Выбираем листогибочные валки

25 Июля 2011 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.

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.

 

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 капиталовложений, 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.