С развитием металлургии сильно возросли требования и к используемому в данной области оборудованию, так что современный высокопроизводительный прокатный стан отличается от своих предшественников.

1 Назначение и роль прокатного стана

Одной из самых важных областей промышленности является производство металла, и с этим поспорить довольно тяжело, ведь от того, насколько развита данная отрасль, зависит не только состояние народного хозяйства, но и экономика всего государства. При этом стоит учитывать, что потребность человечества в этом прочном материале постоянно растет. Поэтому сейчас практически невозможно представить себе промышленную область, где бы не участвовала металлургия. Она применяется и в машиностроении, и в строительстве, и в кораблестроении – в общем, список можно продолжать и продолжать. Завершающим же технологическим этапом производства столь нужного материала является получение проката.

Безусловно, добиться результата можно, только используя специальное оборудование, которое путем пластической деформации осуществляет прокат. Вообще, на производстве слаженно работает целый комплекс машин, в их функции входит не только основная операция, но и ряд вспомогательных. Это, например, подача сырья, калибровка материала, кантовка, а также транспортировка уже готовой продукции. Кроме того, автоматизированы и такие процессы, как резка, маркировка, правка, упаковка и, конечно же, передача на склад. Но в этой статье мы разберем именно стадию проката и соответствующие агрегаты.

2 Какие могут быть виды прокатных станов?

Виды прокатных станов можно разделить по назначению в зависимости от типа выпускаемого продукта. Так существуют заготовочные и обжимные станы, к последним относятся слябинги и блюминги. Это своего рода черновое оборудование, в их функции входит переработка большого слитка металла в заготовку, поступающую в дальнейшем на прокатку в другие цеха, продукция на разных типах этих станков различается геометрической формой. После них материал идет на сортовые, трубные либо же проволочные машины, где происходит более специализированный прокат.

Сортовые станы имеют достаточно разнообразные возможности. Так, на них изготавливаются многие , балки, уголки, разные типы профилей, рельсы и широкополосная сталь. Типы этих машин делятся в зависимости от заданной программы, так существуют крупносортные, среднесортные, рельсопрокатные, а также установка MPS для изготовления профилей. Листовые агрегаты могут быть как горячей, так и холодной прокатки. Выпускаемая продукция делится в зависимости от габаритов на плиты толщиной от 50 до 350 мм, 3–50 миллиметровые листы и полосы (1,2–20 мм). Последние, как правило, сматывают в рулоны весом до 50 тонн.

С трубопрокатным оборудованием все ясно уже из его названия, оно необходимо для получения различного диаметра. Так производят следующие изделия:

• на непрерывно удлинительном стане выходит продукция сечением до 110 мм;
• на короткоправочном – 60–450 мм,
• трехвалковый стан выпускает толстостенные трубы с пониженной разностенностью, диаметр которых составляет 35–200 мм;
• для получения бесшовных труб довольно большого диаметра (400–700 мм) нашли свое применение пилигримовые агрегаты.

Последний тип прокатного оборудования – специальное (деталепрокатное), на котором осуществляется производство труб и профилей длиной не более трех метров, а также шаров, винтов, гнутых профилей, ребристых труб, зубчатых колес и т. д. Далее эти заготовки дорабатываются уже непосредственно в автомобильной, мебельной либо иной промышленности.

3 Устройство прокатного стана – особенности механизмов

Устройство прокатного стана включает три основных узла: рабочие клети, электродвигатели и передаточные устройства. В состав первых входят валки, установочные механизмы, станины плитовины и проводки. Электродвигатели же выполняют одну из самых важных функций – вращают валки посредством передаточных устройств, состоящих в большей степени из муфт, шестерен и шпинделей.

Главной характеристикой обжимных и заготовочных станков является диаметр рабочего валка, если же участвуют сразу несколько клетей, тогда руководствуются только численными показателями чистовой, именно значение ее параметра обычно упоминается в названии.

Сортовое оборудование обычно состоит из нескольких последовательно расположенных клетей, так, например, универсальные станы имеют 5 или 3 клети, из которых 3 или 2, соответственно, имеют горизонтальные валы диаметром приблизительно 1350 мм, а сечение валов у оставшихся – около 800 мм. Толстолистовые станы обычно имеют одну или две клети, дина же валков составляет 3500–5500 мм, очень часто с целью обжатия боковых кромок они оснащаются дополнительными клетями с вертикальными валками. Наиболее же распространенными среди агрегатов для прокатки полос являются широкополосные, количество клетей в них от десяти до пятнадцати, длина бочки валов колеблется в пределах 1500–2500 мм. Они также имеют и дополнительные клети с вертикальными валками.

Как видно, иногда эти агрегаты могут занимать очень много места. А вообще, трубопрокатное оборудование в основном состоит из 3 станов, так как сначала осуществляется прошивка отверстия в заготовке путем винтовой прокатки, затем данную заготовку следует вытянуть в трубу, и последней операцией является калибровка, т. е. достижение необходимого диаметра. Основой деталепрокатных механизмов является принцип винтовой и поперечной обработки.

4 Можно ли сделать прокатный станок своими руками?

