Чертежи и инструкция по изготовлению своими руками вальцов для профильной трубы

Правила усиления профильной трубы

Без такого устройства, как оборудование для вальцовки труб, почти не обойтись в тех случаях, когда необходимо самостоятельно провести ремонт, при выполнении которого нужно будет использовать изогнутые трубы.

Вопросом о том, как сделать станок для гибки металла, есть смысл задаться ещё и потому, что магазинные изделия дорогостоящие, поэтому их покупка (в особенности если они нужны только для использования дома) не всегда рациональна. Для того чтобы высококачественно сделать самодельные вальцовки, можно изучить теорию, просмотреть видеоролик на данную тему, но основное – прислушаться к советам тех, кто уже добился отличных результатов.

При использовании станка следует соблюдать правила техники безопасности

Естественно, чтобы соорудить свои вальцы, нужно:

• Обладать соответствующими знаниями;
• Иметь определенные навыки изготовления и применения различных техустройств;
• Подготовить чертежи и материалы.

Вальцы своими руками могут создаваться даже из подручных стройматериалов, которые почти всегда есть в любом гараже или мастерской дома. При этом такое оборудование, если все выполнить с учётом всех рекомендаций, будет работать не хуже, чем изделия из магазина.

Сведения о производителе трехвалковой листогибочной машины ИБ2222

Изготовитель трехвалковой листогибочной машины ИБ2222 — Славгородский завод кузнечно-прессового оборудования КПО имени 8-летия Октября.

Разработчик листогибочной машины ИБ2222 — Азовское специальное конструкторское бюро кузнечно-прессового оборудования и автоматических линий, СКБ Ко.

Машины листогибочные трехвалковые (вальцы). Общие сведения

Синонимы: ротационная валковая листогибочная машина — roll sheet bending machine, roller sheet metal bending machine.

Процесс гибки деталей из листовых заготовок осуществляется на валковых машинах, в которых гибка происходит между тремя вращающимися валками, установленными в шахматном порядке. Преимущественно используются универсальные трех- и четырехвалковые листогибочные машины, но в отдельных случаях находят применение и специализированные машины.

Основным назначением универсальных листогибочных машин является гибка цилиндрических и конических обечаек и секторов. Гибка выполняется в холодном и горячем состоянии, причем горячая гибка используется для формовки только толстостенных заготовок.

Минимально возможный радиус изгиба равен не менее пяти- десятикратной толщине заготовки; с увеличением ширины заготовки предельное значение радиуса изгиба увеличивается.

При небольшом объеме производства универсальные листогибочные машины применяются также и для проведения других технологических процессов, как-то гибки сортового проката и труб, гибки листовых заготовок на малый радиус, местной штамповки и правки листовых заготовок.

Основными преимуществами универсальных листогибочных машин являются отсутствие необходимости в сменной технологической оснастке и большая их универсальность, благодаря чему применение этих машин экономически выгодно и при индивидуальном производстве.

Формообразование изделий на валковых листогибочных машинах происходит при одновременном перемещении заготовки между деформирующими валками и при её поперечном изгибе. Валки расположены обычно горизонтально. Выпускаются трёхвалковые машины с симметричным и асимметричным расположением валков (рис., а, б) и четырёхвалковые (рис., б). На валковых листогибочных машинах изгибают заготовки толщиной от 1 до 150 мм как в холодном, так и в горячем состоянии (при толщине листов св. 50 мм); скорость гибки 3-8 м/мин.

Машины листогибочные трехвалковые и четырехвалковые

Виды станков холодной ковки

Рассуждаем логически и по пунктам. Руками вы металл не погнете, как ни старайтесь. Холодная ковка своими руками производится только с помощью специальных станков. В них все дело. Это первый пункт. Одним станком не обойтись, их целая пачка. Это второй пункт. Некоторые из них можно сделать своими руками.

Если вы решитесь, вам понадобятся чертежи для станков холодной ковки. Сколько и каких станков нужно иметь, чтобы делать то, что вам нужно и нравится, зависит от того, что нужно и нравится. Именно так и в таком порядке.

Берем прут. Есть только два варианта согнуть его:

1. Вдоль оси, чтобы прут стал напоминать витой шнур.
2. Поперек оси в виде различных завитков, волн и изгибов.

Разновидности инструментов для ковки.

