Вальцы для профильной трубы: делаем ручной профилегиб своими руками

Вальцы для профильной трубы: делаем ручной профилегиб своими руками

Сделать вальцы для профильной трубы своими руками, используя чертежи и знание принципа работы этого полезного приспособления, вполне реально. Используя такое устройство, обладающее высокой универсальностью, вы сможете самостоятельно изготавливать из профтруб гнутые конструкции любой степени сложности.

Прокатка профильных труб для навеса на самодельном станке

Основными рабочими органами вальцов, оказывающими механическое воздействие на обрабатываемую профильную трубу, являются вращающиеся валки, количество которых может варьироваться от 3 до 5 штук. В просвете между валками как раз и происходит пластическая деформация профтрубы.

Способы монтажа несущих конструкций

При монтаже несущих конструкций состыковка элементов выполняется двумя способами:

• С помощью сварки. Соединение элементов сваркой отличаются прочностью и долговечностью. Особенно это важно в тех местах, где на соединение оказывается большое давление.
• С помощью болтов. Такое соединение более выгодно, так как не у всех найдется сварочный аппарат. Болтами могут соединяться элементы теплиц, навесов и стеллажей.

Несущие части, на которые планируется большая нагрузка, лучше выполнять с использованием двутавров или швеллеров. Эти элементы не так красивы, но имеют высокую прочность по сравнению с профильной трубой.

Виды вальцов для профильных труб

Необходимо четко разделить виды вальцов для профильных труб. Изготовление прямоугольной профильной трубы, а также выполнение ее изгиба в дугу необходимого радиуса требуют разных инструментов.

Вальцевание применяется при изготовлении профильной трубы и является главной технологической операцией в ее создании.

Самый примитивный вариант вальцов – это трехвалковые, с двумя горизонтальными стальными валиками.

Весь цикл выглядит так:

• плоская заготовка сворачивается в цилиндр, затем сваривается по шву;
• труба (остывшая или горячая) прокатывается через вальцы, где большое давление создает необходимый профиль;
• идет проверка качества шва;
• труба прокаливается, дабы убрать остатки напряжения, вызванные процессом деформации.

Большие усилия, применяющиеся при изготовлении профиля, и немалые объемы требуют определенного оборудования. Вальцы могут весить десятки тонн.

А в условиях кустарной мастерской в подвале, дома или гараже требования совсем другие.

Вальцы должны быть:

1. Нетяжелыми. Переносить их, особенно в мастерской, придется нередко.
2. Компактными. При малом объеме помещения место, занимаемое оборудованием, немаловажно.
3. Экономичными. 20-киловаттный электромотор может сделать прокат заготовки быстрым, но дорогостоящим в плане счетов за электричество. Проводка многих домов не рассчитана на такую мощность.

Две главные категории здесь — это вальцы с электрическим приводом (используются электромоторы с мощностью от 500 до 1500 ватт) и самодельные трехвалковые ручные.

Самый примитивный вариант вальцов – это трехвалковые, которые представляет из себя 2 стальных валика, которые находятся на горизонтали, к одному из них прикреплена ручка, приводящая его во вращение, и еще один валик, который опускается сверху обычным винтовым механизмом. Верхний валик, продавливая трубу, изгибает ее, а вращение рукоятки заставляет протягиваться трубу через трехвалковые вальцы, делая изгиб симметричным по всей длине. На них также формируются поперечные желоба определенного размера. Именно так выглядят трехвалковые вальцы.

У электровальцов функции деформации и протяжки трубы возложены на механизм из редуктора и электромотора. Из-за немалого коэффициента передачи на редукторе вальцам хватает маломощного мотора.

Инструментарий

Прежде всего стоит четко разделить разные виды вальцов для профильных труб. Производство прямоугольной профильной трубы и ее изгиб в дугу нужного радиуса требуют принципиально разных инструментов.

Шумит, гудит родной завод

Вальцевание используется при изготовлении профилированной трубы и является, в сущности, главной технологической операцией в ее производстве.

