцовочная ручная машина не требует его применения);
невысокая стоимость (если сравнивать ее с ценой станков электромеханического типа).

Электромеханический трехвалковый листогиб FormRoller используется для серийного производства заготовок различной геометрии

Устройство с электрическим приводом (вальцовочный электромеханический станок) имеет в своей конструкции специальный редуктор, который значительно повышает эффективность такого оборудования. Электромеханическую вальцовочную машину можно использовать как для обработки листового металла, так и для изменения конфигурации профильного трубного проката. Что касается обработки листового металла, то трехвалковый станок с электромеханическим приводом может применяться для обработки листового проката, толщина которого не превышает 4 мм.

К наиболее мощному типу оборудования относят гидравлическую вальцовочную машину, которая активно используется на энергетических, судостроительных и машиностроительных предприятиях. Гидравлический трехвалковый станок или устройство с большим количеством рабочих органов отличается в разы большей мощностью, если сравнивать его с аппаратами ручной или электромеханической категории. На вальцовочном оборудовании гидравлического типа, которое нередко оснащается системами ЧПУ, можно с успехом гнуть листы металла, толщина которых доходит до 8 мм.

Гидравлический привод этого станка легко перемещает валы внушительных габаритов, а ЧПУ контролирует их расположение и степень деформации листа

Конструкция и принцип действия

Несущим элементом вальцовочной машины, в том числе и изготовленной своими руками, является станина-основание. Именно на этой станине, которая может быть изготовлена из чугуна или листовой стали значительной толщины, монтируется деформирующий орган станка, который может включать в себя два, три или даже четыре валка. Преимущественное большинство таких аппаратов, в том числе и изготовленных своими руками, оснащается тремя рабочими органами, так как двухвалковые вальцы не отличаются высокой эффективностью.

Вращательное движение в процессе работы трехвалкового станка сообщается только двум нижним рабочим органам, которые между тем могут совершать линейное перемещение лишь в горизонтальной плоскости, что необходимо для изменения расстояния между ними. Верхний валок такого устройства, который называется упорным, совершает свое вращение за счет сил трения, создаваемых между его поверхностью и поверхностью обрабатываемой заготовки.

Устройство вальцовочного станка (нажмите для увеличения)

Верхний валок, которым оснащают вальцовочную машину, обладает возможностью не только совершать движение в вертикальном направлении, что позволяет прижать его с требуемым усилием к поверхности обрабатываемой заготовки, но и откидываться в сторону. Последнее необходимо для того, чтобы осуществить его быструю замену на валок, предназначенный для обработки заготовок с другими геометрическими параметрами.

Станок, рабочие вальцы которого оснащены специальными канавками, может использоваться для гибки труб, прутков и даже проволоки большого сечения. Следует иметь в виду, что дополнительный четвертый валок, использование которого значительно увеличивает нагрузку на приводной механизм оборудования, может устанавливаться только на вальцовочный электромеханический или гидравлический станок.

Узел регулировки положения нижнего вала

Листогибочный станок, основными рабочими органами которого являются вальцы, работает по следующему принципу.

Лист металла, из которого необходимо сформировать изделие цилиндрической или конической формы, укладывается на два нижних валка, разведенных между собой на определенное расстояние.
Опуская при помощи специального механизма верхний валок, металлический лист надежно зажимают между тремя рабочими органами.
При вращении двух нижних валков, которое обеспечивает ручной или электромеханический привод, обрабатываемый лист металла приводится в движение и начинает огибать зажимающие его рабочие органы вальцовочного станка, постепенно принимая требуемую конфигурацию.

Полированные поверхности вальцов не повреждают заготовки, а прорези по краям позволяют гнуть прутки

Двигаясь с определенной скоростью между валками, плоский лист металла постепенно превращается в изделие цилиндрической, конической или овальной формы. Очевидно, что станок данного типа работает не так, как развальцовочная машина, рабочий орган которой раскатывает конец трубного изделия, расширяя его до требуемых геометрических параметров.