Безусловно, если говорить о крупном промышленном производстве, то здесь ни о какой самодеятельности не может идти и речи, но для домашнего использования можно сделать прокатный станок своими руками. Однако не надо недооценивать подобное оборудование, так как с его помощью можно не только получать проволоку разного сечения, но и осуществлять рихтовочные работы или резать листовые материалы, толщина которых не будет превышать полмиллиметра . Итак, нам понадобятся две стойки, верхняя плита, 4 винта М10 и, соответственно, такие же болты, стальной прут диаметром 5 см, втулки и подшипники из бронзы, пружины и упоры, 2 шестеренки и зубчатое колесо.

Соединяем стойки с плитой винтами и болтами так, чтобы получился достаточно прочный остов-клеть. Из прутка вытачиваются 2 валика, с целью увеличения их твердости следует осуществить закалку. Нижний вал монтируется в стойки посредством бронзовых втулок-подшипников, а верхний крепится в ползунах, так он свободно сможет перемещаться по вертикали. Чтобы ограничить их ход вверх, в плите монтируются специальные упоры, ну а снизу устанавливаются пружины, которые стремятся раздвинуть валки.

Обеспечение синхронного поворота упоров происходит за счет зубчатой передачи, расположенной на верхней плите. В ее состав входит зубчатое колесо на оси, запрессованной в центре пластины, оно передает крутящий момент посредством шестеренок, находящихся на хвостовике упоров. Так можно регулировать величину зазора. На нижнем валике есть рукоятка, при ее вращении он прокручивается и передает крутящий момент посредством все той же зубчатой передаче верхнему.

Благодаря специальным насадкам, например дисковым ножам, можно осуществить резку листового металла, а цилиндрические валки с фасонными канавками позволят произвести проволоку нужного сечения. Если же необходимо накатать ребра жесткости, то тут понадобятся валики с симметричным расположением паза и гребня. В общем, возможности данного станка, учитывая то, что он делается в домашних условиях, просто впечатляют.

Стандартные профильные трубы квадратного или прямоугольного сечения, благодаря высокой прочности на изгиб при малом весе широко применяются в строительстве. В случаях превышения допустимых значений нагрузки, которые возникают при сильных изгибах, изделия деформируются и разрываются. Исключить негативные последствия позволяет применение труб с усиленным профилем.

Станок усиления профильной трубы

Под усилением подразумевают формирование рёбер на углах квадратного или прямоугольного профиля в процессе прокатки на вальцах специальной формы.

Трубы с усиленным профилем характеризуются высокой прочностью на изгиб, применяются для создания изогнутых конструкций любой степени сложности.

Усиление профиля осуществляется на специализированном оборудовании.

Область применения

Для получения нужной конфигурации профильные трубы последовательно обрабатываются на станках для усиления профиля, кузнечном блоке и на трубогибе.

Трубогиб позволяет согнуть профильные трубы по продольному сечению по заданному радиусу. Такие изделия применяются при монтаже навесов, беседок, козырьков.

Усиление – необходимый этап подготовки профильной трубы к изготовлению завитка методом холодной ковки. Кузнечный блок позволяет создать декоративные элементы из труб с квадратным или прямоугольным сечением, изогнутых самым причудливым образом. Полученные изделия отличаются объёмностью, лёгкостью, низкой ценой.

Конструкция

Станок для усиления профиля по принципу работы и по конструкции во многом напоминает обычный прокатный станок.

Кроме станины и привода движения, основными узлами станка для усиления профильной трубы являются:

1. Нижний (опорный) вал – 1 шт. Является ведущими, с его помощью трубы перемещаются.
2. Верхний вал – прижимной. Осуществляет деформацию профиля – прижимает трубу к нижнему валу.

Подающий и приёмный валы надёжно крепятся на массивное основание (корпус), оно должно обеспечивать устойчивость установки во время работы. Механизм подачи обеспечивает вращение валов вокруг своей оси.

Технология процесса

Процесс усиления на простейшем станке выполняется последовательно, с двумя установками труб:

• 1-ый шаг – установка трубы на вальцы.
• 2-ой шаг – прокат первых 2-х симметричных сторон.
• 3-ий шаг — переустановка трубы (поворот на 90 0).
• 4-ой этап — прокат вторых 2-х симметричных сторон профиля.

Станок для усиления профиля

Усиление профиля выполняется на станке холодной ковки, оборудованном роликами для сдавливания профильной трубы перед гибкой в завиток.

Профильная труба

Процесс вальцовки зависит от толщины стенок профильных труб и марки материала, из которого они изготовлены

Приводной механизм

По принципу работы существуют разные виды проводных механизмов:

• ручной;
• электрический;
• гидравлический.

Станок с ручным приводом отличается простой конструкцией, компактностью, рассчитан на небольшие объёмы работ. Работать на нём сможет только физически развитый человек. Деформировать металл придётся при помощи мышечной силы.

Станок с электроприводом для усиления профильной трубы так же занимает не много места. Работает он от электродвигателя, производительность – высокая.

Оборудование с гидроприводом слишком громоздкое. Позволяет прокатать профильную продукцию с максимальными размерами. Предназначено для больших объёмов работ.

Функциональность

Повышенным интересом пользуются многофункциональные модули стационарного типа, которые оснащены:

• вальцами для усиления профильной трубы;
• вальцами для раскатывания концов заготовок в виде художественных элементов;
• кузнечным блоком для холодной ковки.

Все операции выполняются без переналадки оборудовния и смены инструмента. Модули позволяют изготовить различные декоративные кованные элементы разного размера и требуемой формы.

Примером многоцелевой установки является блок усиления с прокаткой гусиных лапок (ПГЛ), выпускающийся серийно, приспособленный для нескольких операций:

• усиление по типу «гусиные лапки» (обжимка, сдавливание);
• раскатывание концов заготовки.