Полный цикл выглядит так:

• Плоская заготовка скручивается в цилиндр и сваривается по шву;
• Труба (горячая или остывшая) прокатывается через вальцы, где огромное давление формирует нужный нам профиль;
• Проверяется качество шва;
• Труба прокаливается, чтобы убрать остаточные напряжения, вызванные деформацией.

Огромные усилия, применяющиеся при формировании профиля, и большие объемы требуют соответствующего оборудования: перед нами полноценный прокатный стан крупного завода. Вес вальцов исчисляется порой десятками тонн, усилие на вальцах — сотнями.

Этот станок не из самых больших, однако в гараже уже не поставишь

Сами понимаете, что о ручном приводе здесь речь не идет: на заводах используется исключительно оборудование с электроприводом.

Дом, милый дом

А вот в условиях кустарной мастерской дома, в подвале или гараже требования совсем иные.

Вальцы должны быть:

• Легкими. Переносить их, особенно в домашней мастерской, придется часто;
• Компактными. При небольшом объеме помещения занимаемое оборудованием место выходит на первый план;
• Экономичными. Двадцатикиловаттный электромотор сделает прокат заготовки очень быстрым, но весьма дорогостоящим в смысле счетов за электричество. Кроме того, проводка многих домов просто не рассчитана на такую мощность.

Две основных категории здесь — вальцы с электрическим приводом (как правило, используются электромоторы мощностью от 500 до 1500 ватт) и ручные.

Самый примитивный вариант ручных вальцов представляет собой два стальных валика, расположенных на одной горизонтали, к одному из которых прикреплена приводящая его во вращение ручка, и третий валик, который опускается сверху простеньким винтовым механизмом на манер струбцины. Верхний валик, продавливая трубу вниз, изгибает ее; вращение рукоятки заставляет трубу протягиваться через вальцы, делая изгиб равномерным по всей длине.

Самые примитивные вальцы. Конструктив чуть отличается от описанного, но принцип тот же

Совет: если вы не собираетесь изготавливать навесы или теплицы на продажу — именно на такой конструкции лучше остановиться.

Она дешева и не займет много места. Дополнительным бонусом будет возможность гнуть на ней круглые, непрофилированные трубы.

Для этого на вальцах делаются поперечные желоба соответствующего размера.

У электровальцов функция протяжки и деформации трубы возложена на несложный механизм из электромотора и редуктора. Из-за большого коэффициента передачи на редукторе, собственно, вальцам и хватает маломощного мотора.

Здесь деформация и протяжка профиля возложены на электричество

Как изготовить вальцы своими руками?

Самодельные вальцы для профильной трубы должны быть:

• надежными;
• мобильными;
• экономичными.

В зависимости от частоты использования самодельный станок можно оснастить электроприводом, после его изготовления. Мощность мотора должна быть не больше 1,5 кВт (для работы от стационарной сети).

Обратите внимание! Электрические вальцы для профиля нельзя назвать экономичным прибором. Если подобный станок используется нечасто, то можно обойтись ручным приводом.

Изготовление станка для домашнего вальцевания следует начинать со сборки его корпуса. Для этого рекомендуется использовать швеллер или профильную трубу. Основание должно быть достаточно широким, устойчивым. Корпус жесткий, рабочая часть П-образная. Вверху корпуса приваривают гайку для установки струбцины для регулировки прижима деформирующего валика. Второй вариант – установка гидравлического домкрата.

Домкрат устанавливают под подающим валиком снизу. Подача давления на трубу в этом варианте оказывается снизу, для чего половина установочной платформы (с одним подающим вальцом) делается подвижной.

Прокатный механизм имеет свои особенности. Валики должны быть прочнее, чем трубы, которые предполагается деформировать. Их изготавливают из закаленной стали и закрепляют подшипниками качения. Два вальца устанавливают на нижней платформе, на одной плоскости. Они будут протягивать трубу.

Деформирующий валик устанавливают сверху в П-образной части корпуса. Его положение регулируется струбциной. Соединяется и приводится в действие прокатный механизм при помощи цепной передачи. Цепь можно использовать от большого велосипеда. Звездочки устанавливаются на прокатный и деформирующий валик и соединяются с ручкой, с которой и подается крутящий момент.

