Угловые вальцовочные станки являются необходимым оборудованием для гибки и формовки металлических листов и плит в угловые формы для различных производственных целей. В данном руководстве представлен подробный обзор угловых вальцовых станков с описанием принципов их работы, типов, основных компонентов, технических характеристик, преимуществ, способов применения и областей использования в различных отраслях промышленности.
Обзор станков для формовки угловых валов
Угловые вальцовочные станки предназначены для получения непрерывных, точных и однородных профилированных углов из металлических полос и листов. Они формируют повторяющиеся изгибы металла для преобразования плоских листов в профилированные угловые секции.
Основным преимуществом угловой прокатки является ее способность формировать сложные углы и кривые посредством последовательных процессов постепенной гибки. При этом отпадает необходимость в дорогостоящей штамповой оснастке, необходимой для изготовления экструдированных или листогибочных углов. Угловые вальцы, изготовленные на основе прочных стальных рам, обеспечивают высокую долговечность в условиях высокой производительности.
Угловая прокатка предполагает подачу плоской металлической полосы через пирамиду из трех или четырех цилиндрических валков. Верхний валок оказывает давление сверху, а нижние валки поддерживают и подают лист. Регулируя взаимное расположение валков, можно формировать в материале вогнутые или выпуклые изгибы для создания L-, U- и других угловых форм.
По сравнению с листогибочными прессами угловая вальцовка более эффективна и оказывает меньшее напряжение на металл в процессе холодной гибки. Они идеально подходят для изготовления прототипов и мелкосерийного производства. К типичным материалам, подвергаемым гибке, относятся низкоуглеродистая и высокоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, медь, латунь и алюминий.
Основные преимущества машин для формирования угловых валков:
- Непрерывное производство углов большой длины
- Гибкий процесс прокатки для сложных углов и профилей
- Более низкие затраты на оснастку по сравнению со штамповочными или листогибочными прессами
- Применяется для коротких металлических полос и листов
- Идеально подходит для прототипов, заказного и мелкосерийного производства
Типичные области применения профилей с угловыми валками:
- Фермы, рамы, кронштейны, швеллеры для строительства, укрытия
- Автомобильные детали, такие как шасси, прицепы, корпуса трансмиссий
- Перила, защитные ограждения, конвейеры для промышленных установок
- Декоративные молдинги, панели, корпуса для мебели и фасадов
- Сельскохозяйственное оборудование, прицепы, теплицы, уборочная техника
Типы профилегибочных машин для уголков
Угловые вальцы выпускаются в различных конфигурациях в зависимости от ориентации валков, количества используемых роликов и направления загрузки листов. Каждый вариант имеет свои преимущества и ограничения в зависимости от области применения гибки.
Типы углопрокатных станков
| Тип машины | Описание |
|---|---|
| Пирамидальный стиль | Наиболее распространен 4-валковый тип с одним верхним вертикальным роликом и тремя нижними роликами, образующими пирамиду. Позволяет выполнять сложные изгибы. |
| 3 роликовый угловой ролик | Компактные трехвалковые гибочные станки с двумя валками с нижним приводом. Ограничены простыми углами, но экономически эффективны. |
| Прижимной ролик | Предназначен для предварительной гибки листов перед окончательной формовкой. Имеет неприводной прижимной верхний ролик. |
| 4 реверсирование рулона | Усовершенствованная реверсивная конструкция из 4 валиков для обработки сложных углов. Попеременное направление подачи для большего контроля. |
| Вертикальный угловой ролик | Загружает лист вертикально сверху. Применяется в условиях ограниченного пространства пола. |
| Горизонтальный угловой ролик | Лист вводится горизонтально спереди. Требует больше места, но лучше для длинных полос. |
| Кольцевые валики | Использование больших кольцевых штампов для постепенной раскатки углов труб и трубок большого диаметра. |
