Гибкий.ру 5. Опиливание
Опиливанием —
называют метод обработки заготовок напильником для получения необходимой формы, размера, шероховатости поверхности.
Опиливание
металла производится напильником, в тисках и основано на разрушении поверхностного слоя материала заготовки режущими элементами инструмента (напильника).
Напильники
(ГОСТ 1465-93) представляют собой многолезвийный режущий инструмент, у которого зубья расположены на поверхности стальных закаленных брусков, имеющих различный профиль поперечного сечения и длину. Напильники подразделяются по форме поперечного сечения на плоские, квадратные, трехгранные, ножовочные, ромбические, полукруглые и круглые, а по числу насечек на единицу длины — на драчевые, имеющие от 4 до 12 насечек, личные — 13 — 24 насечки и бархатные, имеющие 30-80 насечек на 10 мм длины.
Длина напильников от 100 до 450 мм ( через 50 мм).
Драчевые напильники применятся для снятия с детали слоя металла до 0,7- 1 мм, личные — используют после драчевых.
Напильники изготавливаются из сталей марок У12, У12А, У13, У13А, 14ХФ и 13Х, а также из быстрорежущей стали.
Механизация операции опиливания достигается применением опиловочных станков, шлифмашинок, специальных приспособлений.
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.
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.
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.
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.
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.
Правка и гибка металла
Правка— это слесарная операция, по выправке заготовок и деталей, имеющих вмятины, искривления, коробления.
Металл подвергается правке в холодном и горячем состоянии. Выбор способа правки определяется величиной прогиба, размерами детали и материалом.
Правке подвергаются только пластичные материалы — сталь, медь, алюминий и их деформируемые сплавы. Сила удара на краю изогнутости больше, на краю листа меньше.
Рихтовка- это правка закалённых деталей, а также деталей, изогнутых через ребро жесткости.
При рихтовке деталей удары рихтовальным молотком наносят по вогнутым ( укороченным ) сторонам заготовки. При этом металл в местах ударов пластически деформируется, укороченные слои металла удлиняются и деталь разгибается.
Правку полосового и пруткового металла выполняют на плитах и наковальнях. Удары молотком наносят по выпуклой части. Качество правки проверяют на глаз, линейками или на плитах.
Правильные плиты изготавливаются из стали или серого чугуна. Масса плиты должна быть в 80-150 раз больше массы молотка.
Молотки для правки применяют с круглыми полированными бойками. Молотки с квадратными бойками оставляют забоины на металле.
Деревянные молотки- киянки применяют для правки тонколистовых металлов.
Правку валов с небольшими искривлениями производят, нанося лёгкие удары молотком по вогнутой стороне вала, что приводит к её удлинению и исправлению вала. если усилие от молотка недостаточно, применяют винтовые или гидравлические прессы.
Выправленные таким способом валы, могут иметь внутренние остаточные напряжения, которые приводят к их искривлению при работе. Для устранения напряжений валы нагревают до температуры 400-500 градусов.
Правка методом подогрева применяется для исправления профильного металла ( уголков, швеллеров) .
Правка ведётся безударным способом. Нагревают изогнутую часть паяльной лампой или газовой горелкой до тёмно-вишнёвого цвета 800-850 градусов, окружающие выпуклость части детали охлаждают мокрым асбестом или мокрой ветошью. При этом нагретые слои быстро уменьшают свою длину и разгибают деталь.
Гибка— способ обработки давлением, при котором заготовке или ёе части придаётся изогнутая форма.
Гибке подвергаются только пластичные материалы. Сущность гибки состоит в том, что под действием сил, превышающих внутренние силы упругости металла, заготовка пластически деформируется и одна её часть перегибается по отношению к другой на заданный угол.
Для гибки труб применяют наполнители которые предотвращают дефекты. Наполнитель оказывает давление на внутреннюю поверхность стенки трубы и препятствует изменению формы поперечного сечения. В качестве наполнителей при гибке труб используются жидкости и сыпучие материалы.
При гибке заготовки различные слои её в поперечном сечении ведут себя по разному. Слои на выпуклой части заготовки растягиваются, на вогнутой- сжимаются, а в средней не изменяют своей длины, и длина его до и после гибки остаётся постоянной. Поэтому средний слой- нейтральная линия может быть использован для определения длины заготовки изогнутой детали.
