Вальцевание листового металла

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.

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.

• Лист металла, который должен быть подвергнуть обработке, укладывается на два нижних валка.
• При помощи верхнего валка, оснащенного нажимным узлом, лист прижимается к нижним рабочим органам.
• За счет вращения рукоятки станка начинает выполняться вальцевание.

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/prochee/valtsovka-valtsy-listovogo-metalla-svoimi-rukami-chertezhi.html

Гибка и вальцовка металла

Гибка металла – это технологическая операция, придающая металлическому листу или профилю изгиб вдоль выбранного направления. Основным преимуществом гибки является то, что при данной операции исключается применение сварки, структура металла остается монолитной. Гибка производится на правильно-гибочных прессах и профилегибочных машинах. Разновидностью гибки является вальцовка.

Вальцовка – это технологическая операция радиального деформирования листового или профильного проката. Вальцовка производится на листогибочных и профилегибочных машинах с использованием специальных валиков (вальцов).

Мы предлагаем услуги гибки и вальцовки листового металла, трубного, сортового и профильного металлопроката: арматуры, круга, квадрата, уголка, двутавра, швеллера. Все работы выполняются с высоким качеством в короткие сроки.

Наше оборудование

На нашем производстве используется следующее листогибочное и профилегибочное оборудование:

• листогибочная машина Sahinler 4R HSS 25-320
• профилегибочная машина Durma PBH 100
• листогибочный пресс И1422
• листогибочный пресс И-134

Листогибочная машина Sahinler 4R HSS 25-320

4-х валковая гидравлическая листогибочная машина Sahinler 4R HSS 25-320 предназначена для вальцовки металлических листов толщиной до 20 мм. Данная машина используется для изготовления деталей цилиндрической формы с постоянным и переменным радиусом.

Технические характеристики листогибочной машины Sahinler 4R HSS 25-32

Количество валков, шт	4
Длина валков, мм	2550
Максимальная толщина листа, мм	20

Профилегибочная машина Durma PBH 100

3-х валковая гидравлическая профилегибочная машина Durma PBH 100 относится к классу роликовых ротационных машин с вращательно-поступательным движением рабочего органа и поступательным движением заготовки. Машина позволяет выполнять операции по радиусной гибке различных видов профилей: прямоугольного профиля, полосы, тавра, двутавра, уголка, прутка, швеллера, трубы круглого, прямоугольного и квадратного сечений.

Технические характеристики профилегибочной машины Durma PBH 100

Количество роликов, шт	3
Диаметр роликов, мм	315
Максимальная высота профиля, мм	100

Листогибочный пресс И1422

Гидравлический листогибочный пресс И1422 предназначен для гибки листового и полосового металлопроката. С помощью универсального V-образного штампа металл перегибается под определенным углом, детали придается необходимая конфигурация.

Технические характеристики листогибочного пресса И1422

Номинальное усилие, тонн	16
Максимальная длина сгибаемой поверхности, мм	1350
Максимальная толщина листа, мм	10

Листогибочный пресс И-134

Кривошипный листогибочный пресс И-134 предназначен для гибки листового и полосового металлопроката.

Технические характеристики листогибочного пресса И-134

Номинальное усилие, тонн	100
Максимальная длина сгибаемой поверхности, мм	2550

Вальцовка металла

Вальцовка позволяет получить цилиндрические и конические изделия с большими радиусами изгиба и равномерной деформацией вдоль заданного направления. Для вальцовки профильного или листового проката используются различные виды гибочных машин.

Вальцовка листового металла является наиболее простым способом изготовления деталей цилиндрической формы, комплектующих к емкостному оборудованию, обечаек. Обечайка – это деталь цилиндрической или конической формы (типа барабана, трубы или кольца), которая используется для производства элементов сварных конструкций, а также для производства емкостей, сосудов, котлов, баков и различных резервуаров.