Вальцовочную машину, на которой можно эффективно гнуть не только листовой металлический прокат, но и трубные изделия, совершенно не обязательно покупать. Вальцовочный аппарат, если от него не требуется высокая производительность, несложно изготовить своими руками. Конечно, проще всего сделать такой станок с ручным приводом, но мощности и функциональных возможностей этого оборудования вполне хватит для того, чтобы выполнять на нем работы, связанные со строительством и ремонтом.

Вальцовочный станок своими руками: чертежи и видео

Для изготовления ручного вальцовочного станка необходимо в первую очередь найти его чертежи или разработать их самостоятельно, приняв за основу конструкцию любой серийной модели.

Сборочный чертеж серийного вальцовочного станка УСГ (нажмите для увеличения)

Итак, чтобы своими руками изготовить вальцовочный ручной станок, необходимо следовать представленному ниже алгоритму.

Из металлических листов, раскроив их по предварительно подготовленному чертежу, изготавливают станину устройства, в специальных пазах которой будут фиксироваться его нижние валы. Между собой конструктивные элементы станины соединяют при помощи ребер жесткости, в качестве которых могут быть использованы металлические трубы или уголки.
Для размещения верхнего валка к станине устройства привариваются опорные стойки. Для их изготовления лучше всего использовать мощный П-образный профиль. В опорной стойке монтируются подшипниковые узлы, в которые и устанавливается верхний валок станка.
На боковой части станины монтируется приводной механизм, который включает в себя три звездочки, цепь и устройство для ее натяжения.
Завершающим этапом изготовления самодельного вальцовочного станка является установка ручки приводного механизма, натяжка цепи и регулировка всех конструктивных элементов.

Установка верхнего валка на самодельном станке

Естественно, что после окончательной сборки самодельный станок необходимо протестировать (и отрегулировать работу всех его механизмов, если в этом возникнет необходимость).

Листогибочные станки электромеханического типа

Вальцовочные электромеханические станки представлены на отечественном рынке в не менее широком ассортименте. Так, из наиболее популярных торговых марок аппаратов данного типа стоит отметить следующие.

Это функциональное оборудование для вальцовки, которое благодаря высокой надежности редко нуждается в ремонте и дорогостоящем обслуживании. За счет оснащения дополнительными конструктивными элементами технические возможности станков данной торговой марки могут быть значительно расширены.

Под данной торговой маркой выпускаются вальцовые электромеханические станки профессионального уровня. Конструктивной особенностью таких станков является асимметричное расположение рабочих валков, а также возможность быстрого отвода верхнего рабочего органа, что позволяет выполнять оперативное извлечение заготовки из зоны обработки.

Электромеханический вальцовочный станок Stalex ESR-1300×2.5 (ширина и толщина обрабатываемого металла отражена в обозначении станка)

Это мощное и надежное оборудование с удобным ножным управлением, которое может использоваться не только для гибки листового металла, но и для обработки трубных изделий и арматурных прутков.

Самодельные вальцы для листового металла

Ввиду малости усилий и моментов, вальцы своими руками в большинстве случаев обходятся без электродвигателя. Для их изготовления вам потребуется следующее:

Ротационная гибка листового и широкополосного металла востребована в производственной деятельности и мелких компаний, и ремонтных мастерских. Вальцы своими руками смогут изготовить даже домашние умельцы, сэкономив при этом на приобретении аналогичного промышленного оборудования.

Преимущества ротационной гибки на вальцах

В процессе деформировании металла на машинах ротационного действия (какими и являются вальцы) основное деформирующее усилие прикладывается не одновременно ко всей поверхности заготовки, а постепенно, по мере того, как в очаг деформации вовлекаются все новые объемы металла. В результате усилие значительно уменьшается, а некоторое снижение производительности гибки в большинстве случаев некритично. Кроме того, сам принцип работы листогибочных вальцев настолько прост, что для самостоятельного изготовления вальцовочного станка не потребуется существенных затрат труда и исходных материалов.

