Правка и рихтовка металла слесарное дело
§ 1. Правка
Поступающие для обработки заготовки из полосового, пруткового или листового материала бывают погнутые, кривые, покоробленные или имеют выпучины, волнистость и т. д. Слесарная операция, при которой таким заготовкам или детали ударами молотка или давлением пресса придают правильную геометрическую форму, называется правкой.
Править можно заготовки или детали из пластичных металлов и сплавов (сталь, медь, латунь и т. д.). Заготовки или детали из хрупких металлов править нельзя. Правят также заготовки или детали после термической обработки, сварки и паяния.
Листовой материал и заготовки из него могут быть покороблены как по краям, так и в середине, иметь изгибы и местные неровности в виде вмятин и выпучин различных форм. При рассмотрении деформированных заготовок легко заметить, что вогнутая сторона их короче выпуклой. Волокна на выпуклой стороне растянуты, а на вогнутой сжаты.
Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии. Выбор способа зависит от величины прогиба, размеров изделия, а также характера материала. Правку в нагретом состоянии производят в интервале температур 800—1000°С (для Ст. 3) и 350— 470°С (для дюралюминия). Выше нагрев не допускается, так как может привести к пережогу металла.
Правка с нагревом детали до 140—150° называется правкой с подогревом.
Правка может выполняться ручным способом — на стальной или чугунной плите, или на наковальне и машинным — на правильных вальцах, прессах.
Правильная плита. Правильная плита должна быть достаточно массивной. Вес плиты должен быть не менее, чем в 80— 150 раз больше веса молотка.
Правильные плиты изготовляются из стали или серого чугуна монолитными или с ребрами жесткости.
Плиты бывают следующих размеров: 400х400; 750х1000; 1000х1500; 1500х2000; 2000×2000; 1500х3000 мм. Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой.
Устанавливают плиты на металлических или деревянных подставках, которые должны обеспечить, кроме устойчивости, и горизонтальность положения.
Молотки. Для правки применяют молотки с круглым гладким полированным бойком (см. рис. 92, б).
Для правки закаленных деталей (рихтовки) применяются молотки с квадратным бойком (весом 400—500 г) из стали У10. Хорошо зарекомендовали себя рихтовальные молотки, оснащенные твердым сплавом, корпус которого выполняется из стали У7 и У8. В рабочие концы молотка вставляют пластинки твердого сплава ВК8 и ВК6. Рабочая часть бойка затачивается и доводится по радиусу 0,05—0,1 мм.
Молотки с вставными бойками из мягких металлов (см. рис. 92, в). Такие молотки применяются при правке деталей с окончательно обработанной поверхностью и деталей или заготовок из цветных металлов и сплавов. Вставные бойки могут быть медные, свинцовые, а также деревянные.
Гладилки (деревянные или металлические бруски) применяются при правке тонкого листового и полосового металла.
Техника правки
Кривизну деталей проверяют на глаз или же по зазору между плитой и уложенной на нее деталью. Изогнутые места отмечают мелом.
При правке нужно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Удары должны быть по силе, соразмерны с величиной кривизны и постепенно уменьшаться по мере перехода от наибольшего изгиба к наименьшему. Правка считается законченной, когда все неровности исчезнут и деталь станет прямой, что можно определить наложением линейки. Править деталь нужно на плите или надежных подкладках, исключающих возможность соскальзывания детали при ударе.
Правка полосового металла. Осуществляется в следующем порядке. Обнаруженный изгиб отмечают мелом, после чего искривленную деталь берут за конец левой рукой и кладут на плиту или наковальню выпуклой частью кверху. В правую руку берут молоток и наносят сильные удары по наибольшей выпуклости, уменьшая их по мере выпрямления полосы, и заканчивают правку легкими ударами (рис. 101, а).
Рис. 101. Приемы правки металла:
а — полосового, б — листового, в — тонких листов молотками (киянками), г — гладилками
При правке полосу по мере необходимости надо поворачивать с одной стороны на другую, а закончив правку широкой стороны, приступать к правке ребра. Для этого поворачивают полосу на ребро и наносят вначале сильные удары, а по мере устранения кривизны — все слабее и слабее в направлении от вогнутой части к выпуклой. После одного-двух ударов полосу следует поворачивать с одного ребра на другое.
Результаты правки (прямолинейность заготовки) проверяют на глаз, а более точно — на разметочной плите по просвету или наложением линейки на полосу.
Выправленный материал может иметь дефекты, в основном из-за неправильного определения места, по которому наносились удары, из-за неравномерной силы удара, отсутствия меткости удара.
Края заготовок, отрезанных на станках, обычно имеют коробления и волнистую форму. Перед правкой покоробленные места обводят мелом или простым карандашом. После этого заготовку кладут на плиту, прижимают ее левой рукой, а правой наносят удары молотком рядами по всей длине полосы, постепенно переходя от нижней кромки к верхней. Сначала наносят сильные удары, а по мере перехода к верхнему краю с меньшей силой, но чаще.
Правка листового металла. Это более сложная операция. Выпуклости чаще всего имеются на всей поверхности листа или же находятся в середине, поэтому при правке нельзя наносить удары молотком по выпуклому месту, так как от этого выпуклости не только не уменьшатся, а, наоборот, еще больше увеличатся.
Перед тем как приступить к правке листовых заготовок с выпучинами, нужно установить, где больше вытянут металл, и выпуклые места обвести карандашом или мелом. После этого положить заготовку на опорную плиту так, чтобы она лежала всей поверхностью на плите и края ее не свешивались. Затем, поддерживая лист левой рукой, правой наносят удары молотком от края листа в направлении к выпуклости, как показано стрелками на рис. 101, б. Ровная часть листа будет вытягиваться, а выпуклость постепенно исчезать. По мере приближения к выпуклости удары должны наноситься все чаще и слабее.
Во время правки необходимо следить за тем, улучшается ли поверхность листа, не остаются ли на нем следы от ударов молотка и уменьшается ли выпуклость.
Тонкие листы правят легкими деревянными молотками-киянками (рис. 101, в), медными, латунными или свинцовыми молотками, а очень тонкие листы кладут на ровную плиту и выглаживают гладилками — металлическими или деревянными брусками (рис. 101, г).
