5. Технические условия - это свод правил и треб., выполнение кот. позволяет изготовить конструкцию, изделие с требуемыми эксплуатационными и др. характеристиками. Для ответственных сварных конструкций основные регламентирующие требования наряду с техническими условиями излагаются в спец. правилах. На ответственные изделия разрабатываются спец. тех. условия.

Обязательное выполнение тех. условий позволяет обеспечить получение сварных конструкций высокого кач-ва.

Для изгот. и приемки однотипных конструкций разрабатыв. общие тех. условия.

Общие ТУ включают требования:

-к материалам, полуфабрикатам, методам их приемки и испыт.;

-к способам заготовки деталей;

-к сборке, прихватке, подгонке при сборке;

-к производству сварочных работ, квалификации сварщиков, св. материалам;

-к качеству сварных швов, методам испытания и устранения дефектов;

-к термообработке отдельных узлов и всего изделия;

-к приемке готового изделия, маркировке и окраске, подгот. к отправке.

6. Поступающий для производства металл доставляется на склад. На складе листовой металл сортируется по толщине листа и маркам стали, профильный фасонный прокат дополнительно сортируется по профилю и размерам. После укладки металла в стеллажи его маркируют несмываемой краской (цвет зависит от марки стали).

При поступлении проверяется качество металла по сертификату завода-поставщика. В сертификате указываются количество отгруженного металла по профилям и размерам, марка металла, номер партии или плавки, вес, хим. состав и мех. св-ва.

В процессе сортировки и маркировки металла проверяют отсутствие отклонений, превышающих допустимые размеры по сечению, отсутствие расслоений, трещин, раковин, газовых пузырьков. При этом намечают потребность в очистке и правке металла.

На основании проверки сост. акт поступления. В нем указыв. дату прибытия, размеры и кол-во, вес и марку мат. Указыв. обнаруженные дефекты.

Сертификат и акт поступления сличают в целях проверки правильности отгрузки и приемки.

В случае отсуств. сертификата проверяют хим. состав, определяют мех. cв-ва и свариваемость металла.

Сварочные материалы при наличии сертификата не проверяются. Но при изготовлении ответственных конструкций допускается проверка св. мат-ов.

Проверка сварочной проволоки заключается в определении наличия паспорта, бирки на бухте или кассете, замере диам. в 2х взаимно перпендик. плоскостях, хим. анализе.

Св. эл-ды должны иметь паспорт с указанием марки, диаметра, назначения, мех. св-ва наплавл. металла, соотв. стандарт. Проверяют на концентричность нанесения покрытия, влажность, технол. св-ва, мех. св-ва напл.металла.

Св. флюсы подвергают проверке на однородность, грануляцию, насыпной вес и хим. состав.

Защитные газы проверяют по паспорту.

Если рез-тат «-», проводят повторную проверку (окончательную).

7. Очистка ручным инструментом предполагает применение напильника, шабера или металлических щеток и является малоэффективной. Обычно этим способом очищают от загрязнений поверхности малой площади и, как правило, на деталях.

Очистка абразивными кругами, как правило, применяется для удаления заусенц, снятия усиления шва и удаления окалины на относительно небольших по площади поверхностях.

Хорошие результаты получаются при очистке горячекатаного металла от окалины иглофрезой, представляющей собой круглую металлическую щетку, которая состоит из диска с тонкими самозатачивающимися проволоками на торцевой поверхности (рис.2.6а). Иглофреза может обрабатывать любые.ме­таллы и сплавы высокой твердости, срезая за один проход слой металла тол­щиной от нескольких микрон до 5...6 мм. Скорость ее вращения находится в пределах 1,0...6 м/с. Иглофреза прижимается к поверхности металла с большим усилием, работает без охлаждения. Иглофрезой можно снимать усиления свар­ных швов.

Для очистки внутренних поверхностей труб применяют иглофрезы, пред­ставляющие собой круглую металлическую щетку с тонкими проволоками, установленными по ее образующей поверхности (рис.2.6б). При обработке вращающаяся щетка прижимается и постепенно перемещается по внутренней поверхности трубы.