| Секционные валы | Специальные двух- или трехвалковые стенды для создания сложных профилей швеллеров, балок, рельсов. |
| Седельные валики | Формируется с помощью верхнего и нижнего валика для создания седловидных дугообразных форм. |
| Роликовый выравниватель | Выравнивает листовой материал перед угловой прокаткой с помощью ряда регулировочных валков. |
| Пластинчатые валики | Предназначен для прокатки листов конструкционной стали толщиной до 1 дюйма. |
Сравнение 3- и 4-валковых углопрокатных станков
| Параметры | 3 Угловой ролик | 4 Угловой ролик |
|---|---|---|
| Конфигурация рулона | Два нижних валика, один верхний валик | Пирамидальная форма с 4 рулетами |
| Изгибающая способность | Простые изгибы до 90 градусов | Возможны сложные углы и переменные радиусы |
| Удобство эксплуатации | Быстрая настройка и эксплуатация | Требуется квалифицированная настройка положения валов |
| Учет затрат | Низкая стоимость оборудования, минимальная оснастка | Более высокие инвестиционные затраты |
| Типовые применения | Производство легких изделий общего назначения | Прецизионная металлообработка, изготовление корпусов на заказ |
Основные компоненты машин для формовки угловых валков
Угловые вальцовочные станки имеют надежные компоненты, способные выдерживать высокие усилия формообразования и давления, возникающие при гибке металла. Вот некоторые из основных узлов типичного углопрокатного станка:
Компоненты угловых роликов
- Роллы - Изготавливаются из легированной стали с закаленными поверхностями, выдерживающими многократные изгибы без повреждений. Используются различные диаметры верхнего и нижнего валов.
- Подшипники качения - Сверхмощные подшипники качения, такие как сферические роликовые или конические подшипники, воспринимающие большие нагрузки. Используются подшипники с уплотнениями, смазываемые маслом или консистентной смазкой.
- Механизмы регулировки валов - Позволяет осуществлять точную ручную или автоматическую перестановку валков с помощью реечного, гидравлического и сервоуправления.
- Приводы рулонов - Шестерни или шкивы из закаленной стали передают энергию от главного двигателя к отдельным валкам.
- Система подачи листов - Ролики или механизм захвата с силовым приводом для контролируемой подачи материала.
- Главный приводной двигатель - Высокомоментные мотор-редукторы переменного тока с регулируемой частотой вращения для вальцевания. Отдельные двигатели для подачи.
- Рама и основание - Тяжелая жесткая стальная рама, противостоящая деформации при прокатке. Болтовая или сварная конструкция.
- Электрический шкаф - Приводы двигателей, ПЛК или микропроцессоры, органы управления и дисплеи оператора.
- Защитное ограждение - Полностью закрытый корпус с блокировками для обеспечения безопасности оператора.
- Средства управления - Подвесные кнопки или сенсорный экран для управления положением роликов и подачей материала.
Технические характеристики углопрокатных станков
Угловые вальцы имеют различную производительность и возможности управления в зависимости от модели. Ниже приведены типовые технические характеристики для сравнения различных машин с угловыми роликами:
Технические характеристики углового вальцового станка
| Характеристики | Типовой диапазон |
|---|---|
| Размер ролика | Валки диаметром от 50 до 320 мм |
| Регулировка роликов | Ручное или автоматическое ЧПУ |
| Производительность рулонного привода | Мощность двигателя от 3 кВт до 15 кВт |
| Скорость вращения вала | Переменная скорость от 10 до 45 об/мин |
| Сила качения | Диапазон усилий от 50 до 2000 кН |
| Толщина материала | Производительность по низкоуглеродистой стали от 0,5 до 25 мм |
| Сформированные углы | До 130 градусов на стальных полосах |
| Вес машины | От 1500 до 8000 кг приблизительно. |
| Управление | ПЛК/ЧПУ с сенсорным экраном HMI |
Технические характеристики конструкции и компоновки
- Количество верхних и нижних валов
- Диапазон регулировки роликов
- Открытая и закрытая высота
- Площадь и планировка
- Эргономика при подаче и разгрузке
- Передняя или задняя загрузка листов
- Защитные ограждения с блокировками
Технические характеристики
- Сила и момент качения
- Скорость и точность прокатки
