Как сделать гидравлический листогиб с усилием гибки 40-тонн своими руками

Несмотря на то, что компания Станкофф в первую очередь станкоторговая компания, нам всегда были интересны амбициозные проекты народных умельцев. И мы просто не могли не опубликовать перевод такой интересной и подробной статьи-инструкции по созданию гидравлического листогиба своими руками.

Если вы хотите чтобы у вас были чистые изгибы стального листа, вам понадобится хороший листогибочный пресс. Нет никаких способов обойти этот пункт. Но почему бы не сделать его самостоятельно? Звучит устрашающе, правда? С чего начать? Какой размер листогибочного пресса вам действительно нужен? Чтобы помочь ответить на эти и другие вопросы, вот шаги, которые я предпринял для создания собственного гидравлического листогибочного станка.

Прежде чем вы начнете, хорошо иметь общее представление о том, как работают эти машины.

Что делает листогибочный пресс ? Он позволяет выполнять изгибы листового металла и толстого стального листа.

В том, как работает листогибочный пресс, нет ничего сложного. На эскизе вы можете увидеть основные компоненты.

• Основная рама - ядро ​​вашей машины. По сути, это не что иное, как прямоугольник, сделанный из каких-либо массивных материалов. Из-за размера своего листогиба я добавил к нему несколько ножек и колес. Если ваш достаточно мал, вы можете оставить его настольным.
• Нижняя гибочная матрица - также называемая «v-образная матрица». Заготовка будет вдавлена ​​в "v-образную матрицу" для создания изгиба.
• Верхний гибочный штамп - также называемый гибочным ножом. Гибочное лезвие будет давить на верхнюю часть заготовки и продавливать материал в «v-образную матрицу».
• Узел гибочного ножа - (как я его называю) - это просто узел, который удерживает вашу верхнюю гибочную матрицу. Он должен быть достаточно крепким, чтобы противостоять деформации при изгибе
• Гидравлические домкраты - мускулы вашей машины. Они создают силу, необходимую для изгиба. На моём листогибе установлено два домкрата, но в зависимости от требуемой мощности вам может понадобиться только один.
• Возвратные пружины - эти пружины будут тянуть узел гибочного ножа вверх после завершения изгиба. Пружины должны обладать достаточной силой, чтобы поднять вес вашего гибочного ножа в сборе.

Имейте в виду, что существуют и другие версии, которые работают иначе.

Во-первых, спросите себя: Какую максимальную толщину и ширину стали, по вашему мнению, необходимо согнуть? Ответ на этот вопрос поможет вам в остальной вашей сборке.

Мне нужно было согнуть сталь толщиной 3/16 дюйма (4,76 мм.) на участке шириной 4 фута (1,22 м.). В результате получилась довольно большая машина.

Независимо от того, насколько большой или маленький станок вам нужен, вы можете применить эти же этапы процесса для создания собственного листогибочного пресса.

Прилагается таблица грузоподъемности листогибочного пресса для стали c пределом прочности 450 кг/мм². Если вы будете работать с другими материалами, такими как нержавеющая сталь или алюминий, вы можете легко найти таблицы для них в Интернете. В левой части таблицы представлены варианты толщины стали. В верхней части таблицы указаны варианты размера «v-образного отверстия». В середине диаграммы показана сила в тоннах на погонный метр.

Это самая важная часть всего процесса - планирование работы и работа по плану .

Во-первых, подумайте, какие инструменты и оборудование у вас есть, чтобы помочь вам с этой сборкой. В моей личной мастерской имеется широкий выбор производственного оборудования. Не волнуйтесь, вам не нужно оборудование такого уровня для создания собственного листогибочного пресса. Однако имеющееся в вашем распоряжении оборудование может повлиять на ваш дизайн. Например, у меня есть фрезерный станок, который я использовал для фрезерования моих верхних гибочных штампов. Если у вас его нет, вы можете сделать гибочную матрицу из углового железа и плоского прутка или даже купить имеющуюся в продаже гибочную матрицу и адаптировать ее к своей конструкции.

Прилагаю несколько эскизов моей конструкции листогибочного пресса. Autocad и Fusion 360 - отличные варианты для моделирования САПР. Если вам удобнее делать наброски от руки, они тоже подойдут. Важная часть - убедиться, что вы продумали и спланировали все детали, большие и маленькие.

Несколько примечательных особенностей моего дизайна:

• 40 тонн и 63 дюйма (1,6 м.) - это было вызвано моей потребностью согнуть 4 фута (1,2 м.) стали толщиной 3/16 дюйма (4,7мм.).
• Регулируемые положения гидравлических домкратов - домкраты скользят из стороны в сторону для оптимального позиционирования в зависимости от толщины и ширины обрабатываемой детали - если ширина пресса 2 фута (60 см.) или меньше, и вы используете один домкрат, в этой возможности регулировки нет необходимости.
• Регулируемые калибрующие стержни с пружинной компенсацией и регулировкой с обеих сторон обеспечивают постоянный и точный повторный изгиб. Пружины сжатия предотвращают повреждение измерительной системы в случае случайного превышения точки остановки - в качестве альтернативы вы также можете использовать две планки, установленные с обеих сторон машины.
• Гибочное лезвие, основная гибочная планка и нижние штампы изготовлены из холоднокатаной стали 1018, что, как правило, обеспечивает более высокую твердость материала, чем заготовка - я видел, как некоторые люди без проблем строили свои прессы с гладкими штампами из углеродистой стали
• Узел нижней матрицы с регулируемой шириной с использованием двух холоднокатаных сплошных круглых стержней диаметром 1,5 дюйма (3,8 см.) - использование двух круглых стержней - хороший способ получить нижнюю матрицу с регулируемой шириной
• Лезвие для гибки будет разрезано на пальцы, чтобы можно было выполнять операции гибки коробок и поддонов -это хорошая функция, но не обязательная для всех
• Гидравлические домкраты соединены вертикально друг с другом для одновременной работы, но также могут управляться индивидуально для регулировки уровня - это необходимо при использовании двух домкратов на вашей машине.
• Адаптируемая, регулируемая, модульная и легко ремонтируемая конструкция с минимальным привариванием компонентов к основной раме - упрощает модификации и ремонт в будущем.

Какой размер материалов вам нужно использовать? Не углубляясь в инженерные расчеты, вы можете просто найти в Интернете машины аналогичного размера и посмотреть, какие материалы использовали другие люди для изготовления своих.

С вашим набором дизайнов неплохо создать полный список всех материалов, которые вам понадобятся. Чем больше деталей, тем лучше - даже с разбивкой на конкретные типы материалов и длины, которые вам нужно вырезать. Затем вы можете получить все свои материалы и детали одновременно - мне нравится иметь все детали под рукой, прежде чем я начну сборку.

Вот материалы и детали, которые я использовал для своей машины:

