Руководство пользователя трехвалковой листогибочной машины

Трехвалковый листогибочный станок Листогибочные станки — очень распространенное оборудование в формовке листового металла, в основном используемое для вальцовки плоских листов в цилиндрические, дугообразные и конические формы. Они широко применяются в таких отраслях, как производство сосудов под давлением, башен ветрогенераторов, дымовых труб, труб, вентиляционного оборудования, металлоконструкций и машиностроения. Их основная ценность заключается не только в «вальцовке листа», но и в эффективном и стабильном выполнении процесса формовки при обеспечении округлости, прямолинейности, точности по торцам и качества поверхности.

В этом руководстве системно рассматриваются вопросы по нескольким аспектам, включая идентификацию оборудования, проверки перед запуском, практическую работу, контроль процесса, обработку различных материалов, техническое обслуживание, устранение неисправностей и меры безопасности.

1. Обзор оборудования

Трехвалковые листогибочные станки — ключевое оборудование, используемое для вальцовки металлических листов в цилиндрические, дугообразные или конические заготовки.

Они широко используются в:

Стальные конструкции (цилиндры, трубы)

Сосуды под давлением

Башни ветрогенераторов

Судостроение

Нефтехимическое оборудование

Основные типы:

Симметричный (трехвалковый симметричный)

Асимметричный (трехвалковый асимметричный)

Верхний валок универсального типа (наиболее распространенный)

2. Принцип работы трехвалковой листогибочной машины

Основной принцип: три точки образуют окружность.

Верхний валок: приводной валок (вращается)

Нижний валок/Боковой валок: Регулирует положение для формирования радиуса гибки.

Под действием трех валков тонкий металлический лист подвергается непрерывной пластической деформации, постепенно принимая форму дуги.

Трехвалковая гибочная машина прикладывает непрерывное усилие гибки к металлическому листу через валы, вызывая постепенную пластическую деформацию листа. При многократном прохождении листа между валами внешние волокна растягиваются, а внутренние сжимаются, в конечном итоге формируя желаемую кривизну.

1) Симметричная трехвалковая гибочная машина:

l Верхний валок расположен посередине, а нижние валки — по бокам.

l Простая конструкция и относительно низкая цена.

l Подходит для общей цилиндрической вальцовки.

l Слабая способность к предварительной гибке концов, обычно требуется подгибка.

2) Асимметричная трехвалковая гибочная машина:

l Положения верхнего и нижнего валков не полностью симметричны.

l Обычно обеспечивает лучший эффект предварительной гибки.

l Подходит для задач, требующих высокой точности формовки.

3) Полностью гидравлическая или ЧПУ трехвалковая гибочная машина:

l Более стабильная работа и более точное управление.

l Позволяет реализовать программную настройку, память параметров и автоматическое позиционирование.

l Больше подходит для серийного и высокоточного производства.

3. Конструкция трехвалковой гибочной машины

1) Механическая система

l Верхний валок: Главный привод

l Нижний валок: Опора

l Боковые валки: Регулировка кривизны

l Откидная опора: Выгрузка

l Станина: Общая несущая конструкция

2) Гидравлическая система

l Гидроцилиндр: приводит в движение боковые/нижние валки

l Гидравлическая насосная станция

l Клапан регулирования давления

3) Электрическая система управления

l Система PLC/CNC

l Панель управления: Ручной/Автоматический режим

l Энкодер: определение положения

4. Инструкции перед началом работы

Перед началом официальной эксплуатации операторы должны четко понимать как минимум следующее:

1) Параметры листового металла

Необходимо подтвердить:

² Тип материала: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый лист, оцинкованный лист и т. д.

² Толщина листа

² Ширина листа

² Длина листа

² Предел текучести материала

² Независимо от отжига или наличия поверхностного покрытия

² Коническая, эллиптическая или другие специальные формы

2) Номинальная мощность оборудования

Не смотрите только на «максимальную толщину», также учитывайте:

² При какой прочности материала достигается максимальная мощность вальцовки?