Последовательность операций листовой вальцовки заключается в следующем:

Исходную заготовку (лист или широкая полоса) заправляют в начальный зазор между рабочими валками.
Опускают подвижный валок до надежного прижима заготовки к нижним валкам.
Проворачивая подвижный валок, изгибают заготовку. Количество оборотов инструмента может быть разным — все зависит от ровности поверхности заготовки.
Когда нужное качество гибки достигнуто, деталь извлекают из валков.

Таким способом можно получать продукцию типа цилиндров и конических деталей, производить правку полос и т.д. Усилие ротационной вальцовки невелико, поскольку трение в ходе штамповки минимально, и необходимо лишь для фиксирования заготовки в валках. Более существенен крутящий момент, но и его значения относительно малы. Они определяются только величиной плеча приложения усилия. Более заметно на усилие процесса влияют физико–механические характеристики материала, и его толщина (для толстолистовых заготовок резко возрастает момент сопротивления сечения). Поэтому ротационная вальцовка выгодна для малоуглеродистой стали толщиной не более 4 мм, жести, алюминия и других высокопластичных металлов и сплавов.

Ввиду малости усилий и моментов, вальцы своими руками в большинстве случаев обходятся без электродвигателя. Более того, электромеханический привод приводит к увеличению металлоемкости станка и усложнению его конструкции. Так, потребуется понижающий редуктор, промежуточный вал, и, возможно, тормоз.

Выбор и обоснование конструктивной схемы станка

Листогибочные вальцы различаются по следующим параметрам:

По количеству рабочих валков: могут быть трех– или четырехвалковыми (установки с большим числом валков встречаются редко).
По схеме расположения валков. Имеются механизмы, оси валков которых расположены симметрично и асимметрично поперечной оси.
По способу фиксации валков в станине — на подшипниках качения или скольжения.
По типу привода — от вальцев ручных, до приводимых в действие двигателями переменного и (реже) постоянного тока.

Вопрос — как сделать вальцы, которые будут предназначены для листового металла — следует начать с разработки технического задания. При этом следует учесть, что ручной привод эффективен при гибке изделий с толщиной не выше 0,8…1.2 мм, и при ширине не более 500…800 мм, иначе приводную рукоятку придется делать очень длинной. Это не только неудобно, но и приведет к увеличению размеров производственной площади, где предполагается установить агрегат.

По той же причине трехвалковую схему стоит предпочесть четырехвалковой — сложность изготовления возрастет, а видимых выгод пользователь не получит. Тем более нет смысла делать вальцы с еще большим количеством валков (например, семивалковые исполнения нужны при необходимости выполнения радиусной гибки листовых изделий на диаметры от 1500…1600 мм).

Более сложным является вопрос симметричности расположения валков в трехвалковых вальцах. Симметричная схема (при которой валки располагаются равносторонним треугольником: нажимной — сверху, а рабочие — снизу) конструктивно проще и технологичнее в изготовлении. Однако, после обработки на таком оборудовании передний и задний края заготовки на некотором расстоянии (примерно половины от межосевого) останутся прямыми и потребуют повторного цикла деформирования. Если на вальцах предполагается производство толстолистовых изделий преимущественно типа цилиндров с изогнутыми краями, то придется изготавливать асимметричную машину.

Таким образом, оптимальной для изготовления в домашних условиях можно считать установку с тремя симметрично расположенными рабочими валками.

Состав узлов и особенности их изготовления

Вальцовочные станки с ручным приводом состоят из следующих узлов:

Сварной станины рамного типа, которая, в свою очередь, состоит из двух опорных стоек, связанных для повышения жесткости крест–накрест профильными трубами или квадратными стальными стержнями. Для повышения устойчивости конструкции к нижним торцам опорных стоек можно приварить подпятники.
Узла регулировки расстояния между подвижным и неподвижным валками.
Рукоятки вращения верхнего валка (для увеличения скорости вращения валков можно предусмотреть повышающую передачу, для чего следует снабдить вал рукоятки зубчатым колесом, а на одном из валков установить соответствующую шестерню).
Рычажных устройств для осевого перемещения верхнего валка (при установке исходной заготовки в зазор между валками).
Собственно валков, два из которых — нижние, устанавливаются в подшипники опорных стоек, а верхний, нажимной — в оси поворотного рычага.
Фиксатора положения нажимного валка, который учитывает толщину обрабатываемого металла.
Опорной трубы, на которую укладывается исходная заготовка (вместо трубы можно смонтировать небольшой приемный столик из холоднокатаной стали толщиной 6 мм).