Развальцовка труб заключается в увеличении диаметра конца трубы или придания ему конической формы. Применяется при подготовке труб к образованию разъёмных и неразъёмных соединений
Конспект лекции по теме:
Резка металла
Резка сортового, листового и других металлов выполняется: без снятия стружки ( ручными или механическими ножницами, труборезами, кусачками) и со снятием стружки ( ручной ножовкой газовой электрической резкой)
Сущность резки ножницами в том. что под давлением пары встречных ножей, металл пластически деформируется и разделяется на части в плоскости движения ножей.
Чем тверже разрезаемый металл, тем больше угол заострения лезвия ножа, для мягких металлов он составляет 65 гр., для металлов средней твёрдости 70-75, для твёрдых металлов 80-85.
Для уменьшения трения ножей о разрезаемый металл лезвиям придают небольшой задний угол, равный 1,5-3 гр.
Ручные ножницы применяются для резки стальных листов толщиной до 0,5-1,0 мм, а для цветных металлов толщиной до 1,5мм.
По расположению режущих кромок ножницы делятся на правые ( со скосом режущей части с правой стороны) и левые ( со скосом режущей части с левой стороны)
Правыми ножницами удобно резать по прямой линии и по кривой без закруглений, т.к. постоянно видна разметочная риска. Левые ножницы применяются для резки по правой кромке листа против часовой стрелки.
Стуловы ножницы в отличии от ручных имеют большие размеры и применяются для резки листового металла толщиной до 3 мм
Силовые малогабаритные ножницы (рис. 1).
Они применяются для резки листовой стали толщиной до 2,5 мм
Ножницы имеют систему рычагов, которые позволяют увеличить усилие на лезвиях в два раза по сравнению с ручными ножницами. При работе рукоятка ножниц закрепляется в тисках.
Ручные рычажные ножницы (рис. 2). Применяются для резки листовой стали толщиной до 4 мм, алюминия и латуни — до 6 мм. Ножи имеют повышенную твердость закалки. Обеспечивают получение реза без вмятин и достаточную точность.
рис 1 Стуловые ножницы
рис 2 Расстояние между режущими кромками соседних зубов — шаг зуба у ручных ножовочных полотен может быть 0,8-1,6мм. Чем тоньше заготовка, тем мельче должен быть зуб. Чтобы облегчить резание, зубья ножовочных полотен отгибаются в стороны- разводятся.
Скорость резки должна составлять 30-60 рабочих ходов в минуту. Высокий темп резки приводит к перегреву и быстрому затуплению полотна.
Латунь и бронзу режут только новым ножовочным полотном . даже малоизношенные зубья не снимают стружку из-за низкого коэффициента трения этих сплавов
Конспект лекции по теме:
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:
Металл на участке воздействия подвергается растяжению, в результате чего значение угла 90° восстанавливается.
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.
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.
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:
Делается это с целью недопущения деформации обрабатываемой заготовки в противоположную сторону.
Аналогичный подход актуален и при работе с прямоугольным либо квадратным металлопрокатом.
Правка, гибка и резка металла
Правка — слесарная операция, предназначенная для устранения искажений формы заготовки (вмятин, выпучиваний, волнистости, коробления, искривления т. п.) путем пластического деформирования. Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии.
Для правки применяют: молотки из мягких материалов (медь, свинец, дерево) с круглым полированным бойком (квадратный боек оставляет следы в виде забоин); гладилки и поддержки (металлические или деревянные бруски) для правки тонкого листового и полосового металла; правильные бабки для закаленных деталей с фасонными поверхностями.
Кривизну заготовок проверяют на глаз по зазору между плитой и уложенной на нее заготовкой. Изогнутые места отмечают мелом. Наиболее проста правка металла, изогнутого по плоскости. В этом случае молотком или кувалдой наносят сильные удары по наиболее выпуклым местам, уменьшая силу удара по мере их выпрямления.
При этом периодически заготовку поворачивают с одной стороны на другую. Более сложной является правка металла, изогнутого по ребру. Здесь прибегают к растяжению части заготовки. Правку металла, имеющего скрученный (спиральный) изгиб, рекомендуется производить методом раскручивания.
Правку ( закаленных заготовок проводят различными молотками с закаленным бойком или специальным молотком с закругленной узкой стороной бойка. Удары наносят не по выпуклой, а по вогнутой стороне заготовки. При этом волокна металла на вогнутой стороне растягиваются и заготовка выпрямляется.
Правку заготовок сложной формы, например угольника, у которого после закалки изменился угол между измерительными сторонами, производят следующими способами: если угол меньше 90°, то удары молотком наносят у вершины внутреннего угла, если больше 90°,— у вершины наружного угла.