- Диапазон скоростей подачи
- Точность выравнивания
- Качество обработки поверхности
- Повторяемость и точность
Промышленное применение угловой роликовой штамповки
Процесс угловой прокатки позволяет гибко изгибать металлы в различных угловых сечениях. Вот некоторые из распространенных областей применения в различных отраслях промышленности:
Применение угловой прокатки
| Промышленность | Типовые применения |
|---|---|
| Строительство | Кровельные фермы, обрешетка, стеновые стойки, облицовочные швеллеры |
| Инфраструктура | Дорожные знаки, столбы освещения, дорожные ограждения, поручни |
| Автомобильная промышленность | Шасси, прицепы, самосвальные кузова, корпуса трансмиссий |
| Железные дороги | Тележки, грузовые вагоны, пассажирские вагоны |
| Аэрокосмическая промышленность | Ребра и стрингеры летательных аппаратов, гидравлические трубы, капоты двигателей |
| Судостроение | Изготовление корпусов и палуб, люков, мачт, перил |
| Мебель | Каркасы столов, шкафы, декоративные секции |
| сельское хозяйство | Агрегаты, комбайны, прицепы, силосные ямы, тепличные конструкции |
В промышленных условиях типичными деталями углового проката являются:
- Кронштейны, корпуса, рамы, основания
- Каналы, балки, специализированные профили
- Защитные ограждения конвейеров, защитные клетки, лестницы
- Резервуары, бункеры, цилиндрические сегменты
- Декоративная лепнина, прядение, купола
Технологические возможности угловой прокатки
Угловая вальцовка позволяет гибко изготавливать изделия различной геометрии за счет поэтапной гибки. Вот некоторые из распространенных форм углов, которые могут быть сформированы:
Технологические возможности угловой прокатки
| Форма | Описание |
|---|---|
| Равные ножки | Углы 90 градусов с ножками одинакового размера |
| Неравные ноги | Г-образные углы с неравными размерами ножек |
| Выпуклые углы | Внешние изогнутые углы |
| Вогнутые углы | Внутренние криволинейные или повторные углы |
| Смещенные углы | Асимметричные углы |
| Переменные углы | Постоянно меняющиеся углы |
| Изгибы малого радиуса | Малые радиусы до 10 мм |
| Тяжелые углы | Толщина профилей до 25 мм |
| Раскатные кольца | Круглые и эллиптические формы |
| Сортовой прокат | Балки, швеллеры, рельсы |
| Конусная прокатка | Усеченные конусы и изогнутые сегменты |
Преимущества и достоинства угловой прокатки
Процесс угловой прокатки обладает уникальными преимуществами по сравнению с другими методами гибки металла:
Преимущества угловой прокатки
| Преимущества | Описание |
|---|---|
| Отсутствие затрат на штамп | Отпадает необходимость в использовании дорогостоящих штампов. Экономия на оснастке. |
| Быстрая установка | Быстрая и легкая переналадка между конфигурациями деталей. |
| Экономия материалов | Снижение потерь за счет постепенной гибки. |
| Близкие допуски | Постоянный контроль допусков до +/- 0,5 мм |
| Не требуется нагрев | Холодная штамповка позволяет избежать металлургических изменений под действием тепла. |
| Отделка деталей | Более гладкая поверхность, чем у листогибов, изготовленных на листогибочном прессе. |
| Снижение напряжений | Постепенное изгибание сводит к минимуму вероятность появления трещин. |
| Нестандартные детали | Легко адаптируется к новым пользовательским профилям. |
| Деформация света | Сохраняет механические свойства материала. |
Производители углопрокатных станков
К ведущим производителям оборудования для формирования угловых валков относятся:
Лучшие производители угловых роликов
| Компания | Описание |
|---|---|
| Baileigh | Американская марка металлообрабатывающего оборудования, предлагающая недорогие вальцовочные станки. |
| Carell | Итальянская компания, производящая высококлассные угловые вальцы с ЧПУ длиной до 3 м. |
| Ермаксан | Турецкий производитель, специализирующийся на производстве металлообрабатывающих станков, в том числе угловых вальцов. |
| Haco | Под маркой Atlantic выпускаются тяжелые ручные, гидравлические и углопрокатные станки с ЧПУ. |
| Лиен Сянь | Тайваньская компания, выпускающая экономичные угловые ролики пирамидального типа. |
| Metform | Индийский производитель предлагает угловые, профильные и листогибочные вальцы. |