Многие детали для конструкции можно позаимствовать от списанных рольгангов, предназначенных для подачи листа, например, к листовым ножницам.

Порядок изготовления и сборки в условиях домашней мастерской вальцев ручных с тремя валками заключается в следующем.

Определяются с размерами установки. Например, с уменьшением расстояния между опорными стойками (по сравнению с теми, что указаны на рисунке), можно пропорционально увеличить диаметр валков, при этом предельно допустимое значение их прогиба при деформировании не увеличится. Уменьшать поперечное сечение опорных стоек при этом не следует.

Далее изготавливают рабочие валки. Для этого используют толстостенные трубы, причем они должны быть либо холоднокатаными, либо изготовленными из нержавеющей стали: таким образом можно обеспечить нужную шероховатость рабочей поверхности. Горячекатаный прокат использовать не рекомендуется из–за высокой трудоемкости очистки с последующей шлифовкой поверхности будущих валков.

Подбирают под свои потребности нужный типоразмер подшипникового узла. Для подшипников скольжения лучше принимать стандартные узлы, изготовленные по ГОСТ 27672. Ввиду малых окружных скоростей и усилий деформирования, надобности в применении подшипников качения нет.

Следующий этап изготовления вальцев — монтаж валков. Его надо выполнять, используя лазерный уровень, чтобы исключить перекос инструмента, и с учетом зазора между нижними валками. Отверстия под крепеж корпусов подшипников к стойкам стоит выполнять овальными, для последующей регулировки.

Убедившись в легкости вращения нижних валков, приступают к установке механизма перемещения верхнего валка. Валковые рычаги проектируют так, чтобы в конечном положении ось нажимного валка располагалась точно между осями нижних валков, а ход рычага соответствовал возможности извлечения готового изделия из зоны гиба. Второе плечо рычага выполняют с несколькими отверстиями, в которые при регулировке технологического зазора будут вставляться фиксирующие штифты. Процесс подгонки размеров производят с одной установки, учитывая то, что левый и правый рычаги отличаются зеркально друг от друга.

Последний этап перед опробованием станка — монтаж опорного стола или трубы. Для удобства на ней стоит предусмотреть подвижные ограничители ширины заготовки.

Самодельные вальцы можно устанавливать и вне помещений, тогда придется дополнительно изготовить защитный кожух. Часто его делают откидным, используя при работе вальцев в качестве задней опоры деформируемому металлическому листу.

Листогибочный станок своими руками

Вполне работоспособный листогиб своими руками для листа толщиной до 1,2 мм можно сделать в условиях домашней мастерской или цеха.

Разнообразные изделия из жести и металлического листа, полученные способом гибки, популярны и востребованы как в профессиональном строительстве и машиностроении, так и для мелкого бытового ремонта и хозяйственных нужд. Вполне работоспособный листогиб своими руками для листа толщиной до 1,2 мм из черного, оцинкованного или цветного металла можно сделать в условиях домашней мастерской или небольшого металлообрабатывающего цеха.

Зачем нужен самодельный листогиб

Станок для гибки металлического листового проката отличается простотой конструкции и при этом обладает высокой производительностью. Промышленные установки с ручным приводом стоят довольно дорого. Не будем останавливаться на промышленных гидравлических или пневматических прессах, а также станках с поворотной балкой — для мелкосерийного производства они не нужны. А вот ручной аналог любой промышленной модели сделать совершенно несложно.