Гибка — одна из наиболее распространенных слесарных операций. Ее применяют для придания заготовке изогнутой формы по заданному контуру. В процессе гибки металл подвергается одновременному действию растягивающих и сжимающих напряжений, поэтому здесь необходимо учитывать механические свойства металла, его упругость/ степень деформирования, толщину, форму и размеры сечения заготовки, углы и радиусы изгиба детали.
Радиус изгиба детали не следует принимать близким к минимально допустимому, если это не диктуется конструктивными требованиями. Целесообразно не допускать радиус изгиба меньше толщины заготовки, так как это приводит к появлению трещин и других дефектов.
При гибке полосы из листовой стали на нее сначала наносят риску .загиба. Затем заготовку зажимают в тисках между угольниками-нагубниками так, чтобы разметочная риска была обращена к неподвижной губке тисков и выступала над ней на 0,5 мм. Наконец, ударами молотка, направленными к неподвижной губке, загибают конец полосы
Для гибки скобы заготовку зажимают в тисках между угольником и бруском-оправкой и загибают первый конец. Затем, вложив внутрь скобы брусок-оправку требуемого размера, скобу зажимают в тисках на уровне рисок и отгибают вторую лапку.
Рубка представляет собой операцию обработки металла резанием. С помощью режущего инструмента — зубила, крейцмейселя или канавочника — с заготовки удаляют излишний слой металла, разрубают ее на части, вырубают отверстие, прорубают смазочные канавки и т. п.
Для рубки применяют следующие инструменты: зубило, крейцмейсель, канавочники.
Зубило слесарное состоит из трех частей: рабочей 2, средней 3 и ударной (бойка) 4. Клиновидную режущую кромку зубила 1 и боек закаливают и отпускают. После термической обработки твердость режущей кромки достигает HRC356…61, бойка — HRC337…41. Зубило имеет длину 100…200 мм, а ширина режущей кромки — соответственно 5…25 мм. Угол заострения зубила в зависимости от обрабатываемого материала должен составлять:
Твердые материалы (чугун, твердая сталь, бронза) 70°
Материалы средней твердости (сталь) …. 60°
Мягкие материалы (медь, латунь) 45°
Алюминиевые сплавы и цинк 35°
Чем меньше угол заострения, тем меньшую силу необходимо приложить для резания. Однако чем больше твердость и хрупкость обрабатываемого металла, тем прочней должна быть режущая кромка и больше угол заострения; Боек зубила имеет вид усеченного конуса с полукруглым верхним основанием. Поэтому наносимый молотком удар всегда приходится по его центру.
Крейцмейсель отличается от зубила более узкой режущей кромкой. Он применяется для вырубания узких канавок, пазов и т. п. Углы заточки, твердость рабочей и ударной части крейцмейселя те же, что и у зубила.
Кйнавочники отличаются от крейцмейселя изогнутой формой режущей кромки и применяются для вырубания смазочных канавок во вкладышах и втулках подшипников и при других подобных работах.
Перед работой зубило располагают на верстаке с левой стороны тисков режущей кромкой к себе, а молоток — с правой стороны тисков бойком, направленным к тискам. Большое значение при рубке имеет правильное положение корпуса слесаря: у тисков надо стоять устойчиво вполоборота к ним.
