Английское колесо, принцип работы станка, формовка
Английское колесо, принцип работы станка, формовка
Станок «Английское колесо» технически представляет собой прокатную установку – два стальных ролика, которые могут отформовать листовой металл. Его полированные ролики называются наковальнями. Они бывают разных форм и размеров, в зависимости от формы, которую нужно сделать из листа. Двигая лист металла вперёд-назад между роликами, он растягивается, создавая изгиб. Изменяя угол или меняя сторону прокатывания, можно создавать более сложный изгиб.
p, blockquote 1,0,0,0,0 —>
« Английское колесо» может формовать как сталь, так и алюминий. Работа с алюминием, конечно же, менее трудоёмка. Работа со сталью требует больше терпения и времени. Весь процесс осуществляется без применения электричества или гидравлики.
p, blockquote 2,0,0,0,0 —>
Панели, сделанные способом формовки на «Английском колесе» имеют высокую стоимость, по сравнению с отштампованными. Это связано с трудоёмкостью и необходимостью обладания высоким мастерством.
p, blockquote 3,0,0,0,0 —>
« Английское колесо» спрессовывает и растягивает листовой металл. Чаще используется сплав алюминия для формовки. В отличие от штампа, формовочный станок более гибок и способен формовать панели различной формы.
p, blockquote 4,0,0,0,0 —>
Для более толстого металла может использоваться «Английское колесо» большего размера и иметь электрический привод.
p, blockquote 5,0,0,0,0 —>
История возникновения
По некоторым данным первая прокатная установка появилась в средневековой Франции. Этот станок вытеснил часть традиционной ковки, где использовались киянки и мешки с песком, чтобы выколачивать доспехи или части автомобильных панелей.
p, blockquote 6,0,0,0,0 —>
Название «Английское колесо» появилось в 20 веке, когда этот станок был ввезён английскими формовщиками металла. Он не стал использоваться в массовом производстве, но получил популярность в работах с малым объёмом.
p, blockquote 7,0,0,0,0 —>
Формовочный станок применяли при изготовлении первых автомобилей Гран-при и большинства европейских классических спортивных автомобилей, а также множества различных самолётов.
p, blockquote 8,0,0,0,0 —>
Дизайн «Английского колеса» мало изменился со времён 19 века. Раньше раму станка делали только из чугуна и использовались подшипники скольжения на колёсах, что усложняло прокатывание металлического листа. Позже, когда стали использовать шарикоподшипники, станки стали более лёгкими в управлении и легко прокатывали 3 мм сталь. Позже чугунную раму «Английского колеса» начали производить также и из стали, а ещё позже уже изготавливали из профильных труб. Это удешевило конструкцию станка «Английское колесо» и сделало его более популярным и доступным.
p, blockquote 9,0,0,0,0 —>
Оборудованное «Английское колесо» имеет целый ассортимент опорных валиков различных форм.
p, blockquote 10,0,0,0,0 —>
Различные вариации формовочных станков по-прежнему используются в многочисленных частных автомастерских для реставрации старых кузовов и изготовлении новых.
p, blockquote 11,0,1,0,0 —>
Устройство и принцип работы на станке «Английское колесо»
Как было написано выше, «Английское колесо» используется, когда листу металла нужно придать выпуклую форму. Также, его часто применяют для разглаживания металла, который был грубо сформован киянками и молотками.
p, blockquote 12,0,0,0,0 —>
p, blockquote 13,0,0,0,0 —>
Верхнее колесо прокатывает металл, а нижний валик служит наковальней (опорой). Опорный валик меньшего радиуса, чем верхнее колесо. Верхнее колесо обычно имеет ширину 8 см или меньше и 25 см диаметр или меньше. Оно плоское в поперечном сечении, в то время как нижний опорный валик имеет выпуклую форму.
p, blockquote 14,0,0,0,0 —>
Размер рамы с формой, похожей на букву «С» составляет от 60 до 120 см. Этот размер определяет наибольший размер листа, с которым можно работать на станке. На некоторых станках можно поворачивать верхнее колесо и нижний валик на 90 градусов, чтобы увеличить место для листа металла.
