Rolling: co to jest? Walcowanie powłok metalowych i cylindrycznych. Jak rzucać? Akcesoria do toczonych stożków i kompozytów

Ze względu na precyzję i łatwość obróbki walcowanie powłok metalowych i cylindrycznych jest stosowane od kilkuset lat i zawsze pozostaje aktualne. Nowoczesne urządzenia do walcowania stożków i kompozytów znajdują zastosowanie zarówno w skali przemysłowej, jak iw gospodarstwie domowym. W zależności od rodzaju maszyny przetwarzanie może odbywać się niezależnie, jeśli przestudiujesz wszystko na temat walcowania i rodzajów sprzętu.

Co to jest?

Walcowanie, walcowanie to operacja technologiczna lub proces odkształcania różnych blach. Na przykład cyna, miedź, stal i szereg polimerowych materiałów kompozytowych. W trakcie walcowania, przechodząc przez specjalne wirujące rolki, materiał arkusza jest równomiernie wyginany i nabiera określonego kształtu. Wytwarzane są produkty cylindryczne, stożkowe lub o innych kształtach, w zależności od typu i ustawień sprzętu.

    Podczas walcowania w większości przypadków stosuje się tłoczenie na zimno; równoległe ogrzewanie przedmiotu obrabianego odbywa się z reguły tylko w przypadku dużych objętości lub obróbki grubych arkuszy materiału.

    Rzadziej termin „walcowanie” jest używany w odniesieniu do technologicznej obróbki rur metalowych, kiedy wykonuje się odkształcenie skrajnego odcinka ciętego produktu w celu zwiększenia lub zmniejszenia średnicy. Po obróbce rury, które początkowo mają identyczną średnicę, są ze sobą połączone - są ciasno włożone w siebie. Na przykład, gdy rura jest odkształcana wzdłuż promienia w celu jej mocnego i hermetycznego mocowania w gnieździe arkusza rurowego wymiennika ciepła. Obliczenie takiego przetwarzania odbywa się według wzoru: D '= D o + Δ + K × S, w którym:

    • D '- wskaźniki wewnętrznej średnicy przedmiotu obrabianego po obróbce;
    • D około - wewnętrzna średnica skrajnego cięcia przed walcowaniem;
    • Δ to średnicowa szczelina między rurą a płaszczem sitowym;
    • S to grubość ścianki przedmiotu obrabianego;
    • K jest współczynnikiem typu wymiennika ciepła, wskaźnik waha się od 0,1 do 0,2.

    Złożoność tego rodzaju walcowania określają dwie główne cechy techniczne.

    1. Zasięg - różnica między pierwotną średnicą wewnętrzną przedmiotu obrabianego a wymiarami, do których można go promieniowo zwiększyć, czyli zdeformować.
    2. Głębokość - długość oddzielnej sekcji przedmiotu obrabianego, do której dopuszczalne jest odkształcenie.

    Do pełnoprawnego walcowania materiału arkuszowego, zgodnie z wymaganiami GOST, potrzebne jest specjalne wyposażenie - maszyny do walcowania. Rodzaj obróbki, rodzaj gotowego produktu, prędkość walcowania, a także dokładność i inne parametry konstrukcyjne produktów będą zależały od mocy i możliwości technicznych sprzętu.

    Walcowanie ma istotną przewagę nad innymi podobnymi metodami - proces odkształcania na zimno nie wpływa na właściwości metalu, materiał zachowuje swoje pierwotne właściwości, a integralność połączeń konstrukcyjnych nie jest naruszana. Jest to szczególnie ważne podczas obróbki różnych różnych stopów metali.

    Gdzie jest stosowany?

    Ten rodzaj odkształcenia metalu jest używany do przetwarzania i produkcji różnych produktów. Na przykład podczas przygotowywania gotowych produktów do tłoczenia lub jako podstawowe przetwarzanie. Walcowaniu poddawane są nie tylko blachy czy stopy, ale również rury, pręty, profile, materiały polimerowe z mieszanek gumy, tworzyw sztucznych czy tworzyw sztucznych. Po walcowaniu lub tłoczeniu na zimno struktura materiału staje się gęstsza, a jego właściwości techniczne ulegają znacznej poprawie. W zależności od rodzaju i ustawień maszyny, w trakcie obróbki otrzymujemy produkty w postaci:

    • cylinder;
    • owalny;
    • stożek;
    • kwadrat.