Пескоструйный способ очистки предполагает подачу воздухом на очи­щаемую поверхность кварцевого песка. Качество и производительность очист­ки высокие. Однако при этом происходит значительное загрязнение воздуха, приводящее к профессиональным заболеваниям работающих. Поэтому в обыч­ном виде этот способ к применению запрещен.

Не происходит загрязнения воздуха цеха при гидропескоструйной очист­ке, осуществляемой пульпой (смесь песка и воды). Трудность механизации спо­соба из-за затруднения подачи влажной пульпы воздухом по трубопроводам, быстрое покрытие ржавчиной поверхности после очистки существенно снижает эффективность применения способа.

Наиболее рациональна очистка дробеметным и дробеструйным способа­ми, применяющими чугунную или стальную дробь размером от 0,7 до 4 мм в зависимости от толщины металла. В дробеструйных аппаратах дробь выбрасы­вается на очищаемую поверхность через сопло сжатым воздухом. Производи­тельность дробеметных аппаратов, в которых дробь выбрасывается лопатками ротора, больше, чем дробеструйных, и очистка обходится дешевле, однако происходит быстрый износ лопаток. Дробеструйную и дробеметную очистки обычно осуществляют в камерах, через которые очищаемый материал прохо­дит. Использованная дробь очищается от окалины в сепараторах и подается на повторное использование. После очистки поверхность металла становится чис­той и гладкой: Глубина неровностей не превышает 0,07...0,1 мм. Наклеп очи­щенной поверхности незначителен. Он не влияет на статическую прочность ме­талла и повышает его предел выносливости.

Поверхности стальных, чугунных отливок в землю обычно сильно за­грязнены. Поэтому их очищают на вибрационных стендах пневмозубилами.

8. Наиболее производительной при надлежащей организации работ являет­ся химическая очистка. Применяются два способа очистки металла: ванный и струйный. Пример организации участка по первому способу для очистки угле­родистых сталей дан на рис.2.9. Этот участок расположен на открытом воздухе и обслуживается козловым краном. Контейнеры 2 располагаются вдоль рель­сового пути 3, по которому перемещается кран 1. В контейнеры в вертикальном положении устанавливаются листы, детали или профильный прокат, выдержи­ваются определенное время и затем переносятся краном в следующий контей­нер и т.д. до полного завершения цикла.

Ванный способ имеет недостатки: большая продолжительность очистки (1...2ч), наличие вредных испарений в атмосферу. Производительность очистки 5...6 т/час.

Повышается производительность, условия труда при очистке применени­ем подвесного конвитера вместо козлового крана.

Струйный метод очистки производительнее ванного в 5...8 раз. В этом случае очистка металла происходит быстрее за счет более интенсивного действия компонентов раствора протекающими струями и вследствие их ударного действия. На рис.2.1Q приведена схема линии очистки металла струйным мето­дом.

Листовой металл после правки подается на входной рольганг 1, откуда листоукладчиком 2 передается на рольганг 3. Рольгангом 3 металл подается в камеру подогрева 4, камеру травления 5 в 15% раствора соляной кислоты при 4О...45°С, многокамерный агрегат 6 промывки, нейтрализации 3...5% раство­ром кальценированной соды, промывки и пассивирования. Очищенный лист принимается выходным рольгангом 7.

Лист движется со скоростью 0,5 м/с и после естественной сушки поступает на последующие операции и не требует зачистки свариваемых кромок.

9. Поверхности цветных металлов и их сплавов покрыты консервирующей смазкой, а по смазке сверху - бумагой. Очистку в этом случае проводят химиче­ским способом по технологии: протирка, промывка, обезжирование, промывка, травление, промывка, сушка и контроль. Первая промывка с целью удаления загрязнений производится смывкой бензином или ацетоном, горячей водой.

Обезжиривание производится различными растворами (ацетоном, бензи­ном, спиртом и др.).

