Отрасль металлургии активно развивается, одной из самых востребованных и распространенных техник в данной сфере является гибка и правка металла .
Что такое технология процесса правки и гибки металла
Правка металла – процесс устранения недостатков и дефектов металлической заготовки. Дефектами можно считать выпуклости, волны на поверхности, царапины, искривления, а также впадины. Суть операций правки металла сводится к сжатию выпуклостей на поверхности и расширению впадин.
Правка может осуществляться и когда металл находится в холодном состоянии и когда он разогрет.
Выбор состояния металла при разогреве зависит от величины дефектов, так, при серьезных повреждениях поверхности устранить недостатки проще будет при использовании технологии горячей правки, а при малых дефектах можно работать и с холодным металлом.
Правка может выполняться вручную, для этого используется стальная или чугунная правильная плита, а также может быть машинной, она осуществляется при помощи пресса.
Процесс гибки металлов очень близок к правке. Гибка необходима для придания заготовке изогнутой формы.
Суть данной технологии состоит в том, что одна часть детали перегибается относительно другой на определенный угол. Действие происходит под сильной нагрузкой. При этом важно, чтобы напряжение сгиба было больше, чем предел упругости, а деформация, которая является следствием воздействия нагрузки на деталь, должна быть пластичной. В противном случае заготовка не сохранит форму.
Виды технологий правки металла
Правка и гибка металлов могут быть двух видов – ручная и машинная. Правке и гибке подлежат пластичные металлы, такие как медь и сталь. Хрупкие металлы править нельзя.
Правка необходима не только для ликвидации дефектов, но и после сварки, паяния и вырезания заготовок из листа под воздействием температур.
- Ручная правка подойдет в случае, если необходимо исправить мелкие дефекты. Для ее исполнения используются такие инструменты, как кувалды на основе чугунной и стальной плиты, а также наковальни. Требует больших усилий.
- Как правило, сегодня применяется машинная правка и гибка . Она обеспечивает более качественный результат, кроме того, этот процесс значительно легче. Выполняется с помощью прессов и валиков.
Для правки лучше всего подойдут молотки с круглым бойком, которые имеют прочную ручку, а также иногда используют слесарные молотки и молотки с вставками из мягких металлов. Для правки листов используют бруски.
В промышленных масштабах используются только машинные методы. Заготовку пропускают между валиками, которые вращаются в разные стороны. Под их давлением металл становится ровным.
При использовании пресса, заготовку помещают на опоры, затем на нее опускают пресс, вследствие чего заготовка также выпрямляется. Как правило, при серьезных дефектах металл правят под воздействием температур. Оптимальной для этого температурой является 350-450 градусов, больше нагревать нельзя, так как возможен пережог.
При выполнении холодной правки температура должна быть около 140 градусов. При температуре 0 градусов править нельзя, так как металл становится хрупким и ломается.
Процессы правки и гибки металлов используются повсеместно. При гибке очень важно правильно рассчитать угол сгиба и пропорции. Для качественного проведения этих процессов необходимо хорошее оборудование – гибочные станки и прессы.
Современные технологии гибки и правки металла на выставке
В мае в Москве традиционно пройдет металлообрабатывающая выставка « ». На данном мероприятии ведущие инженеры мира будут представлять свои разработки.
На экспозиции будут показаны качественные и надежные новейшие станки для работы с металлами, а на презентациях объяснены инновационные разработки. Выставка пройдет в ЦВК «Экспоцентр».
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.
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.
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.
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.
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.
Для правки тонколистового металла используют протяженные поверхности металлических или деревянных брусков-гладилок. Заготовку разглаживают с разных сторон, постепенно усиливая нажим.
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.
Мягкие бойки для рихтовки не применяют. Их делают из высокопрочного сплава и придают округлую форму или скругляют острую сторону.
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.
Способ аналогичен работе с полосой. Неровности маркируются мелом, заготовка располагается выпуклостью вверх. Удары направляются от периферии дефекта к его центру.
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.
Здесь применяют способ раскручивания. Один конец спирали фиксируют в закрепленных на правильной плите тисках, другой — в ручной струбцине.
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.
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.
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.
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 (выпрямление) - представляет собой слесарную операцию, при которой деформированным, покоробленным металлическим заготовкам или деталям придают правильную плоскую форму. Правку применяют после резки листового материала ножницами, рубки зубилом и других операций. При помощи правки выпрямляют также полосовой и прутковый материал, трубы и проволоку. Чугунные детали правке не подвергают, так как чугун слишком хрупок и при правке может расколоться.
В слесарном и особенно в инструментальном деле исправление изогнутых и покоробленных изделий с большой точностью (до десятых долей миллиметра), после механической или термической обработки, нередко называют рихтовкой изделия.
Правка бывает ручная и машинная.
Трубы гнут вручную или с помощью механизма, с наполнителем или без наполнителя, в холодном или горячем состоянии. Выбор способа зависит от диаметра трубы, толщины стенок, материала и угла загиба (рис. 8).
