В этой статье подробно расскажем, как изготовить два приспособления для обработки (холодной ковки) квадратной профтрубы. Первый вариант — мини станок, второй — ручной кондуктор.
Наибольший интерес для домашних умельцев представляет именно станок.
Конструкции бывают самые разные — мы рассмотрим одну из самых простых. Как прокатать профтрубу своими руками для холодной ковки подробно расскажем ниже.
Привод прокатного станка может использоваться разный — можно прокатывать профиль вручную, а можно и поставить электродвигатель.В домашних условиях вполне достаточно станка с ручным механическим приводом.
1
Изготовление корпуса блока
Материалы, которые потребуются для изготовления корпуса самодельного блока усиления профильной трубы:
- металлическая пластина;
- круглая стальная труба;
- подшипники (типоразмер — 6304);
- резьбовая шпилька;
- ролики для проката;
- шестерни с коленвала авто.
Чтобы собрать корпус блока станка для усиления профильной трубы, с помощью болгарки или плазмореза необходимо будет отрезать пластину металла толщиной 10-12 мм.
1
Для чего нужны вальцы
Сгибание профильной трубы — процесс, выполнить который точно и аккуратно с помощью молотка, нагрева или мускульной силы практически невозможно. Приложение надавливания разной силы, отклонения в степени нагрева и усталость мастера приводят к отклонениям в геометрии готовых изделий. Если оно необходимо в единичном экземпляре, то с этим можно смириться. Как правило, для создания инженерных сооружений требуется несколько одинаковых по всем параметрам заготовок.
Только вальцевание прокатки на специальном станке является способом достижения подобного результата. Вальцы представляют собой механизм, состоящий из нескольких металлических валов и источника энергии, приводящего их в движение.
Изготовление прокатных роликов
В данном случае обойдемся без использования фрезера и токарного станка — способ доступен для каждого мастера. За основу будем использовать шестигранные гайки М30 и М27.
Обратите внимание: гайки нужно использовать от КАМАЗа, но только не обычные строительные — они не справятся со своей задачей. Гайка М30 взята с реактивной тяги, а гайка М27 — со стремянки.
Все размеры деталей и чертежи валов и других элементов конструкции будут представлены автором в видеоролике.
Первым делом изготавливаем самодельный ролик для прокатки квадратной профтрубы 15х15 мм.
Берем гайку М30, стачиваем полукруглую фаску с торца, после чего от края гайки отмечаем разметочным инструментом линию на расстоянии 8,2 мм. Разрезаем эту гайку по нанесенной разметке.
Вырезаем из бумаги шаблон, прикладываем его к каждой грани гайки, и обводим карандашом или маркером.
Далее обтачиваем гайку по разметке при помощи УШМ и шлифовального лепесткового круга.
Теперь нам потребуется гайка М20. Обтачиваем грани лепестковым кругом, и запрессовываем ее внутрь прокаточного ролика таким образом, чтобы края гайки выступали на одинаковое расстояние с каждой стороны.
Аналогичным способом изготавливаем другие ролики для проката для профильной трубы своими руками, но нужно будет учитывать типовые размеры, которые указаны на чертеже.
Например, для изготовления ролика для проката профиля 20х20 мм мы используем гайку М27 и отрезаем ролик не 8 мм шириной, как в предыдущем случае, а уже шириной — 11 мм.
Есть один нюанс — гайки М20, которые запрессовываются внутрь ролика, имеют ширину 15 мм, поэтому их придется наращивать. Либо можно использовать удлиненную гайку М20, и отрезать от нее кусок нужного размера.
Подробный процесс изготовления самодельных роликов для вальцовки (проката) квадратной профтрубы своими руками можно посмотреть в видеоролике. Своим опытом поделился автор YouTube канала Welder DIY.
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:
- Проведение замеров и нанесение разметки в соответствии со схемами.
- Разрезание проката на заготовки, зачистка поля для сварки.
- Вытачивание и закалка валов, установка в них подшипников, прикрепление звездочек, закрепление на оси.
- Сваривание каркаса с прокаточным и прижимным механизмом.
- Монтаж привода. Он может быть постоянным или съемным.
- Проверка работоспособности станка.
В заключение проводится очистка металла от ржавчины, его грунтовка и покраска. Подвижные части смазываются.
Сборка станка для усиления профильной трубы
После того как изготовили ролики и другие детали, можно приступать к сборке самодельного приспособления. Рассмотрим основные этапы работ, которые предстоит сделать.
Металлические пластины с обоймами для подшипников выступают в роли боковых стенок корпуса.
Вставляем в них валы (резьбовые шпильки М20) с посаженными на них шестернями и роликами для раскатки (усиления) профиля. Фиксируем гайками.
Перед тем как вставлять шпильки с роликами во вторую боковую стенку, надеваем на них эксцентрики, а к ним — привариваем гайки.
Валы с установленными эксцентриками
Снизу и сверху боковых стенок привариваем по две металлических полосы.
Чтобы зафиксировать блок прокатного станка в тисках, к нижней части боковых стенок необходимо приварить кусок металлического уголка или профильную трубу.
На последнем этапе останется только зачистить сварные швы и покрасить самоделку. Еще потребуется изготовить и установить ручку для вращения приводного вала.
Ознакомиться с пошаговым процессом сборки станка для холодной ковки можно в видеоролике ниже.
Трубопрокатный станок
При прокатывании длинномерных труб на станке смещают центр движения. За счет подобного смещения между вальцами образуется кривая. Один ролик давит изнутри радиального контура, а два других – образуют внешний контур будущего изделия.
Чертёж трубогиба для протягивания профильных труб. Указаны все необходимые для изготовления размеры деталей:
Конструктивно подобное устройство выполняется на прочной опоре, изготавливаемой из швеллера. Нижние ролики располагаются в подшипниках. Обычно расстояние между ними не меняется (существуют варианты станка, где изменив расположение нижних роликов, создают другой радиус проката).
Сверху располагается верхний валик. Его можно перемещать по высоте. Двигая опорную часть по резьбе вниз, можно развивать значительные усилия. Они будут действовать на трубу в процессе прокатывания.
Для самостоятельного изготовления можно пойти другим путем. Из листа толщиной 2…4 мм вырезают стенки устройства, где устанавливают валики.
Упрощенная конструкция трубогиба:
Самое сложное – это изготовить боковины, внутри которых располагаются:
- Опорные валы – 2 шт.
- Прижимной вал, размещенный на соответствующем устройстве.
- Рукоятка, позволяющая производить прокатывание профильной трубы.
Промышленные станки изготавливают с ручным или электрическим приводом. При изготовлении электрифицированного станка обязательно предусматривают возможность реверса. Тогда прокатывать можно, заставляя длинномер двигаться в обоих направлениях.
Функциональность
Обладая небольшими габаритами и весом, самодельный станок позволяет выполнять много операций по обработке профильной трубы.
На выходе мы получаем не просто усиленный профиль, а еще и декоративный элемент.
При помощи прокатного станка, изготовление которого мы подробно рассмотрели выше, можно создавать разные узоры на поверхности профтрубы — «косичку» и «волну».
Усиленная профильная труба после одно— или двухсторонней прокатки способна воспринимать повышенные нагрузки на изгиб, благодаря чему ее можно использовать при изготовлении различных гнутых декоративных металлоконструкций.
В условиях домашней мастерской применение самодельного мини прокатного станка для усиления профильной трубы вполне оправдано, и конструкция, сделанная своими руками намного выгоднее, чем заводской станок.
Вальцы (ролики) можно использовать самые разные, в зависимости от того, какой рисунок вам требуется. Для раскатывания (расплющивания) концов профильной трубы используются эксцентрики.
Самодельные приспособления для вальцевания труб
Без такого устройства, как приспособление для вальцевания профтруб, практически не обойтись в тех ситуациях, когда вы решили самостоятельно заняться ремонтом, при выполнении которого придется иметь дело с гнутыми трубами. Для этого можно приобрести серийное устройство подобного назначения или использовать профилегиб самодельный, конструкция которого не отличается высокой сложностью. Вопросом о том, как сделать профилегиб, есть смысл задаться еще и по той причине, что серийные модели стоят достаточно дорого, поэтому их приобретение (особенно если они требуются только для выполнения домашнего ремонта) не всегда целесообразно.
Ориентировочные размеры самодельных вальцов
Для того чтобы качественно изготовить самодельные вальцы, можно изучить теоретические сведения, просмотреть видео на данную тему, но главное – придерживаться рекомендаций тех, кто уже добился при решении этого вопроса хороших результатов. Конечно, чтобы сделать свой вальцеватель, необходимо обладать не только соответствующими знаниями, но и определенными навыками изготовления и использования различных технических устройств.
Кинематическая схема станка
Самодельные вальцы могут быть сделаны даже из подручных материалов, которые практически всегда есть в любом гараже или домашней мастерской. При этом эффективность таких вальцов, если они изготовлены с учетом всех рекомендаций, будет ненамного ниже, чем у моделей, выпускаемых серийно.
Чертежи валов станка:
Что такое прокатка
Для возведения строений и конструкций из металлопрофиля нередко требуется труба изогнутой формы. Металлические дуги используются для изготовления навесов, козырьков, беседок, теплиц и других надворных построек и малых архитектурных форм. Из гнутых профтруб малого сечения создают элементы дизайна интерьеров и экстерьеров: ограды, ворота, стойки лестничных перил, полки, подсвечники и многое другое.
При этом придать профтрубе нужную форму без специального оборудования довольно сложно, а сделать несколько дуг одинаковой формы – почти невозможно. Тонкостенные изделия гнутся относительно легко, но при этом невозможно проконтролировать угол и радиус изгиба. К тому же в стенках при таком сгибании создаются очаги напряжения, а на внутренней стороне изгиба появляются складки, из-за чего готовое изделие имеет низкую прочность и малый срок эксплуатации.
Создать арку можно и при помощи сварки и болгарки – надрезать стенки, раздвинуть надрезы и, заполнив зазоры припоем, заварить. При наличии опыта подобных работ, небольшое количество арок изготовить возможно, но для масштабных манипуляций и создания изгибов более сложных форм этот метод не подходит – слишком трудозатратен.
Создать красивые и прочные дуги, волны и даже спирали позволяет прокатка – технологическая процедура, при которой посредством механического воздействия постепенно меняется продольная форма трубы.
Обратите внимание! Суть прокатки в том, что изменение профиля производится таким образом, что усилие прикладывается ко всей поверхности изгибаемого участка. Нагрузка распределяется по стенкам равномерно, из-за чего не возникает большого внутреннего напряжения, и изогнутое изделие получается аккуратным и прочным.
Арки для теплиц и парников
Разные виды теплиц используются в практике огородников
Металлокаркас теплицы 3·4 м:
Чаще всего выбирают трехметровые дуги. С торцов создают вход. Дополнительно устанавливают форточку, которую можно открыть, оставив дверь закрытой. Используют профильные трубы 20·20 и 25·25 мм.
Усиленная дуга арочной теплицы:
В зимний период нагрузка может достигать свыше 200 кг/м². Поэтому к наружному контуру приваривают изогнутую дугу внутри. Дополнительно варят радиальные связи. Теперь работает более жесткий контур, который выдержит высокое нагружение.
Парник стационарный «Бабочка»:
Небольшие конструкции парников можно делать стационарными и переносными. Они удобны тем, что для работы с выращиваемыми растениями не нужно заходить внутрь. Достаточно приоткрыть дверки, чтобы получить доступ. Парники получили название «Бабочка», так как они открываются в обе стороны. С торца приподнятые дверки выглядят похожими на крылья бабочки.
На грядках на весенний и осенний периоды устанавливают переносные парники «Хлебница». В этой конструкции дверка открывается подобно тому, как это вопрос решен в хлебницах. Она приподнимается вверх и перемещается вдоль задней стенки. Подобные устройства пользуются завидным спросом у овощеводов.
Стремление снизить снеговую нагрузку и создать прочный металлокаркас подвигает конструкторов на создание теплиц, похожих на каплю. Образующие стенок построены по сложным кривым. Верх остроконечный, снег скатывается вниз, не задерживаясь на поверхности.