Травление, как правило, применяется для готовых деталей под сварку и имеет целью удаление пленки окислов с поверхности.

Травление деталей в зависимости от способа последующего соединения и вида материала можно производить в различных по составу ваннах: щелочных, с плавиковой кислотой, с ортофосфарной кислотой и др.

Для деталей из алюминиевых сплавов, например, широко используются щелочные ванны с едким натром (температура 6О...95°С). При этом получается натровый алюминат NaAlO₂ и водород:

Al₂O₃ + 2NaOH →2NaAlO₂ + H₂O,

2А1 + 2NaON + 2Н₂О -> 2NaA10 +3H₂t.

После травления детали промывают в проточной воде и осветляют в 15% водном растворе HNO3 в те­чение 2...5 минут, после чего вновь промывают и сушат при температуре 60°С.

Аналогично обрабатывают электродную проволоку под сварку плавлени­ем алюминиевых сплавов.

При травлении алюминиевых сплавов в щелочных растворах поверхности деталей активируются и через короткий промежуток времени (одни сутки) вновь покрываются пленкой окислов.

Заготовки из титана и его сплавов, нержавеющей стали очищают дробе­струйным методом либо подвергают травлению, как и заготовки из меди, алюминия, магния и их сплавов.

После операции очистки поверхности контролирую. В зависимости от вида материала, способа подготовки используют виды контроля: внешний осмотр, измерение контактного сопротивления, осмотр поверхности с по­мощью лупы 8-кратного увеличения.

10. Загрязненные поверхности металла органическими веществами могут удаляться газопламенным способом одно- или многопламенными горелками. Продукты горения выгорают, а их остатки удаляют любым из механических способов очистки. Способ применим в монтажных условиях, реже - в заводских при индивидуальном производстве.

11. Разметка - это процесс нанесения на металл в натуральную величину кон­тура детали, мест вырезов, центров отверстий, мест изгибов и вида обработки.

В процессе разметки необходимые указания по обработке наносят на ме­талл с использованием мерительного и специального инструмента: металличе­ских рулеток, линеек, чертилок, угольников, штангенциркулей, лекал, цирку­лей, кернеров, рейсмусов, отвесов, стальных струн, молотков.

Качество разметки во многом зависит от точности мерительного инстру­мента. Поэтому все приобретаемые линейки, рулетки необходимо сверять с эталонными.

Чертилка служит для нанесения линий на поверхности металла, для чего один конец чертилки заостряют. Изготавливают чертилки из инструменталь­ной стали диаметром 5...7 мм.

Лекало служит для нанесения окружностей большого диаметра, а также любых других кривых.

Кернер служит для набивки кернов (небольших конических углублений) на линиях реза, контрольных линиях и для набивки центров отверстий.

Иногда конструкции делают с припуском по длине, с тем чтобы после окончания сварки обрезать их на проектный размер. Припуск по длине необхо­дим для учета возможных деформаций после сварки. В ходе сварочных работ разметчики используют отвесы для разметки вертикальных линий, струны диа­метром 0,5...1 мм для проведения длинных прямых линий.

Назначение остальных инструментов для разметки общеизвестно! Неко­торые особенности имеет разметка деталей из алюминиевых сплавов, посколь­ку поверхность их чувствительна к механическим воздействиям, а сам металл -к малейшим концентратам напряжений. Линии на поверхности металла прово­дят только карандашами, а кернами их не помечают, набивают кернами только центры будущих отверстий.

Разметку применяют при индивидуальном и мелкосерийном произ­водствах. Если необходимо изготовить несколько одинаковых деталей (обычно более 3...5), вычерчивают и изготовляют приспособление, называемое шабло­ном. Перенос контуров деталей, их размеров с шаблона на металл называют наметкой.