Правка пруткового материала. Короткие прутки правят на правильных плитах, нанося молотком удары по выпуклым местам и искривлениям. Устранив выпуклости, добиваются прямолинейности, нанося легкие удары по всей длине прутка и поворачивая его левой рукой. Прямолинейность проверяется на глаз или по просвету между плитой и прутком.
Сильно пружинящие, а также очень толстые заготовки правят на двух призмах, нанося удары через мягкую прокладку во избежание забоин на заготовке. Если же усилия, развиваемые молотком, недостаточны для правки, то применяют ручные или механические прессы. В этом случае заготовку устанавливают на призмы выпуклой частью вверх.
Правка с подогревом. Профильный металл (уголки, швеллера, тавры, двутавры), пустотелые валы, толстую листовую сталь, поковки правят с нагревом изогнутого места (выпуклости) паяльной лампой или сварочной горелкой до вишнево-красного цвета; окружающие же выпуклость слои металла охлаждают сырым асбестом или мокрыми тряпками.
Правка (рихтовка) закаленных деталей. После закалки стальные детали иногда коробятся. Правка закаленных деталей называется рихтовкой. Точность рихтовки может быть достигнута в пределах 0,01— 0,05 мм.
В зависимости от характера рихтовки применяют различные молотки. При рихтовке точных деталей, на которых следы ударов молотка не допустимы, используют мягкие молотки (из меди, свинца). Если же при рихтовке приходится вытягивать, удлинять металл, применяют стальные молотки весом от 200 до 600 г с закаленным бойком или специальные рихтовальные молотки с закругленной узкой стороной бойка. Деталь при этом лучше располагать не на плоской плите, а на рихтовальной бабке.
Изделия толщиной не менее 5 мм, если они закалены не насквозь, а только на глубину 1—2 мм, имеют вязкую сердцевину, поэтому рихтуются сравнительно легко; их нужно рихтовать, как сырые детали, т. е. наносить удары по выпуклым местам.
Изделия тоньше 5 мм всегда закаливают насквозь, поэтому рихтовать их нужно не по выпуклым, а, наоборот, по вогнутым местам (рис. 102, а). Волокна вогнутой части детали растягиваются, удлиняются от ударов молотка, а волокна выпуклой части сжимаются, и деталь выпрямляется.
Рис. 102. Приемы правки (рихтовки):
а — тонких деталей, б — угольника при изменении угла меньше 90°, в — угольника при изменении угла больше 90°
На рис. 102, б показана правка угольника, у которого после закалки изменился угол между полками. Если угол стал меньше 90°, то удары молотком наносят у вершины внутреннего угла, если же угол стал больше 90° (рис. 102, в), то удары наносят у вершины наружного угла.
В случае коробления изделия по плоскости и по узкому ребру рихтовку выполняют отдельно — сначала, по плоскости, а потом по ребру.
Механизация правки. Ручная правка является малопроизводительной операцией, и к ней прибегают в тех случаях, когда правят небольшие партии деталей. В основном на предприятиях применяется машинная правка, выполняемая на ручных вальцовках (рис. 103, а), правильных вальцах и прессах, а также на специальных приспособлениях.
Рис. 103. Механизация правки:
а — на ручных вальцовках, б — правильных вальцах, в — валки для сортового материала; 4 — верхняя траверса, 2 — верхние опорные ролики, 3 — рабочие валки, 4 — нижиие опорные ролики, 5 — нижияя траверса
Правильные вальцы (рис. 103, б) имеют валки, которые вращаются в разные стороны. Заготовка подается в валки, затягивается и, проходя между ними, выпрямляется.
Для правки листового металла применяют вальцы с круглыми валками, для правки сортового материала (угольников, швеллеров и т. п.) используют валки с ручьями по профилю выпрямляемого металла (рис. 103, в).
Правильные прессы применяются для правки металла толщиной до 25 мм. Пруток или полосу укладывают в опорную колодку выпуклостью вверх. Правку производят пуансоном, установленным на ползуне, который получает движение от механического или гидравлического привода.
Правка и рихтовка металла
Во время эксплуатации либо обработки, детали, выполненные из металла, нередко утрачивают свою первоначальную конфигурацию. Такое же явление может наблюдаться при их неаккуратном хранении. Но чтобы параметры готового изделия соответствовали требованиям технического задания, для корректного выполнения всех дальнейших этапов обработки очень важно совпадение размеров заготовки и ее формы с заданными проектом значениями. Для этого выполняют промежуточно-подготовительную технологическую операцию, получившую название «правка металла».
Разновидности правки
Заготовка цилиндрическая под воздействием внешней нагрузки может искривиться, а имеющая листовую конфигурацию может помяться. Изделия в виде осей, даже не передающих момент вращающей силы, а также валов могут согнуться. Под технологической операцией правки металла понимается ряд действий, по завершении которых выполненной из металла заготовке возвращается изначальная форма. Дефекты/изъяны бывают самыми разными. Чаще всего встречаются такие:
выпуклость. Проявляется на плоском прокате в виде увеличения толщины – размера поперечного сечения листа – от краев по направлению к центру;
вмятина. Углубление на поверхности металлической пластины, обрамленное пологими краями;
волна. Это – отклонение формы поверхности листа от прямолинейности.
Правка бывает двух видов:
ручная. Осуществляется при изготовлении домашними мастерами уникальных по форме изделий. Хоть набор используемого инструмента довольно-таки несложен, к уровню квалификации работника предъявляются высокие требования;
механическая. Используется в условиях промышленного производства. Оборудование весьма сложное, крупногабаритное и имеет большой вес. Но оно характеризуется высоким уровнем производительности, и его конструкция обеспечивает возможность автоматизации технологического процесса правки.
Выполнять такую операцию при отрицательной температуре не допускается. Уровень пластичности материала в данном случае снижается, и он становится хрупким. Более того! Иногда требуется нагревать обрабатываемую деталь до температуры от 140°С до 400°С. После этого ее пластичность повышается
Правка металлических листов
Сложность этой операции зависит от разновидности обнаруженного дефекта. Но особые трудности возникают, когда выявляется их комбинация. Например, выпуклость по центру пластины и одновременно волнистость кромки.