² Для какой ширины листа применима максимальная мощность вальцовки?

² Минимальный диаметр гибки

² Допускается ли холодная прокатка?

² Применимо к предварительно подогнутым кромкам

Многие пользователи сталкиваются с проблемами не из-за поломки оборудования, а из-за того, что оно используется с превышением технических характеристик.

Например:

Даже при одинаковой толщине стального листа 10 мм сложность прокатки листа из стали Q235 и высокопрочной стали кардинально различается. Нержавеющая сталь обладает более выраженной пружинистостью, чем обычная углеродистая сталь. Хотя алюминиевый лист мягче, он склонен к появлению поверхностных царапин.

3) Требования к формовке

Перед запуском станка необходимо уточнить следующее:

² Каков диаметр готового изделия?

² Это полный круг или частичная дуга?

² Нужно ли сваривать два конца встык?

² Требуется ли очень высокая степень округлости?

² Допустима ли небольшая эллиптическая погрешность?

² Требуется ли коническая резка?

5. Контрольный список перед запуском

Этот шаг имеет решающее значение. Многие неисправности оборудования и несчастные случаи вызваны недостаточной проверкой перед включением питания.

1) Проверка механической системы

² Осмотрите поверхность каждого валка на наличие явных вмятин, трещин, сварочного шлака и заусенцев.

² Проверьте, чтобы валы валков вращались свободно, без заклинивания.

² Проверьте, не ослаблены ли рама и анкерные болты.

² Проверьте, надежно ли затянуты все крепежные болты.

² Убедитесь, что направляющие, ползуны, ходовые винты и подъемный механизм должным образом смазаны.

2) Проверка гидравлической системы

² Проверьте уровень гидравлического масла.

² Проверьте, не почернело ли масло, не эмульгировалось ли оно и не содержит ли примесей.

² Проверьте отсутствие утечек в гидравлических линиях, соединениях и цилиндрах.

² Проверьте отсутствие аномального шума масляного насоса.

² Убедитесь, что давление стабильно.

² Убедитесь, что температура масла находится в разумных пределах.

3) Осмотр электрической системы

² Проверьте стабильность напряжения питания.

² Проверьте эффективность кнопки аварийной остановки.

² Проверьте исправность прямого и обратного вращения, подъема и регулировочных движений.

² Проверьте внутреннюю часть шкафа управления на наличие пыли, влаги или следов гари.

² Проверьте, правильно ли работают все концевые выключатели и датчики.

4) Проверка защитных устройств

² Проверьте, срабатывает ли кнопка аварийной остановки.

² Проверьте, цела ли защитная крышка.

² Проверьте надежность ножного переключателя.

² Проверьте, исправны ли двухручные кнопки.

² Проверьте, нет ли посторонних предметов рядом с верхним и нижним валками.

² Проверьте, чиста ли рабочая зона.

6. Порядок работы (стандартные этапы)

Ниже приведена общепринятая последовательность операций по вальцовке листового металла. Порядок работы может незначительно отличаться в зависимости от модели оборудования, однако основные принципы остаются неизменными.

Шаг 1: Запуск оборудования

² Подключите основное питание.

² Проверьте, что система управления включена корректно.

Выполните медленный холостой прогон, чтобы убедиться в следующем:

² Подъем верхнего валка работает нормально.

² Регулировка боковых валков работает нормально.

² Вращение нижнего валка работает нормально.

² Вращение в прямом и обратном направлениях работает нормально.

² Функция аварийной остановки работает.

Шаг 2: Выбор подходящего положения валков

Отрегулируйте положение верхнего и нижнего валков в соответствии с толщиной листа и требуемым диаметром.

Принципы следующие:

² Чем толще лист, тем больший начальный зазор обычно требуется.

² Чем меньше требуемый диаметр, тем больше величина гиба.

² Если требуется предварительный гиб, положение валков и положение конца листа должны быть правильно согласованы.

Способы позиционирования отличаются для симметричного и асимметричного оборудования. Пожалуйста, следуйте инструкциям по эксплуатации оборудования.

Шаг 3: Укладка и позиционирование материала

² Плавно подайте лист в оборудование.

² Убедитесь, что край листа параллелен валку.

² Совместите центральную линию листа с центральной линией оборудования.

² Если используется направляющее устройство, сначала отрегулируйте его положение.

² Не допускайте подачи листа под углом, чтобы избежать «увода» или «косой вальцовки».

Шаг 4: Предварительный гиб перед вальцовкой

Это ключевой этап. При вальцовке листа его края обычно сами не доходят до нужного положения, из-за чего остаются «прямые кромки». Поэтому, как правило, необходимо предварительно загнуть оба конца.

Точка предварительного гиба:

² Сначала загните конец листа до нужного угла.

² Минимизируйте прямые кромки на концах листа.

² Глубина предварительного гиба должна соответствовать требуемому диаметру.

² Угол предварительного гиба на обоих концах должен быть максимально одинаковым. В противном случае готовая кромка будет смещена или овальной.

Шаг 5: Основная вальцовка

² Запустите вращение валков.

² Медленно опускайте или регулируйте боковые ролики.

² Следите за процессом прокатки листа.

² При необходимости несколько раз прокатайте туда‑обратно.

² Постепенно приближайтесь к нужному радиусу, а не выдавливайте заготовку сразу в правильное положение.

Шаг 6: Калибровка и округление

² После прокатки до размера, близкого к требуемому, необходима точная настройка:

² Проверьте, соответствует ли диаметр требованиям.

² Проверьте, равномерен ли зазор в стыке.

² Проверьте, одинаковая ли кривизна по окружности.

² Проверьте, не смещены ли кромки листа.

² При необходимости выполните повторное округление.

Шаг 7: Выгрузка

² Убедитесь, что валки остановились.

² Снимите давление.

² Извлеките заготовку с помощью крана или вручную.

² Крупногабаритные заготовки необходимо поднимать с использованием соответствующего грузоподъемного оборудования или опорных рам.

² Категорически запрещается засовывать руки в зазор между валками, чтобы принудительно извлечь материал.

7. Основные методы работы на трехвалковом листогибочном станке

Ключ к эффективному использованию трехвалковой листогибочной машины — это контроль процесса, а не просто умение «скатать лист».

1) Контроль предгиба:

² Недостаточный предгиб оставит заметные прямые кромки.

² Чрезмерный предгиб приведет к локальной деформации, затруднит формирование круглой формы и даже может вызвать волнистость кромок.

² На практике следует всесторонне оценивать толщину материала, предел текучести, диаметр валков и конструкцию оборудования.

В большинстве условий работы предварительный изгиб должен обеспечивать следующее:

² Наименьшие прямые участки на обоих концах

² Симметричная кривизна на обоих концах

² Стабильная и одинаковая величина предгиба

2) Контролируйте угол подачи

Когда лист входит в роликовый конвейер, необходимо соблюдать:

² Параллельность валкам

² Совмещение с центральной линией

² Отсутствие коробления поверхности листа

² Отсутствие перекоса по кромкам листа

Если угол подачи выбран неверно, готовое изделие обычно имеет следующие дефекты:

² Отклонение по конусности

² С одной стороны туго, с другой — свободно

² Перекошенный цилиндр

² Неровные стыки

3) Поэтапное формование, избегайте быстрого прижима

Многие новички любят одновременно нажимать несколько кнопок, что легко может привести к:

² Локальному переразгибу

² Сморщиванию поверхности листа

² Царапины на поверхности материала

² Увеличение овальности цилиндра

Правильный метод:

² Сначала слегка нажмите и проследите за тенденцией изгиба

² Постепенно увеличивайте глубину изгиба

² Проверяйте результаты после каждой регулировки

² Метод «множества малых регулировок» более надежен

4) Учитывайте пружинение

² Разные материалы имеют разную силу пружинения.

² Углеродистая сталь имеет относительно небольшую силу пружинения.

² Нержавеющая сталь обладает большей силой пружинения.

² Высокопрочная сталь имеет более выраженную силу пружинения.

² Из-за различий в свойствах материала упругость алюминиевых сплавов значительно варьируется.

Поэтому при вальцовке до целевого диаметра необходимо учитывать не только мгновенные размеры, но и пружинение после снятия давления, а также может потребоваться компенсация избыточной гибки.

5) Контроль качества поверхности

Если требуется высокая чистота поверхности, обратите внимание на следующее:

² Чиста ли поверхность валков?

² Есть ли сварочный шлак или железные опилки?

² Нет ли твердых частиц, застрявших между листом и поверхностью валка?

² Есть ли следы зажима материала?

Для листов из нержавеющей стали или алюминия лучше избегать контакта с твердыми предметами и загрязнений, вызывающих царапины.

Поэтому при вальцовке до требуемого диаметра следует учитывать не только мгновенные размеры, но и упругое восстановление после снятия давления. Может потребоваться компенсация переразгиба.

6) Контроль качества поверхности

Если требуется высокая чистота поверхности, обратите внимание на следующее:

² Чиста ли поверхность валков?

² Есть ли сварочный шлак или железная стружка?

² Нет ли твердых частиц, застрявших между листом и поверхностью валка?

² Есть ли следы зажима материала?

² Для листов из нержавеющей стали или алюминия лучше избегать контакта с твердыми предметами и загрязнений, вызывающих царапины.

8. Основные моменты при вальцовке различных материалов

1) Лист из углеродистой стали

Характеристики:

² Хорошая пластичность.

² Подходит для большинства традиционных процессов вальцовки.

² Небольшой пружинящий возврат, отработанная технология.

Меры предосторожности:

² Обратите внимание на грузоподъемность оборудования, используемого для обработки толстых листов.

² Окалина на кромках может легко повлиять на качество поверхности.

² Обратите внимание на снятие напряжений в сварных конструкционных листах.

2) Лист из нержавеющей стали

Характеристики:

² Высокий пружинящий возврат.

² Поверхность легко царапается.

² Требуется более высокая точность формовки.

Меры предосторожности:

² Поверхность валков должна быть чистой.

² Не допускайте вдавливания твердых предметов в поверхность.

² Предварительный гиб и компенсация должны быть более точными.

² Не допускайте зажима и царапания поверхности при выгрузке.

3) Алюминиевый лист

Характеристики:

² Более мягкий материал.

² Склонен к поверхностным вмятинам.

² Легко повреждается чрезмерным давлением.

² Требует высококачественной поверхности валков.

Меры предосторожности:

² Поверхность валков должна быть без заусенцев.

² Сила зажима не должна быть чрезмерной.

² Избегайте многократного прижима.

² При транспортировке и подъеме используйте мягкую упаковку для защиты.

4) Высокопрочная сталь

Характеристики:

² Высокий предел текучести.

² Требует большей формовочной силы.

² Значительный пружинящий возврат.

² Легко увеличивает нагрузку на оборудование.

Меры предосторожности:

² Не превышайте допустимые параметры.

² Необходимо проверить номинальную грузоподъемность оборудования.

² Процесс вальцовки должен быть более плавным и медленным.

² Гидравлическая и приводная системы оборудования испытывают повышенные нагрузки, поэтому необходимо тщательно контролировать рост температуры и давление.

9. Основные моменты при обработке конических, дугообразных и специальных заготовок

1) Коническая прокатка

Коническая прокатка сложнее круговой, поскольку окружности на обоих концах различаются, и лист необходимо вальцевать в форме конуса.

Основные моменты:

² Угол подачи листа следует корректировать в соответствии с требуемой конусностью.

² Величины подачи с обеих сторон металлического листа должны быть разными.

² Требуется устройство для конической вальцовки или специальные инструменты.

² Сначала необходимо определить размеры большого и малого торцов.