• Прямоугольная труба 4 (10,16 см.) x 6 (15,24 см.) x 1/4 дюйма (6,35 мм.) - для основной рамы;
• Прямоугольная труба 2 (5,08 см.) x 3 (7,62 см.) x 3/16 дюйма (4,76 мм.) - для ферм и связей;
• С-образный канал 5 дюймов (12,7 см.) x 6,7 фунта/фут (9.1 Н/м.)- для верхней горизонтальной балки основной рамы и нижней гибочной матрицы;
• Квадратная труба 3 (7,62 см.) x 3 (7,62 см.) x 1/8 дюйма (4,8 мм.) - для нижних распорок;
• Квадратная труба 2 (5,08 см.) x 2 (5,08 см.) x 1/8 дюйма (4,8 мм.) - для нижних распорок;
• Прямоугольная труба 2 (5,08 см.) x 6 (15,24 см.) x 3/16 (0.1875 см.) - для основания станка;
• Плоский стержень 4 (10,16) x 1/2 дюйма (1,27 см.) - для основной рамы;
• Плоский стержень 5 (12,7 см.) x 1/2 дюйма (1,27 см.) - для сборки гибочного ножа;
• Холоднотянутый плоский пруток 1018 4 (10,16 см.) x 3/4 дюйма (1,9 см.) - для верхней гибочной матрицы;
• 1,5-дюймовый (3,81 см.) холоднокатаный круглый пруток 1018 - для нижней гибочной матрицы;
• Различные детали, вырезанные из стального листа 1/8 дюйма (3,2 мм.) и 1/4 дюйма (6,35 мм.);
• Резьбовой стержень и болты + гайки различной длины 1/2 дюйма (1,27 см.);
• Пружины растяжения 186 фунтов (84,4 кг.);
• Пневмодомкраты - я предпочел пневмодомкраты гидравлическим домкратам для удобства эксплуатации. Это гидравлические домкраты, которые работают на давлении воздуха, а не на ручке;
• 4-дюймовые (10,2 см.) стальные ролики.

Используя детальный дизайн и список деталей, проработайте все детали, необходимые для основной рамы. На этом этапе я предлагаю вырезать детали только для основной рамы. Все остальные детали можно вырезать позже, просто на случай, если у вас возникнут проблемы с основной рамой, которые приведут к изменениям в общей конструкции.

На фотографиях, показанных здесь, я вырезаю прямоугольную трубу и c-образный канал необходимой длины с помощью абразивно-отрезной пилы. Я также начал сваривать вместе некоторые узлы основной рамы.

Вырезав все детали для основной рамы, убедитесь, что у вас есть плоская и ровная поверхность, доступная для сборки. Если у вас есть стол для сварочных приспособлений, то даже лучше. Я использовал лист стали толщиной 1/4 дюйма (6,35 мм.) с несколькими прямоугольными трубками и шайбами, чтобы создать ровную поверхность.

После того, как вы подготовили рабочую поверхность, лучше всего начать с той области основной рамы, где будет располагаться ваша нижняя гибочная матрица. Как только эта часть будет квадратной и правильной, вы можете использовать ее в качестве основы для построения остальной части вашего кадра.

Несколько советов для этого этапа:

• Не торопитесь и перед сваркой убедитесь, что детали расположены правильно и надежно закреплены.
• Следите за тем, где вы размещаете сварные швы, чтобы избежать необходимости шлифования или резки в дальнейшем по линии
• Следите за деформацией материала из-за нагрева от сварки - симметрично нанесенные сварные швы помогут сохранить ровность
• На этом этапе нет необходимости в полных сварных швах. Просто скрепите вещи вместе, но убедитесь, что они достаточно прочные, чтобы ваши детали оставались стабильными.

Мой сварочный аппарат:

• Я использую сварочный аппарат на 210 А с защитным газом 75/25 аргон / CO2 и сплошной проволокой MIG 0,035 для всех сварных швов.

После того, как сердцевина вашего каркаса будет надежно соединена, вы можете приступить к добавлению распорок и ферм. Если вы делаете пресс меньшей мощности, этот уровень работы с распорками и фермой может не понадобиться.

После того, как все ваши скобы и фермы прикреплены и вы убедились, что все верно и правильно, вы можете приступить к полной сварке своей внешности. Помните, что симметрично расположенные и равномерно расположенные сварные швы помогут свести к минимуму тепловую деформацию.

На этом этапе ваша частично сварная рама должна быть достаточно жесткой, чтобы отрываться от рабочей поверхности, чтобы вы могли полностью сварить все остальное. Из-за размера моей машины вилочный погрузчик был просто необходим. Меньшие прессы можно легко перемещать с помощью подъемника для двигателя или даже вручную для настольных версий.

Продолжайте использовать симметричные и равномерно расположенные сварные швы, чтобы уменьшить тепловую деформацию.