Выпуклость
При правке выпуклости удары следует наносить по окружности. Начинать необходимо с линии, обрамляющей дефект. В ходе работы радиус окружности постепенно нужно уменьшать, перемещаясь от края выпуклости к ее центру. По мере продвижения, частота ударов возрастает, а их сила, наоборот, становится меньше.
Особый подход применяется, когда на листе имеется несколько таких дефектов. В данном случае ударами молотка нужно добиться чтобы выпуклости объединились в одну общую, после чего правка осуществляется по вышеописанной методике.
Волнистость
Правка металлического листа с волнообразными краями выполняется, начиная с его краев с последующим передвижением к центру. Волнистость кромок разглаживается после растяжения пластины в середине.
Тонкие листы
Обработка заготовок с небольшой толщиной с целью возвращения им плоской конфигурации посредством бойков не проводится. Причина – не исключено появление заломов металла в результате его расковки. Тонкий лист правится протяженными ровными плоскостями брусков-гладилок, выполненными из дерева либо из стали. Разглаживание производится по разным направлениям с постепенным усилением нажима.
Работа с полосовой заготовкой, изогнутой в плоскости
Такая правка входит в категорию относительно несложных видов обработки металла. Полосу нужно разместить на плите так, чтобы выгнутая сторона находилась сверху. По мере исправления изъянов, силу ударов нужно уменьшать. Необходимо периодически переворачивать обрабатываемую заготовку, чтобы не допустить образование выпуклости в противоположном направлении. Если полоса изогнута в нескольких местах, начинать ее правку следует с концов, постепенно приближаясь к середине.
Правка изделий из закаленного металла
В этом случае для рихтовки молотки, оснащенные мягкими бойками, не используются. С этой целью применяют инструмент с подобными элементами, изготовленными из стали с высокими прочностными характеристиками. При этом острую часть бойка – нос – скругляют, то есть придают ему округлую конфигурацию.
Выправка закаленного металла осуществляется нанесением импульсных точечных воздействий по вогнутому фрагменту заготовки. В результате ударов на данном участке обрабатываемой детали наблюдается растяжение структуры материала, из-за чего поверхность становится все более плоскостной. Проводится эта операция:
на рихтовочной/правильной бабке, отличающейся поверхностью полусферической формы;
с попеременным передвижением заготовки снизу-вверх и сверху вниз. Правка закаленного угольника, у которого нарушен прямой угол, выполняется одним из следующих двух способов (см. рис.):
если угол стал острым, направление ударов – ближайший к точке пересечения лучей/сторон внутренний участок поверхности этой детали;
Металл на участке воздействия подвергается растяжению, в результате чего значение угла 90° восстанавливается.
Правка округлых металлических деталей
Метод выполнения правки в данном случае, практически, такой же, как и при обработке полосы. Неровности подлежат маркировке мелом, а заготовку нужно размещать так, чтобы выпуклость была сверху. Удары следует наносить по направлению от периферийных участков дефекта к центральным.
После корректировки основного изъяна:
деталь переворачивается вокруг оси;
сила ударов снижается.
Делается это с целью недопущения деформации обрабатываемой заготовки в противоположную сторону.
Аналогичный подход актуален и при работе с прямоугольным либо квадратным металлопрокатом.
Правка металлической полосы, скрученной по спирали
В данном случае применяется метод раскручивания. Один из концов спирали фиксируется в специальной ручной струбцине, а другой – в тисках, установленных на правильную плиту, и на ней же надежно закрепленных.
После того, ка спираль будет частично раскручена, ее нужно приложить к плите, чтобы править по той же методике, что и при работе с круглым металлопрокатом.
При этом степень кривизны определяется на просвет.
Оснастка для выполнения рихтовки/правки
Ручная правка/рихтовка металлических листов и изготовленных из них элементов конструкции осуществляется при помощи молотков на специальной оснастке – рихтовальных бабках, а также правильных плитах.
Рихтовальные бабки
Для изготовления этих приспособлений используются стальные сплавы, подвергнутые термообработке. Рабочая поверхность рихтовальной бабки бывает:
в виде плоского круга на цилиндрическом основании, радиус которого (обозначение R) колеблется в диапазоне 150 мм≤R≤200 мм:
сферической. Это – боковая поверхность усеченного по плоскости симметрии и по краям цилиндра.
Также в домашних мастерских в качестве рихтовальной бабки часто используется железнодорожный рельс, обрезанный до длины от 0,5 м до 1 м. Его удобно перемещать по плите. Кроме того, рельс не подвергается деформации и остается, практически, неподвижным, когда по обрабатываемой детали наносятся удары молотком.
Правильные плиты
Правильные плиты выпускаются в двух модификациях.
Материал изготовления – чугун. Исполнение – конструкция с боковыми ребрами либо сплошная.
Материал изготовления – сталь.
Плита должна обладать большим весом и характеризоваться достаточной устойчивостью, чтобы удары молотка не вызывали ее сотрясение. Что же касается требований к состоянию ее поверхности, то они стандартны: она должна быть идеально ровной, и без присутствия посторонних частиц в виде грязи и остатков металлических осколков, мешающих получить качественный результат рихтовочных работ.
Устанавливать плиты нужно на подставках. Они могут быть и металлическими, и деревянными. Но самое главное, чтобы эти подставки обеспечивали помимо устойчивости еще и требуемую горизонтальность. Для удобства выполнения рихтовки нужно, чтобы вокруг плиты имелось достаточно пространства.
Существует еще один интересный вариант такой оснастки. В качестве материала изготовления плиты правильной выступает плотная резина со множеством небольших выступов, скорее, даже, бугорков с одинаковой высотой. Под воздействием ударов металл сам определяет свое место. В результате наблюдается значительное возрастание производительности процесса рихтовки, если сравнивать с использованием обычной правильной плиты, изготовленной из стали.