| Samco | Ведущий европейский бренд, выпускающий современные 4-валковые гибочные станки с оптическим управлением. |
| Simasv | Итальянская компания, выпускающая широкий спектр металлообрабатывающего оборудования. |
| SweBend | Шведская компания, специализирующаяся на производстве высокоточных листогибочных станков с ЧПУ и угловых роликов. |
Как выбрать углопрокатный станок
Основные факторы, которые необходимо учитывать при выборе углопрокатного станка:
Рекомендации по выбору угловых роликов
| Параметр | Соображения |
|---|---|
| Изгибающая способность | Максимальный угол, толщина, ширина зависят от условий применения. |
| Объем производства | Скорость, функции автоматизации для больших или малых объемов. |
| Сложность углов | Типы валков и средств управления, необходимых для получения требуемых форм. |
| ** Точность**. | Допуски и требования к повторяемости. |
| Соображения, связанные с затратами | Капитальные вложения, эксплуатационные расходы, затраты на оснастку. |
| Ограничения по площади | Площадь рабочей поверхности станка, необходимые зазоры. |
| Навыки работы оператора | Необходим уровень автоматизации или ручного управления. |
| Техническое обслуживание | Удобство доступа к обслуживанию валов и приводов. |
| Безопасность | Адекватные средства защиты, аварийные остановки, блокировки. |
| Репутация поставщика | Опыт работы, поддержка при установке, послепродажное обслуживание. |
- Приоритетность таких ключевых факторов, как производительность гибки, точность, скорость и стоимость
- Учет долгосрочных потребностей и планов расширения
- Получите демонстрацию и образцы оборудования до принятия решения о покупке
- Сравнение гарантийных обязательств, наличия запасных частей и стоимости обслуживания
Стоимость машин для формовки угловых валков
Углопрокатное оборудование представляет собой значительную инвестицию для цехов по производству металлоконструкций. Ниже приведен обзор типичных затрат:
Стоимость углопрокатного станка
| Компонент затрат | Подробности | Диапазон цен |
|---|---|---|
| Стоимость оборудования | Варьируется в зависимости от размера, автоматизации и точности | $8000 - $200 000 |
| Стоимость доставки | От 5% до 15% стоимости оборудования в зависимости от местоположения | $500 - $15 000 |
| Установка | Как правило, оплачивается поставщиком отдельно | $1000 - $5000 |
| Инструментальная оснастка | Специальные валики, направляющие для конкретных работ | $500 - $2000 |
| Обучение операторов | Рекомендуется для безопасной эксплуатации | $1500 вверх |
| Техническое обслуживание | Распространены годовые сервисные контракты | $2000+ в год |
| Расходные материалы | Масла, смазки, фильтры | $500+ в год |
Типичный ценовой диапазон:
- Ручные ролики пирамидального типа - $8 000 - $30 000
- Гидравлические угловые вальцы с ЧПУ - $30 000 - $80 000
- Высокоточные гибочные станки - $80 000 - $200 000
Советы по снижению затрат:
- Рассмотрите возможность использования качественного подержанного оборудования, чтобы сэкономить на первоначальных затратах
- Переговоры о ценообразовании в сочетании с другими машинами
- Снижение затрат на техническое обслуживание за счет обучения собственных механиков
- Снижение затрат на расходные материалы за счет заключения договоров на оптовые закупки
- Инвестиции в усовершенствованные модели требуются только в случае необходимости повышения точности
Монтаж и наладка углопрокатных станков
Правильный монтаж является важнейшим условием оптимальной работы и долговечности углопрокатных станков. Вот некоторые основные рекомендации:
Установка угловых роликов
- Подготовить подходящий фундамент - железобетонную или стальную конструкцию
- Оставьте вокруг машины свободное пространство в 1 метр для работы и обслуживания
- Использование прецизионных рычагов для проверки центровки
- Надежно закрепите машину с помощью химикатов или расширительных болтов
- Подключение линий электропитания к шкафу управления
- Обеспечить достаточное освещение помещений и аварийные выключатели
- При необходимости установить дополнительные защитные ограждения
- Тестовый запуск машины на холостом ходу и под нагрузкой после установки