Постройка гибочного станка для листового металла своими руками займет от одного до двух дней рабочего времени, и еще один день на подбор и поиск материала. Чертежи самодельных станков можно найти в интернете, но, что еще удобнее и практичнее, лучше воспользоваться как образцом для постройки одной из промышленных моделей. Разобравшись, как они работают, можно сделать свои рабочие чертежи и разработать технологическую схему, как сделать листогиб своими руками, исходя из собственных возможностей.

Чтобы сделать простой листогиб своими руками не понадобиться особых инженерных или конструкторских знаний и умений — достаточно средних слесарных навыков и опыта работы с электросваркой. При постройке роликового листогиба еще нужно будет выполнить несколько операций на токарном станке, но этот вопрос можно решить в любом цехе или мастерской по металлообработке.

Листогибы промышленного изготовления:

Поворотный Роликовый Валковый

Виды листогибов

с поворотной балкой;
роликовые;
валковые;
механические и гидравлические прессы.

Они отличаются своими техническими возможностями и сферой применения. Все разновидности можно сделать как в мобильном или ручном, так и в стационарном вариантах.

Трубогибы с поворотной балкой — наиболее распространенные и удобные для самостоятельного изготовления. Они могут работать с листами большого размера, изгибая как кромки высотой в несколько сантиметров, так и стенку в 30–70 см под углом до 120 0 . Несложно и выполнить догибку для создания фальцевого соединения.
Ручной роликовый листогиб используется для гибки кромок и невысоких стенок при кузовном ремонте, кровельных работах, установке подоконников и соединении крупных листов жести. Подобрав профиль ролика, можно выполнить довольно сложный профилированный изгиб, формируя, например, крыло или фрагмент бампера машины или декоративный элемент отделки забора или ограждения балкона.
Валковый трубогиб применяется для гибки полукруглых желобов или труб полного сечения. Он может регулироваться по радиусу передвижением валков: опорных — по горизонтали, а прижимного — по вертикали. Такой самодельный валковый листогиб легко оснастить электроприводом с цепной или шестеренчатой передачей.
Прессы понадобятся для гибки как тонкого, до 1 мм, так и толстого, до 2–3 мм металла. Они способны не только гнуть металл под углом до 90 0 , но и перфорировать его или склеивать под давлением. Для смены вида операций понадобиться только сменить пуансон и матрицу.

Как они работают, показано на рисунке:

Все разновидности станков не отличаются сложностью, важно только определиться с предстоящими задачами и выбрать модель установки, которая поможет решить максимум задач по металлообработке. Например, при изготовлении коробов или кровельных работах валковый станок мало чем поможет, а при установке водосточных систем он станет незаменимым, в то время, как поворотный сможет помочь только частично.

Самодельный станок с поворотной рамой

Такой станок для гибки листового металла отличается большой универсальностью и применяется чаще всего. Конструкция его хорошо видна на схеме:

Базовый рабочий стол выполнен из дерева или металла. Его размеры должны составлять не менее 2х1 м. При необходимости работы с большими листами металла, можно с задней стороны предусмотреть откидную раму или плоскость, которая устанавливается на одном уровне со столом. Это необходимо для фиксации листа и предотвращения его выскальзывания из-под прижима в момент изменения положения.

К передней части стола привинчивается основание — швеллер с шириной верхней грани до 7 см. По его обоим концам проделаны отверстия для установки направляющих шпилек с пружинами. На шпильках крепится прижим 5 со скошенной под углом в 45 – 50 о передней гранью. Можно использовать уголок 5х5 см или большего размера, установленный ребром вверх.

Поворотная часть — уголок 7 (5Х5) см с приваренной рукояткой устанавливается на петлях 6 таким образом, чтобы в откинутом состоянии верхняя грань уголка находилась на одной плоскости с основанием. Как сделать листогибочный станок усовершенствованного типа, который отличается повышенной производительностью и универсальностью конструкции, показано в ролике.