Вальцовка листового металла

Вальцовка листового металла

Вальцовка листового металла

Вальцовка профильного металлопроката

Преимущества работы с Механическим заводом «Спецмашмонтаж»

Важным преимуществом работы с нами является широкий спектр предоставляемых нашим заводом услуг по обработке металла.

Наше предприятие имеет оборудование для резки, рубки, гибки листового и профильного проката, сварки, токарных, фрезерных, окрасочных и других операций.

Гибка металла может быть лишь одним из звеньев цепочки технологических операций, необходимых заказчику. Обратившись к нам, Вы получите требуемый набор операций для производства конечных изделий.

Механический завод «Спецмашмонтаж» предлагает полный комплекс услуг:

Если Вы хотите рассчитать стоимость услуги, пожалуйста, заполните форму обратной связи и приложите чертежи изделий. Наш менеджер свяжется с вами и предоставит предварительный расчет стоимости.

Источник: http://mzsmm.ru/metalloobrabotka/gibka-i-valtsovka

Вальцовка листа

Вальцовка листа – процесс его деформирования (гнутия) на вальцовых станках. Осуществляется холодным способом, без нагревания материала. Во время деформации лист подгибается до заданного радиуса, который называют радиусом гибки.

Вальцовкой может охватываться не вся поверхность листа, а только его края – смотря для каких целей нужен гнутый материал. 

Услуги вальцовки листа востребованы и частными заказчиками, и отраслями промышленности: энергетической, металлургической, химической и строительной. В строительстве вальцовка листа как технология часто применяется при изготовлении новых труб или для ремонта старых. 

Как проводится вальцовка

Устройство и принцип работы вальцовочного листового станка очень просты. Машина состоит из двух основных элементов – станины, закрепленной на фундаменте, и валков, через которые проходит лист.

Исходя из конструкции станка  может быть три или четыре таких валка. В зависимости от этого услуги вальцовки листа могут предлагаться на трехвальцовых и четырехвальцовых станках.

В трехвальцовом два валка надежно прикрепляются к основе и во время работы могут совершать обороты только по оси. Третий не только вращается вокруг оси, но и движется по вертикали. Кроме деформирования листа он выполняет еще одну важную функцию: его фиксации в устройстве. 

Количество	Толщина металла, мм	Стоимость вальцовки листа
Диаметр вала 75 мм	Диаметр вала 300 мм
50	0,8-1,0	300,0	—
100	270,0	—
500	250,0	—
1000	230,0	—
более 1000	200,0	—
50	1,2-1,5	300,0	—
100	270,0	—
500	250,0	—
1000	230,0	—
более 1000	200,0	—
50	2-2,5	300,0	—
100	280,0	—
500	260,0	—
1000	240,0	—
более 1000	220,0	—
50	3,0	300,0	600,0
100	290,0	580,0
500	270,0	470,0
1000	250,0	400,0
более 1000	230,0	350,0
50	4,0	—	620,0
100	—	580,0
500	—	470,0
1000	—	400,0
более 1000	—	350,0
50	5,0-6,0	—	650,0
100	—	580,0
500	—	470,0
1000	—	400,0
более 1000	—	350,0
50	8,0	—	680,0
100	—	620,0
500	—	600,0
1000	—	580,0
более 1000	—	570,0

За вальцовкой — только к профи!

Вальцовка листа на станке этого типа имеет свой недостаток: иногда листы деформируются не полностью, без охвата краев.

Для станков с четырьмя валками – двумя статичными и двумя «ходящими» — такой проблемы обычно не существует: кромки листа подгибаются за один его проход через механизм.

В целом станок с четырьмя валками вдвое производительнее, чем с тремя. 

Несмотря на видимую простоту, услуги вальцовки листа должны оказываться профессионалами. Ведь только профессионалы:  — учитывают механические характеристики материала, из которого изготовлен лист;  — знают особенности листогибочного оборудования; — выполнят вальцовку, соблюдая все технологические требования;

— могут предложить дополнительные услуги – например, калибровку и сварку вальцованных листов. 