p, blockquote 15,0,0,0,0 —>
Так как станок работает, создавая некоторое давление между колесом и опорным валиком, которое воздействует на лист металла, а металл становится тоньше при прокатывании, нижняя часть станка, на которой крепится опорный валик, может регулироваться. Как только металл становится тоньше, нужно приближать опорный валик.
p, blockquote 16,0,0,0,0 —>
Станок растягивает металл. Нужно быть очень осторожным, чтобы не растянуть металл слишком сильно. Для этого нужно работать медленно. Формовка должна осуществляться поэтапно. Периодически форму нужно проверять шаблоном или прикладывать к каркасу, чтобы проверить совпадение изгиба панели.
p, blockquote 17,0,0,0,0 —>
p, blockquote 18,0,0,0,0 —>
Колесо и ролики сделаны из закалённой стали и отполированы. Они вращаются вокруг своей оси при помощи шарикоподшипников.
p, blockquote 19,0,0,0,0 —>
Некоторые модели станков могут иметь ножную регулировку нижнего опорного валика, чтобы поддерживать постоянное давление при изменении толщины металла, без применения рук, которые заняты листом в процессе прокатки.
p, blockquote 20,0,0,0,0 —>
Бывают модели с рычагом, убирающим нижний опорный валик для быстрого высвобождения листа металла. При этом настройки положения валика по высоте сохраняются и формовка может быть быстро возобновлена. Это очень экономит время.
p, blockquote 21,0,0,0,0 —>
Процесс формовки
Для начала процесса формовки нужно приблизить опорный валик к верхнему колесу, оставив зазор для листа металла. Далее опорный валик поднимается выше, до тех пор, пока верхнее колесо и опорный валик не будут касаться листа. Лист должен быть способен нормально двигаться между колесом и валиком. Давление устанавливается в зависимости от толщины и состава листового металла. Нельзя перетягивать винт регулировки. Это усложнит движение листа металла, сделает на нём складки, а также повредит рабочую поверхность валика. Давление нужно увеличивать постепенно, только после того, как выпуклость сформировалась.
p, blockquote 22,0,0,0,0 —>
p, blockquote 23,1,0,0,0 —>
Процесс формовки листа происходит за счёт того, что оператор станка проталкивает лист металла между верхним колесом и нижним опорным валиком. Лист металла нужно двигать между колесом и опорным валиком аккуратно и плавно. Каждый проход листа через колесо должен быть достаточно близко к предыдущему проходу. Таким образом, последующий проход немного перекрывает предыдущий. Это даст равномерное прокатывание и формовку.
p, blockquote 24,0,0,0,0 —>
Основные движения панели осуществляются вперёд назад через колесо с опорным валиком, а также влево-вправо и вправо-влево, без пропуска каких-либо секций. Каждый проход осуществляется параллельно предыдущему. Нужно стараться не прокатывать лист металла через одну и туже точку. Нельзя делать зигзагообразные движения через всю панель. Это только создаст неровную поверхность в виде волн, вместо ровного изгиба.
p, blockquote 25,0,0,0,0 —>
p, blockquote 26,0,0,0,0 —>
Продолжайте двигать длинными движениями. Движения через колёса должны «рисовать» букву «W» или «X». Траектория в виде буквы «W» будет производить изгиб в одном направлении, тогда как движения в виде буквы «X» будут действовать на лист, делая более сложный изгиб в виде чаши. Более близкие проходы делают изгиб сильнее, а проходы на большем расстоянии создают менее сильный изгиб.
p, blockquote 27,0,0,0,0 —>
Очень важно, чтобы проходы сопровождались изменением направления. Таким образом, колесо и валик всегда должны контактировать в разных местах с каждым проходом, при этом контролировать, чтобы раз за разом постепенно был прокатан весь лист.
p, blockquote 28,0,0,0,0 —>
p, blockquote 29,0,0,0,0 —>
Периодически нужно добавлять давление валика. Нужно, чтобы он был затянут не слишком сильно и не слишком слабо. Оператор станка должен давать панели самой принимать форму за счёт прокатки и профиля опорного валика, а не гнуть её. Процесс работы на формовочном станке достаточно однообразный. Нужно следить за «поведением» металла. Металл как бы сам подсказывает, что делать дальше. Нельзя делать некоторые движения раньше времени. Металл вытягивается и становится тоньше, образуя выпуклую поверхность.