Его простота конструкции и доступность материалов для изготовления позволяет минимизировать затраты на постройку. В большинстве случаев металл для каркаса и рабочей части даже не придется покупать — в каждой мастерской найдется достаточно обрезков швеллера, уголка и трубы, чтобы из них можно было сделать самодельный станок для гибки металла.

Роликовые листогибы

Ручной вариант роликового листогиба применяется для выполнения работ по формированию кромок или профилированию деталей, стационарный — для гибки крупного листа под углом до 90 0 . Как сделать ручной роликовый листогиб, который станет полезным для работы в гараже, в мастерской или на строительном объекте, подробно расскажет видеоролик.

Подробно устройство ручного роликового листогиба видно на фото:

В качестве роликов можно использовать любые подшипники качения с ровным внешним срезом обоймы, например, 203 или 205. Валы потребуется выточить из стального кругляка, а прижимной механизм винтового типа сделать из обычного болта диаметром 10 – 12 мм. При протягивании плотно сжатых роликов по листу, с одновременным вертикальным усилием, бортик нужной высоты отгибается в нужную сторону под заданным углом. Регулировать высоту бортика можно с помощью перемещения роликов с осями по отношению к упору.

Самодельный листогиб на основе образца можно сделать при определенных навыках в токарном деле, или заказать валы и механизмы фиксации у профессиональных токарей. В любом случае такой инструмент обойдется дешевле, чем купленный в магазине. В этом достаточно легко убедиться, посмотрев цена на роликовые гибочные устройства на любом сайте.

Валковые листогибы

Изготовление и монтаж вентиляционных каналов, дымоходов, водосточных систем невозможен без криволинейной гибки стального листа. С этой задачей отлично справляются валковые листогибы. Самодельный листогибочный станок с тремя вальцами построить достаточно просто. Как работает такая система показано на примере промышленного станка с электроприводом.

Но сделать такой же с ручным приводом, или оборудованный электромотором, не составит особого труда.

Основные составные части:

Рама
Вертикальные стойки из швеллера с отверстиями под оси на подшипниках;
Три продольных вала. Можно использовать трубы различного диаметра с заваренными торцами. Трубы желательно брать толстостенные, во избежание деформации;
Зубчатый или цепной привод. Он должен обеспечивать вращение валков в одну сторону с одинаковой скоростью;
Прижимной узел управления верхним валком;
Струбцины перемещения опорных валков по горизонтали.

Одна из вертикальных стоек должна поворачиваться на 90 – 120 0 вокруг вертикальной оси. Это делается для того, чтобы можно было заменить вальцы на цилиндры другого диаметра.

Принципиальная схема вальцового листогиба приведена ниже:

В сборе станок выглядит примерно так:

Существуют и другие варианты конструкции, например, как листогибочный станок на этих фото:

При постройке самодельного листогиба вальцового типа следует учесть, что максимальные его возможности ограничены мускульной силой человека. В среднем станок может гнуть железный лист толщиной до 1,5 мм при ширине до 600 мм. Если лист имеет толщину до 0,8 мм, то при правильно подобранной механической передаче усилия, ширину заготовки можно увеличить до 800 мм. Диаметр трубы (желоба) регулируется перемещением валков и их диаметром.

Прессы для гибки листового металла

Листогиб для толстого листа своими руками можно сделать, использовав автомобильный домкрат или винт большого диаметра. Для основания (матрицы) и пуансона (прижимной балки) понадобятся два отрезка уголка 5х5 или 7х7 см длиной до 1 м, швеллер для основания и боковых вертикальных направляющих, несколько регулировочных винтов и возвратные пружины.

Как работает гидравлический листогиб можно увидеть во всех подробностях в небольшом ролике и убедиться, что самодеятельному техническому творчеству нет предела.

Все описанные конструкции листогибов приведены не в качестве образца, а как стимул для самостоятельной разработки собственных вариантов листогибочного оборудования.

Возможно, Вам удастся создать свою оригинальную конструкцию или усовершенствовать уже существующие. Пишите нам на сайт — мы всегда рады популяризировать достижения наших читателей.

Читайте также: