Двухвалковый вальцовочный станок

Когда слышишь ?двухвалковый вальцовочный станок?, многие сразу представляют себе простейшую конструкцию — два вала, лист между ними, и всё. На деле, это частое и грубое упрощение. В реальной работе, особенно с тонкостенными или предварительно обработанными заготовками, разница между ?просто прокатать? и ?правильно прокатать? — это разница между годной деталью и металлоломом. Сам работал с разными моделями, и скажу — ключевое здесь не количество валков, а синхронизация их усилия, контроль пружинения материала и, что часто упускают, подготовка кромки перед гибкой. Если кромка не подготовлена — будут задиры, а потом и трещины по радиусу. Об этом редко пишут в спецификациях, но в цеху это каждый день.

Основной принцип и где кроются подводные камни

Принцип, казалось бы, элементарен: верхний вал — приводной, нижний — опорный, лист пропускается, получается радиус. Но вот первый нюанс — выбор схемы нагрузки. Для толстых листов, скажем, от 6 мм, часто используют схему с симметричным расположением валов, где нижний тоже может быть слегка приподнят для начального поджатия. Это снижает требуемое усилие на привод. А вот для тонких — важно, чтобы нижний вал был жестко зафиксирован, иначе лист начнет ?плыть?, радиус получится неровным по всей длине.

Второй момент — пружинение. На двухвалковой схеме его сложнее компенсировать, чем на трех- или четырехвалковой. Приходится делать несколько проходов, каждый раз немного опуская верхний вал. Опытный оператор делает это ?на глаз? и по звуку — скрежет означает, что ты пережал. Автоматика с ЧПУ, конечно, упрощает жизнь, но и там нужно правильно заложить поправку на материал. Для нержавейки одна, для алюминия — другая, для горячекатаной стали — третья. Где-то видел таблицы у китайских производителей, но они часто дают усредненные значения, которые на практике не работают.

И третий камень — это концевые участки. Двухвалковый станок оставляет прямые участки (непрокатанные концы). Их длина — примерно половина расстояния между осями валков. Это надо учитывать сразу при раскрое заготовки. Была история, когда мы делали цилиндры для вентиляции: заказчик дал длину готового изделия, а про прямые участки забыли. Пришлось потом наращивать сваркой, что увеличило стоимость и время работы. Теперь всегда уточняем этот момент на этапе техзадания.

Опыт с оборудованием и конкретные бренды

Раньше много работал на старых советских станках, вроде И2222. Надежные, как танк, но для точной работы — мучение. Все регулировки механические, люфты, нет никакой дискретной подстройки угла. Сейчас рынок завален азиатскими производителями. Качество, честно говоря, очень разное. Одни делают откровенный ширпотреб с валами, которые гнутся под нагрузкой, у других — вполне добротные машины.

Например, у ООО Нанкин Бошэнда Автоматическое Оборудование (их сайт — https://www.bostmachinery.ru) в ассортименте есть двухвалковые листогибочные вальцы. Компания, как видно из описания, с историей — основана еще в 1990 году в Гуанчжоу как ООО Чжуншань Бошида Автоматизация, и с тех пор специализируется на гибочном оборудовании. Их подход чувствуется — они не просто копируют, а адаптируют схемы под разные задачи. В частности, у них есть модели, где нижний вал имеет регулируемый по высте подшипниковый узел, что решает проблему с прогибом при работе с широкими листами. Это важная деталь, которую оценишь только на практике, когда делаешь, например, обечайку для бака шириной под три метра.

Пробовали как-то их станок для серии заказов по гибке окрашенного листа. Задача была — не повредить покрытие. Обычные валы оставляют следы, нужны были либо полированные, либо с мягким покрытием. У них нашлась опция с полированными валами из закаленной стали. Результат был хороший, царапин не было. Но пришлось повозиться с настройкой зазора — он должен быть минимальным, но без закусывания. Пришлось делать несколько пробных гибок на обрезках. Это к вопросу о том, что даже с хорошим оборудованием ?из коробки? оно редко работает идеально — требуется подстройка под конкретный материал.