Стыковка полуарок в теплице «Капелька»:
Внутри полуарки соединяются в центре каркаса. Подобное решение облегчает изготовление и доставку изделий на участок огородника. Остается изготовить половинки и собрать их на месте.
Чертеж радиальной арки для теплицы из профильной трубы 20·20 мм. Дверной проем:
Самая распространенная конструкция выполняется по радиусу 1500 мм (наружный профиль). В ней в центре конструкции достигается высота 2115 мм. По бокам образующей дуги создаются вертикальные участки, их длина составляет 615 мм. Пользователи будут проходить внутрь через дверной проем шириной 780 мм. Высота проема 1830 мм достаточна для прохода людей среднего роста.
Практика показывает, что подобная теплица востребована в большинстве районов. Внутри достаточно места для размещения грядок и проходов.
Арка для телицы шириной 2800 мм:
Некоторым нравится использовать теплицу, имеющую несколько меньшую ширину (2800 мм). В ней высота в центральной части несколько выше, составляет 2195 мм. Здесь вертикальные участки по краям имеют высоту 795 мм. Радиус образующей кривой составляет 1400 мм (наружный размер).
Привлекает большая высота (2085 мм) и ширина (800 мм) дверного проема. Даже пользователи высокого роста будут свободно проходить внутрь, не сгибаясь при входе.
Для теплицы длиной 6 м требуется:
- 7 дуг, их расставляют на расстоянии 1 м друг от друга;
- для изготовления торцевых элементов требуется 33,3 м;
- продольные элементы между дугами суммарно составят 42 м;
- для изготовления металлокаркаса потребуется 20 профильных труб (6 м) . Расчет выполнен для профильной трубы 20·20 мм с толщиной стенки 1,5 мм. Общая масса составляет 99 кг.
ПРОКАТНЫЙ СТАН… НА СТОЛЕ
Постоянным читателям нашего журнала и зрителям телевизионной передачи «Это вы можете» знакомо имя умельца из подмосковного города Троицка Юрия Михайловича Орлова. Разработанные и сделанные им станки и приспособления отличаются продуманностью конструкции, надежностью в работе и широкими возможностями, присущими универсальному инструменту. Всем этим требованиям отвечают предлагаемые вашему вниманию настольные прокатные вальцы.
Настольные вальцы внешне напоминают двухвалковую клеть прокатного стана. Отличаются они от своего заводского собрата не только размерами, но и возможностями — за счет установки сменных инструментов. С помощью цилиндрических валиков с фасонными канавками можно получать проволоку самых разнообразных сечений: круглую, треугольную, квадратную, ромбовидную. Валиками с симметрично расположенными гребнем и пазом удобно рихтовать (накатывать ребра жесткости) металлические пластинчатые детали. А установив вместо них два стальных диска с заточенными коническими кромками, легко разрезать листовые материалы — от бумаги до нержавейки толщиной 0,5 мм. Даже зубчатые колеса механизма привода валиков используют для формования волнообразных деталей: проволочных зигзагов или гофрированных пластин. Свернуть проволочное кольцо или цилиндрическую гильзу на этом станочке также не составит труда: достаточно иметь пару цилиндрических валиков соответствующих диаметров и при прокатке поджимать заготовку клином к одному из них.
Во вращение валики приводятся ручкой, надеваемой на квадратный хвостовик нижнего валика. Верхнему вращение передается с помощью зубчатой передачи. Это не только делает работу валиков более эффективной, но и позволяет использовать конструкцию для резки листового металла с помощью насаженных на их оси дисковых ножей.
Рис. 1. Устройство универсальных прокатных вальцов:
1 — шестерня регулятора (m =1, Z = 50), 2 — шестерня резьбоного упора (m = 1, Z = 50), 3 — болт М10 (4 шт.), 4 — верхняя плита, 5 — сменный инструмент: фасонные валики, дисковые ножи, 6 — подшипник скольжения (бронза), 7 — стойка (сталь 20), 8 — винт М10 (4 шт.), 9 — верхний валик (сталь 40Х), 10 — основание (сталь 20), 11 — нижний валик (сталь 40Х), 12 — шестерня валика (сталь 40Х, m = 2, Z = 25), 13 — втулка, 14 — пружина, 15 — ползун верхнего валика (сталь 20), 16 — резьбовой упор (сталь 40Х), 17 — ось шестерни регулятора, 18 — ручка регулятора, 19 — рукоятка, 20 — винт М8, 21 — рукоятки, 22 — ручка вальцов.
