Статьи / ВЫБИРАЕМ ЛИСТОГИБОЧНЫЕ ВАЛКИ

Статьи

Единственным видом оборудования, позволяющего выполнить гиб любых конических и цилиндрических форм, являются листогибочные машины. Без них не обойтись в производстве резервуаров высокого давления, рекламных щитов, контейнеров из нержавеющей стали для перевозки продуктов питания, бункеров цементовозов и т. д. В предыдущем выпуске журнала «Техномир» мы подробно рассказывали о факторах, которые необходимо учитывать при выборе листогибочной машины. Тема вызвала интерес читателей, особенно много вопросов возникало по поводу выбора листогибочного валка. Ведь именно этот инструмент имеет наибольшее количество переменных параметров, от которых зависит выбор конфигурации листогибочной машины. Изменение всего лишь одного из этих параметров приводит к пересмотру всей конфигурации машины. В данной статье рассматриваются вопросы, касающиеся различных параметров и моделей машин, и перечисляются различные преимущества и недостатки каждой из них.

 
 

Основные параметры валков можно разделить на две группы:

зависящие от выполняемой работы (гибочная способность машины);

зависящие от типа машины и, следовательно, от ее геометрии (количество, диаметр и положение валков).

 

Конфигурации гибочных валков можно разделить на следующие подкатегории:

2-валковые с двумя прижимными валками;

3-валковые с двумя прижимными валками;

4-валковые с двумя прижимными валками;

3-валковые с двумя прижимными валками поступательного типа.

 

При выборе валков необходимо определить следующие параметры:

максимальная длина;

минимальная и максимальная толщина листа;

минимальный диаметр, в особенности при максимальной толщине листа;

минимально допустимый размер плоского края на передней и задней сторонах;

материал листа;

количество и необходимая воспроизводимость параметров гиба.

 

Исходя из этих параметров, можно определить следующее: наиболее подходящую для ваших нужд гибочную способность, конфигурацию валков.

Очень важно учитывать минимальный диаметр, под который необходимо выполнять гиб при максимальной толщине и длине листа. Он определяет требуемую гибочную способность машины в случае стандартного материала листа.

Минимальный диаметр гиба не может быть меньше 1,2 диаметра верхнего валка вследствие упругих деформаций после гиба. Меньших диаметров гиба можно достичь путем приваривания согнутого листа перед его выниманием из машины.

Если толщина листа превышает 25 мм, то минимальный диаметр гиба должен быть не менее 1,8 диаметра верхнего валка.

 
 
D.min = 1,2 / 1,8 x Du
 
 

Еще одно важное замечание. При определении характеристик машины необходимо также учесть относительную ширину плоского края, остающегося с обеих сторон листа после гиба. Его минимальный размер зависит от геометрии и мощности машины, а также от толщины и сопротивления материала. При использовании трех валков его величина составляет не менее двойной толщины листа, а для валковой машины его можно уменьшить до 1,5-кратной толщины листа. Плоский край проверяется по шаблону.

 
 
FE = 1,5 / 2 x Th
 
 
СВЯЗЬ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ
 

Связь между вышеназванными параметрами определяется следующим уравнением:

 
 
F = Th2 х L х Yp / W
 
 

где F – давление на верхний валок, необходимое для гиба;

Th – толщина листа;
L – ширина листа;

Yp – предел текучести (прочность) листа;

W – коэффициент, зависящий от геометрии машины и диаметра обжима.

 
 

Как видно из этого уравнения, толщина, ширина и Yp листа (квадратного) обратно пропорциональны друг другу. Иными словами, при увеличении величины одного или нескольких из них значения других параметров будут уменьшаться. В связи с этим необходимо учесть следующее:

F – постоянная величина, поскольку это – максимальное развиваемое машиной давление;

W – постоянная величина при постоянстве диаметра обжима.

Остальные параметры – Th, L и Yp – можно изменить с целью варьирования параметров гиба.

Если ширина листа меньше полезной рабочей длины валка, необходимо использовать еще один коэффициент (К), который зависит от соотношения ширины листа и полезной рабочей длины валка. Это позволяет избегать раздавливания валков при сильном уменьшении ширины листа и сильном увеличении его толщины.