Молотки
К молоткам, используемым для правки, предъявляется следующее ключевое требование: они должны быть более мягкими, чем материал обрабатываемой заготовки. Ввиду этого, для рихтовки листовой стали обычно используется ударный инструмент со свинцовыми либо медными бойками. Причем, эти элементы должны характеризоваться закругленной формой. Боек квадратной конфигурации при ударе оставит на металлической пластине забоины. Когда же предстоит обрабатывать мягкие металлы или цветные сплавы, применять необходимо молотки, оснащенные бойками из резины либо дерева.
Удобство работы будет обеспечено при соотношении веса ударного инструмента и этого же параметра правильной плиты, равным 1:100.
Заключение
В заключение целесообразно будет назвать ведущие предприятия, специализирующиеся на производстве оборудования для рихтовки/правки. Из зарубежных особым спросом пользуется продукция компаний Roundo (Швеция, официальный представитель в России – компания «Дюкон» с головным офисом в Санкт-Петербурге), Kohler (штаб-квартира находится в Германии в городе Lahr/Schwarzwald), МG (Италия, город Фоссано, провинция Кунео). В число ведущих отечественных производителей листоправильного оборудования входят компании Промтехоснастка (штаб-квартира находится в Вологодской области), GROST (головной офис открыт в Санкт-Петербурге) и некоторые другие компании.
Правка, рихтовка и гибка при слесарных работах
Правка — слесарная операция по устранению дефектов заготовок в виде вогнутости, выпуклости, коробления, искривления и т.д. Сущность правки заключается в сжатии выпуклого слоя металла и расширения вогнутого слоя. Правку осуществляют в холодном или нагретом состоянии заготовки (в зависимости от ее размеров и материала). Правка может быть ручной или машинной на специальных вальцах или прессах. Различают правку заготовок из листа, профильного металла и труб.
Ручную правку заготовок из листа выполняют на чугунной или стальной плите специальными молотками со сферическим бойком; заготовки из тонкого листа правят молотками со вставным бойком из мягкого металла или деревянным молотком — киянкой.
Наиболее сложна правка листов. Лист укладывают на плиту, линейкой определяют места выпуклостей, границы которых обводят мелом. Схемы нанесения ударов при правке выбирают в зависимости от числа выпуклостей и их расположения. При наличии одной выпуклости в середине листа удары наносят, начиная от края листа по направлению к выпуклости, изменяя силу и место ударов молотком. При правке листа с несколькими выпуклостями удары начинают наносить от промежутка между выпуклостями, постепенно приближаясь к их середине.
Для правки лист кладут на плиту выпуклостью вверх, поддерживая его левой рукой; правой наносят удары молотком. Удары должны быть частыми, но не сильными.
Правку полос, изогнутых по ребру, осуществляют следующим образом: определяют кривизну линейкой или на глаз, отмечая ее границы мелом. Широкой поверхностью полосу кладут на плиту и наносят удары поперек полосы по краю вогнутой стороны. Полоса односторонне вытягивается в результате «разгона» металла, принимая прямолинейную форму. Этот способ применяют при правке уголка с небольшой кривизной полки.
Заготовки круглого сечения (прутки) правят на плите, в призмах или с помощью ручного пресса. Удары молотком наносят по выпуклой части от края изгиба к его средней части. Правку заканчивают легкими ударами, поворачивая деталь вокруг своей оси. Этот способ правки используют и для правки стальных труб.
Когда сила удара молотком не обеспечивает правку, применяют ручные винтовые прессы. На столе пресса устанавливают две призмы, на которых размещают изогнутый вал или трубу так, чтобы призматический наконечник на штоке пресса находился над местом наибольшей кривизны. Плавно вращая маховик, подводят наконечник винта к месту изгиба. Затем винтом нажимают на исправляемый вал.
Профильный металл правят подогревом газопламенной горелкой или резаком. В частности, серповидность выправляют путем формирования зоны подогрева в виде треугольника или трапеции с основанием, обращенным в сторону выпуклости; в процессе остывания происходит деформация заготовки, величина которой определяется площадью и степенью нагрева.
Рихтовка является разновидностью правки. Рихтовку выполняют на термообработанных деталях. Особенность рихтовки заключается в том, что выпрямление детали происходит в результате нанесения ударов носком закругленного и закаленного бойка молотка по вогнутой части детали. Последнюю устанавливают на стальной термообработанной рихтовальной бабке. Рабочая поверхность рихтовальной бабки цилиндрической формы должна иметь сферу радиусом 150…200 мм.
Плоские заготовки рихтуют на плоской правильной стальной плите. Полосу располагают на плите вогнутой стороной вверх. Удары молотком наносят на месте соприкосновения детали с плитой от края вогнутости к ее середине. Силу удара выбирают в зависимости от толщины и кривизны детали.
Гибка — слесарная операция, при которой заготовке или ее части придается изогнутая форма в соответствии с требованиями чертежа. Гибке подвергают заготовки из полосовой и листовой стали, прутка, а также труб. Последовательность операции гибки зависит от размеров и материала заготовки. Расчет длины и ширины заготовки выполняют по чертежу с учетом радиусов всех изгибов. Размер минимально допустимого радиуса изгиба зависит от механических свойств материала заготовки, от технологии гибки и качества поверхности заготовки (табл. 1).
При гибке заготовок из полосового и листового материала их наружная часть вытягивается, а внутренняя сжимается. Поэтому при разметке надо учитывать припуск с внутренней стороны на каждый изгиб в пределах 0,5…0,8 толщины заготовки. Для гибки под прямым углом заготовку после разметки зажимают в тисках с нагубниками так, чтобы риска изгиба совпала с верхней плоскостью нагубника. Ударами молотка загибают одну сторону заготовки и, повторяя операцию, загибают при необходимости вторую сторону. При криволинейной гибке используют различные оправки, которые и зажимают в тисках вместе с заготовкой. Ударами молотка конец заготовки загибают по оправке, добиваясь плотного прилегания ее к поверхности оправки. Если требуется, заготовку с оправкой переставляют и операцию повторяют.