Вальцовка листа специалистами компании ООО «ТСК Индустрия+» — гарантия того, что вы не потратите время и ценный металлопрокат даром. Обращайтесь к нам – и мы гарантируем качественную работу в оговоренные сроки.

Вальцовка нержавеющего листа – это прокатка листа через вальцы с тремя или четырьмя валками, расположенными так, чтобы придавать  ему изгиб. Технология такой работы основана на свойствах того сорта нержавейки, который подвергают изгибу и радиусу этой операции.

Вальцовка может выполнятся серийно, на партии листов, с получением заготовок заданных параметров. Такие заготовки нужны, к примеру, для изготовления бочек или других емкостей цилиндрической формы. Вальцовка сочетается со штамповкой, сваркой, болтовыми соединениями в нужной технологической последовательности.

Аналогичная вальцовке операция – изготовление гнутого швеллера, в Москве этот профиль пользуется спросом. Прокатка стальной полосы,  также, как и вальцовка, выполняется в холодном состоянии металла.

Для некоторых заготовок перед гибкой на вальцах требуется выполнить пробивку отверстий. Эта операция осуществляется на специальном прессе. Форму и величину отверстий определяют параметры пуансона и матрицы – пары главных инструментов при пробивке отверстий в металле. Узнать больше о пробивке отверстий можно здесь.

Источник: https://tskcorp.ru/metalloobrabotka/valtsovka-lista/

Вальцовка труб

Борьба с коррозией металла длится уже не одну сотню лет, на защиту металлоизделий тратятся огромные средства, но принципиального решения проблемы не предвидится.

Сегодня перед производителем и потребителем стоит одна общая задача – как максимально замедлить коррозию, что сделать для того, чтобы она не повлияла на характеристики изделия в течение расчетного срока эксплуатации? Выход один это применение технологии холодного цинкования металла.

Завод цинкования ИнТехПром предлагает потребителям одно из последних достижений в этой области – технологию холодного цинкования. Сама по себе оцинковка металлов хорошо известна и является одним из самых эффективных способов катодной защиты от коррозии.

В промышленности широко применяются методы горячего и термодиффузионного, а также гальванического цинкования.

Каждый обладает своими преимуществами, дает цинковое покрытие хорошего качества, но все они обладают одним недостатком – технологии сложны, энергоемки, требуют сложной многоступенчатой очистки поверхностей, обрабатываются только детали будущих конструкций.

К операциям вальцовки и валцевания относят несколько видов обработки труб. Причем в различных источниках используют разные названия: вальцовка, развальцовка, разбортовка, отбортовка, отбуртовка, флянцовка и т.д. Для удобства покупателей и во избежание путаницы стоит определиться в названиях. Наше предприятие использует в своей практике терминологию по ГОСТ 18970-84.

Вальцовка листового металла как и вальцовка листа относятся к технологиям обработки под давлением и «официально» определяется как штамповка изделий при относительном вращении частей штампа или исходной заготовки в процессе деформирования.

На практике труба (заготовка) всегда неподвижна, давлению подвергается ее внутренняя часть. Длина этой части является глубиной вальцовки. Таким образом вальцовка трубы – это увеличение ее диаметра по глубине обработки.

Своеобразная обработка края трубы, при которой стенки отгибаются до 90%, в большинстве источников называется отбортовкой (флянцовкой). Пример конусной отбортовки медной трубки показан на рисунке.

Вальцовка трубы применяется при создании герметичных неразъемных соединений труб с какими-либо деталями. Широкое распространение эта операция получила в производстве различных теплообменников для соединения труб с трубными решетками.

Зачастую там, где не эффективно резьбовое или сварное соединение трубы с корпусной деталью этот способ оказывается оптимальным. Увеличение диаметра может производиться равномерно по всей глубине вальцовки, или на узких участках с образованием канавок.