Коэффициент К позволяет изготовителю определить необходимые параметры машины С учетом раздавливания валков при гибе с высокой концентрацией нагрузки. Этот параметр в первом приближении можно определить по рисунку 1.

 
 
 
 
КОНФИГУРАЦИИ ЛИСТОГИБОЧНЫХ ВАЛКОВ
 
Пирамидальная конфигурация
 

Преимущества пирамидальной конфигурации таковы: требуется меньше капиталовло-жений, это более дешевый метод изготовления цилиндров большого диаметра. Такая конфигурация пригодна для изготовления цилиндров, если по стандарту подгибка не требуется.

Недостатки же данной конфигурации состоят в следующем: невозможно выполнить подгибку, отсюда наличие плоского края. Кроме того, необходимо установить вторую машину для выполнения подгибки, если она необходима. Еще один минус — невысокая производительность.

 
 

Конфигурация с начальным расположением прижимного валка

 

Преимущества: подходит для выполнения подгибки в случае листов малой толщины, что практически устраняет плоский край. Недостаток: необходимость вынимания листа для выполнения подгибки с обеих сторон.

 
 

Конфигурация с двумя прижимными валками

 

Важный плюс данной конфигурации в том, что есть возможность выполнения подгибки за две операции с обеих сторон без вынимания листа. Кроме того снижается величина плоского края до двойной толщины листа. Оборудование с двумя прижимными валками пригодно для конического гиба, дает возмож­ность работать с толстыми и тонкими материалами. Немаловажные достоинства — воспроизводимый гиб под малые и большие диаметры, полностью гидравлическое управление, простота в обслуживании. Но есть и недостатки, а именно: для установки машин, рассчитанных на гиб листов толще 20 мм, необходимо устройство основания.

 
 

2-валковая конфигурация с двумя прижимными валками

 

Преимущества таковы: возможность выполнения подгибки устраняет плоские края, причем за одну операцию можно выполнить подгибку и круговую гибку. Оборудование, имеющее 2-валковую конфигурацию с двумя прижимными валками, идеально для автоматизированных производств, просто в работе и обслуживании. Нет необходимости в использовании систем ЧПУ для реализации автоматического цикла. Недостатки: машина пригодна только для серийного производства, максимальные размеры: длина 2000 мм, толщина 5 мм. Кроме того, для каждого диаметра гиба, толщины и материала листа необходим свой шпиндель.

 
 

4-валковая конфигурация с двумя прижимными валками

 

4-валковая конфигурация с двумя прижимными валками имеет ряд преимуществ. Прежде всего, это минимальный размер плоского края, есть возможность выполнения подгибки за две операции без необходимости вынимания листа. Скорость работы увеличивается на 30%. Такое оборудование идеально для автоматических производств с ЧПУ, отличается простотой в работе. Оно отлично подходит для гиба под малые и большие диаметры с высокой точностью и воспроизводимостью, причем есть возможность гиба как тонких, так и толстых листов. Правда, оборудование с такой конфигурацией требует увеличения объема капиталовложений.

 
 

3-валковая конфигурация с двумя прижимными валками, с регулируемым расстоянием между центрами валков

 

Такое оборудование дает возможность выполнения подгибки за две операции без необходимости вынимания листа, а также снижает величину плоского края до 1,7-кратной толщины листа. Машина имеет небольшую высоту и небольшую необходимую установленную мощность. Требования по площади основания уменьшены. Компактность и универсальность машины — тоже немаловажные плюсы, которые стоит учитывать при выборе оборудования. Правда, процедура гиба тонколистового материала под большой диаметр несколько усложнена.

 
 

Правильный выбор листогибочного валка — задача непростая, покупатель сталкивается с большим ассортиментом продукции. Как правило, возникает немало вопросов, поэтому принимать решение стоит только после квалифицированной консультации разработчиков или опытных экспертов.

 
Эдуард Кошкин

Журнал «Техномир», № 2(20), 2004 г