Глава III

ПРАВКА ЛИСТОВОГО И ПРОФИЛЬНОГО ПОЛУФАБРИКАТА

§ 1. Ручная правка листового и профильного металла полуфабриката.

Правка в центрах. Ручная правка на плите.

Поступающие на завод листы имеют вмятины, коробление; полосы, прутки и профили - непрямолинейность, искажение сечения.

Операцию по устранению этих дефектов называют правкой.

Реальные тела под действием приложенных к ним сил в той или иной степени меняют свою форму и размеры, т.е. деформируются. Степень деформации может быть различной.

Если тело в результате приложения силы изменит свою форму, а затем, после прекращения действия нагрузки, восстановит свою прежнюю форму, то такая деформация называется упругой деформацией. Если после снятия нагрузки тело не восстанавливает прежней формы, то такая деформация называется остаточной (пластической) деформацией.

§ 1. Ручная правка.

При ручной правке применяют универсальный инструмент и приспособления. Листовые заготовки (полуфабрикаты) правят на правильных плитах, полосы и прутки - на плитах, наковальнях.

Заготовки с необработанными поверхностями правят стальными молотками с круглым бойком, а с обработанными поверхностями - медным или стальным молотком через тонкий медный или алюминиевый лист. Тонкие листы правят деревянными молотками, а очень тонкие - гладилками. Закаленные детали и заготовки правят рихтовочными молотками.

При правке нужно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Удары должны быть соразмерными с величиной кривизны и постепенно уменьшаться по мере перехода от наибольшего изгиба к наименьшему.

При правке прутков и полосового материала заготовку кладут выпуклостью кверху (рис. 15) и наносят сильные удары по выпуклости, время от времени поворачивая изделие. Заканчивают правку легкими ударами. Контроль качества правки осуществляют на глаз или линейками.

Рис. 15. Правка полосового материала вручную

Если тонкая полоса изогнута по ребру, удары наносят носком молотка рядами, начиная от вогнутой кромки, причем удары должны быть сильнее у вогнутой части (рис. 16). Скрученные полосы зажимают в тиски и выправляют рычагами.

Рис. 16. Схема правки полосового материала, изогнутого по ребру

Края полосовых заготовок, отрезанных па станках, имеют обычно коробление и волнистую форму. Перед правкой такие дефекты обводят мелом или простым карандашом, укладывают заготовку на плиту и наносят удары молотком рядами по всей длине полосы, переходя постепенно от нижней кромки к верхней. Сначала наносят сильные удары, а к верхней кромке все слабее и чаще.

Сильно пружинящие прутки правят на винтовых прессах (рис. 17, б) или при помощи струбцин (рис. 17, а). В первом случае пруток укладывают в призму выпуклостью вверх и нажимают винтом с призматическим наконечником.

Рис. 17. Правка в центрах : а - при помощи струбцин, б - винтовым прессом

Наиболее сложной операцией ручной правки является устранение дефектов листового металла. Чаще встречается две разновидности дефектов листовых заготовок: волнистость по краям и выпучины.

При правке заготовок, имеющих волнистость по краям листа (рис. 18), удары наносят от середины к краям. При этом наиболее сильные удары должны быть нанесены в середине, а по мере приближения к краю сила удара постепенно снижается. Очень тонкие листы выравнивают, проводя по ним гладилкой (рис. 19).

Рис. 18. Схема распределения ударов при ручной правке на плите

Рис. 19. Правка топкого листа выглаживанием

Выпучины чаще всего встречаются по всей поверхности или в середине листа. Перед правкой мелом или карандашом обводят выпучины, затем заготовку укладывают на рихтовочную плиту выпуклостями вверх. Размеры заготовки обязательно должны быть меньше размеров плиты.

После установки заготовки на плиту молотком наносят ряд ударов от краев к выпуклости (рис. 20). Удары должны ослабевать по мере приближения к выпуклости. Правку обычно начинают с ближайшего края к выпуклости, затем переходят ко второму краю и так далее. Если на поверхности заготовки имеется несколько малых выпуклостей и они близко расположены друг от друга, то в этом случае ударами молотка у краев отдельных выпучин их сливают в одну и затем правят как описано выше.