Дефекты сварки
| Электроды Сварочный электрод — металлический или неметаллический стержень из электропроводного материала, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. В настоящее время выпускается более двухсот различных марок электродов, причем более половины всего выпускаемого ассортимента составляют плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки. Сварочные электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. Неплавящиеся электроды изготовляют из тугоплавких материалов, таких как вольфрам по ГОСТ 23949-80 «Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся», синтетический графит или электротехнический уголь. Плавящиеся электроды изготовляют из сварочной проволоки, которая согласно ГОСТ 2246—70 разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Поверх металлического стержня методом опрессовки под давлением наносят слой защитного покрытия. Роль покрытия заключается в металлургической обработке сварочной ванны, защите её от атмосферного воздействия и обеспечении более устойчивого горения дуги. Рисунок 8.Сварочный электрод Кузнечные работы Виды работ Вытяжка или протяжка Вытяжка или протяжка — операция, при которой заготовка под действием ударов удлиняется и уменьшается в поперечном сечении. Осадка Осадка — операция, при которой площадь поперечного сечения заготовки увеличивается за счет уменьшения ее высоты. При осадке происходит растяжение металла, что вызывает в нем большие напряжения. Перед осадкой заготовку нужно нагреть до высокой температуры по всему сечению и по всей длине. Осадку применяют в следующих случаях: — когда следует перепутать волокна в металле или придать им такое направление, которое улучшало бы качество изделия (например, при ковке шестерен); — когда проковывается заготовка заданного веса, но недостаточного сечения; — когда из имеющейся заготовки нельзя получить заданный уков. Высадка середины короткой заготовки производится также с помощью колец. Перед высадкой концы заготовки протягиваются на необходимый размер. Затем один конец заготовки вставляется в нижнее кольцо, установленное на боек, а на другой конец надевается верхнее кольцо. Бойком молота по заготовке и верхнему кольцу наносятся удары, и происходит высадка средней части заготовки. Для высадки средней части нужно, чтобы стенки внутреннего отверстия в одном кольце имели уклон 6—7%, в противном случае освободить поковку от колец будет очень трудно. Подкатка В этих же обжимках можно произвести — подкатку конца трубы. Для этого нагретый конец трубы кладется на нижнюю обжимку, и ударами кувалды по верхней обжимке, поворачивая одновременно трубу, уменьшают ее диаметр. Штампы В последнее время все шире распространяется свободная ковка под молотами и подкладных штампах. Применение подкладных штампов не требует больших затрат, а потому их изготовление экономически оправдывается при ковке даже небольших партий деталей. Основное преимущество подкладных штампов сводится к тому, что течение металла в них ограничивается стенками штампа и получающиеся поковки по своей точности приближаются к штампованным. Это позволяет резко уменьшить припуск на механическую обработку, что снижает расход металла и общую трудоемкость изготовления детали. Кроме того, облегчаются условия работы кузнеца, а производительность труда увеличивается в 5—6 раз. Загиб Загиб — операция, при которой часть заготовки загибают — под заданным углом к другой части заготовки. Загиб производят на наковальне, с которой загибаемая часть свешивается так, чтобы вершина угла изгиба совмещалась с краем наковальни. Удары кувалдой наносят по свисающей части, удерживая заготовку на наковальне клещами и ручником, а большую заготовку — клещами и другой кувалдой, которую держит подсобный рабочий. Угол изгиба проверяют по шаблону. В месте изгиба материал вытягивается и становится тоньше. Если требуется, чтобы толщина материала в месте изгиба не уменьшалась, заготовку в месте изгиба осаживают на требуемую толщину. Тонкие полосы стали можно изгибать в тисках. Часто приходится изгибать отковываемую заготовку или деталь под разными углами. При ковке под молотом заготовку зажимают между бойками молота и, ударяя кувалдой по свободному концу заготовки, ее изгибают. В этом случае внешние слои металла вытягиваются, в внутренние слои сжимаются. Перед гибкой производится местный нагрев, т. е. нагревается только то место, в котором будет изгибаться заготовка. При свободной ковке, когда это возможно, гибку необходимо производить с помощью подкладных штампов. Для гибки в подкладных штампах требуется гораздо меньше времени, а размеры поковки получаются более точными. Прошивка Прошивка отверстий круглого или прямоугольного сечения производится пробойниками такой же формы. На наковальню помещают подкладку с отверстием соответствующего размера и профиля, а на нее кладут обрабатываемый материал. Прошивка отверстия производится ударами кувалды по пробойнику. Отверстия в толстых болванках пробиваются под молотами, причем этот процесс происходит иначе, чем при ручной ковке. Вместо пробойника применяют прошивни. Отрубание материала Отрубание материала производят кузнечным зубилом по разметке. Кузнечная сварка является операцией по соединению двух концов стали, нагретых до температуры белого каления. Для разрубки металла под молотами употребляются кузнечные топоры. Металл под молотами, как правило, рубят в горячем виде. Рубка металла производится при температуре не ниже 700°. Заготовки рубят под молотами различными способами. Окалина Прочной сварке мешает образующаяся при нагревании пленка окалины. Для того чтобы окалина легко отставала, нагретые концы перед сваркой посыпают мелким чистым кварцевым песком и ударяют о наковальню. Закалку зубил производят следующим образом. Рабочую часть зубила нагревают до температуры — 780—830° (светло-вишневое каление). Затем, держа зубило клещами за головку, замачивают нагретую часть в воде, опуская ее в вертикальном положении. |
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.
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:
Правка бывает двух видов:
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
Рихтовальные бабки
Для изготовления этих приспособлений используются стальные сплавы, подвергнутые термообработке. Рабочая поверхность рихтовальной бабки бывает:
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.
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.
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.