Качество и вальцевания вальцовки металла определяется классом оборудования и опытом мастеров. Наша компания использует в своей работе современные многороликовые реверсивные вальцовки с пневматическим приводом и управляемым крутящим моментом. Такие характеристики в сочетании с регулируемой глубиной вальцовки гарантируют высокую прочность соединений.

Отбортовка применяется в основном для получения герметичных разъемных соединений. Труба с такой обработкой торца стала неотъемлемым элементом любой гидравлической и топливной аппаратуры, климатических установок и т.д.

Наилучшим оборудованием для такой операции являются также многороликовые вальцовочные машины, они позволяют получить ровную внутреннюю поверхность отбортовки, без накатов, бороздок и трещин, что гарантирует плотное прилегание к штуцеру, следовательно, герметичность и надежность узла.

Техническое оснащение и опыт персонала позволяют нашей компании выполнять все возможные операции по вальцовке листового металла и отбортовке стальных, медных и алюминиевых труб. Если перед вами возникла задача обеспечить надежную стыковку трубопроводов с помощью этих технологий. Вы можете смело обращаться к нашим менеджерам. Мы сделаем все необходимое и выполним ваш заказ в кратчайшие сроки.

Продукция

Часто под вальцовкой труб понимают еще и ее гибку в вальцах. Часто говорят «вальцевание трубы», но строго говоря, это лишь разновидность гибки метала, ориентированная на профильный прокат с большими габаритами и радиусами гиба. Компания «ИнТехПром» предлагает своим клиентам такой вид обработки трубы.

При вальцовке труб мы используем трехроликовые трубогибные станки. Точность выдержки радиуса гиба при этом составляет порядка 4% от номинального размера.

Точность и качество используемого оборудования позволяют производить гибку профиля по заданному радиусу без царапин и замятий на внутренней стенке заготовки. Профильную трубу большого диаметра удается загнуть только на вальцах, с помощью гидравлической трубогибочной машины.

Такое оборудование не только позволяют выдерживать радиус гиба до 280 мм, но осуществлять обработку и других видов металлопроката, таких как, швеллер, двутавровая балка, уголок.

Стоимость вальцовки различного вида металла

Швеллер,  двутавр

Наименование проката	Размер проката	Цена за 1 м.п., руб.
Швеллер,  двутавр № 5	144
Швеллер,  двутавр № 6,5	166
Швеллер,  двутавр № 8	210
Швеллер,  двутавр № 10	230
Швеллер,  двутавр № 12	270
Швеллер,  двутавр № 14	310
Швеллер,  двутавр № 16	350
Швеллер,  двутавр № 18	360
Швеллер,  двутавр № 20	380
Швеллер,  двутавр № 22	400
Швеллер,  двутавр № 24	430
Труба профильная	Труба профильная 20х20	64
Труба профильная 25х25	76
Труба профильная 40х40	115
Труба профильная 50х50	135
Труба профильная 80х80	174
Труба профильная 100х100	238
Труба профильная 120х80	260
Труба профильная 140х80	316
Труба профильная 140х100	364

Вальцовка листа

Особым спросом пользуется вальцевание металлического листа! Вальцовка листа — незаменимая операция, когда необходимо изготовить нестандартную трубу для нужд конкретного проекта. Наше оборудование позволяет изготавливать из листа трубы длиной до 2500 мм и радиусом внутренней стенки от 125 мм. Толщина листа, обрабатываемого таким образом, лежит в диапазоне от 0,8 мм до 5 мм.

Выполненные проекты

Источник: http://www.itpmet.ru/metalloobrabotka/valtsovka

Вальцевание листового металла

08 мая 2016
Рубрика: Механика | 10 комментариев

В одной из статей блога два с половиной года назад была затронута тема расчета геометрии деталей, получающихся в процессе вальцовки. В этой публикации речь пойдет об определении усилий, возникающих при вальцовке листового металла. Тема интересная…

…и важная не только для специалистов эксплуатирующих листогибочные вальцы, но и для всех, кто, так или иначе, связан с процессом гибки на листогибочных и обычных прессах.