p, blockquote 30,0,0,0,0 —>
Жёсткость и прочность поверхности придают именно выпуклые части. Размер выпуклой области зависит от степени, с которой металл растянут в середине, по отношению к краям. Если средняя часть слишком растянута, то оператор может восстановить форму, прокатав края. Края как бы удерживают форму. Жёсткость и прочность также обеспечиваются созданием отбортовок по краям после создания необходимого контура листа.
p, blockquote 31,0,0,0,0 —>
p, blockquote 32,0,0,0,0 —>
Для получения поверхности с высокой степенью изгиба нужно начинать прокатку с нижним валиком, имеющим небольшую выпуклость и по мере изменения формы листа нужно переходить на более выпуклый валик.
p, blockquote 33,0,0,0,0 —>
При работе с мягкими металлами, такими как алюминий, необходимо, чтобы рабочие поверхности были идеально чистыми, так как загрязнение может отпечататься на листе металла. Нужно выработать привычку всегда протирать колесо и опорный валик перед работой.
p, blockquote 34,0,0,1,0 —>
При работе на «Английском колесе» требуется кропотливость и терпение, так как приходится делать множество прокатываний, чтобы сформовать лист металла как надо. Иногда нужно менять опорные валики или переворачивать лист металла, к примеру, для создания двойного изгиба.
p, blockquote 35,0,0,0,0 —>
Некоторые панели могут изготавливаться из нескольких сегментов, прокатанных по отдельности и свариваемых вместе.
p, blockquote 36,0,0,0,0 —>
Большие панели
p, blockquote 37,0,0,0,0 —>
Большой лист формовать гораздо сложнее, чем маленький или средних размеров. В этом случае иногда приходится работать над отдельными секциями попеременно, но секции не должны быть слишком маленькими.
p, blockquote 38,0,0,0,0 —>
При формовке больших панелей может потребоваться помощник, чтобы держать одну сторону. Их действия должны быть согласованы. К примеру, один толкает лист, а другой тянет.
p, blockquote 39,0,0,0,0 —>
Шаблоны
p, blockquote 40,0,0,0,0 —>
p, blockquote 41,0,0,0,0 —>
На каждой стадии формовки, оператор станка должен сверяться с формой, которую нужно получить. Для этого может использоваться бумажный шаблон или макет детали из тонкого металла, а также деревянный каркас. Можете прочитать, как изготавливается полноразмерный деревянный макет-основа для создания кузова в статье “как сделать автомобиль своими руками”. Для сверки с нужным изгибом может применяться профильная линейка. С опытом можно научиться определять сколько проходов потребуется для получения нужной формы конкретного листа металла.
p, blockquote 42,0,0,0,0 —>
Мастера, изготавливающие кузова автомобилей на заказ часто сначала делают миниатюрную модель кузова будущего автомобиля, которую могут сразу показать клиенту.
p, blockquote 43,0,0,0,0 —>
p, blockquote 44,0,0,0,0 —>
p, blockquote 45,0,0,0,0 —> p, blockquote 46,0,0,0,1 —>
Английское колесо — лучший станок для олд-скульной кастомизации кузова
Когда вы слышите фразу тюнинг в стиле олд-скул, что в переводе стара школа, то должны понимать, что это не только окончательный внешний вид в стиле тарой школы, а именно сама технология тюнига. В тюнинге прошлых лет не был распространен карбон, стеклопластик и прочие современные материалы и приходилось все делать из металла. Детали получались тяжелые надежные, красивые, особенно если сделать все по уму и с душой.
Автогиганты изготавливали все детали методом штамповки из листового металла, а вот гаражным «кастомазерам» и тюниг ателье подобное оборудование было недоступно. Но к счастью на помощь пришел станок для прокатки листового металла, придуманные еще со времен царя Гороха — английское колесо. Благодаря ему можно изготавливать детали кузова для автомобилей и мотоциклов. Необходимо сделать раздутые колесные арки — пожалуйста, спортивный капот с ноздрями — без проблем, бензобак-капля для чоппера или крылья — только в путь. С таким станком, фантазия по превращению обычного плоского металлического листа в необходимые геометрические формы, ни чем не ограниченна.