Трубы диаметром более 100 мм гнут в горячем состоянии с наполнителем (мелкий сухой песок). Концы труб закрывают заглушками и сверлят в них отверстия для выпуска газов. Нагрев осуществляют газовой горелкой или паяльной лампой. Трубы диаметром до 15 мм гнут с помощью штырей, вставленных в отверстия стальной плиты, которую зажимают в тисках. Для более толстых труб применяют трубогибы, установленные на специальном верстаке. Труба вставляется между двумя роликами в упор. Гнут трубу, поворачивая руками рычаг с роликами
Рис. 8 Гибка труб: 1 - труба, 2 -упор, 3 - шаблон, 4 - подвижная скоба, 5 -ролик, 6 - обоснование, 7 -рычаг
Медные и латунные трубы гнут в холодном состоянии с наполнителем (расплавленная канифоль, стеарин, паладин, свинец). Трубу перед гибкой отжигают. Медь греют до 600-700 °С и охлаждают в воде; бронзы - до 600-700 °С, в воздухе; дюралюминий - до 350-400 °С, в воздухе.
В нагретом состоянии медные трубы гнут, наполняя песком. Правильно согнутые трубы не имеют складок и вмятин.
Расчет длины заготовок
при гибке деталей под прямым углом без закруглении с внутренней стороны припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8 толщины материала. Складывая длину внутренних сторон угольника или скобы, получаем длину развертки заготовки детали.
На рис 4 а, б показаны соответственно угольник и скоба с прямыми внутренними углами.
Размер у угольника: а = 30 мм; б =70мм г = 6мм. Длина развертки заготовки l = а + б + 0,5t 30+ 4+ 70 + 3 = 103 мм.
Размеры скобы: а = 70 мм б = 80 мм; с = 60 мм; t = 4 мм. Длина развертки заготовки
l = а + б + с + 0,5t = 70+80+60+2=212 мм.
а, б - угольника и скобы с прямыми внутренними углами
А б
При ручной правке листовых заготовок и деталей применяют стальные или чугунные правильные плиты или наковальни, стальные молотки весом 400 - 600 г, молотки медные, свинцовые, латунные, деревянные, бакелитовые и т. п.
Машинная правка производится на ручных и приводных трехвалках, на приводных пневматических молотах и на прессах. В настоящем пособии рассматривается только ручная правка, применяемая в учебных мастерских.
Правка производится путем нанесения ударов стальными молотками или молотками из мягкого материала по определенным местам, соразмеряя силу ударов с величиной выпуклости и с толщиной выправляемого изделия. Поверхность правильной плиты, а также бойки молотков должны быть ровными, гладкими и хорошо прошлифованными При ручной правке удобнее пользоваться молотками с. круглым, а не с квадратным бойком, так как при неправильных ударах или при перекосах молотка с квадратным бойком на поверхности листа могут остаться засечки или даже пробоины. Боек молотка должен ложиться на лист ровно, без перекоса. Молоток следует держать за конец ручки и для удара пользоваться только кистью руки.
Приемы правки листового материала заключаются в следующем. Уложив деформированный лист на плиту по возможности выпуклостями вверх, обводят выпуклости графитовым карандашом или мелом. После этого по прямым краям листа по направлению к выпуклости наносят частые, но не сильные удары. Материал под действием ударов будет вытягиваться, освобождать стянутую середину и остепенно выравнивать выпуклость. По мере приближения к выпуклости удары должны наноситься слабее, но чаще.
После каждого удара нужно проверять, какое действие он оказывает на лист. Следует помнить, что неправильные удары могут привести лист в негодное состояние. Ни в коем случае нельзя наносить удары непосредственно по выпуклостям, так как выпуклости будут не уменьшаться, а увеличиваться.
Таким образом, сущность процесса правки листовых деталей заключается в постепенном растягивании прямых участков листа за счет некоторого утонения материала в этих местах.
4.36 /5 (87.27%) проголосовало 11
Ручная правка листового металла.
Размеры плит бывают 1,5 X 1,5 м; 2,0 X 2,0 м; 1,5 X 3,0 м. Как правило, правильные плиты отливаются из серого чугуна ребристы ми или сплошными массивными. Рабочая поверхность плиты должна быть ровной. Иногда такими плитами выстилают всю площадь правильного помещения.
Плиты устанавливаются на деревянные брусья, с высотой рабочей поверхности от пола 400-650 мм. Основными инструментами для правки на плите являются молотки и кувалды.
Правильная рукоятка молотка. Вес молотка. Вес кувалды.
Рабочая поверхность или боек этих молотков и кувалд бывает плоской или слегка выпуклой формы, в зависимости от места и характера требуемого удара. Обычно они изготовляются с различными поверхностями на концах - двуличными, а также с удлиненным и узким бойком. Вес ручных молотков — ручников колеблется от 3/4 до 1 ½ - 2 кг. Вес кувалд колеблется от 5 до 15 кг. Рукоятки для молотков и кувалд изготовляются из крепкого, твердого дерева - вяза, кизила, рябины, березы и др., а в гнезде закрепляются железным клином.
Длина рукоятки молотка.