Теперь, когда ваш основной каркас готов, найдите время, чтобы измерить его и сравнить с исходным дизайном. Убедитесь, что рама прямая и квадратная. Если требуются какие-либо корректировки или модификации, сейчас самое время их внести.

Теперь вы можете отложить основную рамку и сосредоточиться на оставшихся частях и деталях.

Я использовал пластину толщиной 1/4 дюйма (0,64 см.) для большинства своих деталей, но ваш материал будет варьироваться в зависимости от мощности вашего пресса.

Мой станок для плазменной резки с ЧПУ позволил мне эффективно использовать уникальные формы и особенности. Однако изготовление деталей, которые выполняют ту же функцию, легко выполнить с помощью стандартных инструментов для изготовления (отрезные пилы, сверлильные станки, шлифовальные машины), вам просто нужно будет учесть это на этапе проектирования, как упоминалось ранее.

Вот разбивка различных частей моей машины:

• Вертикальные направляющие для гибочного ножа в сборе - 2 шт. Удерживают гибочный нож в вертикальном и устойчивом положении, пока он опускается гидравлическими домкратами. Я сконструировал так, чтобы она зажималась вокруг основной рамы.
• Пружинные опоры - 4 верхних и 4 нижних опоры помогают прикрепить пружины растяжения к основной раме и к узлу гибочного ножа.
• Пластины для распределения нагрузки - 4 шт., Вырезанные из материала толщиной 1/2 дюйма (1,27 см.), помогают распределять нагрузку вверху и внизу моих гидравлических домкратов.
• Пластины, удерживающие домкрат - 4 шт. Из них блокируются вокруг верхней подушки моих гидравлических домкратов. Эти пластины вместе с некоторым дополнительным оборудованием помогают «подвесить» мои домкраты к верхней двутавровой балке на основной раме. Мои домкраты могут скользить из стороны в сторону для оптимального позиционирования в зависимости от толщины и ширины заготовки.

Я изготовил свои штампы из холоднокатаной стали 1018, которая имеет немного более высокую твердость, чем обычная сталь. Тем не менее, я видел, как несколько человек без проблем создавали свои собственные штампы из простой стали.

Моя нижняя матрица сделана из 5-дюймового (12,7 см.) c-образного канала и сплошного круглого стержня диаметром 1,5 дюйма (3,81 см.). Стержни находятся внутри с-образного канала, а для регулировки расстояния между стержнями используются прокладки. Другими распространенными вариантами являются изготовление нижнего штампа из углового железа, изготовление штампа из цельного материала или покупка имеющегося в продаже штампа и адаптация его к вашей машине.

Это компонент, на котором держится моя верхняя матрица. Я построил эту сборку из холоднокатаного плоского прутка 0,75 (1,9 см.) x 4 дюйма (10,16 см.) и горячекатаного плоского прутка 0,5 (1,27 см) x 5 дюймов (12,7 см.). Равномерно расположенные болты 1/2 дюйма (1,27 см.) соединяют все три части вместе. Отверстия просверливали на моем фрезерном станке. Только этот узел гибочного ножа весит примерно 300 фунтов (136 кг.).

Я разработал этот узел для простой и эффективной установки и снятия штампов гибочного ножа. Я просто откручиваю болты с помощью электрического ключа, и секции гибочного лезвия выпадают.

Моя верхняя матрица (также известная как гибочное лезвие) сделана из плоского стержня толщиной 0,75 дюйма (1,95 см.) и шириной 4 дюйма (10,16 см.). Я использовал свой фрезерный станок, чтобы создать угол на лезвии. Вы также можете сделать лезвие из углового железа, если у вас нет доступа к фрезеру. Третий вариант - купить имеющуюся в продаже матрицу и адаптировать вашу машину к ней.