Шаблоны различаются по видам применяемых для их изготовления мате­риалов (сталь, дерево, картон), по размерам и форме деталей (мелкие, большие, листовые, линейные, фасонные), по видам технологических операций (наметка, сверление, резка, гибка, вальцовка, сборочные работы и т.д.);

Шаблоны из листовой стали, изготовляемые из того же металла, что и де­таль, называются натуральными. Натуральные шаблоны предназначаются для пакетного сверления отверстий без наметки, например в фасонках массой не более 20 кг. Во избежание разработки отверстий натуральный шаблон реко­мендуется использовать не более пяти раз. При сверлении большого количества деталей следует использовать в качестве шаблонов детали, просверленные в первых пакетах. Использованные шаблоны в этом случае применяются как обычные детали.

Контурные линии листовых деталей по шаблонам наносят чертилкой и над ним набивают керны глубиной 2...3 мм через 200...300 мм, что обеспечивает контроль за качеством резки Деталей. Правильность резки деталей подтверж­дается кернами, разрезанными пополам.

Шаблоны из картона, рубероида, фанеры применяются для наметки мел­ких листовых деталей площадью не более 0,5...1 м², массой 20...30 кг, деталей длиной до 1000... 1500 мм, уголков и швеллеров. Шаблоны из картона, руберо­ида применяются также для наметки фасонных деталей трубопроводов (разверток), наметки реэов на трубах.

При изготовлении шаблонов и разметке деталей необходимо предусмат­ривать технологические припуски на резку, строжку, фрезеровку, усадку после сварки и т.д.

Припуск на сварку поясных швов - 0,1 мм на 1 м каждого шва для толщи­ны до 25 мм и 0,05 мм - для толщины свыше 25 мм; на сварку листов встык -1 мм на каждый стык; на приварку ребер жесткости - 1 мм на пару ребер для толщины до 25 мм и 0,5 мм - для толщины свыше 25 мм; на строжку кромок листа - 3...5 мм на кромку; на фрезеровку - 5...6 мм на каждый торец; на кисло­родную резку - 3...6 мм на один рез в зависимости от толщины.

Разметка на плазе предполагает вычерчивание чертежа металлоконструк­ции на полу (плазе) в натуральную величину. С такого чертежа снимаются раз­ меры всех деталей и узлов. Этот метод позволяет изготовить корпус судна с вы­сокой точностью.

Фотооптический метод предполагает вычерчивание конструкции в мас­штабе 1:5 или 1:10, фотографирование полученного чертежа. Негатив чертежа проектируют на размечаемую поверхность с соответствующим увеличением. По световым линиям накернивают все линии и отметки.

Применение фотооптической разметки вместо разметки на плазе не тре­бует высокой квалификации рабочих, экономически эффективно при серийной постройке судов и способствует значительному снижению трудоемкости.

Метод контактного светокопирования, применяемый в авиационной промышленности, предназначен для точной установки деталей, узлов и агрега­тов внутреннего наполнения корпуса самолета. Для этого разметка тушью на­носится на прозрачные листы. Эти листы накладываются на обшивку, покрытую светочувствительной эмульсией, плотно прижимаются к ней, и произво­дится экспозиция. После проявления разметки по ней производится сборка.

12. Правка листовой стали заключается в том, что деформированный лист закладывается в зазор между верхними и нижними цилиндрическими вальцами, расположенными в шахматном порядке. Зазор между верхними и нижними валками устанавливается в зависимости от толщины выпрямляемого листа. При движении лист многократно изгибается и в нем появляются упругопластические и пластические деформации, которые растягивают лист и устраняют его неровности. Н. рабочие валки приводные и приводятся в движение электродвиг. через редуктор. В. валки вращаются за счет силы трения с листовой сталью и при настройке перемещаются в верт. направлении электродвиг. через передаточный мех-м. Два верхних крайних валика перемещаются вертикально независимо друг от друга и средних рабочих валков. Высота подъема верхних валков контролируется по указателю высоты подъема: определяется зазор между верхними и нижними валками, размер которого определяется толщиной выпрямляемого листа и пределом текучести стали.

Листовую сталь толщиной до 5…6 мм можно править пакетом по 3…4 листа одновременно. Кол-во лисов в пакете зависит от мех. св-в мат-ла, погнутости листов, квалиф. сварщика, толщины листа и параметров вальцов.