Основной подготовительной операцией при изготовлении трубопроводов является гибка труб под различными углами, которую выполняют с помощью специальных приспособлений или на трубогибочных станках. В зоне изгиба толщина стенки трубы по наружной стороне уменьшается, а по внутренней увеличивается. Радиус изгиба устанавливают по нормативным документам; его обычно назначают не менее 2Dн, где
Dн — наружный диаметр. Допускаемая овальность в зоне изгиба труб Dн до 250 мм не должна превышать 10 %, а для Dн = 300…400 мм — 6…8 %.
Таблица 1. Минимально допустимые радиусы гибки (мм) заготовок из листового материала
| Толщина заготовки, мм | Материал заготовки | ||||
| Сталь | Дуралюмин | Алюминий | Медь | Латунь | |
| 0,4 | 0,5 | 1,5 | 0,5 | 0,4 | 0,5 |
| 0,5 | 0,6 | 0,5 | |||
| 0,6 | 0,8 | 1,8 | 0,6 | ||
| 0,8 | 1,0 | 2,4 | 1,0 | 0,8 | |
| 1,0 | 1,2 | 3,0 | 1,0 | ||
| 1,2 | 1,5 | 3,6 | 1,2 | 1,0 | 1,2 |
| 1,5 | 1,8 | 4,5 | 1,5 | ||
| 2,0 | 2,5 | 6,5 | 2,0 | 1,5 | 2,0 |
| 2,5 | 3,5 | 9,0 | 2,5 | 2,0 | 2,5 |
| 3,0 | 5,5 | 11,0 | 3,0 | 2,5 | 3,5 |
| 4,0 | 9,0 | 16,0 | 4,0 | 3,5 | 4,5 |
| 5,0 | 13,0 | 19,5 | 5,5 | 4,0 | 5,5 |
| 6,0 | 15,5 | 22,0 | 6,5 | 5,0 | 6,5 |
Гибку труб в холодном состоянии применяют при изготовлении трубопроводов Dн до 150 мм. Для холодной гибки труб используют три основных способа: на двух опорах, обкаткой роликом и с внутренним дорном. Гибку на двух опорах осуществляют в специальных станках. Ее применяют для труб диаметром до 125 мм. Холодная гибка труб обкаткой роликом рекомендуется для труб диаметром до 32 мм. Трубу жестко прикрепляют скобой к неподвижному гибочному диску, а обкатывающий ролик перемещают по дуге вокруг гибочного диска и изгибают трубу. Радиусы ручьев гибочного диска и обкатывающего ролика должны точно соответствовать наружному диаметру изгибаемой трубы.
Холодную гибку с внутренним дорном используют для тонкостенных труб наружным диаметром 32…219 мм. Изгибаемую трубу надевают на штангу с внутренним дорном, который располагают в месте изгиба. Это предохраняет трубу от возникновения овальности и образования гофр. Конец трубы зажимают между гибочным диском, имеющим полукольцевую выточку (ручей), и вкладышем с такой же полукольцевой выточкой. В процессе гибки диск, поворачиваясь, увлекает за собой трубу, сталкивая ее с внутреннего дорна. Труба, прижатая к ползуну, в результате трения продвигается вперед. Форма внутренних дорнов может быть ложкоили шарообразной. Трубы при холодной гибке продувают сжатым воздухом, а их внутреннюю поверхность смазывают машинным маслом или мыльной эмульсией.
Гибку труб в горячем состоянии выполняют двумя способами: с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) и с нагревом в пламенных печах или горнах с наполнителем (набивкой песком). Гибка труб с нагревом ТВЧ, применяемая наиболее широко, заключается в непрерывном последовательном изгибе небольшого участка трубы, нагреваемого в кольцевом индукторе под действием электромагнитного поля, которое создается ТВЧ. При гибке труб с нагревом ТВЧ используют три схемы: с отклоняющим роликом, с водилом и «подсадкой».
Гибку труб из цветных металлов осуществляют в холодном состоянии: диаметром до 38 мм при радиусе изгиба не менее 2,5 Dн без дорна и наполнителя, а диаметром более 38 мм с радиусом изгиба не менее 3 Dн с дорном или наполнителем (песком).
Правка металла
В ходе обработки, хранения или эксплуатации металлические детали и заготовки могут терять первоначальную форму.
Для выполнения последующих операций, соблюдения размеров и формы готового изделия важно, чтобы конфигурация и размеры заготовки совпадали с проектными значениями. Этого достигают промежуточно-подготовительной операцией правки металла. Операцию проводят на холодной детали либо нагревают ее с целью пластичности.
Правка металла
Листовая заготовка может помяться, имеющая цилиндрическую форму — искривиться. Валы и оси могут погнуться.
Что такое правка металла?
Процесс возвращения металлической заготовке исходной формы называется правкой металла. Дефекты бывают следующие:
- Волна.
- Вмятина.
- Выпуклость.
А также некоторые другие.
Виды правки металла
Операция подразделяется на два подвида:
- Ручная.
- Машинная.
Ручная правка и рихтовка металла применяется в домашних мастерских и при изготовлении уникальных изделий. Набор инструмента несложен, но требуется высокая квалификация рабочего — правильщика.
Ручная правка металла
Машинная правка используется в промышленности. Оборудование массивное и сложное, но обладает высокой производительностью и возможностями автоматизации процесса. Кроме того, операцию машинной правки часто совмещают с гибкой и нарезкой листовых заготовок, включая ее в состав единого технологического комплекса.
Машинная правка металла
Операцию можно осуществлять при комнатной температуре. Работа при температуре 0С и ниже недопустима — материал теряет пластичность и становится хрупким. Иногда заготовку приходится нагревать до 140-400С, чтобы повысить пластичность.
Правка листового металла
От вида дефекта зависит и сложность операции правки листового металла.
Наиболее сложные случаи – это комбинация разных видов дефектов, например, волнистость края и выпуклость в центре листа одновременно.
Выпуклость
Выпуклость правят ударами по окружности, начиная от внешней стороны дефекта и постепенно уменьшая радиус окружности, продвигаясь от края к центру дефекта. Сила ударов становится меньше, а частота — возрастает.
Правка выпуклости в центре металлического листа
Если на заготовке не одна выпуклость, их следует объединить в одну большую. Бить следует между локальными дефектами, добиваясь их объединения, после чего действовать, как описано выше.