Во всех расчетных формулах для определения усилия гибки листов в качестве одних из главных определяющих параметров фигурируют или предел прочности, или предел текучести металла листовой заготовки. Известно, что в процессе изгиба область, подверженная деформации, упрочняется.

Но на сколько? Иногда это упрочнение учитывают повышающим предел текучести постоянным коэффициентом, как, например, в статье о V-образной гибке.

В программе, представленной в этой статье, повышение прочности будет определено и учтено аналитически по расчетной кривой деформационного упрочнения.

Включаем MS Excel и начинаем рассмотрение решения озвученной задачи на примере вальцовки листового металла на трехвалковой листогибочной машине.

Задача:

Определить возможность гибки и правки обечайки диаметром 1600 мм и длиной 1500 мм из листовой стали С345 (09Г2С) толщиной 18 мм на вальцах марки  И2222.

Из паспортных данных машины известно, что на ней можно изготовить обечайку минимальным диаметром 440 мм и длиной 2000 мм из листовой стали С255 (Ст3 сп5) толщиной 16 мм.

Вальцовка листового металла на трехвалковой машине с подвижным в вертикальной плоскости верхним валком показана на схеме, из которой очевидно, что наиболее нагруженным является верхний валок.

Задачу решим следующим образом:

1. Определим в расчете №1 усилие на верхнем валке при гибке и правке обечайки с предельными размерами из паспорта. То есть узнаем возможности листогибочной машины И2222.

2. В расчете №2 вычислим силы, действующие на наиболее нагруженный верхний валок при гибке и правке интересующей нас короткой трубы из стали С345.

3. Сравним значения сил и сделаем выводы.

Вывод:

Так как усилия на верхнем валке в расчете №2 немного меньше усилий из расчета в Excel №1, то следует вывод: на вальцах И2222 можно изготовить трубу из стали 09Г2С диаметром 1600 мм, длиной 1500 мм с толщиной стенки 18 мм.

Формулы, использованные в расчете:

12. εт=[σт]/E+0,002

13. m=lg([σв]/[σт])/lg(εв/εт)

14. A=[σв]/(g*εвm)=[σт]/(g*εтm)

15. n=A*2(2,59-m)/(E/g*(2+m))

16. Rо=R+s/2

17. rо=Rо/s

18. Rг=Rо/(1+n*rо(1-m))

19. Mг=(A*b*s(2+m))/(2(m+1)*(2+m)*Rгm)*g

20. αг=arcsin ((L/2)/(Rг+D/2+s/2))

21. Pг=2*Mг/(Rг*tg (αг))

22. Rпр=kф*Rг

23. Mпр=(A*b*s(2+m))/(2(m+1)*(2+m)*Rпрm)*g

24. αпр=arcsin ((L/2)/(Rпр+D/2+s/2))

25. Pпр=2*π*Mпр/(Rпр*((π- αпр)*tg (αпр)+1-1/cos (αпр)))

Заключение

Расчет в Excel был выполнен без учета веса верхнего валка. Если учесть этот момент, возможности листогибочной машины увеличатся на 2…3%.

Механические свойства сталей в пунктах 4…7 расчета можно найти в ГОСТ 27772-88 (εт=δ5).

При правке заваренных обечаек изгибающий момент и усилие на верхнем валке возрастают из-за неправильной геометрии подогнутых краев заготовки и усиления сопротивления замкнутого контура.

Коэффициент формы обечайки kф в пункте 11 можно определить по подсказке в примечании к ячейке D13.