Конечно, многие детали можно изготовить из пластика и прочих современных материалов, но это уже не будет стилистика старой школы, да и к тому же пластиковые элементы под специфику вашего авто или мотоцикла могут не подойти. Например, вы изготавливаете рет-род — пластику тут не место или реставрируете автомобиль 30-40х годов прошлого века, тут должен быть только металл. А так как родных запчастей днем с огнем не найти, то придется изготавливать в ручную. Тут то нам и пригодиться английское колесо.
Что такое английское колесо?
На выходе мы уже имеем деталь не требующую дополнительной обработки и рихтовки. Это весьма удобно, если учесть, что все манипуляции мы можем производить в обычном гараже, без промышленного оборудования. Многие умельцы дабы расширить (раздуть) колесные арки вырезают листовой металл и согнув его в дугу, тупо приваривают к несущему корпусу. Вид получается, прямо скажем, не ахти. Пытаясь исправить положения, они накладывают тонны полимерной шпатлевки, пытаясь сгладить острые углы. У кого-то даже выходит довольно сносно. Кроме того, ролики английского колеса, различной формы, позволяют выполнить выпуклости, ребра жесткости и оформить фаски нашей детали.
Что же из себя представляет английское колесо? Данный станок имеет форму округлой или прямоугольной скобы из металла с толстыми стенками, закрепленной на мощной платформе, не позволяющей опрокидываться устройству. На концевиках скобы имеются металлические ролики. Верхний ролик, закреплен на неподвижной оси, нижний снабжен прижимным гидравлическим или механическим механизмом, в зависимости от модели станка. Верхний ролик (основной) неподвижен по вертикали и вращается только вокруг своей оси, нижний прижимной, съемный. Нижние ролики можно менять в зависимости от того, какую площадь необходимо прокатать или какой изгиб сделать.
Английское колесо своими руками
Каркас готов, необходимо озаботится о главных элементах прокатного станка — роликах. В качестве верхнего ролика можно взять любой крупный подшипник от сельскохозяйственной техники или локомотива. Тут все просто. Свариваем крепление для подшипника и устанавливаем на концевик нашего станка. Нижние ролики. Тут сложнее. Изначально будет достаточно пары роликов различного размера. Если вы планируете прокатывать металл для кастомизации мотоциклов, то достаточно будет пару роликов шириной 30-50 мм.
Ввиду, маленькой площади прокатки. Для обработки листов большей площади необходимы ролики шириной 60-80 мм и больше. Сразу оговорюсь достать ролики не просто, фирмы торгующими английскими станками их не продают, остается либо заказать из заграницы или местным токарям. Благо чертежей в интернете сейчас полно, в разных вариациях. Стоимость комплекта роликов с площадок ebay порядка 10-15 тысяч рублей. Сколько возьмут токаря? Как договоритесь. Прижимной механизм, можно заимствовать из других станков, например механического выприсовывателя или тисков.
Чтобы еще больше минимизировать затраты, в качестве материала для скобы можно взять старую балку от грузовика. Металл на них мощный и к тому же, купить их можно на пунктах приема металлолома за копейки.
Английское колесо и полезная насадка для него.
Английское колесо очень полезный станок для работ с листовым металлом, и как его изготовить самостоятельно, и при этом лучше (жёстче) заводского, я уже писал (читаем об этом вот тут). Но мало кто знает, что этот полезный станок позволяет работать не только с листовым металлом, но и с металлом в форме прутка, профильной трубы, уголка. То есть позволяет их плавно изогнуть не хуже специального трубогиба. Но для этого нужно будет изготовить несложную трубогибную насадку (приставку). Что из себя представляет эта насадка и как её изготовить, мы и рассмотрим в этой статье.
Трубогибная насадка для английского колеса.
Для работ по изготовлению полезной насадки для английского колеса, потребуется распространённый инструмент и материал, имеющийся в гараже большинства мастеров, любящих всё делать своими руками, а именно:
- Электрическая углошлифовальная машинка (в народе болгарка).