Практические случаи и ошибки

Один из самых показательных случаев был с изготовлением конических секций. На двухвалковом станке это высший пилотаж. Нужно не только изменять угол входа листа с каждым проходом, но и смещать его продольно, чтобы один край прокатывался больше другого. Делали мы это вручную, по разметке. Получилось, но с большим процентом брака — первые пять заготовок пошли в утиль. Ошибка была в том, что мы не учли утонение материала при растяжении внешнего радиуса. В итоге конус получался тоньше в широкой части, чем рассчитывали. Пришлось заказывать лист с запасом по толщине.

Другая частая проблема — это гибка закаленных материалов или материалов с памятью формы, типа некоторых пружинных сталей. Двухвалковый станок здесь может не справиться, если у него не хватает мощности привода или жесткости станины. Был инцидент, когда мы пытались прокатать полосу из рессорной стали. Станок вроде бы по паспорту тянул нужную толщину, но на практике валы начали проскальзывать, лист не протягивался. В итоге пришлось греть заготовку газовой горелкой, что, конечно, сказалось на структуре металла. Заказчик потом жаловался на трещины после сварки. Вывод — паспортные данные по усилию нужно делить как минимум на полтора для таких ?тяжелых? материалов.

И еще про обслуживание. Подшипники валов — их слабое место. Особенно если в цеху пыльно или есть абразивная пыль от резки. Регулярная смазка — это святое. Но важно не переборщить, чтобы смазка не попала на поверхность валков и не испачкала чистый лист, например, из нержавейки. Приходится выдерживать баланс. На одном из станков мы поставили лабиринтные уплотнения на подшипниковые узлы — помогло, но не полностью. В идеале нужно иметь съемные защитные кожухи, но их редко кто делает.

Критерии выбора и на что смотреть в первую очередь

Если выбирать двухвалковый вальцовочный станок сегодня, я бы смотрел не на максимальную толщину (этот параметр все производители любят указывать большим), а на минимальный радиус гибки, который он может обеспечить для этой толщины. И на точность поддержания этого радиуса по всей длине заготовки. Для этого нужна жесткая станина и валы большого диаметра, которые не прогнутся. Часто экономят как раз на диаметре валов, делая их тоньше — станок становится компактнее и дешевле, но страдает качество гибки.

Второе — система управления. Простая релейная схема с кнопками ?вперед-назад? — это для грубых работ. Для чего-то более точного нужен хотя бы простенький контроллер с возможностью задания угла и числа проходов. Хорошо, если есть цифровой индикатор положения верхнего вала. Это экономит время на настройку.

И третье — оснастка. Насколько легко поменять валы, если нужно перейти на работу с другим материалом или профилем? Есть ли в комплекте опорные ролики для поддержки длинных заготовок? Часто эти ?мелочи? приходится докупать отдельно, и они выливаются в копеечку. У того же BOST Machinery (это их международное название, судя по сайту) часто есть готовые комплекты оснастки под типовые задачи — это удобно.

Заключительные мысли и тенденции

Сейчас двухвалковые вальцы постепенно вытесняются более универсальными трехвалковыми с асимметричной схемой, которые позволяют получать цилиндр без прямых концов. Но у двухвалковых есть своя ниша — это работа с толстыми листами, где нужно большое усилие, или гибка узких полос, где три вала только мешают. Также они часто используются как вспомогательное оборудование после гибочного пресса для доводки радиуса.

Главный совет, который дал бы исходя из своего опыта — никогда не покупать такой станок только по техническому паспорту. Нужно обязательно смотреть на него в работе, а лучше — дать свой материал на пробную гибку. Посмотреть, как он ведет себя на холостом ходу (нет ли вибраций), как происходит поджим, как выглядит поверхность после гибки. И обязательно пообщаться с теми, кто уже работает на такой модели хотя бы полгода — они расскажут все скрытые проблемы.

В целом, инструмент это специфический, но в умелых руках — чрезвычайно полезный. Он требует понимания физики процесса гибки металла, а не просто нажатия кнопок. И в этом, наверное, его главное достоинство — он заставляет думать. А в нашем деле это самое ценное.