Для удержания трубы по центру монтируется направляющая труба.

Очумелые ручки

Разнообразные схемы и чертежи вальцев для профильной трубы своими руками в последние годы практически наводнили интернет.

Сходу разочаруем наиболее экономных читателей: часть деталей нужно будет заказывать.

Какие конкретно как раз?

• Сами валки. Они смогут быть цилиндрическими, либо с проточками для гибки круглых труб.
• Обоймы для подшипников.
• При применении цепной передачи — звездочки.

Очевидно, без привязки к конкретной конструкции давать советы по сборке вальцов — дело неблагодарное.

Попытаемся, но, внять рекомендациям обладателей самостоятельно изготовленных устройств, выделив главные моменты.

• Ручка привода должна иметь вращающуюся рукоятку. В другом случае первые мозоли на руках появятся уже через пара метров протянутой трубы.
• Подшипники лучше взять самоцентрирующиеся. Смонтировать оба подшипника каждого валка точно на одной оси дома — задача малореальная; мельчайшее же нарушение соосности приведет к повышению усилия протяжки.

• Винт, приводящий в движение прижимной вал, возможно взять от ветхих тисков.

Кстати: альтернатива винтовому механизму — автомобильный домкрат любого типа. Он разрешит развить огромное усилие с минимальным приложением собственных сил.

• В качестве станины лучше применять отрезок швеллера подходящего размера. Усилие на изгиб станины будет очень большим; сварная рама из уголка либо узкой профтрубы может просто-напросто согнуться.

Способы монтажа несущих конструкций

При монтаже несущих конструкций состыковка элементов выполняется двумя способами:

• С помощью сварки. Соединение элементов сваркой отличаются прочностью и долговечностью. Особенно это важно в тех местах, где на соединение оказывается большое давление.
• С помощью болтов. Такое соединение более выгодно, так как не у всех найдется сварочный аппарат. Болтами могут соединяться элементы теплиц, навесов и стеллажей.

Несущие части, на которые планируется большая нагрузка, лучше выполнять с использованием двутавров или швеллеров. Эти элементы не так красивы, но имеют высокую прочность по сравнению с профильной трубой.

Принцип действия

Рабочими деталями вальцовочного станка являются цилиндры. Придание необходимой формы металлу осуществляется за счет вращающихся цилиндров и пропуска металла между ними. Как правило, вальцовочные станки имеют от 2 до 5 валов, но наибольшей популярностью и практичностью обладают модели, имеющие 3 или 4 вала.

За придание необходимой формы металлу несет ответственность 3 вал, а расстояние между задним и верхними валами обеспечивают радиус закругления заготовки. Изделие вытягивается и уменьшается в поперечном сечении за счет прохождения между валами. Это обеспечивается достаточно высокой температурой нагрева, а также давлением, которое создается при помощи валов. Для получения из заготовки в форме цилиндра задний и передний валы настраивают параллельно, в том случае если требуется изделие в виде конуса, то задний вал располагают под определенным углом к переднему.

По способам сгибания различают следующие виды:

• Арбалетные. Специализируются на обработке труб определенного диаметра;
• Пружинные. Характеризуются наличием пружины, которая позволяет сгибать пластик без его деформации и дополнительных повреждений;
• Сегментные. Деформация труб происходит под действием определенного сегмента;
• Дорновые. Применяются в основном для обработки тонкостенных труб.

Также существуют стационарные вальцовочные механизмы. Обработка может осуществляться в домашних условиях. Главным недостатком таких механизмов является крайний дискомфорт при работе, так как такие станки не имеют креплений и при работе их необходимо придерживать свободной рукой.

Перед созданием самодельного вальцовочного станка необходимо понимание того, что габариты механизма существенным образом определяют его конечную стоимость. Поэтому приходится заранее учитывать размеры деталей, которые наиболее часто придется обрабатывать. Станки, которые используют в промышленных масштабах, имеют валы, способные изгибать трубы различного диаметра под углом 180 градусов.