После такой обработки труба полностью готова для изготовления декоративного завитка на кузнечном блоке.

Изготовление станка своими руками

Не всегда есть смысл приобретать профессиональный станок. Для разовых работ больше подойдут простейшие установки, сделанные своими руками. Главное, иметь чертежи, тщательно изучить принцип устройства и работу станка, подобрать качественные материалы для заготовок и необходимые инструменты для сборки.

Схема

Принципиальная схема станка для проката 2-х видов сечений профиля в разрезе. На её основании можно получить представление о конструкции и сопряжении основных узлов и принципе обработка труб. В данном случае, верхний вал является ведущим.

Схема станка

Комплектующие детали

Комплектующие вальцевателя прокатки не должны иметь сколов, выбоин, иметь приличный запас прочности, изготавливаться из определённых марок стали.

Валы, оси вытачивают на токарном станке. Некоторые комплектующие можно купить в магазине или снять с других механизмов, например:

• самоцентрирующиеся подшипники качения (4 шт.);
• звёздочки (4 шт.);
• цепь от велосипеда, мопеда.

Для сборки каркаса (основания) потребуется металлопрокат (швеллер, трубы), листы толщиной 5-10 мм. Основание обеспечивает стабильность установки в процессе работы.

Сборка каркаса

Вальцы (по 2 шт. каждого вида) для усиления профиля лучше выточить из легированной стали, для небольшого объёма работ подойдёт и Ст3, Ст10. Заготовки вальцов подвергают закаливанию.

Вальцы и оси должны многократно превосходить по твёрдости обрабатываемые трубы. В противном случае, вальцы придётся часто заменять новыми. Твёрдость вальцов на профессиональных установках не менее 52 НRС.

Инструменты

При сборке станка потребуются навыки (а так же соответствующее оборудование):

• токаря;
• сварщика;
• слесаря.

Крепление сваркой в некоторых местах можно заменить резьбовыми соединениями.

Необходимые инструменты:

• дрель, с набором свёрл;
• гаечные ключи разного размера;
• уровень для выставления лини горизонта;
• штангенциркуль, рулетка.

Конструкция входящих деталей

По краям вальцов вытачивают специальные валики, которые надёжно фиксируют положение трубы во время проката.

Вальцы

Получить размеры вальцов для протяжки профиля можно с комплекта от профессиональных установок. Чертежи вальцов и осей по полученным размерам не сложно разработать самому. Ниже представлен пример чертежа.

Чертеж вальцов

Прокатка каждого размера профиля выполняется вальцами соответствующих размеров. Сделать модель со съёмными элементами не просто, по этой причине вальцы для усиления профильной трубы при сборе станка своими руками рекомендуется делать многоступенчатыми. Это позволит проводить обработку труб разных размеров без переустановки вальцов.

Обе оси имеют одинаковые размеры, но различную длину. На более длинной оси (ведущей) закрепляют рукоятку движения. Ниже представлен чертёж оси с посадочным местом под рукоятку.

Чертёж оси с посадочным местом под рукоятку

Сборочные работы

Каркас создаётся постепенно, по мере сборки остальных деталей. Отдельные элементы основания соединяют между собой сваркой или крупногабаритными болтами.

Расстояние между верхней и нижней осью зависит от диаметров вальцов. При неимении точных сборочных чертежей размеры между осями определяют опытным путём:

• устанавливают вальцы на оси;
• вымеряют расстояние между осями;
• высверливают отверстия на боковых стенках каркаса под установку подшипников;
• затем оси убирают в сторону, занимаются установкой подшипников.

Соединение оси и вальцов осуществляется несколькими способами:

• при помощи шпонки, размером около 8х8 мм;
• сваркой через заранее просверленные потайные несквозные отверстия, выполненные сверлом большого диаметра.

Второй способ доступен, если имеется аппарат для ручной электродуговой или полуавтоматической сварки.

Далее ось вставляется в подшипник, который предварительно закрепляется в буксе, заранее приваренной к стенке каркаса с внутренней стороны. Надёжность крепления – максимальная. В первую очередь оси с вальцами устанавливают в ту боковую стенку каркаса, где предполагается расположить цепную передачу. Затем оси вставляются в подшипники, закреплённые на 2-ой боковой стенке каркаса.

После установки основных элементов укрепляют каркас:

• сварочными швами;
• резьбовыми соединениями.

Сборка цепного механизма на практике так же происходит с определением размеров по месту:

• на нижнюю ось устанавливают 1-ю звёздочку;
• на верхнюю ось – 2-ю звёздочку;
• примеривают цепь, намечают расположение ещё 2-х звёздочек.

Сборка цепного механизма

Вальцы должны вращаться без затруднения при натянутой цепи. Рукоятка приваривается к ведущей оси в последнюю очередь.

Цепной механизм

Для механизма подачи движения в виде червячной передачи необходимо запастись шестерёнками нужного размера.

Механизм подачи движения

Особые требования предъявляются к соосности вальцов: они должны располагаться в одной вертикальной плоскости и быть строго параллельными. Любое нарушение соосности приведёт к неравномерному сдавливанию профиля, что значительно снизит качество проката.

Станок, сделанный в домашних условиях специально для усиления профильных труб, не должен в процессе работы представлять опасность для человека. При сборке следует:

1. Максимально надёжно фиксировать все движущиеся детали. Исключить их отскакивание в процессе работы.
2. Предусмотреть защитные заслонки.