Все станки для холодной ковки делятся на четыре группы по такому же принципу:

1. Торсионные станки, делающие продольную винтовую крутку прутьев и различные филаменты, которые мы разберем ниже.
2. Твистеры для формирования завитков и спиралей с узкой серединкой.
3. Гибочные станки для волн и зигзагов.
4. Штамповочные станки для расплющивания концов прутьев в виде лапок, хомутиков и других узорчиков.

Процесс изготовления нужно выполнять в следующем порядке:

1. Изготовление вала, на котором будут установлены отрезной диск и шкив привода. Сборка всего узла и установка его на маятник ( маятником я называю верхнюю, подвижную часть станка, на котором установлен отрезной диск и двигатель).
2. Установка двигателя. Соединение двигателя с валом отрезного диска приводным ремнем.
3. Изготовление защитных кожухов для отрезного диска и приводного ремня.
4. Изготовление вала крепления маятника
5. Изготовление рамы станка с устройством для закрепления заготовки, искроуловителем, подготовкой для установки электрики…
6. Установка маятника на раму.
7. Электропроводка.
8. Пробный пуск. Регулировка и отладка.

Перед тем как начать изготовление отрезного станка, я изучил опыт других людей, из которого понял, что:

• двигатель необходимо устанавливать не меньше 3 кВт. если отрезной диск будет 400 мм.
• обороты диска должны быть не меньше 3000 в минуту.
• на валу диск удобнее расположить справа, а приводные шкивы слева, это не позволит гайке крепления отрезного диска отворачиваться при работе.
• подшипники для вала отрезного диска подойдут и 205 и 204 (я использовал 205)

Двигатель я установил 3-х фазный, так как располагаю в мастерской напряжением 380 В. Если у Вас напряжение 220 В. в этом случае Вам придется устанавливать пусковые конденсаторы, информации как это сделать в интернете много.

Далее смотрим фотографии процесса изготовления

Защитный кожух поднимается для замены использованного диска новым. Для этого нужно сверху открутить всего один болт М8.

Возможность регулирования наклона коромысла при помощи пластин металла. Подшипники на этот вал я не стал устанавливать, а просто просверлил сверху отверстия для смазки и заглушил их болтами М6.

Тиски для зажима заготовки я позаимствовал у старого отрезного станка заводского производства, но мне пришлось их немного переделать. У этих тисков гайка прижимного винта может разделяться на две половинки , это очень удобно при установки и снятии заготовки.

Возвратный механизм можно не делать, достаточно просто изменить центровку вала коромысла.

Искроуловитель. Процентов 97 всех искр попадают в съемный контейнер. При помощи упорного болта(снизу) можно регулировать максимальный угол наклона.

Хочу пояснить, как рассчитать необходимый диаметр шкивов.

Будем исходить из того, что отрезной диск должен вращаться со скоростью 3000 об./мин. На дисках нанесена информация о максимально допустимой скорости вращения 4400 об/мин. Так что Вы сами решайте с какой скоростью у Вас будет вращаться диск, главное чтобы не больше 4400 об/мин.

Для расчета диаметров шкивов необходимо знать :

• обороты вращения двигателя
• обороты вращения вала отрезного диска

Пример расчетов:

Двигатель у нас вращается со скоростью 1500 об./мин.

Отрезной диск должен вращаться со скоростью 3000 об./мин.

У нас имеется шкив на вал отрезного диска диаметром 65 мм.

Какой при этом должен быть вал на двигателе?

1. считаем длину периметра, имеющегося вала: число Пи (3,14) умножаем на диаметр.3,14 х 65 мм = 204,1 мм (длина периметра вала).
2. полученное число умножаем на нужные обороты вала: 204,1 мм х 3000 об/мин = 612 300 мм/мин.
3. делим то, что получилось на обороты двигателя: 612 300 мм/мин / 1500 об.мин = 408,2 мм (периметр шкива двигателя)
4. делим полученное на число Пи: 408,2мм / 3,14 = 130 мм шкив такого размера нам необходим для того, чтобы раскрутить отрезной вал со скоростью 3000 об)мин.

Таким способом также можно рассчитать размеры шкивов если:

• у Вас имеются в наличии шкивы другого диаметра
• у Вас есть только подходящий шкив на двигатель и необходимо подобрать шкив на вал отрезного диска
• у Вас пока нет шкивов, и вы планируете их купить или изготовить.