Как я определил угол наклона лезвия: см. Прилагаемый эскиз в разрезе. Исходя из геометрии, минимально достижимый угол лезвия составляет 47,26 градуса, в этот момент обрабатываемая деталь начинает сталкиваться с узлом гибочного лезвия. Таким образом, я настроил фрезу на обработку под углом 24 градуса с обеих сторон лезвия.

Впоследствии я разрежу лезвие на более мелкие «пальцы», которые позволят мне выполнять операции гибки короба и панорамирования.

Теперь у меня есть основная рама, все незакрепленные детали, а также полностью завершенные сборки нижней и верхней штампов. Прежде чем собирать все вместе, разумно провести быструю проверку всех компонентов, чтобы убедиться, что все достаточно сварено и построено в соответствии с вашими проектными требованиями.

Лучшая часть любой сборки - финальная сборка.

Несколько советов для этого этапа:

• Меры безопасности, особенно если вы строите машину размером с мою, имеют решающее значение. Это тяжелые компоненты, которые могут вызвать серьезные травмы.
• Продумайте каждый этап сборки и убедитесь, что вы всё делаете соблюдая правила безопасности.
• Используйте деревянные бруски или другие средства поддержки, чтобы гравитация оставалась на вашей стороне.

Мой процесс сборки:

1. Нижняя плашка - просто накладывается на раму.
2. Вертикальные направляющие гибочного ножа - зажимают раму (по одной с каждой стороны машины).
3. Узел гибочного ножа - он подвешен на четырех пружинах растяжения. Я использовал деревянные блоки, чтобы поддержать сборку перед установкой пружин.
4. Гидравлические домкраты и распорные пластины - эти домкраты свисают с верхней двутавровой балки. У них также есть нижние монтажные пластины, которые скользят по узлу гибочного ножа для регулировки из стороны в сторону.
5. Гибочное лезвие (также известное как верхние плашки) - они просто вставляются в фиксирующий паз и фиксируются на месте путем затягивания болтов вдоль узла гибочного лезвия

Листогибочные прессы, доступные в продаже, обычно имеют несколько ключевых особенностей:

Моя конкретная машина не имеет ни одной из этих функций. Вместо этого я добавил следующее:

• Для создания постоянных повторяющихся изгибов я разработал систему измерительных стержней с компенсацией пружины. Это механическая система, которая позволяет мне устанавливать точку остановки для сборки лезвия. Пружины сжатия предотвращают повреждение в случае случайного превышения точки остановки. Смотрите прикрепленные фотографии для получения дополнительной информации. Регулируемая гайка в нижней части стержня с резьбой служит моей точкой остановки.
• Я использую пузырьковый уровень, установленный на изгибающемся лезвии, для контроля уровня. Также довольно легко проверить ровность лезвия относительно нижней матрицы только своими глазами.

Вот несколько фото готовой машины. У меня есть планы добавить опорную планку для передней части и регулируемый задний упор сзади, но это придется отложить на потом.

Посмотрите следующий шаг, чтобы увидеть фото и видео работы машины.

Что касается управления, у меня есть оба гидравлических домкрата, соединенные вместе с одинаковыми муфтами и шлангами одинаковой длины. Перед заводскими спусковыми крючками для обоих домкратов расположен один 1/4 оборота клапана.

Я могу управлять машиной двумя способами:

• Заблокировать заводские пусковые механизмы подачи воздуха и используйте 1/4 оборота клапана для одновременного управления обоими домкратами.
• Открыть клапан на 1/4 оборота и управлять обоими домкратами по отдельности, используя заводские пускатели подачи воздуха.

Я потратил примерно 2 недели на проектирование и 1,5 недели на сборку листогибочного пресса. Общая стоимость всех материалов и деталей составила около 1000 долларов (73 тысячи рублей). Общий вес машины составляет около 1200 фунтов (545 кг.). Спасибо за ознакомление с моей сборкой, и я надеюсь, что это предоставило полезную информацию для вашего собственного проекта листогибочного пресса!