Рис. 20. Схема ручной правки листового металла на плите заготовки с выпучинами

Закаленные детали правят (рихтуют), положив выпуклостью книзу и нанося слабые частые удары от середины к краям. Изделия толщиной более 5 мм с вязкой сердцевиной правят как незакаленные. В зависимости от вида рихтовки применяют и различные рихтовочные молотки. При рихтовке точных деталей, где недопустимы следы от молотка, применяют легкие молотки. Если при рихтовке следует вытягивать металл, применяют стальные молотки массой 200-600 г или специальные рихтовочные молотки с закругленной узкой стороной бойка.

Деформированные сварные конструкции из листов правят, нанося удары со стороны впадин, а не со стороны выпуклостей.

Правку стенок сварной коробки производят, нанося удары по внутренней стороне коробки. Но так как при этом нельзя полностью выправить лист, то при некотором уменьшении выпуклости сильным ударом молотка создают выпуклость с обратной (наружной) стороны и продолжают наносить удары с внутренней стороны по краю (углу) коробки.

Для правки сварных конструкций, а также некоторых специальных деталей применяют различные винтовые приспособления.

08.09.2008

Правка и гнутье металла

Правкой листового материала в слесарном деле называют процесс выравнивания изогнутых или имеющих местные вмятины и перегибы металлических листов, заготовок и деталей. При помощи правки выпрямляют также полосовой и прутковый металл, металлические трубки, проволоку.

Правку производят вручную на гладкой стальной плите (рихтовочной плите) или

Правка (выпрямление) металла :

наковальне. Для правки деталей небольшой величины можно воспользоваться отрезком стальной двутавровой балки или балки корытного сечения (швеллер).

Поверхность плиты, на которой производится правка, должна представлять собою плоскость и не иметь выбоин и вмятин.

Правку листового металла. и деталей большой толщины производят слесарными молотками. Листы толщиной до 1 мм правят киянками, а совсем тонкие проглаживают правильными брусками из твердой древесины или стали. Тонкую фольгу правят, разглаживая ее на листе бумаги пальцем или комком ваты.

Бойки молотков и киянок, применяемых для правки, должны быть ровными и гладкими. При правке деталей и листов из мягких цветных металлов часто применяют свинцовые и алюминиевые молотки.

Листовой металл при правке укладывают на плиту выпуклостью или складкой вверх. Удары молотком или киянкой наносят сначала по краям листа, затем все ближе к.центру выпуклости. При этом по краям выпуклости удары должны быть сильнее.

Листы мягкого цветного металла — алюминия, меди, латуни, чтобы на их поверхности не оставалось следов от ударов молотком или киянкой, при правке часто покрывают куском картона.

Правку (выпрямление) проволоки производят обычно волочением: проволоку зажимают между двумя деревянными брусками и протягивают один-два раза. Тонкую проволоку для ее выпрямления достаточно протянуть, сильно натягивая, вокруг какого-либо кругло-^ го металлического стержня или деревянного бруска, например дверной ручки, зажатого в тисюи зубила и т. п. Толстую стальную проволоку, так же как прутковый металл, правят на стальной плите ударами молотка или киянки.

Правку металлических трубок производят на плите. Эту работу, особенно если трубки изготовлены из мягких металлов или имеют тонкие стенки, необходимо вести осторожными ударами киянки, чтобы не помять стенок. Трубки при этом нужно вращать вокруг оси.

Изгибание мелких деталей из проволоки, полосок жести и цветных металлов производят на руках при помощи плоскогубцев, круглогубцев, овалогубцев и пассатижей. Более крупные детали изгибают в тисках. Изгибание листового металла под прямым и острым углами, например при загибании кромок в различных моделях, удобно производить на длинном стальном уголке, укрепленном вдоль кромки крышки верстака.

Для мелких работ по загибанию кромок у деталей из листового металла пользуются так называемым скребком — толстой стальной пластинкой Т-образной формы, которая при работе зажимается в тисках.

При изготовлении из листового металла различных объемных деталей в мастерской следует иметь стальные брусья квадратного и круглого сечений, которые укрепляют на верстаке так, чтобы один конец свешивался.

При изготовлении деталей различных моделей — масло-, бензино- и паропроводов, насосов и т. п. — юным техникам часто приходится изгибать металлические трубки. Гнутье металлических трубок ведут по шаблонам или непосредственно по чертежам, выполненным в натуральную величину.