² Чем длиннее конус и чем меньше угол конуса, тем критичнее становится контроль.

2) Вальцовка по дуге

Если требуется только частичная дуга, а не полный круг:

² Установите целевой радиус гибки.

² Контролируйте длину захода валков.

² Формируйте сегментами за несколько проходов.

² Поддерживайте постоянную длину дуги.

3) Листы большого диаметра

Листы большого диаметра склонны к следующему:

² Складки

² Волнистые края

² Нестабильность

² Неравномерное формирование

Решения:

² Уменьшите степень гиба за один проход

² Увеличьте поддержку материала

² Контролируйте плоскостность поверхности листа

² Используйте более щадящий многостадийный метод прокатки

10. Распространённые проблемы и способы их решения

1) Слишком большие прямые кромки на обоих концах

Причина:

² Недостаточный предварительный гиб

Решение:

² Увеличьте величину предварительного гиба

² Используйте «вторичный предварительный гиб»

2) Неравномерный периметр, большая овальность

Причина:

² Неравномерная регулировка положения валков

² Неправильная подача листа

² Неравномерное давление с обеих сторон

² Недостаточное время прокатки

² Большая разница в силе обратной упругости материала

Решение:

² Скорректировать левый-правый баланс оборудования

² Отрегулировать центральную линию

² Добавить процесс закругления

² Компенсировать перераскат материала

3) Смещение листа

Причина:

² Несоосность листа

² Ошибка параллельности валков

² Направляющее устройство не отрегулировано

² Кромка листа неровная

Решение:

² Отрегулировать заново

² См. руководство

² Выровнять параллельность валков

² Подрезать кромку листа

4) Коническая форма

Причина:

² Несоосность листа

Решение:

² Отрегулировать заново

² Отрегулируйте разницу давления боковых валков

5) Царапины на поверхности

Причины:

² Посторонние предметы на поверхности валка

² Износ или царапины на поверхности валка

² Частицы, внедрившиеся в поверхность листа

² Слишком сильный зажим

Решения:

² Очистите поверхность валка

² Отшлифуйте или отремонтируйте поверхность валка

² Усилить защиту материалов с высокими требованиями к поверхности

² Уменьшите ненужное контактное давление

6) Проскальзывание листа

Причины:

² Недостаточное давление

² Масляные пятна на поверхности

Решения:

² Увеличить силу зажима

² Очистить листы

7) Медленное или слабое срабатывание гидросистемы

Причины:

² Недостаток гидравлического масла

² Износ насоса

² Аномальное давление в системе

² Засорение масляного контура

² Чрезмерно высокая температура масла

Решения:

² Проверить уровень масла

² Заменить фильтрующий элемент

² Проверить насос и клапаны

² Очистите масляный контур

² Контролируйте время непрерывной работы под высокой нагрузкой

11. Руководство по техническому обслуживанию (ключевые моменты)

1) Ежедневное обслуживание:

² Очистите поверхность валков.

² Осмотрите маслопроводы.

² Проверьте крепежные детали.

² Смажьте направляющие.

2) Гидравлическая система:

² Заменяйте гидравлическое масло каждые 2000 часов.

² Регулярно очищайте фильтрующий элемент.

² Проверьте отсутствие утечек масла.

3) Механические компоненты:

² Проверьте износ валков.

² Проверьте температуру подшипников.

² Обеспечьте надлежащую параллельность валков.

4) Электрическая система:

² Осмотрите электропроводку.

² Сделайте резервную копию параметров ПЛК.

² Откалибруйте энкодер.

12. Плановое техническое обслуживание

Техническое обслуживание имеет решающее значение для долгосрочной стабильной работы трехвалковой листогибочной машины.

1) Ежедневное обслуживание

² Очищайте поверхность оборудования, поверхность валков и рабочую зону.

² Проверяйте отсутствие утечек масла, тока и ослабленных деталей.

² Удаляйте металлическую стружку, обрезки листового металла и сварочный шлак.