- Окончательная проверка центровки после пробного пуска
- Нанесение антикоррозионных покрытий на открытые части машин
- Обеспечьте надлежащее подключение к выхлопным системам, если таковые имеются
- Обучение операторов правильной эксплуатации оборудования и технике безопасности
Установка угловых роликов
- Перед использованием очистите и смажьте все движущиеся части
- Установка расстояния между роликами и зазора в зависимости от толщины материала
- Регулировка высоты нижних валов на необходимый угол с помощью градуировки
- Запрограммируйте глубину верхнего положения валков для требуемого радиуса изгиба
- Установка скорости вращения приводного двигателя для оптимальной скорости формования
- Запрограммировать управление подачей листов на увеличение длины
- Установить направляющие для листов и обратные проушины на требуемую ширину
- Тестирование образцов и проверка качества
- Точная настройка параметров роликов для достижения заданных параметров изгиба
- Обеспечение достаточного количества смазочных материалов в процессе производства
Эксплуатация станков для формирования угловых валов
Для достижения безопасной и оптимальной производительности углопрокатных станков важно соблюдать правила эксплуатации:
Работа углового валика
- Во избежание порезов при работе с металлическими листами надевайте рабочие перчатки
- Перед подачей убедитесь, что материал чист и не имеет заусенцев
- Регулировка направляющих и упоров листов в соответствии с требуемыми размерами
- Использование подъемного оборудования для погрузки тяжелых металлических плит
- Подача листа с сохранением постоянного расстояния от валов
- Установка постоянной скорости подачи материала для равномерной прокатки
- Контроль уровня энергопотребления машины в процессе эксплуатации
- Нанесите правильную разбрызгивающуюся смазку на валки во время работы
- Проверка готовых углов на наличие дефектов и однородность
- Во избежание царапин укладывайте сформированные заготовки на деревянные салазки
- Соблюдать запрограммированные последовательности операций на станках с ЧПУ
- Сообщайте о любых аномальных вибрациях, утечках или шумах
- Немедленная остановка работы при обнаружении застревания или превышения нагрузки
- Поддержание чистоты вокруг валков и мест подачи материала
Меры предосторожности
- Держите руки вдали от мест защемления и зон скатывания
- Обеспечение безопасной укладки листового материала во избежание опрокидывания
- Надевайте защитные очки и обувь со стальными носками
- Обеспечьте доступность аварийного выключателя для оператора
- Соблюдение процедур блокировки и маркировки при техническом обслуживании
- Не приближайтесь к машине во время тестового бега или пробежки
- Не кладите на оборудование инструменты во время работы
Техническое обслуживание углопрокатных станков
Правильное техническое обслуживание является залогом максимальной безотказности и надежности систем формирования угловых валков. Ниже приведены некоторые важные рекомендации по техническому обслуживанию:
Обслуживание угловых роликов
| Деятельность | Частота | Подробности |
|---|---|---|
| Генеральная уборка | Ежедневно | Удаление грязи, металлической стружки и масляных отложений |
| Осмотр поверхности валков | Ежедневно | Проверьте, нет ли царапин и повреждений. Замените изношенные валы. |
| Смазка подшипников | Еженедельник | Смажьте подшипники. Проверьте наличие люфта. |
| Осмотр цепей/приводов | Еженедельник | Проверьте натяжение и износ. Смажьте цепи. |
| Осмотр электрооборудования | Ежемесячно | Проверьте соединения, наличие признаков перегрузки. |
| Осмотр зубчатых колес | Ежемесячно | Проверьте износ, люфт, при необходимости замените. |
| Проверка гидравлической системы | Ежемесячно | Проверьте уровень жидкости, наличие утечек, уплотнения цилиндров. |
| Затянуть анкерные болты | Ежеквартально | Повторно затяните болты основания в соответствии со спецификацией. |
| Проверка выравнивания | Ежеквартально | При необходимости выровняйте валики. |
| Заменить подшипники роликов | Ежегодно | Исходя из времени работы. |
| Осмотр датчиков | Ежегодно | При необходимости замените датчики приближения. |