Правильно собранные самодельные установки не уступают профессиональным моделям по качеству выпускаемых изделий.

При изготовлении металлоконструкций из профильных труб необходимость в их сгибании возникает часто. Арочные перекрытия, каркасы теплиц, элементы детских площадок - вот лишь небольшой перечень объектов, требующих монтажа скруглённых профилей. На производстве для получения труб с заданным радиусом кривизны используют специальное оборудование. Учитывая громоздкость и высокую стоимость таких станков, для нерегулярного использования в бытовых целях их приобретение нецелесообразно. Для домашней мастерской или гаража профилегиб можно изготовить своими руками. Всё, что для этого понадобится, найдётся в той же мастерской или отыщется по гаражам друзей и знакомых. Заинтересовались такой конструкцией? Тогда облачайтесь в рабочую одежду и беритесь за дело!

Профилегибочный станок. Для чего он нужен?

Универсальный производственный гибочный станок

О назначении профилегибочного станка говорит его название. Это сгибание металлических профильных труб в целях получения определённого радиуса закругления на необходимом участке или по всей длине заготовки. Воспользовавшись профилегибом, или по-другому трубогибом, можно выполнить несколько технологических операций с металлопрокатом различного типа:

• сгибание металлического прутка или арматуры, включая заготовки из пружинистой стали;
• гибка профильного металлопроката квадратного или прямоугольного типа;
• получение колен из круглых труб или их сгибание под нужным углом;
• скругление деталей любой длины из сортового проката (уголки, двутавры, швеллеры).

Существует несколько моделей гибочных станков. Одни позволяют прилагать усилия только на определённом участке заготовки. Другие прокатывают трубу между роликами, осуществляя давление по всей длине. Почему-то именно последние получили у специалистов название «профилегибы», хотя и те и другие напрямую относятся к оборудованию одного типа. Кстати, прокатывание заготовки позволяет без предварительного нагрева получить изделие сложной конфигурации, причём изгибы можно сделать под углом от 1° до 360° в произвольных плоскостях.

Профилегиб прокатного типа

Так же, как и промышленные аналоги, самодельные профилегибы имеют электрический привод или работают на мускульной тяге. Разумеется, использование электродвигателя позволяет не только облегчить процесс обработки заготовок, но и значительно его ускорить.

Классификация профилегибов

В зависимости от типа привода, который, в свою очередь, непосредственно влияет на мощность и производительность станка, профилегибы разделяют на несколько типов.

Гидравлические станки

Профилегибочный станок с гидравлическим приводом. Мощный и очень дорогой

Гидравлические трубогибы представляют собой промышленное оборудование, поэтому имеют высокую мощность и предназначены для стационарной установки. Такие агрегаты используют преимущественно в условиях мелкосерийного и серийного производства, когда требуется получить большое количество однотипных заготовок. Гидравлический привод полностью снимает нагрузку с оператора, предоставляя ему возможность управления станком нажатием кнопок.

Достоинства гидравлических станков:

• высокая скорость работы;
• полное отсутствие ручного труда;
• простота эксплуатации;
• возможность изгиба профиля большого сечения.

К недостаткам устройств этого типа относится высокая стоимость, стационарная конструкция и сложность, обусловленная применением гидравлического привода.

Электрические профилегибы

Электрический профилегиб с винтовой передачей. Недорого и функционально

Гибочные станки, использующие электромоторы, также представляют собой стационарное оборудование, поскольку требуют подключения к электрической сети. Электропривод обычно сочетается с винтовой передачей, что удешевляет стоимость оборудования, однако и делает невозможным изгиб профилей большого сечения. Именно поэтому такие станки встречаются на небольших предприятиях и даже в частных мастерских. Кстати, существуют конструкции самодельных устройств с электрическим приводом, которые функционируют никак не хуже заводских аналогов.

Достоинства электрических профилегибов:

• относительно низкая стоимость;
• скорость обработки заготовок;
• простота конструкции;
• высокая точность сгибания;
• возможность применения цифровых технологий управления станком.

К недостаткам можно отнести всё то же отсутствие мобильности и невозможность сгибания профилей увеличенного размера.

Ручные станки

Ручной профилегиб. Дешёвый, мобильный вариант

Ручное гибочное оборудование отличается простотой, компактностью и низкой стоимостью. Благодаря несложной конструкции с приводными валиками и подвижным роликом, работа с профилегибами этого типа не требует никакой квалификации. При необходимости станок можно легко перенести к месту монтажа, а доступная цена подобных устройств обуславливает их широкое применение в домашнем хозяйстве. Конечно, конструкция не лишена и недостатков:

• нет возможности точно контролировать радиус изгиба;
• увеличенное время обработки заготовок;
• высокие физические нагрузки на оператора;
• обработка профилей с небольшим поперечным сечением.

Преимущества и простота конструкции ручных профилегибов делают их привлекательными для изготовления в кустарных условиях, поэтому такие станки получили огромную популярность у домашних умельцев. Кстати, ручные гибочные приспособления можно перенести в среднюю категорию, при необходимости дополнив конструкцию электрическим приводом.