Вальцы: принцип работы

Ключевой рабочий механизм приспособления – это вращающийся цилиндр, через который пропускаются раскаленные пласты металла и сгибаются. Вальцовочные станки могут быть оснащены цилиндрами от 2 до 5 штук, но чаще всего используются трехвалковые и четырехвалковые изделия.

Детали изгибаются посредством действия третьего заднего вала, а радиус закрепления зависит от расстояния между верхним и задним валом.

Иногда вальцы для металла ломаются и требуют замены. Станок при работе с железом нужно постоянно греть, а пласты железа после вальцов идут в печь, их там раскаляют, а потом вновь прокачивают. После этого они опять идут на станок.

После обработки вальцами поперечное сечение металла уменьшается, и он становится длиннее под воздействием высокой температуры металла и степени давления.

Чтобы получить цилиндрическое изделие, задний вал должен быть настроен параллельно переднему, а чтобы сделать конус, задний вал устанавливается под углом относительно переднего.

Существуют модели вальцов, с помощью которых можно обрабатывать металл прямо на столе, но они не слишком функциональны. Работу с ними можно упростить с помощью крепежей. Стоимость вальцов зависит от их габаритов. А если вы решили сделать станок своими руками, то вы значительно сэкономите.

Функции современных вальцовочных станков, самодельных и заводских, трехвалковых и четырехвалковых, такие:

• возможность сгибать трубы до 160 градусов;
• работа с металлическими трубами;
• деформация труб независимо от их диаметра.

Самодельные приборы для вальцевания

Трубогиб в арсенале домашнего мастера не является устройством, которое часто бывает задействовано. Однако для тех умельцев, которые занимаются обустройством собственного участка самостоятельно, периодически вальцы необходимы.

Выполнение ремонтных, строительных работ с использованием гнутого профиля позволяет создавать легкие, прочные конструкции из современных материалов. На гнутый металлический профиль хорошо ложится, например, поликарбонат, который широко используется в обустройстве теплиц, беседок, козырьков, крыш.

Самодельный трубогиб – это компактное устройство с размерами: длина – 500 мм, ширина – 220 мм, высота 340 мм.

Для изготовления понадобятся:

• устойчивое основание;
• крепкий корпус;
• валики металлические;
• цепь для передачи крутящего момента на валики;
• струбцина для регулировки давления;
• направляющая труба.

Чтобы изготовить самостоятельно качественный трубогиб, необходимо иметь навыки работы с металлом, уметь составить и прочитать чертеж. Приложив немного усилий, в домашних условиях можно собрать вальцы, которые по своим эксплуатационным качествам не будут отличаться от промышленных аналогов.

3 Типы вальцов и отличия в их работе

Здесь мы более подробно остановимся на классификации вальцов в зависимости от типа привода. Для единичного производства и бытовых целей отлично подойдет оборудование с ручным приводом. Оно просто в работе и не нуждается в дополнительном питании, т. е. автономно. Компактность, надежность, долговечность и низкая стоимость сделали эти станки весьма популярными. К тому же вы сможете собрать их своими руками и свести затраты к минимуму. Но в этом случае возможна вальцовка листа толщиной не более 2 мм. Да и приготовьтесь к тому, что работая на таком оборудовании, вам придется прилагать немалые усилия. Поэтому если планируете наладить серийное производство, то следует отдать предпочтение электрическим либо гидравлическим станкам.

Гидравлический станок для вальцевания

Первые оснащены электрическим моторчиком, за счет которого можно значительно увеличить производительность и толщину обрабатываемого материала. Но автономным это оборудование уже не назовешь, ведь оно работает только от сети. К тому же его цена значительно выше прочих моделей, да и несколько возрастают затраты на обработку элементов, так как придется платить дополнительно за потраченную электроэнергию. Поэтому следует отдавать предпочтение маломощным станкам. Конечно, оборудование на 20 кВт справится с поставленной задачей значительно быстрее, но при этом израсходует огромное количество дорогостоящей электроэнергии.

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.

Описание вальцов

Основные рабочие механизмы вальцов – это вращающиеся цилиндры. Раскаленные пласты металла пропускают через цилиндры и, таким образом, происходит гибка металла. Вальцовочные станки, в зависимости от назначения, имеют от 2 до 5 цилиндров, а наибольшее распространение получили 3-х и 4-х валковые модели.