Волнообразность краев
Правка листового металла с волнистыми краями проводится начиная с краев листа и постепенно продвигаясь к его центру. После растяжения заготовки в середине волнистость краев разглаживается.
Тонкие листы
Заготовки малой толщины не поддаются правке бойками из-за высокой вероятности образования разрывов и заломов.
Правка тонкого листового металла
Для правки тонколистового металла используют протяженные поверхности металлических или деревянных брусков-гладилок. Заготовку разглаживают с разных сторон, постепенно усиливая нажим.
Правка полосового металла, изогнутого в плоскости
Относится к категории несложных. Полосу размещают выгнутой стороной кверху. Удары направляют в самые выступающие участки. С уменьшением дефектов удары следует ослаблять.
Правка полосового металла, изогнутого в плоскости
Периодически надо переворачивать полосу, чтобы не возникла выпуклость в другую сторону. При наличии нескольких выпуклостей в начале следует выправить концы полосы, а потом переходить к середине.
Правка закаленного металла (рихтовка)
Мягкие бойки для рихтовки не применяют. Их делают из высокопрочного сплава и придают округлую форму или скругляют острую сторону.
Правка закаленного металла (рихтовка)
Чтобы выправить закаленный металл, удары направляют по вогнутому участку детали. С растяжением материала на вогнутой стороне заготовка будет распрямляться. Операцию проводят на имеющей полусферическую форму рихтовочной бабке, по которой деталь постепенно передвигают вверх и вниз.
Чтобы выправить закаленный угольник с нарушением прямого угла, разработано два приема. Если угол превратился в острый, удары направляют возле внутреннего угла. Если же угол превратился в тупой, удары направляют в зону у вершины внешнего угла. Материал в зоне воздействия растягивается и прямой угол восстанавливается.
Правка круглого металла
Способ аналогичен работе с полосой. Неровности маркируются мелом, заготовка располагается выпуклостью вверх. Удары направляются от периферии дефекта к его центру.
Правка круглого металла
Когда основной дефект откорректирован, снижают мощность ударов и поворачивают деталь вокруг продольной оси, во избежание деформации в другую сторону. Тем же способом правится квадратный и прямоугольный прокат.
Правка металла, скрученного по спирали
Здесь применяют способ раскручивания. Один конец спирали фиксируют в закрепленных на правильной плите тисках, другой — в ручной струбцине.
Правка металла, скрученного по спирали
После частичного раскручивания спирали ее прижимают к плите и правят, как круглый прокат, определяя кривизну на просвет.
Основные способы правки металла
На выбор способа влияет характер и площадь сечения, марка и вид сплава, размеры дефекта относительно общего размера изделия.
В зависимости от метода приложения напряжений в металлических заготовках, различают три способа правки металла:
- изгибом в холодном состоянии;
- растяжением в холодном состоянии;
- местный нагрев.
Правка металла вытягиванием
Нагрев осуществляется газовыми горелками или индукционным способом.
Для каких целей применяют правку металла
Конфигурация детали может быть нарушена в ходе ее первичной обработки, транспортировки или хранения. Такие заготовки непригодны для дальнейшего использования, но не являются невозвратным, окончательным браком. Правку металла используют с целью возвращения заготовке формы, определенной конструкторско-технологической документацией.
Правка металла с целью возвращения заготовке формы
Иногда с целью снижения себестоимости продукции предприятие намеренно приобретает заготовки ненадлежащей формы, в этом случае операция включается в технологический процесс. Плановая правка металла может также быть включена в техпроцесс после операций по термической обработке, вызывающих изменение формы детали. В противном случае работа будет внеплановой, и стоимость ее входит в незапланированные убытки.
Оборудование для правки
Основа любого набора инструментов — это правильная плита. Она должна быть идеально ровной, массивной и устойчивой, для чего ее отливают из ударопрочного чугуна или стали, для упрочнения конструкции снабжают продольными и поперечными ребрами жесткости. Устанавливают их на массивное бетонное основание.
Инструменты для правки металла
Молотки для правки должны быть мягче, чем материал заготовки. Поэтому их снабжают деревянными или резиновыми бойками. Для работы со стальными листами используют молотки с мягкими бойками из меди или свинца. Боек должен иметь закругленную форму. Боек квадратной формы не годится, так как он будет оставлять на листовой заготовке характерные следы — забоины. Масса плиты должна относиться к массе молотка примерно как 100:1.
Для работы с листовой заготовкой применяют также подкладочную плиту из плотной резины, со сформированным на ней большим количеством бугорков одинаковой высоты. Под ударами металл сам находит свое место, и производительность процесса заметно возрастает по сравнению с голой стальной правильной плитой.
Для работы с тонкими листами применяется специальная оснастка — гладилки и поддержки. Для работы с закаленными деталями применяют цилиндрические или полусферические правильные бабки.
В домашней мастерской используют наковальню или массивную металлическую плиту.
На предприятиях применяют специальные механизированные правильные комплексы с механической подачей листа и автоматизированным исправлением дефектов. В одних заготовку протягивают между массивными вращающимися валками, вращающимися в противоположные стороны. В других операция происходит на правильной плите путем опускания широкого пресса.
Правка и рихтовка металла
(холодным способом)
Правка и рихтовка представляют собой операции по выправке металла, заготовок и деталей, имеющих вмятины, выпучены, волнистость, коробление, искривления и др. Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии. Выбор способа зависит от прогиба, размеров и материала изделия.
Правка выполняетсяручным способом на правильной плите или наковальне; машинным на вальцах или прессах.
Для правки применяют молотки с круглым гладким полированным бойком.
Гладилки (деревянные или металлические бруски) применяют при правке тонкого листового и полосового металла.
Правка металла.Кривизну деталей проверяют на глаз или по зазору между плитой и деталью.
При правке важно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Правку выполняют на наковальне.
Правка полосового металла. Полосу располагают на правильной плите так, чтобы она лежала выпуклостью вверх, соприкасаясь с плитой в двух точках. Удары наносят по выпуклым частям.