Медные, латунные и алюминиевые трубки небольших диаметров (до 4-—5 мм) можно гнуть в холодном состоянии и без набивки. Трубки больших диаметров, чтобы в местах сгиба не происходила их деформация (не изменялась форма поперечного сечения и не образовывались складки), перед изгибанием плотно набивают хорошо просушенным мелким кварцевым песком. Для этой цели с двух сторон каждой трубки забивают деревянные пробки. При набивании трубки песком, для того чтобы песок хорошо уплотнился, по стенкам трубки постукивают молотком.

Трубки относительно больших диаметров (12—15 мм и больше), особенно если радиусы кривых, по которым они изгибаются, невелики, набиваются песком и в месте изгиба хорошо прогреваются. Нередко изгибание таких трубок приходится вести в два-три приема, каждый раз нагревая трубку в месте изгиба и т. п.

Правка листового металла выполняется для придания заготовкам правильной геометрической формы без выпуклостей, неровностей, перегибов и вмятин. Исправить кривизну можно вручную или на правильных машинах, прессах. Автоматическая правка более производительная и эффективная, особенно в условиях массового производства. Ручная правка листа применяется в ремонтных мастерских, при выполнении небольших или единичных заказов.

На сайте сайт представлены предприятия, которые осуществляют как автоматическую правку, так и ручную.

Особенности правки листового металла

Операция правки основана на свойстве металлов деформироваться под давлением. Она может применяться к заготовкам из металлов с хорошими пластическими свойствами, иначе в процессе обработки металл разрушится. Операция правки осуществляется с термическим воздействием на металл – горячий способ, или без такого – холодный способ.

Правка листового металла вручную выполняется при помощи молота или деревянной киянки и наковальни или стальной/чугунной плиты. Это трудоемкая операция, имеющая свои особенности. Так, поверхность листа металла должна лежать на наковальне или плите по всей площади. Неровности необходимо предварительно отметить карандашом. Удары молотом наносятся по направлению от края листа к выпуклости во избежание большей вытянутости. По мере приближения к неровности удары должны быть более частыми, но менее сильными. Ручная правка выполняется также специальными ключами, на правильной плите со штырями и угольниками.

Правка листового металла на правильных станках, вальцах и прессах. Небольшие и средние заготовки правят на вальцевых машинах с различным количеством вальцов. Листы прокатываются через вальцы, установленные в шахматном порядке сверху и снизу. Крупногабаритные листы правят на горизонтальных правильно-растяжных машинах, где за счет растяжения волокна металла выравниваются.

Исходный металлопрокат, как листовой, так и объемный, не всегда обладает показателями плоскостности, достаточными для качественного выполнения последующих операций деформирования. В таких случаях в качестве предварительной операции используется правка металла. Родственным термином - рихтовка металла - называют разновидность данной операции, в результате которой происходит выравнивание только оси прутка.

Государственными стандартами оговариваются следующие виды допусков формы готового проката:

1. Для прутков круглого и квадратного поперечного сечения - пространственная кривизна и видимая скручиваемость
2. Для прутков квадратного сечения, кроме того - вогнутость и выпуклость граней;
3. Для стальных полос - неплоскостность, серповидность, выпуклость боковых граней.
4. Для листов - неплоскостность.
5. Для лент и рулонов - телескопичность и ребровая кривизна.

В случае высокоточной штамповки все вышеперечисленные дефекты провоцируют ускоренный износ штампов, а точность готовой продукции снижается. Причиной подобных искривлений могут являться также разделительные операции на листовых и сортовых ножницах, когда края листа/полосы или торцы прутков недопустимо искривляются.

Еще больше предпосылок для выполнения правки при горячей штамповке. Готовые поковки искривляются при:

• Выталкивании из полости штампового ручья (особенно часто это происходит с поковками сложной формы);
• Термообработке, после которой в металле возникают внутренние остаточные напряжения;
• Обрезке облоя вследствие неконтролируемой усадки металла.

В технологиях холодной штамповки правка металла выполняется после гибки деталей из высокоуглеродистых или пружинных сталей, а также при холодном выдавливании изделий с длинной стержневой частью. Достаточно распространена также правка и рихтовка металла в виде рулона перед его роспуском на ленты.