За изгиб деталей отвечает третий задний вал, а радиус закругления, в свою очередь, определяется расстоянием между задним и верхним валом.

Из-за порой очень больших нагрузок вальцы для металла могут ломаться, что приводит к частой замене станков. Во время работы с железом его необходимо неоднократно нагревать, после вальцовочного станка железные пласты отправляют в печь, раскаляют и снова выполняют прокатку. Затем снова нагретые бруски железа отправляются на сортовой станок.

Проходя через вальцы, уменьшается поперечное сечение металла и он удлиняется. Такое действие оказывает высокая температура нагрева металлических изделий и степень давления на них.

Для того чтобы сделать изделие цилиндрической формы, необходимо настроить задний вал параллельно переднему. При изготовлении металлического конуса задний вал надо устанавливать под углом, относительно переднего.

Есть модели вальцовочных станков гораздо проще, обработку металла на них можно выполнять, установив на столе. Такие модели менее функциональны, так как прибор во время работы постоянно надо удерживать на месте. Однако можно использовать крепежные детали – это гораздо упростит процесс вальцевания.

Чем меньше габариты прибора, тем ниже его стоимость. При выборе вальцовочного станка следует учитывать размер наибольшей детали, которая подлежит обработке, и ее толщину.

Современные вальцовочные станки способны выполнять такие функции:

• изгиб труб до 180 °;
• работа с трубами из металла;
• деформация труб разного диаметра.

Покупной или самодельный станок

Безусловно, чтобы не тратить свое время и силы на изготовление домашнего станка, на расчеты вальцов и нагрузок, гораздо проще его купить. Однако камнем преткновения в данном случае является цена готового покупного оборудования, которая варьируется в диапазоне от 20 до 35 тысяч рублей.

Вполне возможно, что конструкция, которую вы собрались возводить с использованием вальцовочного станка, стоит гораздо меньше самого прибора.

И если не в ваших планах возводить ажурный забор или беседку, то такие расходы на приобретение профессионального вальцовочного станка вовсе ни к чему. Попробуйте сделать станок своими руками.

Если у вас получилось создать прибор для деформации металлических изделий, то применяя его на практике, позаботьтесь о том, чтобы в работе не были допущены следующие дефекты:

• появление трещин на металлическом профиле. В противном случае деталь нужно выбросить;
• избегать сжатия и растяжения поверхности в точке нагрузки на конструктивный элемент;
• сжатие или деформацию детали перед вальцеванием.

Если вы решились сделать станок самостоятельно, то для дальнейшего удобства работы с ним желательно совмещать его работу с электроприводом. Для этого подойдет любой мотор с редуктором, который упростит процесс выполнения деформации металла. При помощи стальной трубы, которая монтируется на обычный домкрат, сделайте прижимное устройство для профиля. Благодаря таким нехитрым дополнениям вы сможете получить качественную готовую продукцию.

Отличие самодельных вальцов

По большому счету, домашнему мастеру не нужно иметь под рукой профессиональное оборудование, оснащенное электромотором или гидроприводом. Эти устройства имеют очень сложную конструкцию, а также требуют для самостоятельной установки наличие дорогих составляющих.

Как правило, в повседневной жизни сталкиваются с необходимость выполнить деформацию разных профильных изделий очень редко. Потому в домашних условиях достаточно иметь ручной станок, который при этом можно очень просто изготовить своими руками. Все, что необходимо — это соответствующий инструмент, рабочее место и определенный комплект составляющих.

Чтобы конструкция, изготовленная в домашних условиях, могла легко справиться с поставленной задачей, и прослужило владельцу в течение долгих лет, нужно во время сборки соблюдать некоторые правила.

• Все комплектующие для устройства нужно выбирать максимально прочные и качественные, без каких-то изъянов. Зачастую все необходимые составляющие можно найти у себя в хозяйстве.
• Прежде чем начинать работы по изготовлению, нужно тщательно изучить чертежи, которые создадут полное представление о принципе работы вальцов ручного типа.

Если точно соблюдать все этапы работ, и выбрать только качественные элементы, то гибочное устройство получится долговечным и надежным.