Правка прутка. После проверки на глаз на выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Затем пруток укладывают на плиту или наковальню так, чтобы изогнутая часть находилась выпуклостью вверх и наносят удары молотком.
Правка листового металла с выпучинами, выявляют покоробленные участки, устанавливают, где больше выпучен металл. Правку начинают с ближайшего к выпучине края, по которому наносят один ряд ударов молотком. Затем наносят удары по второму краю. После этого по первому краю наносят второй ряд ударов и переходят опять ко второму краю и так до тех пор, пока постепенно не приблизятся к выпучине.
Правка искривленных после закалки деталей называется рихтовкой. В зависимости от рихтовки применяют молотки с закалённым бойком или специальные рихтовальные молотки с закруглённой стороной бойка.
Оборудование для правкина предприятиях применяют машинную правку на правильных вальцах, прессах.
Сварные соединения имеющие коробления подвергаются холодной правке.Вручную с помощью деревянных и стальных молотков на плитах, наковальнях и т. д. Холодную правку выполняют особенно осторожно.
Безопасность труда: работать исправным инструментом (правильно насаженные молотки, отсутствие трещин на рукоятках и отколов на молотках); для предохранения рук от ударов и вибраций металла работать в рукавицах: заготовку на плите или наковальне удерживать прочно.
Гибка металла.
Гибка — это способ обработки металла давлением, при котором заготовке или её части придаётся изогнутая форма. Гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью спец. приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3мм — плоскогубцами или круглогубцами. Гнут только пластичный материал. При гибке деталей под прямым углом без закруглений с внутренней стороны припуск на загиб берётся от 0,5 до 0,8 толщины материала.
Механизация гибочных работ.Профили, (полосовой, сортовой металл) с разными радиусами кривизны гнут на трёх — и четырёхроликовых станках. Предварительно налаживают станок установкой верхнего ролика относительно двух нижних вращением рукоятки. При гибке заготовка должна быть прижата верхним роликом к двум нижним.
Гибка и развальцовка труб
Трубы гнут ручным и механизированным способами, в горячем и холодном состоянии, с наполнителями и без них.
Способ гибки зависит от диаметра и материала трубы, значения угла изгиба.
Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100мм.
При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, 1конец закрывают деревянной или металлической пробкой.
Диаметры пробок (заглушек) зависят от внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твёрдой древесины; выполняют их в виде конусной пробки длиной, равной 1,5. 2 диаметрам трубы, с конусностью 1:10. Для труб больших диаметров заглушки изготовляют из металла.
При гибке труб в горячем состоянии работают в рукавицах. Трубы нагревают паяльными лампами в горнах или пламенем газовых горелок до вишнёво — красного цвета. Трубы рекомендуется с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудшает качество металла.
Гибка труб в холодном состоянии выполняется с помощью различных приспособлений. Простые приспособления для гибки труб диаметром 10. 15 мм является плита с отверстиями, в которой в соответствующих местах устанавливают штыри, служащие упорами при гибке.
Трубы диаметром до 20мм изгибают в приспособлении, которое крепится к верстаку с помощью ступицы и плиты.
Механизация гибки труб. При массовом изготовлении деталей из труб наибольших диаметров применяют ручные трубогибочные приспособления и рычажные трубогибы, а для гибки труб больших диаметров (до 350мм) — специальные трубогибочные станки и прессы.
Гибку труб в кольцо производят на трёхроликовом гибочном станке.
Развальцовка (вальцевание) труб заключается в расширении (раскатывании) концов труб изнутри спец.инструментом (вальцовкой).
Процесс развальцовки состоит в том, что на конец трубы надевают фланец с выточенными в его отверстии канавки, затем в трубу вставляют вальцовку с роликами и вращают. Наиболее производительным является вальцевание на специальных вальцовочных машинах и различных механизмах.
Дефекты. При гибке металла дефектами чаще всего являются косые загибы и механические повреждения обработанной поверхности как результат неправильной разметки или закрепления деталей в тисках выше или ниже разметочной линии, и неправильного нанесения ударов.
Безопасность труда. При гибке необходимо выполнять следующие требования безопасности: заготовку закреплять в тисках или других приспособлениях прочно; работать только на исправном оборудовании; перед началом работы на гибочных станках ознакомиться с инструкцией; работу выполнять осторожно, чтобы не повредить пальцы рук; работать в рукавицах и застёгнутых халатах.
Раздел 1. Слесарные работы
Правка металла
Правку применяют в тех случаях, когда нужно устранить искажение формы заготовки – волнистость, коробление, вмятины, искривления, выпучивания и т. д. Металл можно править как в холодном, так и в нагретом виде. Нагретый металл правится легче, что справедливо и в отношении других видов его пластического деформирования, например гибки.
В домашних условиях правку нужно производить на наковальне или массивной плите из стали или чугуна. Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой. Чтобы шум от ударов был менее громким, плиту следует устанавливать на деревянном столе, с помощью которого, кроме того, можно выравнивать плиту, чтобы она находилась в горизонтальном положении.
Для правки необходим специальный слесарный инструмент. Нельзя производить ее любым молотком, который есть под рукой, металл может не только не выправиться, но и получить еще большие дефекты. Молоток должен быть изготовлен из мягкого материала – свинца, меди, дерева или резины. Кроме того, нельзя править металл молотками с квадратным бойком: он будет оставлять на поверхности следы в виде забоин. Боек молотка должен быть круглым и отполированным.
Кроме молотков, применяются деревянные и металлические гладилки и поддержки. Они используются для правки тонкого листового и полосового металла. Для правки закаленных деталей с фасонными поверхностями существуют правильные бабки.
Не стоит, наверное, напоминать, что правку (рихтовку) металла нужно производить в рабочих рукавицах независимо от того, сложная работа или нет, большая заготовка или маленькая и сильно ли она искривлена.
Чтобы проверить кривизну заготовки, нужно уложить ее на гладкую плиту той поверхностью, которая после правки должна представлять собой плоскость. Зазор между плитой и заготовкой покажет степень искривленности, которую нужно устранить. Изогнутые места необходимо отметить мелом – так гораздо легче наносить удары молотком, чем при ориентировке только на заметную глазом кривизну.