² Убедитесь, что точки смазки функционируют должным образом.

² Запустите трехвалковую машину на холостом ходу, чтобы подтвердить плавность работы.

2) Еженедельное обслуживание

² Проверьте крепежные элементы.

² Проверяйте смазку валков, направляющих, цепей и шестерён.

² Проверяйте гидравлические линии и соединения.

² Следите за изменениями температуры масла и уровнем шума.

² Проверяйте плавность основных движений.

3) Ежемесячное обслуживание

² Проверяйте степень загрязнения гидравлического масла.

² Проверяйте состояние фильтрующего элемента.

² Проверяйте клеммы электрической проводки.

² Проверяйте концевые выключатели и датчики.

² Проверяйте уровень оборудования и состояние фундамента.

4) Периодический капитальный ремонт

² Замените гидравлическое масло.

² Замените фильтрующие элементы.

² Проверьте износ подшипников.

² Проверьте точность поверхности валков.

² Проверьте масло в редукционном клапане.

² При необходимости выполните калибровку точности.

13. Требования к смазке

Смазка является одним из ключевых факторов длительной стабильной работы трехвалкового листогибочного станка.

Точки смазки:

² Подшипники валков

² Направляющие

² Ходовые винты

² Шестерни

² Цепи

² Подъёмный механизм

² Другие механические соединения

Принцип смазки: 

² Эксплуатацию следует вести в соответствии с требованиями, указанными в инструкции, по типу смазочного масла и циклу смазки.

² Не смешивайте смазки, не подходящие для разных узлов.

² Используйте смазку умеренно; избыток смазки может притягивать пыль.

² При высоких температурах и больших нагрузках увеличьте частоту осмотров.

14. Безопасные правила эксплуатации

Трёхвалковая листогибочная машина — это тяжёлое формовочное оборудование; безопасность должна быть главным приоритетом.

Принципы, которые необходимо соблюдать:

² Операторы должны пройти обучение.

² Не носите свободную одежду, шарфы или перчатки вблизи вращающихся частей.

² Не просовывайте руки в зазоры между валками.

² Убедитесь, что оборудование полностью остановлено перед разгрузкой.

² Крупногабаритные заготовки необходимо поднимать с помощью грузоподъемных механизмов.

² При обнаружении аномального шума, вибрации, утечки масла или постороннего запаха немедленно остановите трехвалковую листогибочную машину.

² Перед проведением любых работ по техническому обслуживанию необходимо отключить питание, сбросить давление и вывесить предупреждающие знаки.

Особое примечание:

² Никто не должен стоять со стороны возможного опрокидывания заготовки во время работы оборудования.

² При гибке заготовок большого диаметра соблюдайте осторожность во избежание травм.

² При гибке конических деталей и сверхдлинных листов необходимо обеспечить адекватную опору.

² Любая перегрузка может привести к повреждению валков, цилиндров и редуктора.

15. Операционный опыт и рекомендации

Этот опыт чрезвычайно полезен в реальном производстве.

Пробное производство перед серийным выпуском:

Для новых процессов, материалов и размеров перед серийным производством прокатайте пробный образец, чтобы подтвердить параметры.

Остерегайтесь пружинения. Не смотрите только на размеры станка:

Фактические размеры после разгрузки — это и есть истинные размеры.

При работе с толстыми стальными листами и высокопрочной сталью следует действовать с большей осторожностью:

Снижение скорости прокатки и увеличение частоты приложения давления обеспечивают безопасность как оборудования, так и заготовки.

Чистота во время работы имеет решающее значение. Для заготовок, требующих высокого качества поверхности:

Даже небольшая металлическая стружка может оставить заметную царапину на поверхности.

Организуйте подвесные устройства для подъема вспомогательного оборудования:

Крупные цилиндры крайне опасны при потере равновесия.

Обеспечьте равномерное распределение усилия:

Неравномерное распределение усилия с одной стороны часто приводит к эллиптическим или скрученным формам.