Последовательность сборки

жестким и прочным

Деформирующий элемент каркаса необходимо собрать П-образной формы, и на его верхнюю часть нужно закрепить с помощью сварки гайку. Производя данную работу, нужно использовать струбцину, она в обязательном порядке должна быть с резьбой. Затем нужно ввернуть гайку в соответствующую шпильку, сечение которой обязано подходить по своему диаметру.

На конец гайки нужно с помощью сварки закрепить круглую стальную пятку. Для удобства можно установить гидравлический домкрат. Его нужно закрепить в нижней части основания станины, то есть, так, деформация будет происходить под действием поступающей силы на находящиеся в верхней части подающие вальцы.

Затем нужно сделать функциональный и надежный механизм подачи. Для этого необходимо использовать металлическую цепь. Можно взять велосипедную цепь. Одну из звездочек надо закрепить на деформирующем валу, а другую — на ведомом. Затем в обязательном порядке необходимо аккуратно натянуть велосипедную цепь и лишь после этого можно пробовать вращать соответствующую ручку.

Чтобы самому выточить вальцы нужных размеров, можно использовать обычную легированную сталь. Подготовленные вальцы нужно обязательно подвергнуть закалке. Не забывайте, что полученные таким способом вальцы, по прочности обязаны в значительной мере превосходить тот материал, с которым вы в дальнейшем будете работать на станке.

Фиксируются вальцы на станок с помощью подшипников качения. Закреплять их нужно максимально прочно так, чтобы они не прогнулись и не соскочили во время работы гибочного станка.

Рекомендации профессионалов

Самое важное в данном случае — иметь под рукой весь нужный инструмент и материал. Если устройство будет изготовлено из качественных комплектующих, с соблюдением всех правил, то можно будет решить совершенно любые задачи, даже очень сложные

Во время сборки этого оборудования нужно в обязательном порядке установить радиальную регулировку. Это даст возможность, если необходимо, быстро изменять размер зазора между рабочими частями устройства. Также нужно подумать и о возможности регулировки углового зазора, что значительно облегчит работу на вальце.

Во время работы на вальце нужно соблюдать технику безопасности. Помимо этого, сам станок не должен представлять какой-то опасности. При сборке устройства своими руками, нужно максимально защитить все рабочие части, таким образом, предотвратив все вероятные риски нанесения травмы. В некоторых случаях самодельный валец по своим характеристикам даже может превосходить заводские станки.

Рекомендации по изготовлению вальцовочного станка

После того как чертежи ваших будущих вальцов разработаны, а материалы подготовлены, можно приступать к изготовлению станка. Перед его сборкой вам надо изготовить следующие элементы.

Опорная рама

На ней будут установлены нижние валки оборудования. Изготовить такую раму можно из двух листов толстого металла, которые соединяются между собой ребрами жесткости (можно использовать для этого несколько труб). К боковой поверхности листов, из которых будет изготовлена рама, для придания им дополнительной жесткости необходимо приварить стальные уголки. Опорные валы на элементы такой рамы устанавливаются в специальные пазы, которые следует предварительно разметить и вырезать.

Самодельная рама в сборе с валками

Опорные стойки

На них будет располагаться верхний валок. Для изготовления таких стоек лучше использовать не трубы, а массивный П-образный профиль из стали. Для обеспечения вертикального перемещения верхнего валка подойдет червячная передача.

Приводной механизм

Он будет состоять из трех звездочек, цепи и механизма ее натяжения.

Вид станка с торца до закрепления деталей приводного механизма

Самодельный привод станка можно собрать и на основе шестереночной передачи

Сами валки, которые и будут выполнять основную работу по деформированию листового металла, лучше приобрести в заводском исполнении, а не использовать для этого трубы или не пытаться выточить их на токарном станке самостоятельно.

Вам также потребуются болгарка, сварочный аппарат, дрель и набор слесарных инструментов. Порядок действий по изготовлению вальцов своими руками выглядит следующим образом.

1. Предварительно подготовленные узлы станка, размеры которых должны точно соответствовать чертежу, соединяются между собой при помощи сварки.
2. Верхний и нижние валки устанавливаются в предварительно подготовленные для них места на станине и опорных стойках.
3. Собирается приводной механизм вальцов.
4. После сборки оборудования проводится тестирование работоспособности его составных элементов и корректность их взаимодействия друг с другом.