Правка полосового металла, изогнутого в плоскости, – это наиболее простая операция. Изогнутую заготовку нужно расположить таким образом, чтобы она имела две точки соприкосновения с наковальней. Удары молотком или кувалдой нужно наносить по наиболее выпуклым местам и уменьшать силу ударов по мере того, как выпуклости становятся меньше. Не следует наносить удары только с одной стороны заготовки – металл может выгнуться в обратную сторону. Чтобы этого не случилось, заготовку нужно время от времени переворачивать. По той же причине не стоит наносить несколько ударов подряд по одному и тому же месту.
Если имеется несколько выпуклостей, сначала необходимо выправить края заготовки, а затем ее середину.
Правка круглого металла. Этот вид работы в основном похож на правку полосового металла. Для этого нужно отметить неровные места мелом и расположить заготовку выпуклостью вверх, удары наносить по выпуклой части от краев изгиба к середине выпуклости. Когда основное искривление окажется выправленным, силу ударов нужно уменьшить и периодически поворачивать металлический прут вокруг его оси, чтобы не допустить искривления в обратную сторону.
Металлические пруты квадратного сечения нужно править в такой же последовательности.
Правка металла, скрученного по спирали, производится методом раскручивания. Для того чтобы выпрямить кривизну, нужно один конец скрученного металла зажать в большие тиски на слесарном столе, другой – в ручные тисочки. Раскрутив металл до той степени, которую можно проконтролировать на глаз, нужно продолжить правку на гладкой выверенной плите обычном методом, контролируя кривизну на просвет.
Правка листового металла
Сложность правки листового металла зависит от того, какого типа дефект имеет лист – волнистость кромки, или выпуклость, или вмятину в середине листа, или то и другое одновременно (рис. 15).
Рис. 15. Приемы правки листового металла: а – при деформированной середине листа; б – при деформированных краях листа; в – с использованием деревянной гладилки; г – с использованием металлической гладилки.
Во время правки выпуклости нужно наносить удары, начиная от края листа по направлению к выпуклости (рис. 15 а, б).
Наиболее распространенная ошибка заключается в том, что самые сильные удары наносятся по тому месту, где выпуклость наибольшая, а в результате на выпуклом участке появляются небольшие вмятины, которые еще более осложняют неровную поверхность. Кроме того, металл в таких случаях испытывает очень сильную деформацию на разрыв. Поступать нужно как раз наоборот: удары должны становиться слабее, но чаще, по мере того как правка приближается к центру выпуклости. Лист металла нужно постоянно поворачивать в горизонтальной плоскости, чтобы удары равномерно распределялись по всей его поверхности.
Если лист имеет не один выпуклый участок, а несколько, нужно сначала свести все выпуклости в одну. Для этого наносят удары молотком в промежутках между ними. Металл между выпуклостями растягивается, и они объединяются в одну. Затем нужно продолжать правку обычным способом. Если середина листа ровная, а края искажены волнами, то последовательность ударов при правке должна быть противоположной: их следует наносить, начиная от середины, продвигаясь к изогнутым краям (рис. 15, б). Когда металл в середине листа растянется, волны на его краях исчезнут.
Очень тонкие листы невозможно править даже молотками из мягкого материала: они не только оставят вмятины, но могут и порвать тонкий металл.
В этом случае для правки применяют бруски‑гладилки из металла или дерева, которыми лист выглаживают с обеих сторон, периодически его поворачивая. Качество правки можно проконтролировать с помощью металлической линейки.
Тот, кто брался за правку стального листа, знает, что это работа достаточно трудная: пока выправляешь один изгиб, на листе появляются другие. Однако этого можно избежать и тем существенно облегчить работу. Стальной лист нужно уложить для правки не на гладкую плиту, как это обычно делается, а на плиту‑подкладку со множеством мелких затупленных бугорков, равномерно расположенных на ее поверхности. В этом случае качество работы должно повыситься, а трудоемкость – снизиться. Металл под ударами резинового молотка будет как бы сам искать свое место. При этом на листе образуются едва заметные волны, при шпатлевке и покраске они станут заполняться и способствовать тому, что шпатлевка и краска будут держаться на металле очень крепко. Неровности после покрытия металла совершенно незаметны. Единственная сложность – как изготовить требующуюся плиту‑подкладку. В домашних условиях ее действительно изготовить трудно: бугорки обычно получают, прорезая на гладкой плите большое число взаимно пересекающихся и расположенных близко одна от другой канавок. Сделать это можно на строгальном или фрезерном станке, поэтому, если есть такая возможность, лучше ею воспользоваться.
Правка закаленного металла (рихтовка)
Для правки закаленного металла (рихтовки) мягкие правочные молотки непригодны. Необходим специальный молоток с бойком из закаленного металла или с закругленной узкой стороной. Рихтовочный молоток можно изготовить самому. Для этого в узком бойке молотка необходимо сделать прорезь и плотно запрессовать в нее заточенную под радиусом 0,1–0,2 мм пластинку из твердого сплава ВК6 или ВК8.
Закаленный металл правится методом от обратного: удары нужно наносить не по выпуклому, а по вогнутому участку заготовки: она начнет выпрямляться вследствие того, что металл на вогнутой стороне будет растягиваться (рис. 16).
Рис. 16. Правка закаленного металла (рихтовка): а – полос; б, в – угольников.
Рихтовку удобнее производить не на плоской плите, а на специальной рихтовочной бабке, которая имеет выпуклую поверхность, перемещая по ней заготовку вверх и вниз.
Неразрешимой задачей неопытному слесарю представляется правка плоского угольника, у которого угол изменился и стал больше или меньше 90°. Такие угольники уже не годятся для контроля прямых углов, и, как правило, их выбрасывают. Между тем угольник из закаленного металла можно выпрямить. Если прямой угол уменьшился и составляет менее 90°, то удары молотком нужно наносить по плоскости угольника у вершины внутреннего угла. Если угол увеличился и превышает 90°, удары следует наносить у вершины внешнего угла.
После того как металл выправлен, можно приступать к его дальнейшей обработке.