- Соблюдение рекомендованного графика смазки всех движущихся частей
- Держите в запасе часто изнашиваемые детали, такие как ролики, подшипники
- Обучение обслуживающего персонала поиску и устранению неисправностей и аварийных ситуаций на оборудовании
- Планирование профилактического обслуживания во время плановых простоев оборудования
- Документирование всех работ по техническому обслуживанию для отслеживания и анализа
Поиск и устранение неисправностей при прокатке углов
Устранение неисправностей углопрокатного станка
| Выпуск | Возможные причины | Поправка |
|---|---|---|
| Прокатные уголки за пределами спецификации | Неправильные настройки валов | Сброс валков и повторное испытание на изгиб |
| Царапины на поверхности | Поврежденные/загрязненные рулоны | Одеть или заменить валики. Очистить поверхности. |
| Чрезмерная вибрация | Несогласованные валы | Выровнять и заново затянуть валики |
| Неравномерность изгибов | Неправильная скорость подачи | Регулировка скорости подачи материала |
| Заедание оборудования | Недостаточная смазка | Увеличить количество смазочного материала |
| Громкий шум из коробки передач | Поврежденные шестерни/подшипники | Осмотр и замена изношенных деталей |
| Негерметичность гидравлической системы | Поврежденные уплотнения/шланги | Определить источник утечки. Заменить уплотнения/шланги. |
| Нет мощности | Сработавший выключатель | Сбросьте прерыватель. Проверьте наличие короткого замыкания. |
| Угловое отклонение | Изношенные подшипники качения | Осмотр и замена поврежденных подшипников |
| Следы царапин | В валках имеются обломки | Тщательно очистите поверхности валков |
| Перегрев двигателя | Ослабленные электрические контакты | Подтяните разъемы. Проверьте изоляцию. |
- Внимательно отслеживать последовательность прокатки углов для выявления источников проблем
- Анализ аварийных сигналов и журналов неисправностей электрических/гидравлических систем
- Методично выявлять первопричину проблем до их устранения
- При необходимости обращайтесь к руководствам по устранению неисправностей поставщика
- Соблюдение рекомендованных графиков капитального и профилактического ремонта
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какую толщину низкоуглеродистой стали можно гнуть на угловых роликах?
О: Стандартные углопрокатные станки могут гнуть низкоуглеродистую сталь толщиной до 10 мм. Усиленные вальцы могут формировать углы толщиной до 25 мм.
Вопрос: Какие типы валков используются в углопрокатных станках?
О: Используются валки из легированной стали с закаленным износостойким наружным слоем. Различные диаметры верхних и нижних валков.
Вопрос: Какая точность может быть достигнута при использовании процесса угловой прокатки?
О: Современные угловые вальцы с ЧПУ позволяют достичь допусков +/- 0,5 мм на сформированные углы.
Вопрос: Какие двигатели приводят в движение валки углопрокатного станка?
О: Высокомоментные низкоскоростные асинхронные двигатели переменного тока или серводвигатели используются с редукторами.
Вопрос: Каковы типичные затраты на техническое обслуживание угловых роликов?
О: Примерно 2-3% стоимости машины в год на запчасти и сервисные контракты.
Вопрос: Какие меры предосторожности необходимы при прокатке углов?
A: Защитные ограждения, аварийные остановки, блокировки, защитные очки и обувь со стальными носками для обеспечения безопасности оператора.
Вопрос: В чем разница между пирамидальными и 4-валковыми угловыми роликами?
О: Пирамидальный стиль имеет один верхний валик, а 4-х валиковый - два вертикально противоположных валика, что позволяет лучше контролировать процесс.
Вопрос: Как рассчитать тоннаж, необходимый для прокатки груза?
Ответ: Тоннаж зависит от предела текучести материала, толщины и угла. Поставщики могут предоставить графики производительности.
Вопрос: Для чего используются угловые ролики с ЧПУ?
A: ЧПУ позволяет легко программировать сложные профили. Используется там, где требуется высокая точность.
Вопрос: Какие факторы определяют цену углопрокатного станка?
О: На цену влияют размер ролика, усилие гибки, особенности автоматизации, уровень точности и дополнительные принадлежности.