Конструкция и принцип действия гибочных агрегатов

Конструкция простейшего профилегиба прокатного типа

Основными элементами профилегибочного станка являются валы, закреплённые на прочной металлической станине. При этом пара прокатных валиков отвечает за продольное перемещение заготовки, а подвижный ролик обеспечивает нажатие на деталь. В зависимости от конструкции агрегата, усилие прижима регулируют в широких пределах при помощи винтовой пары, домкрата или гидравлического механизма. Прокатные валики приводятся в действие при помощи электродвигателя или вручную. Последний вариант применяется на небольших приспособлениях и чаще всего повторяется умельцами в домашних условиях.

Кроме этого, существуют и другие конструкции профилегибов:

• агрегаты с левым подвижным роликом используют для получения спиралей. Чаще всего такие станки оснащаются ЧПУ и позволяют сгибать детали, точно контролируя градиент гибки;
• станки с подвижными нижними валами сгибают габаритные заготовки, поэтому оснащаются гидравлическим приводом. Наличие контроллера положения каждого вала позволяет получать детали сложной формы, вплоть до закручивания заготовок в спирали;
• модели, в которых все ролики являются подвижными, представляют собой элиту профилегибочного оборудования и могут работать с деталями любой конфигурации и толщины.

Основным отличием профилегибочных станков от другого трубогибочного оборудования заключается в том, что конфигурация заготовки меняется не загибом вокруг неподвижного ролика, а методом холодного проката. Это позволяет изменять конфигурацию заготовок любого сечения и длины. Подобная конструкция и послужит основой для самодельного станка, который мы предлагаем сделать самостоятельно.

Схема, которая показывает принцип работы прокатного трубогиба

Необходимые инструменты и материалы

Для изготовления станка для гибки профильных труб понадобится достаточно большое количество деталей, однако это не значит, что все позиции из списка придётся покупать. Преимущественное число необходимых материалов найдётся в любом гараже или мастерской. Вот то, что потребуется в процессе работы:

Инструмент, который понадобится в процессе работы, найдётся у каждого мастера:

• угловая шлифовальная машина;
• электрическая дрель;
• набор свёрл по металлу;
• молоток;
• сварочный аппарат;
• набор рожковых и торцевых ключей.

Единственная трудность, с которой придётся столкнуться, это изготовление приводных валиков и нажимного ролика. Возможность выточить их из заготовки на токарном станке есть лишь у счастливых обладателей подобного оборудования. Тем не менее, не стоит отчаиваться - в любой организации найдётся токарь, который недорого изготовит детали по представленным чертежам. Остальные элементы станка можно использовать б/у.

Всё, что понадобится для изготовления профилегиба

Механизм цепной передачи можно позаимствовать от привода газораспределительного механизма автомобильных двигателей, а корпуса подшипников (и сами подшипники) - из старой сельхозтехники.

Варианты изготовления ручных профилегибочных станков

Чтобы изготовить профилегибочный станок, необязательно в точности повторять существующую конструкцию. Намного проще создать устройство по собственным чертежам, исходя из того, что есть под рукой. Это позволит сэкономить время и деньги и даст возможность сконструировать приспособление, которое идеально подойдёт как по назначению, так и по месту для установки. Именно поэтому в сети можно найти множество приспособлений, использующих один и тот же принцип, но различающихся по исполнению.

Чертёж трубогиба с радиальным воздействием на заготовку

Одна из конструкций позволяет выполнять радиальное сгибание прямоугольных профильных труб благодаря использованию двух роликов, один из которых является подвижным, а другой - опорным (направляющим). Деформация заготовки по нужному радиусу осуществляется нажатием и перемещением рабочего ролика вокруг направляющего. Корпус устройства изготавливают из стального листа толщиной до 8 мм и металлических уголков. Чтобы избежать непроизвольного смещения заготовки, перед сгибанием её зажимают между неподвижным роликом и специально установленным упором.

Самодельный прокатный станок для гибки для профильных труб

Более универсальным является станок прокатного типа, конструкция которого описана выше.

Кроме того, существуют и другие, по-настоящему простые конструкции, позволяющие сгибать трубы по шаблону. К сожалению, качество и точность выполняемой деформации оставляют желать лучшего, а для получения другого радиуса придётся изготавливать новый шаблон.

Приспособления для гибки труб по шаблону

При изготовлении ручного станка следует учесть некоторые моменты:

• чтобы при сгибании габаритных заготовок профилегиб не опрокидывался, его станину делают устойчивой и массивной. Лучшим материалом для изготовления можно считать швеллер или двутавровую балку;
• вальцы станка должны иметь низкую шероховатость и повышенную твёрдость. Лучше, если их конфигурация будет повторять форму профилей самых используемых размеров;
• конструкция корпуса должна обеспечивать изменение расстояния между осями приводных валов. Увеличенная дистанция позволит прокатывать заготовки с большим поперечным сечением, тогда при уменьшении межосевого расстояния можно будет получать изгибы малого радиуса;
• рычаг привода должен обеспечивать лёгкость вращения при работе, поэтому его не следует делать слишком коротким.

Большинство соединений при изготовлении профилегиба выполняют при помощи сварочного аппарата. Тем не менее, полностью обойтись без болтовых соединений не удастся - подвижные элементы конструкции крепятся именно таким способом.

Изготовление прокатной конструкции своими руками

Для самостоятельного изготовления рекомендуем воспользоваться наиболее распространённой конструкцией профилегибочного станка с двумя нижними валами и нажимным роликом. Проще всего установить на агрегат ручной привод, который при необходимости можно будет легко переоборудовать в электрический.