Сборка своими руками

Вальцы для гибки труб представляют собой простое устройство. Сделать его можно даже из подручных материалов, оставшихся после ремонта и строительства. В большинстве случаев, принимая решение, как сделать вальцы, начинающие мастера склоняются к выбору конструкции механического типа. Ее несложно спроектировать и собрать с помощью сварки, которая есть в каждом доме.

Небольшой по размерам станок легко перемещать по участку, для него нет необходимости строить отдельное помещение.

Чертеж

Перед тем, как изготовить добротный и функциональный станок для сгибания профиля, необходимо изготовить подробные чертежи, размеры всех деталей следует наносить с высокой точностью.

Схемы валков можно сделать на миллиметровой бумаге или на компьютере. Выбор зависит от навыков проектирования. На основе составленных чертежей рассчитывается потребность в строительных материалах и инструментах. Делается смета, осуществляется подбор оборудования и закупка недостающего имущества.

Материалы и инструменты

Для сборки самодельных вальцов потребуются такие инструменты и расходные материалы:

• сварочный аппарат;
• болгарка или фреза с дисками по металлу;
• рулетка;
• электрическая дрель;
• набор отверток и гаечных ключей;
• угольник;
• керн;
• масляный уровень;
• метизы (уголки, болты, гайки, заклепки);
• швеллер или двутавровая балка;
• заготовки для валов;
• профильные трубы.

Подбирая материал для строительства, следует помнить, что металлы и сплавы для вальцов должны быть намного прочнее, чем сталь профильных труб.

Что входит в конструкцию

Станина изготавливается из толстого и тяжелого проката.

Прочность и масса основания должна соответствовать прикладываемому усилию при прокатке профилей. Каркас собранный должен быть устойчивым и крепким, чтобы не качаться во время работы.

Прижимная система собирается в форме буквы «П». На верхней перекладине изготавливается отверстие с резьбой для создания прижимного усилия. Другим вариантом является приваривание гайки поверх круглого отверстия. Впоследствии в него вставляется болт для регулировки просвета между роликами.

Сами ролики оборудуются подшипниками качения, которые крепятся на прочных осях. Вальцы вытачиваются на токарном станке, проходят цикл закалки в масле.

Привод делается из велосипедных звездочек и цепи. Звездочки привариваются к ведомому и ведущему валу, после чего соединяются цепью. На ведущую звездочку приваривается ворот с достаточным рычагом усилия.

Заполнение песком или водой?

При придании заготовкам сильного изгиба происходит их сплющивание и нарушение геометрии сечения. Для того, чтобы этого не допустить, полые профили заполняются плотным материалом, не меняющим объем под давлением.

Самым простым решением является заполнение заготовок песком. Его проливают водой, трамбуют, после чего приваривают заглушки на торцы.

С водой сложнее, так как заглушки должны быть герметичными. Если сборка происходит зимой, то лучшим решением будет заливка труб водой, закрытие их пластиковыми заглушками и замораживание. Такой способ применяется при изготовлении духовых музыкальных инструментов.

Выбор пружины

Пружины используются для снижения воздействия вибрации от электродвигателя на прокатную систему. При сильной вибрации может наблюдаться смещение заготовок по горизонтальной оси. Пружины должны быть жесткими, чтобы не допустить раскачивания мотора и одновременно снизить тряску. Рекомендуется использовать не менее 4 пружин для фиксации станины электродвигателя.

Нарезаем и варим

Процесс изготовления вальцов проводится в такой последовательности:

1. Проведение замеров и нанесение разметки в соответствии со схемами.
2. Разрезание проката на заготовки, зачистка поля для сварки.
3. Вытачивание и закалка валов, установка в них подшипников, прикрепление звездочек, закрепление на оси.
4. Сваривание каркаса с прокаточным и прижимным механизмом.
5. Монтаж привода. Он может быть постоянным или съемным.
6. Проверка работоспособности станка.

В заключение проводится очистка металла от ржавчины, его грунтовка и покраска. Подвижные части смазываются.