    Sprzęt do walcowania jest obecnie używany do produkcji szerokiej gamy produktów dla różnych dziedzin i dziedzin działalności:

    • cylindryczne muszle;
    • panele kompozytowe;
    • szerokie piły taśmowe;
    • kanał do klimatyzatorów;
    • profilowane metalowe narożniki;
    • dekoracyjne elementy budowlane.

    Walcowanie jest niezbędne nie tylko do wytwarzania nowych produktów, ale także do różnych wstępnych, dodatkowych i kolejnych rodzajów obróbki metali i kompozytów - zagęszczania, zgniatania lub spłaszczania detali. Na sprzęcie do walcowania powierzchnia obrabianych przedmiotów uzyskuje jednolity połysk, nierówności i szorstkość są usuwane, materiał uzyskuje tę samą grubość na całej płaszczyźnie. Biorąc pod uwagę, że obrabiane przedmioty mogą mieć różne kształty i konfiguracje, aby stworzyć wymaganą strukturę, arkusz jest podawany w jednym z trzech kierunków.

    1. Poprzeczne - podczas toczenia długich elementów otwartych produktów rurowych.
    2. Podłużne - do obróbki krótkich elementów i półfabrykatów otwartych rur.
    3. Śruba - do produkcji wyrobów, które nie wymagają późniejszego zgrzewania.

    Dzięki rozwojowi nowoczesnych technologii technika walcowania jest stosowana zarówno w przedsiębiorstwach, jak iw domu przy użyciu miniaturowych kompaktowych maszyn ręcznych i narzędzi specjalnych. W takim przypadku sprzęt można wykonać samodzielnie własnymi rękami. W warsztatach produkcyjnych do walcowania materiałów stosuje się profesjonalne wielkogabarytowe urządzenia z napędem elektrycznym lub hydraulicznym.

    Takie uniwersalne maszyny pozwalają na wysokiej jakości obróbkę dużych materiałów arkuszowych - do 12 metrów długości i do 10 milimetrów grubości.

    Przegląd typów

    Walcowanie służy do obróbki wielu rodzajów materiałów, różniących się kształtem i strukturą. Dlatego sprzęt specjalistyczny może znacznie różnić się rodzajem konstrukcji, przeznaczeniem i możliwościami technicznymi. Nowoczesne giętarki do profesjonalnych zastosowań przemysłowych i domowych są podzielone na cztery główne typy, w zależności od urządzenia napędowego.

    Ustawienia ręczne

    Maszyny ręczne są głównie wykorzystywane wyłącznie w gospodarstwach domowych do celów domowych, do jednorazowej produkcji lub obróbki materiałów. Jednostki takie są łatwe w obsłudze, do pracy z nimi nie jest wymagana żadna specjalna wiedza, a co najważniejsze są autonomiczne i nie wymagają dodatkowego zasilania. Ze względu na niewielkie rozmiary, wysoką niezawodność i trwałość sprzęt cieszy się dużym zainteresowaniem wśród majsterkowiczów oraz w małych warsztatach w przedsiębiorstwach.

    Podstawowym biegunem ręcznych walcarek jest niski koszt przy wysokiej jakości przetwarzania. Możesz samodzielnie zmontować instalację i obniżyć koszty do minimum. Główną wadą sprzętu ręcznego jest to, że nie pozwala na obróbkę materiałów o grubości większej niż 2 mm . Istotną wadą jest konieczność przyłożenia dużej siły fizycznej - położenie ruchomego wału roboczego jest regulowane ręcznie, proces walcowania, czyli podawanie materiału, również odbywa się w trybie ręcznym.

    Sprzęt elektryczny

    W urządzeniach elektrycznych materiał jest podawany za pomocą silnika elektrycznego o mocy, możliwości sprzętu będą zależały również od jego mocy - prędkości pracy, rodzajów przetwarzanych materiałów, wymiarów samego urządzenia walcującego. Giętarki elektryczne ułatwiają pracę, ale konieczność podłączenia do sieci ogranicza ich mobilność. Z reguły taki sprzęt jest instalowany na stałe w przestronnych warsztatach, dużych zakładach produkcyjnych przedsiębiorstw. Maszyny elektryczne umożliwiają obróbkę materiału arkuszowego o grubości 4-6 mm.

    Wśród wad odnotowuje się również znaczne koszty energii elektrycznej - w celu obniżenia kosztów produkcji można zastosować sprzęt o małej mocy do 20 kW. Maszyna o małej mocy nie poradzi sobie tak szybko z zadaniem, ale pozwoli zaoszczędzić energię elektryczną i obniżyć koszty produktów. Giętarki elektryczne dużej mocy są zwykle używane tylko w dużych przedsiębiorstwach przemysłowych nastawionych na masową produkcję lub obróbkę detali wielkogabarytowych.