Чертежи устройства

Как уже говорилось, профилегиб лучше спроектировать самостоятельно, исходя из собственных условий и предпочтений. В работе можно ориентироваться на чертежи станков, которыми с удовольствием делятся изготовившие их мастера.

Инструкция по сборке

1. Изготовление приводных (опорных) валов и ролика. Эту работу лучше доверить токарю, после чего детали необходимо закалить.

   Изготовление валов и опорных колец придётся доверить токарю

   Можно изготовить цилиндрические валики без проточек под профильные трубы. В таком случае на каждый вал изготавливают по два ограничительных кольца. Такие цилиндрические насадки устанавливают с учётом ширины заготовки и фиксируют при помощи болтов.

2. Подшипники устанавливают в обоймы. Если нет возможности использовать заводские детали, то их можно также выточить на токарном станке.

   Опоры валов с установленными подшипниками

3. На валы примеряют звёздочки и определяют расположение шпоночных канавок. Пазы под шпонку можно нарезать при помощи дрели и напильника или дремеля.

   Шпоночный паз можно сделать дрелью

4. В ограничительных насадках сверлят отверстия и нарезают резьбу под зажимные болты.

   Резьба для фиксации ограничительных колец

5. Изготавливают площадку для установки прижимного ролика. Для этого берут толстую металлическую пластину или швеллер, в котором сверлят по две пары отверстий для крепления обойм с подшипниками. Кроме того, на обратной стороне будет установлен гидравлический домкрат, поэтому в некоторых случаях придётся срезать одну полку швеллера.

   Опорная площадка верхнего ролика

6. Прикручивают прижимной вал и приваривают к площадке проушины из гаек М8 для крепления пружин.
7. При помощи сварочного оборудования изготавливают опорные ноги и станину. Особое внимание следует уделить той части корпуса, в которой будет находиться опорная площадка верхнего ролика. Уголки, которые будут её формировать, должны быть ровными, а при их монтаже следует тщательно соблюдать геометрию, используя измерительное оборудование.

   Станина с установленной площадкой верхнего ролика

8. Площадку с установленным роликом подвешивают на пружинах к верхней поперечине станины.

   

Прокаткой профильной трубы называют технологическую процедуру, в результате которой изменяется продольный профиль изделия. Для этого потребуется наличие особого станка для прокатки труб, с характерной для него высокой производительностью, которая необходима для изготовления изогнутых элементов металлических конструкций.

Описание материала

Профильная труба относится к особенному сорту проката, с помощью которого собираются металлические конструкции разных размеров и функций. Отличается такой металлопрокат наличием многогранного или овального профиля на поперечном сечении. Чаще всего его формой выступает квадрат или прямоугольник. Само собой, что трубопроводы и другие транспортные коммуникации из таких труб не делают.

Объясняется подобное ограничение слабым сопротивлением внутреннему давлению и недостаточными пропускными характеристиками. Дело в том, что профильные трубы изготовляются из ленточного штрипса, что в основном не предусматривает надежное формирование надежных соединительных участков. Как результат, в случае использования данного материала для изготовления трубопроводов, существует большая вероятность порывов.

Какие бывают профильные трубы

Когда говорится о профильных трубах, в основном имеются в виду квадратные, овальные или прямоугольные изделия. Что касается способа производства, то они бывают шовными или бесшовными, с отпуском или без. Отпуском называют специальную процедуру, в результате которой снимаются внутренние напряжения после того, как профиль сформирован.

В целом можно сказать, что сортимент профильных труб настолько разнообразен, что для его нормирования потребовалось несколько ГОСТов. К примеру, профильные трубы квадратного типа определяются ГОСТом 8639-82.

Данные нормативные документы содержат указания параметров, по которым изготовляются профильные трубы тонкостенного и толстостенного типа. Верхней габаритной чертой для них является размер 180х180 мм, при толщине стенок 8-14 мм. Самой маленькой профильной трубой выступает квадратное изделие миллиметровой толщины, с размером грани в 10 мм. Из этих значений определилась технология, по которой данный прокат подвергается продольной деформации.

Пустотелая балка размерами 18х18 см, где толщина стенок доходит до 1,5 см, может быть согнута только при помощи особой техники.

Особенности вальцовки

Продольная прокатка профильной трубы построена на вальцовке, что очень сильно напоминает прокатный стан. Как результат, вальцовочному станку для проката профильных труб был сообщен пирамидообразный вид.

Здесь имеются два нижних и один верхний цилиндр: с помощью нижних элементов осуществляется транспортировка, а верхнего вальца – деформация проката. Прокатный станок для профильной трубы обладает очень понятной схемой работы: труба ложиться поверх нижней пары вальцов, с последующим поджиманием к верхнему цилиндру.

Благодаря этому прижимному воздействию, передаваемого на верхний цилиндр, достигается прогиб трубы, с дальнейшим деформированием продольного профиля. После включения «подачи» (нижнего привода) происходит распространение участка деформации по поверхности всей обрабатываемой трубы.

Как правило, при помощи одного прихода длинный профиль особо не деформируешь. Однако эту операцию можно повторять сколько угодно много раз. Это позволяет формировать как дугообразные, так и закольцованные профили.

Какие бывают вальцовочные станки для прокатки

Собирая металлоконструкции, приходится использовать самые разные заготовки. Для их получения используются самые разнообразные вальцовочные агрегаты.