В зависимости от веса молотка или кувалды рукоятке придают соответствующую длину (табл. 1).
Таблица 1. Длина рукоятки молотка в зависимости от веса.
| Вес молотка или кувалды в кг | Длина рукоятки в мм | Вес молотка или кувалды в кг | Длина рукоятки в кг |
| 0,25 | 250 | 4 | 700 |
| 0,3 – 0,4 | 300 | 4,5 | 750 |
| 0,5 – 1,0 | 360 | 5 – 6 | 800 |
| 1,25 – 2,0 | 425 | 7 – 8 | 850 |
| 2,5 – 3,0 | 475 | 9 | 900 |
| 3 – 3,25 | 550 | 10 | 1000 |
| 3,5 | 650 |
Форма молотков и кувалд.
Формы молотков и кувалд показаны на рис. 1.
Рис. 1. Молоток и кувалда.
Рис. 2. Гладилки.
Гладилки, употребляемые при правке, имеют различную форму; образцы их показаны на рис. 2. Некоторые гладилки (2, а и д) вставляются своими хвостовиками в отверстия специальной ручки, остальные же (2, б, в и г) насаживаются на деревянные рукоятки наподобие молотков.
Для различных профилей металла употребляются гладилки различных форм.
Технология правки металла.
Дать точные указания, как производить правку, нельзя. Навыки правки приобретаются опытом. Можно только отметить некоторые основные приемы правки. Основным приемом при ручной правке металла является удар молотка или кувалды по металлу. Для правки металла пользуются преимущественно так называемым плечевым ударом, т. е. таким ударом, в нанесении которого работают все сочленения руки: плечевое, локтевое и кистевое. Это обеспечивает удару необходимую силу. Сила удара зависит от веса молотка и, главным образом, от скорости нанесения удара. Скорость же эта зависит от величины размаха и от усилия, которое прилагается для движения молотка вниз.
Высокая производительность с наименьшим утомлением организма достигается определенным ритмом в работе, т. е. за определенное время нужно совершать определенное количество рабочих движений, используя все средства для устранения излишних усилий, например, использовать силу отдачи молотка от металла при подъеме его вверх для нанесения следующего удара. Не менее важно умение правильно выбрать место для нанесения ударов, обеспечивающих выпрямление металла. Встречается искривление листов в виде одного или нескольких выпучиваний по середине листа между натянутыми краями его или натянутая середина листа с волнистыми краями.
Рис. 3. Лист металла с выпучиной в середине (а) и у кромки (6).
Цифры показывают последовательность ударов молотка.
Выпучивание указывает, что в этом месте площадь поверхности металла больше, чем площадь, на которой образовалось выпучивание. Чтобы расправить такое выпучивание нужно удары молотка направлять не по нему, а по металлу вокруг него и в такой последовательности, чтобы постепенно раздать натянутые места (рис. 3, а). Если же наносить удары по выпучиванию, то металл под их влиянием будет раздаваться, и выпучивание увеличится. При нескольких выпучиваниях на поверхности листа удары наносят по металлу в перешейках между ними, сводя все выпучивания в одно общее, а за тем ударами растягивают натянутую поверхность металла. При волнистом крае листа (рис. 3, б) удары наносят по натянутой части металла, металл растягивается, и волнистость исчезает.
Поверхность выправленного листа проверяют металлической линейкой, которую ребром прикладывают к листу в различных направлениях. Зазор между листом и линейкой замеряется щупом.
Способ правки металла. Осаживание металла.
Сортовой металл правят обычно осаживанием (посадкой) и гибкой и только в редких случаях применяют раздачу (растягивание) металла.
Его правят вручную на плите или на особых наковальнях с вырезами (рис. 4). На борты выреза наковальни укладывают металл стороной, противоположной той, по которой будут наносить удары.
Рис. 4. Наковальня для ручной правки фасонного металла:
1 - выправляемый металл; 2 - наковальня с вырезами.
Сортовой металл с искривлением по винтовой линии правят в холодном состоянии скручиванием в обратную сторону рычажными приспособлениями (вилками). При значительном искривлении профили правят в горячем состоянии
Инструмент для правки металла. Винтовой бугель.
При правке сортового металла применяют различные приспособления.
Одним из видов такого приспособления является винтовой бугель (рис. 5). Процесс правки состоит в том, что в корпус бугеля устанавливается изогнутый профиль, нажимом винта на уголок со стороны выпуклости его выправляют. Правка сортового металла винтовым бугелем протекает медленно.
Рис. 5. Винтовой бугель:
1 - винт с ленточной резьбой; 2 - корпус бугеля; 3 - выправляемый металл (уголок).
При правке особенно внимательно надо относиться к нержавеющим сталям типа 18-8. Вследствие склонности к межкристаллитной коррозии править листы из этой стали ударами по ним стальной кувалдой запрещается. При правке необходимо пользоваться или медными кувалдами, или применять медные гладилки, или медные подкладные листы. Плиты перед правкой на них нержавеющих листов тщательно очищаются. Местный подогрев газовой горелкой не разрешается.