- Электродрель или сверлильный станок.
- Свёрла и шарошки.
- Напильники.
- Листовой металл толщиной 7-10 мм (две пластины, их длина примерно 250 мм, а ширина 90-100 мм.)
- Кругляк (прут) для двух роликов, диаметром 35 — 40 мм и имеющий длину, равную ширине роликов вашего станка английское колеса (нужно два таких куска кругляка).
- Пруток для осей роликов, диаметром равным чуть больше диаметра внутренних обойм подшипников, которые будут использоваться в роликах (разумеется пруток нужен будет для двух осей).
- Подшипники для роликов лучше использовать 4 штуки в каждый ролик, так надёжнее, но можно использовать и два широких подшипника от жигулёвской помпы (об этом подробнее ниже). Наружный диаметр подшипников 26 мм, а внутренний 15 мм., но может быть, таким, какой толщины вы найдете пруток для осей роликов, но не тоньше 10 мм. Естественно можно использовать подшипники и немного других размеров диаметров их обойм.
Ну и для вытачивания двух роликов и их осек, разумеется понадобится токарный станок, ну а у кого его нет, то нужно будет вспомнить адрес знакомого токаря, или познакомиться с новым токарем. И так, подыскав в своих закромах или на местном металлоломе необходимый материал, приступаем к работе.
Трубогибная насадка, изготовление которой будет описываться в этой статье, это очень полезное приспособление для станка английское колесо, который и так имеет большие возможности. А с помощью этой насадки (приставки), возможности станка ещё больше расширятся и повысят его универсальность.
Конечно же качественно согнуть круглую трубу с помощью этой насадки не получится, для этого предназначены специальные и не дёшёвые станки — трубогибы. Но вот профильную (квадратную) и не сильно толстую трубу согнуть с помощью этой насадки будет совсем не сложно, см. фото слева и видеоролик под статьёй. И кроме этого можно будет сгибать различный пруток и не толстый уголок.
Ведь ровная и плавная гибка материала нужна при изготовлении например навески кастома (мотоцикла), хотрода (автомобиля), или при изготовлении различных элементов декора, ворот, козырьков, да мало ли ещё чего. Кстати, для сгибания уголка можно будет выточить специальные более усовершенствованные ролики, ведь конструкция насадки позволяет очень легко и быстро заменить ролики.
Конструкция трубогибной насадки, для станка английское колесо, совсем не сложная и довольно понятна, если взглянуть на фото слева. Основа её — это две мощные пластины, которые вырезаются с помощью болгарки из листового металла толщиной 7 — 10 мм.
Толщина листового металла для пластин, зависит от размеров вашего английского колеса, и чем больше по габаритам ваш станок и чем толще вы собираетесь прокатывать трубу или пруток, то тем толще должен быть металл для пластин трубогибной насадки. Но как правило толщины металла для пластин в 10 мм., хватает для самых мощных станков и возложенных на них задач.
Форма пластин видна на рисунке, но лучше сначала вырезать их из картона, затем приложив к станку картонные шаблоны, уточнить размеры, и только потом переносить контуры на листовой металл и вырезать. Длина пластин, как я уже говорил, примерно 250 мм, но длина чисто условная. Тем более, что на фотографиях показан самый простой вариант трубогибной насадки.
Ведь можно сделать её немного длиннее, а вырезы, в которые устанавливаются ролики, вырезать в нескольких местах, и таким образом появится возможность переставлять ролики в разные места и менять радиус загиба прокатываемого материала.
Да и ролики можно выточить различных диаметров, и тогда возможности прокатки (и разумеется гибки) намного увеличатся. Так что тем мастерам, кто не боится потратить лишнее время на изготовление более совершенной насадки, могу только посоветовать — дерзайте!
Вырезав из листового металла пластины, нужно будет сделать вырезы для вставки осей роликов, для этого можно использовать и дрель и болгарку. Так же в каждой пластине нужно будет сделать ещё по четыре выреза (два вертикальных и два горизонтальных выреза — см. фото), в которые будут вставляться маленькие пластины, с помощью которых две большие пластины будут соединяться (свариваться) в жёсткий каркас.