    Maszyny hydrauliczne

    Hydraulicznie napędzana giętarka jest najmocniejszą tego typu giętarką, która obrabia materiały o grubości do 10 mm. Maszyny hydrauliczne należą do klasy ciężkiej, kilkakrotnie przewyższają mocą i możliwościami instalacje ręczne i elektromechaniczne. Aparaty z napędem hydraulicznym znajdują zastosowanie głównie w dużych przedsiębiorstwach przemysłowych - energetycznych, maszynowych czy stoczniowych.

    Prawie wszystkie nowoczesne maszyny hydrauliczne wyposażone są w sterowanie programowane komputerowo - CNC. W porównaniu z innymi typami jednostki mają również bardziej złożoną konstrukcję, w którą zaangażowana jest duża liczba elementów roboczych.

    Ponadto urządzenia z napędem hydraulicznym mają również duże gabaryty, maszyny są instalowane na stałe tylko w przestronnych pomieszczeniach. Ale z drugiej strony pozwalają na szybkie i wydajne zwijanie dużych ilości produktów przy zachowaniu wysokiej dokładności obróbki.

    Narzędzia i wyposażenie

    Główną jednostką roboczą każdego sprzętu walcowniczego jest odlewane łoże wykonane z wytrzymałych stopów metali lub żeliwa. Na łóżku, którego wymiary zależą od rodzaju wyposażenia, zamontowane jest specjalne urządzenie odkształcające, składające się z kilku podłużnych rolek. Dwa walce robocze są mocno zamocowane (są nieruchome), a trzeci lub czwarty element zapewnia obrót przedmiotu podczas pracy. Na niektórych maszynach ruchome rolki można również przesuwać w pionie, co umożliwia produkcję szerszej gamy produktów, obróbkę większej liczby rodzajów materiałów.

    Górna rolka jest zamontowana na łóżku w taki sposób, że w razie potrzeby można ją szybko wyjąć lub przekonfigurować do produkcji wyrobów o różnych przekrojach. Jego regulacja odbywa się za pomocą specjalnego narzędzia - pojedynczej śruby lub mechanizmu zapadkowego, aw automatach rolujących czynność ta wykonywana jest programowo. Regulacja polega na zmianie charakterystyki technologicznej sprzętu - zwiększeniu lub zmniejszeniu szczeliny między rolkami. Zastosowanie specjalnych walców z rowkami roboczymi na powierzchni pozwala na obróbkę i gięcie nie tylko blachy, ale także prętów czy drutów metalowych.

    Z reguły maszyny ręczne są wyposażone w trzy rolki, ponieważ więcej elementów komplikuje proces przetwarzania. Jeśli zainstalujesz czwartą rolkę, siła fizyczna nie będzie już wystarczająca do zginania wielu materiałów. Liczba rolek na elektromechanicznej walcarce wynosi od 3 do 4, wszystko zależy od ich wielkości i mocy silnika. Wszystkie profesjonalne agregaty hydrauliczne wyposażone są w cztery wały robocze.

    Do obsługi sprzętu do walcowania nie są wymagane żadne dodatkowe narzędzia, tylko niektóre maszyny mogą wymagać klucza o określonym rozmiarze do regulacji walców.

    Cechy technologii

    Niezależnie od rodzaju urządzenia do walcowania zaokrąglanie materiału lub przedmiotu obrabianego odbywa się za pomocą trzeciego ruchomego walca roboczego. Kształt przyszłego produktu będzie zależał od jego położenia i szczeliny między nim a dwoma wiodącymi elementami, jego promienia - im większa odległość między rolkami, tym większy promień obrabianego przedmiotu. Jeśli rolki są zainstalowane na maszynie równolegle do siebie, obrabiane przedmioty stają się cylindryczne.

    Po umieszczeniu trzeciego wałka pod pewnym kątem, kształt produktów będzie zwężający się . Czwarta rolka zapewnia wstępne gięcie arkusza blachy, na większości nowoczesnych maszyn jest wyposażona w dodatkowy napęd pneumatyczny. W razie potrzeby maszyny są wyposażone w walce o polerowanej, gumowanej lub bardzo twardej powierzchni.

    Aby uzyskać informacje o typach walcowania, zobacz następny film.