Рис. 2. Дополнительный сменный ииструмент вальцев:
1 — фасонные валики, 2 — дисковые ножи, 3 — зубчатые валики, 4 — набор для свертывания заготовки в кольцо (цилиндр), 5 — валики для рихтовки.
Источник
Прокатные станы – основные виды и конструкция
Сложно назвать отрасль промышленности, где не применяется металл и изделия из него, для производства которых активно используется прокатный стан. Металлургические предприятия сегодня предъявляют достаточно высокие требования к оборудованию. Именно поэтому современные промышленные машины, в частности прокатные станы, значительно отличаются от моделей, которые выпускались ранее.
Прокатный стан для производства профнастила
Плюсы самодельного устройства
В конечном счете все, что вам потребуется для изготовления такого универсального устройства, можно купить по небольшой стоимости в любом строительном магазине либо подобрать нужные компоненты из старых давно забытых вещей, а также подобрать чертежи. В любом случае цена такого станка очень быстро себя окупит, так как изготовить на нем можно детали любой сложности с минимальными затратами на расходный материал.
Важно: аренда прокатного станка обойдется в круглую сумму, из-за чего вы можете размещать объявления и неплохо зарабатывать на своем устройстве.
Сделанная работа достаточно быстро окупается, так как вы можете изготавливать любые детали. Вот лишь небольшой их список:
Все эти самоделки пригодятся вам при строительстве нового дома или его ремонте. Как показывает практика, листогибочные самодельные станки крайне востребованы, так как их схема не требует сложного изготовления, но при этом позволяет изготавливать массу полезных и нужных деталей.
Видео: прокатный станок своими руками.
Составные элементы прокатного стана
Конструкция любого прокатного стана включает в себя три основных элемента: так называемые рабочие клети, передаточные устройства и приводные электродвигатели. Валки, по которым перемещается листовой или профильный металл, входят в состав рабочих клетей. Также они включают в себя установочные механизмы, станины, плитовины и проводки. Движение всех рабочих частей прокатного стана обеспечивают мощные электродвигатели, которые соединяются с ними посредством элементов передаточного устройства: муфт, шпинделей и шестерен.
Следует знать, что основной характеристикой прокатных станов заготовочного и обжимного типа является диаметр рабочего валка. Если же в процессе обработки заготовки используется сразу несколько рабочих клетей, то в качестве такой характеристики используется диаметр валка, на котором выполняется финишная операция.
Сортовой прокатный стан, где получают изделия сложной формы и с достаточно точными геометрическими параметрами, включает в себя сразу несколько клетей, через которые прокат проходит последовательно в процессе своей обработки.
На современных предприятиях сегодня применяют универсальные прокатные станы, оснащенные 3-мя или 5-ю рабочими клетями. Часть валков таких станов (2–3) имеет диаметр 1350 мм, остальные — 800 мм. Оборудование для получения листового проката значительной толщины, как правило, оснащается одной или двумя рабочими клетями. Рабочая ширина таких станов, формируемая длиной валков, находится в диапазоне 3,5–5,5 метров. Стан для листового металла, чаще всего, оснащается дополнительными рабочими клетями с вертикальными валками, которые обеспечивают обжатие боковых кромок формируемого листа металла. Листовой металл в виде полос производится на устройстве, оснащенном 10–15 рабочими клетями, оборудованными горизонтальными валками с длиной 1,5–2,5 метров и вертикальными валками для обжимания торцов.
У прокатного стана, как видно из его конструкции, может быть значительная длина. Наиболее примечательно в этом плане трубопрокатное оборудование, в состав которого включено одновременно три стана. На первом из них выполняется прошивка отверстия в металлической заготовке, на втором — вытяжка заготовки в трубу, на третьем — калибровка, которая осуществляется для придания готовому изделию требуемого диаметра. На деталепрокатных станах заготовка подвергается как винтовой, так и поперечной обработке.
Устройство прокатного стана