Этот коэффициент зависит от способа подгибки краев заготовки:

kф=0,75…0,85 – при вальцовке без подкладного листа с плоскими краями;

kф=0,80…0,90 — при вальцовке без подкладного листа по радиусу;

kф=0,85…0,95 — при вальцовке с подкладным листом:

kф=0,95…1,00 – при гибке на прессе в штампе.

В завершении статьи определим коэффициент упрочнения, о котором упоминалось в самом начале, для каждого из рассчитанных выше вариантов.

K1=Mг1/(Wx1*[σт]1)=37783899/(2000*162/6*245)=1,81

K2=Mг2/(Wx2*[σт]2)=42658644/(1500*182/6*325)=1,62

С уменьшением радиуса гибки листа логично нарастает упрочнение. Используя параметры кривой деформационного упрочнения, можно более точно определять усилия и при V-образной гибке на листогибочных прессах.

Смею предположить, что при использовании предложенной программы вальцовка листового металла станет для вас более понятной и безопасной.

Возможно под заказ развитие программы для других схем вальцовки (трехвалковые машины с подвижными нижними валками, четырехвалковые машины, гибка конических деталей).

Прошу уважающих труд автора скачивать файл с расчетной программой после подписки на анонсы статей в окне, расположенном в конце каждой статьи или в окне вверху страницы!

Желающие поддержать развитие блога могут это сделать, перечислив средства на любой (в зависимости от валюты) из указанных кошельков WebMoney: R377458087550, E254476446136, Z246356405801.

Ссылка на скачивание файла: raschet-usilij-pri-valcoe (xls 82,5KB).

Другие статьи автора блога

Источник: http://al-vo.ru/mekhanika/valcoa-listovogo-metalla.html

Вальцовка и гибка листа и других видов металлопроката

Металлообработка на заказ дает возможность получить точную деталь с заданными параметрами. Этот вид деятельности востребован в широком спектре судо- и машиностроительных производств, авиации, строительстве и прочих направлениях деятельности. Аналогичные операции востребованы не только для листового проката, но и прочих типов продукции из сталей и сплавов, как гибка арматуры.

Методика деформирования хороша тем, что заготовка не подвергается нагреву, а значит структура не претерпевает изменений. При вальцевании и гибке листа на заказ по всей поверхности происходит равномерное изменение формы, что позволяет избежать повреждений и появления локальных нарушений целостности.

В сравнении со сваркой сталь не претерпевает изменений структуры, нет таких неприятных моментов, как непровары, раковины, наплывы и прочие нюансы, устранение которых потребует внедрения в технологический процесс дополнительных операций.

Действия носят различный характер, часто с помощью технологий удается видоизменить готовый прокат, например, в отношении его параметров.

В частности, такая техника, как развальцовка, позволяет увеличить диаметр труб для того, чтобы он соответствовал потребностям проекта. Это удобно, когда нужно привести к определенным параметрам заготовки нестандартных размеров.

Цена вальцовки листа и трубы в данном ключе будет более разумным вложением, нежели производство необходимой продукции в малых объемах на заказ.

Оборудование

Устройства для вальцовки листа и гибки металла достаточно разнообразны.

Первый тип представляет собой различные вариации установок с тремя валками. Самый частый тип выглядит следующим образом: два располагаются внизу, один сверху, лист прокатывается между ними и верхний постепенно опускается до тех пор, пока дуга не приобретет необходимый профиль.

В условиях производственного цеха применяют оборудование с различной степенью автоматизации, устройства оснащаются приводами электрического или гидравлического типов. Цена вальцовки листа зависит от затрат на реализацию методики. Агрегаты громоздкие и способны обрабатывать сырьевые материалы больших толщин.

В условиях дома применяют ручные аналоги, которые называют трубогибами, в них посредством шестерен или напрямую усилие передается от вращающегося штурвала с рычагом на валки, чаще всего на два нижних. Верхний имеет регулировку высоты, но не приводится в движение.

Источник: http://ooo-asteko.ru/valtsevanie-listovogo-metalla/