Вырезы лучше конечно доверить знакомому фрезеровщику, но у кого его нет, то можно сделать их с помощью болгарки, дрели, шарошек и напильников. Придётся повозиться, но главное в этом деле сделать всё на равном расстоянии от краёв пластин, чтобы было всё симметрично, и чтобы вваренные впоследствии пластины, не мешали установке роликов.
Эти вырезы должны быть сделаны точно, то есть два вертикальных выреза должны быть сделаны строго вертикально и на одинаковых расстояниях от краёв, а два горизонтальных выреза должны быть вырезаны строго горизонтально, и с равными отступами от краёв больших пластин. И тогда трубогибная насадка получится ровной.
Да, и ещё: вертикальные пластины, указанные на фото слева красными стрелками, должны быть вварены в насадку на таком расстоянии друг от друга, чтобы при надевании насадки на станок, эти вертикальные пластины плотно надевались на ушки (которые предназначены для нижнего ролика станка) и таким образом жёстко фиксировали насадку на ушках от боковых перемещений.
То есть расстояние между вваренными пластинами, указанными красными стрелками, должно быть равно ширине ушек станка (тех ушек, которые предназначены для установки нижнего маленького ролика, для прокатки листового металла).
А чтобы насадка при надевании на ушки нижнего ролика не ушла ниже, чем положено, вертикальные пластины насадки, указанные красными стрелками (когда насадка полностью наденется на ушки станка), упрутся в нижнюю круглую площадку — этот упор хорошо видно на втором по счёту фото, см выше.
Когда все пластины будут вставлены, они свариваются в жёсткий каркас и на фотографиях хорошо видны места сварки. Останется теперь заказать выточить ролики токарю, и как я уже говорил, размеры их тоже могут быть разными, но на всякий случай публикую чертёж роликов для самых основных работ по гибке профильных труб, прутка и не большого уголка. После вытачивания роликов, их желательно отполировать и закалить.
Материал для роликов — это сталь марки У12А, У11А, У10А, ЭХ12, ХВГ, 5ХНМ, закалённая до твёрдости 58 — 65 HRC. Если для роликов использовать одну из перечисленных выше сталей и затем закалить их до указанной твёрдости, то ролики прослужат очень долго.
Ну и чертёж оси роликов тоже публикую, может кому то пригодится. Ещё потребуется выточить гайку, с мелкой резьбой М14х1, которая будет накручиваться на оську и прижимать подшипники.
Чертёж гайки для оси ролика не публикую, всё и так понятно (толщина гайки не более 3 мм., а её резьба разумеется такая же как на оси — М14Х1).
Да и ещё, нужен будет кусок трубки, внутренний диаметр которой около 16 мм, наружный диаметр не более 20-ти мм., а длина её равна расстоянию между обоймами подшипников, то есть 40 мм. Эта распорная втулка устанавливается внутри ролика, между внутренними обоймами подшипников (в эту втулку потом вставляется оська) и не даёт испортить (заклинить) подшипники, при затяжке гайки оси.
На чертеже ролика, боковые размеры диаметром 26 мм. и шириной 20 мм. рассчитаны на запрессовку в каждый ролик по два подшипника закрытого типа с каждой стороны. Но естественно можно использовать подшипники и немного других размеров диаметров их обойм, то есть подшипники близких размеров.
При желании можно использовать и один широкий подшипник от жигулёвской помпы (для каждого ролика), и этот подшипник идёт уже с осью (которой является вал помпы), но тогда чертёж роликов разумеется нужно будет переделать под запрессовку этого подшипника.
Но на основании этого чертежа, можно сделать и другие ролики, просто изменив их диаметры. Да, кстати, длина роликов (а точнее их ширина) должна быть равна ширине большого ролика вашего английского колеса, и быть примерно на 6 мм. меньше расстояния между большими пластинами трубогибной насадки.
Вот вроде бы и всё. Надеюсь такая трубогибная насадка пригодится многим мастерам и начинающим кастомайзерам, а эта статья хоть немного поможет им в изготовлении. Ведь станок английское колесо имеет гораздо больше возможностей, чем кажется с первого взгляда, и эта статья очередное тому подтверждение, успехов всем!