Вальцы листогибочные.
Как и следует из названия - вальцы - эти листогибочные станки предназначены для гибки листового металла методом проката, т.е. прокручивания листа между цилиндрами (вальцами, валками), которые во время вращения оказывают на этот лист давление, достаточное для изгиба листа в цилиндр.
Результирующие детали называются обечайками, после сварки швов и необходимой обработки они применяются в самых разных целях: в прокладке трубопроводов, строительстве различных сооружений (в том числе мостов), как ёмкости для транспортировки и хранения жидкостей, элементы корпусов ракет, фюзеляжей самолетов и т.д. Формы обечаек, получаемых путем проката через листогибочные вальцы, могут быть не только круглыми, но и эллиптическими, прямоугольными с закругленными краями, а также разомкнутыми.
Листогибочные вальцы являются высокоточным механизмом. Под управлением ЧПУ координация подачи вальцев достигает менее 0,05 мм. Это с одной стороны позволяет получить после гибки высококачественный сварочный шов, а с другой – избежать перекосов в подаче листа и свести нецилиндричность обечайки к минимуму.
Сложность проектирования листогибочных вальцев состоит в том, что с одной стороны, обечайка должна быть как можно длиннее, а с другой – как можно с меньшим радиусом гиба. Если сделать рабочий валок, на который происходит «навивка» детали, длинным и тонким, - он прогнётся и не сможет оказывать необходимое давление на деталь в середине своей длины, результирующая обечайка будет иметь форму мяча для игры в регби. Для производства обечаек малого диаметра верхний - а иногда и боковые вальцы тоже - подкрепляют роликовыми суппортами. Этим достигается необходимая геометрическая точность конечной детали, согнутой на вальцах.
Одним из важнейших показателей, используемых для описания технических параметров листогибочных вальцев, является предел текучести материала заготовки. Измеряется он в мегапаскалях (МПа) и характеризует то давление (не путать с силой), которое нужно приложить к металлу, чтобы он начал «течь», то есть гнуться пластично, без разрывов и трещин. Для обычных сталей предел текучести составляет 240 МПа. Если в качестве заготовки на вальцах используется более прочный материал, то максимальная ширина заготовки и/или толщина материала должны быть уменьшены, иначе увеличится диаметр гиба. Таким образом, для сравнения различных листогибочных вальцев по гибочной способности необходимо иметь следующие 4 параметра: предел текучести материала, максимальную ширину и толщину материала, а также минимальный диаметр гиба, в противном случае сравнение будет некорректным.
Еще одним важным фактором, описывающим работу листогибочных вальцев, является возможность подгибки краёв. Если используется схема с тремя гибочными валками (трёхвалковые вальцы), то при обычном прокате на краях листа остаются прямые участки, длина которых примерно составляет ½ расстояния между осями двух нижних валков. Поэтому в трёх- и четырёх-валковых универсальных листогибочных вальцах кроме прокатного режима есть режим подгибки: смысл его заключается в том, что край листа неподвижно зажимается двумя вальцами и удерживаемый таким образом лист оборачивается вокруг одного из этих двух вальцев третьим валком. Этот процесс напоминает работу листогибочных прессов с поворотной балкой. Для иллюстрации справа приведена схема с четырьмя гибочными валками/вальцами, на ней красный вал выполняет операцию подгибки. Операция подгибки в универсальных листогибочных вальцах позволяет уменьшить длину прямых концов до 1,5-кратной толщины материала. Приставка "универсальный" для вальцев означает наличие у станка операции подгибки.
При применении совместно с листогибочными вальцами специальных устройств, замедляющих подачу листа с одного края заготовки и вытягивающих лист по другому краю, обечайка приобретает коническую форму. При этом конусность может достигать 25-300. Больший угол при вершине конуса получают на самостоятельных (специализированных) устройствах конической гибки. Ассортимент вальцев для специальной гибки достаточно широк и предоставляется по запросу.
Помимо вальцев для специальной гибки существует ряд приспособлений и элементов, облегчающих и автоматизирующих у вальцев процесс формирования обечайки: подающие столы, гидравлические концевые откидные опоры (серьги), центральные и боковые поддерживающие суппорты, подвесные консоли и т.д. Подобные устройства в типовых конфигурациях гибочных вальцев обычно не указываются, однако их изготовление не представляет технической сложности и возможно под заказ.
Представленное в данном разделе листогибочное оборудование является стационарным и оснащено гидравлическим или электромеханическим приводом. Универсальные трёх- и четырёх-валковые гибочные вальцы являются наиболее распространенными. Для тех задач, в которых подгибка краёв не является крайне необходимой, могут быть использованы обычные гидравлические или электромеханические трёхвалковые вальцы.
В приведенной ниже таблице кратко описаны основные различия между универсальными трёх- и четырёх-валковыми гидравлическими листогибочными вальцами:
Универсальные трёхвалковые вальцы с верхним гидроприводным валком
- Во время гибки листов толщиной менее 6 мм из-за недостаточной силы трения между листом и рабочим валком возникает проскальзывание.
- Скорость проката не может превышать 5 м/мин, при дальнейшем увеличении скорости лист заносит влево/вправо.
- Координаты точки зажима листа определяются с погрешностью, управление процессом усложняется.
- Для управления гибкой от оператора требуется высокий уровень квалификации.
- Низкая цена.
Универсальные четырёхвалковые гибочные вальцы
- Прямо противостоящие друг другу верхний и нижний вальцы обеспечивают более высокое сцепление и исключают малейшее проскальзывание даже при работе с тонкими листами.
- Скорость проката может превышать 6 м/мин, при этом качество гибки сохраняется.
- Верхний и нижний вальцы находятся на одной вертикальной оси, это делает простым захват листа по его краю и дальнейший ЧПУ-контроль его продольной подачи.
- Оператор вводит требуемые размеры и параметры гибки в ЧПУ, все остальное делает станок.
- Более высокая стоимость.