Основанием для включения такой операции в технологический процесс производства служат результаты замеров формы деталей, для чего используются либо специальные шаблоны, либо универсальный мерительный инструмент. При незначительных отклонениях иногда допустима ручная рихтовка металла, но в большинстве случаев этого недостаточно.

Разновидности правки металла

Рассматриваемая операция может выполняться в холодном и горячем состоянии. В горячем состоянии правят поковки, которые уже прошли все переходы деформирования, включая и обрезку облоя. Отдельной операции при этом не предусматривают, а производят деформирование в заключительном ручье штампа обрезного пресса (хотя в обоснованных случаях горячая правка металла может быть выполнена и на основном штамповочном оборудовании). Преимуществами такой обработки считаются меньшая энергоемкость, а также благоприятное влияние на структуру и эксплуатационные свойства материала поковки.

Холодная правка в горячей штамповке применяется после того, как отштампованные изделия прошли термическую обработку. Инструмент для выполнения такой операции весьма прост, и по конфигурации рабочей полости полностью соответствует размерам поковки, которые приведены на ее чертеже. Операцию часто производят одновременно в двух плоскостях, что повышает качество готового изделия.

В листовой штамповке правка выполняется:

• После вырубки-пробивки толстолистового металла, когда перерезывание волокон металла заготовки приводит к возникновению внутренних напряжений;
• После свободной гибки (особенно без прижима), для снятия дефектов формы заготовки, которые возникли вследствие пружинения;
• При штамповке напровал, когда искривление металлической заготовки происходит из-за интенсивного трения изделия по матрице;
• После многопереходной вытяжки деталей с фланцами.

В холодной листовой штамповке различают обжатие гладкими, точечными и вафельными штампами. В первом случае ведется плоская поверхностная калибровка, поэтому данный способ эффективен для тонколистовых заготовок из металлов высокой пластичности. Удельные усилия не превышают 100 МПа, а на поверхности готового изделия отсутствуют отпечатки инструмента.

Для заготовок с большей толщиной, а также из металлов повышенной твердости приходится выполнять точечную/вафельную правку. На рабочем инструменте выполняются мелкие насечки в виде зубцов, причем их острия на пуансоне и матрице не должны совпадать. Удельные усилия при этом выше - до 250…300 МПа, зато в результате происходит выправление всех поверхностных дефектов.

Иногда плоскую правку производят перед вальцовкой. Исходный лист или полоса металла прокатывается через несколько правильных роликов (их число всегда должно быть непарным, причем количество верхних, нажимных, роликов всегда на один больше, чем нижних, опорных).

Оборудование для правки

Если данные переходы совмещаются с основными операциями деформирования (как часто бывает при горячей штамповке), то специального оборудования не требуется. Холодную правку металлических прутков или полос выполняют на . Они представляют собой машины горизонтального исполнения, которые работают по принципу ротационной штамповки.

Отличие заключается в том, что давления, создаваемые рабочими роликами, не должны превышать предела пластичности выправляемого материала. Такие машины функционируют в автоматическом режиме, а потому отличаются высокой производительностью. Аналогично правят и прутки, только профиль рабочих роликов в этом случае выполняется не плоским, а соответствующим сечению исходного материала.

Выправить объемные в плане заготовки можно и на прессах. Если удельное усилие не превышает 300 МПа, то применяются винтовые прессы с дугостаторным приводом серии Ф17__. Эффект достигается благодаря высокой скорости соударения плоского штампа (прикрепленного к ползуну) с изделием, которое требует правки. Поскольку распределение давления по всей поверхности одинаково, то одновременно на рабочей плите может находиться несколько одинаковых по габаритным размерам деталей. Это снижает трудоемкость операции.

Наиболее сложной и ответственной является правка деталей после холодного выдавливания. Поскольку деформационное упрочнение материала при этом весьма велико, то удельные усилия могут достигать предела пластичности, т.е. 600…800 МПа и даже более. Ударный характер нагрузки, создающейся винтовым прессом, не обеспечивает должного качества правки из-за инерции материала. Поэтому используются специальные прессы серий К82__ и К83__ с кривошипно-коленным рабочим механизмом. Особенность схемы такого пресса - в возможности обеспечить выдержку детали (до 2…3 с) под давлением при крайнем нижнем положении ползуна оборудования. В результате внутренние напряжения преодолеваются, а деталь выравнивается.

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.

Рис. 4. К определению длины заготовок:

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.