Наиболее популярные в настоящее время станки для прокатки:

1. Вальцовые листогибы . С их помощью деформируют листовой прокат. Трубы в таких станках обработать не получится по причине очень малого зазора между транспортирующими и деформирующими элементами. Вальцевые листогибы используются там, где требуется изготовить тонкостенные фасонные детали – отливы, желоба и т.п.
2. Трехвальцевые станки . С помощью такого устройства можно деформировать и трубы, и листы. Кроме этого, станки данного типа дают возможность обработки профильного проката (уголков и пр.). Генератор прижимного усилия определяет уровень мощности и производительности данного оборудования. На станках с обычной струбциной, с которой связан прижимной вальц, производительность находится на отметке ниже среднего: изготовить подобный прокатный станок для профильной трубы своими руками под силу любому слесарю. При использовании вместо струбцины гидравлического привода станок данного типа может сгибать даже тавровые балки.
3. Станки с четырьмя вальцами . Это оборудование считается наиболее мощным из всех приспособлений данного типа. При помощи данных трубогибов можно изготовлять не только дуговые, но и кольцевые профили. На четырехвальцевых станках используют исключительно механический привод: в этом отношении они отличаются от трехвальцвого оборудования, которое может быть как частично, так и полностью ручное. Это предусматривает реализацию прокатки профильной трубы своими руками, при помощи физических усилий рабочего. Чтобы повысить мощность станка, приходится усложнять его конструкцию и повышать уровень энергопотребления. Это объясняет, почему на предприятиях, где профильная труба изготовляется в массовом масштабе, используется в основном четырехвальцевый трубогиб: своими руками профилегиб данного типа изготовить вряд ли получится.

9329 0 0

2 простых способа собрать станок для проката профильной трубы своими руками

Здравствуйте. В этом обзоре расскажу о простых способах, используя которые можно сделать станок для проката профильной трубы. Способов будет два, а значит вы сможете решить, какой из них больше подходит вам в плане используемых материалов и набора необходимых инструментов.

Разумеется, в специализированных магазинах можно купить или заказать готовое оборудование для правильной деформации металлического профиля. Но, зачем покупать готовое оборудование, если цена того, что вы сможете собрать своими руками будет в разы доступнее.

Способ первый — сборка оборудования с ручным приводом

Для начала предлагаю узнать, как собирается станок для профильной трубы с ручным приводом подачи обрабатываемой детали.

В таком устройстве можно изготовить как не очень широкие ребра для постройки теплиц, так и более широкие детали для изготовления массивных металлоконструкций, например, элементов для сборки ангаров.

Конструкция оборудования проста, но в то же время эффективна. Нижние направляющие закреплены на подвижной станине, а верхние направляющие неподвижны.

За счет изменения угла между двумя частями станины изменяется положение нижних направляющих относительно верхних. В результате прокатывание трубы между направляющими вальцами, изменяется радиус сгиба.

Обрабатываемая заготовка приводится в движение ручным приводом, который раскручивает подающие вальцы. Для увеличения производительности процесса, обрабатываемая деталь приводится в движение не только воротом, но и дополнительно подталкивается или подтягивается за торец.

Технология сборки

Для сборки станка нам потребуются следующие материалы и комплектующие:

• Труба профильная с поперечным сечением 20×20 мм с толщиной стенки 2 мм;
• Швеллер 120×50 мм с толщиной стенки 8 мм;
• Уголок 60×60 мм;
• Уголок 40×40 мм;
• Подшипники (внешний диаметр 47 мм, внутренний диаметр 19 мм) — 2 шт. для монтажа ворота;
• Подшипники (внешний диаметр 35 мм, внутренний диаметра 17 мм) – 6 шт. для сборки боковых держателей;
• Шпильки с диаметром 16 мм;
• Труба круглая с внутренним диаметром 17-18 мм.

Из инструмента потребуется следующее:

• Сварочный аппарат;
• Болгарка с дисками для резки металла;
• Электродрель с набором сверл по металлу;
• Измерительный инструмент;
• Струбцины и тиски.

Перечисленные далее монтажные работы рекомендую выполнять на ровной, относительно горизонта поверхности. При сборке большинства узлов необходимо использовать уровень и отвес. Соблюдая эти нехитрые рекомендации, можно будет добиться того, что станок будет обеспечивать заданный радиус с обеих сторон обрабатываемой заготовки.

Инструкция монтажных работ следующая:

• Из трубы с сечением 40×40 мм нарезаем следующие детали: 2 куска по 70 см и 2 куска по 16 см;

• Из этих деталей свариваем прямоугольную раму, которая послужит основанием станка;
• Из трубы с сечением 40×40 мм нарезаем следующие детали: 4 куска по 27 см и 4 по 35 см;
• Из подготовленных деталей на уже сваренное основание привариваем вертикальные стойки и диагональные подпорки;

• Из уголка нарезаем 4 куска длиной 18 см, которые собираем в конструкцию с квадратным сечением по бокам и с вырезом в нижней части, где вал будет соприкасаться с обрабатываемой заготовкой;

• Туннель под установку вала привариваем в верхней части вертикальных стоек;
• Из круглых труб изготавливаем ворот состоящий из рукояти длиной 50 см с поперечно приваренным валом;

Чем больше длина рукояти ворота, тем большее усилие можно будет приложить к рычагу, а значит, проворачивать привод станка будет проще. Впрочем, длина рукояти ворота должна соотноситься с диаметром заготовок, из которых вы ее изготавливаете. То есть, слишком длинная рукоять при малом диаметре труб и при небольшой толщине их стенок вероятнее всего будет гнуться и при большой нагрузке сломается.

• Для удобства применения по краям рукояти привариваем рога длиной 10 см;
• Из двух кусков листовой стали толщиной 3 мм вырезаем пластины со сторонами 60×60 мм;
• По центру заготовленных пластин высверливаем отверстие под вал ворота;
• С одной стороны каждой пластины привариваем обрезок трубы шириной 2 см в который свободно войдет вал ворота;

• В полости приваренного туннеля привариваем два подшипника по одному с каждого края;

• По бокам туннеля на саморезы крепим заранее приготовленные пластины, которые будут предохранять узел от загрязнения;
• Из швеллера нарезаем 2 куска длиной 35 см;
• Один из этих кусков привариваем к станине и к вертикальным опорам;

• Второй кусок швеллера посредством болтового крепится к первому приваренному куску, так чтобы его можно было передвигать в вертикальной плоскости относительно приваренного швеллера на 90°;

• Посредине кусков швеллера ввариваются вальцы, закрепленные в подшипниках;

• Для большей прочности станка подшипники, одетые на вальцы, не просто привариваются к швеллеру, но и усиливаются конструкцией из кусков уголка.
• В нижней части подвижного швеллера снаружи приваривается перемычка из уголка с тем расчетом чтобы в неё утыкался домкрат;
• Для большего ресурса станка металлические поверхности можно окрасить в два слоя недорогой эмалью ПФ-115.

Комментарии к выполнению монтажа и последующей эксплуатации готового устройства

Для удобства работы на концы рукояти ворота можно одеть велосипедные резиновые грипсы. В результате крутить ворот с усилием будет не только проще, но и безопаснее.

Наибольшая производительность и точность сгиба будет обеспечена неподвижностью установленного станка. Добиться этого можно приварив станок основанием к металлическому столу. В качестве временного решения основание можно крепить к неподвижному верстаку струбцинами.

Эксплуатация станка наиболее эффективна при использовании несколькими людьми, а именно — один крутит ворот, другой подает прямой профиль, третий принимает выгнутый профиль.

Способ второй — сборка станка с ручным и вспомогательным электрическим приводом

Теперь, когда вы знаете как самому собрать ручной станок для прокатки труб, предлагаю ознакомиться с инструкцией изготовления аналогичного станка с электроприводом.

Рассмотрим перечисленные в таблице этапы подробнее.

Для сборки станка потребуются следующие материалы и детали:

• Швеллер 120×50 мм с толщиной стенки 8 мм
• Каленный болт на ширину швеллера с гайками;
• Шестерня ГРМ от Жигулей;
• Поршневой палец от КАМАЗа;
• Металлический кругляк с диаметром 25 мм
• Подшипники
• Редуктор от болгарки или аналогичного по размерам инструмента.

Технология сборки

Инструкция изготовления трубогиба с совмещенным приводом следующая:

• Нарезаем швеллер на 3 части длиной 50 см, 40 см и 30 см;
• Швеллер 50 и 40 см привариваем боковинами;
• На швеллере длиной 40 см вырезаем технологическое прямоугольное отверстие под шестеренку привода;

• К торцу длинного швеллера привариваем петли и ось вращения с боковыми стопорами из гаек;

• К оси вращения привариваем короткий кусок швеллера;

• Из металлического кругляка, шестерни и поршневого пальца собираем два единых узла, как это показано на фото;

Шестерни изготовлены из чугуна, а поршневой палец из легированной стали. Сварить эти две детали можно электродом по чугуну.

• Из обрезков трубы изготавливаются обоймы, для подшипников, которые привариваются к станине;

• Подшипники ввариваются в обоймы и уже в них крепятся ранее изготовленные вальцы с шестернями;
• На верхнем валу с противоположной стороны от шестерни приваривается рукоять ворота;
• На неподвижной станине по линии расположения шестерён крепим редуктор, например, от сгоревшей болгарки;

• Как показано на фото, на шестерни устанавливаем цепь ГРМ, так чтобы она проходила и через редуктор;

Если детали нарезали по указанным в инструкции размерам цепь ГРМ придется укорачивать. Сделать это несложно – из соединений впрессовываются соединительные штифты и звенья разъединяются. Укоротив цепь на нужное число звеньев, штифт устанавливается на место и спрессовывается.

• Теперь пробуем прокрутить рукоять ворота и в итоге видим, что вращаются вальцы и раскручиваются шестерни редуктора;

• Теперь через кусок шестигранника присоединяем шуруповерт или более мощную дрель к редуктору;

• В итоге получаем устройство, в котором вальцы приводятся в движение рукоятью, но при изменении радиуса сгиба вращение можно усилить приводом дрели;

Применяя в качестве электропривода шуруповерт, выставляем пониженную передачу.

• Для подъёма подвижной части станины применяется гидравлический домкрат, который устанавливается под станину и утыкается в технологическое отверстие или в приваренный уголок.

Вывод

Разумеется, промышленный стан холодной прокатки труб будет на порядок мощнее и производительнее тех станков, о сборке которых вы узнали. Но, выгнуть детали для строительства теплицы или поликарбонатного навеса вы наверняка сможете.

Если есть опыт сборки более производительного оборудования для деформации профильной трубы, расскажите об этом в комментариях к прочитанному. Кстати, напоследок, рекомендую посмотреть видео в этой статье.

1 августа 2016г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!