Для устранения местных выпучин по обеим кромкам на поверхности листа необходимо укладывать прокладки и пропускать его через вальцы. Волокга под прокладками удлиняются, в рез-те чего выпучины устраняются.

13. Правка уголков производится на углоправильных вальцах или на правильно-гибочных прессах. На углоправильных вальцах устраняют одновременно кривизну в двух плоскостях, а также смалковку или зазмалковку уголков. На правильно гибочных прессах устранение кривизны в двух плоскостях производится в два приема. Точность правки уголка определяется стрелкой кривизны, предельная величина которой допускается до 1/1000 длины, но не более 10мм. Смалковка и размалковка определяются зазором между наружными плоскостями полок уголка и угольником, размер которого допускается не более 1 мм на 100 мм ширины полки. Правка уголков, аналогично листоправильным вальцам, производится двумя рядами роликов. расположенных в шахматном порядке. Верхние и нижние фасонные ролики являются сменными.

Правка швеллеров и двутавровых балок производится на горизонтальных механических или гидравлических правильно-гибочных прессах путем обратного изгиба деформированного участка. Правка по всей длине производится последовательно по участкам, равным расстоянию между упорами, для чего прокатный профиль медленно передвигается, останавливается в местах, треб. правки.

14. Механическая резка осуществляется ножницами, пилами, на прессах. Листовой металл режут на пресс-ножницах, гильотинных, дисковых и вибро­ножницах.

При резке ножницами (рис.2.11,а) листовую сталь укладывают между верхним 3 и нижним 6 ножами, совмещают линию реза на поверхности листа 5 с кромкой ножей. Для этого над верхними ножами установлена лампа, соз­дающая тень от режущей кромки верхнего ножа, которая должна совмещаться с линией реза. При движении верхний нож 3 перемещается вниз и прижимает разрезаемый материал 5 к неподвижному ножу 6. Затем рабочие кромки ножей производят смятие материала, которое сопровождается деформацией изгиба, так как смежные вертикальные плоскости верхнего и нижнего ножей устана­вливаются с зазором. Размер зазора составляет 8...10% от толщины разрезае­мого металла, но не менее 0,4 и не более 1 мм. Для уменьшения изгиба и повы­шения чистоты кромок резку производят с применением прижима 2, который, передвигаясь одновременно с верхним ножом, прижимает лист к столу 1 с не­большим опережением касания верхнего ножа к разрезанному листу.

При раскрое материала на ножницах применяется упор 7, до которого доводят лист и затем отрезают заготовку размером, равным расстоянию от упора до кромки ножей. Упор может быть настроен на широкий диапазон раз­меров отрезаемых заготовок.

Для резки применяют гильотинные (рис.2.11,6) и пресс-ножницы (рис.2.11,в). Гильотинными ножницами режут материал размером до 3000 мм (на специальных производствах до 6000 мм и более) и толщиной до 32 мм с числом ходов верхнего ножа 10... 11 в минуту.

Точность резки на гильотинных ножницах зависит от толщины материа­ла, состояния кромок ножей и размеров отрезаемых заготовок. Например, для заготовки с длиной реза 2000 мм и шириной 50...500 мм из стального листа толщиной 0,5...10 мм допуски составляют соответственно 0,25...3 мм.

Затраты на наладку гильотинных ножниц незначительны, и их экономи­чески целесообразно применять как в условиях производства с малой програм­мой выпуска, так и с большой программой.

Гильотинные ножницы позволяют выполнять не только прямой рез, но и осуществить скос кромок. В этом случае применяется верхний нож специальной конструкции, и за счет второго его хода производится скос под V-образную разделку кромок.

У пресс-ножниц (рис.2.11,в) верхний 3 и нижний 6 ножи расположены па­раллельно. Скол разрезаемого металла происходит одновременно по всей пло­щади сечения.

Резка листов на пресс-ножницах осуществляется в поперечном и продоль­ном направлении. Длина реза 500...750 мм. Толщина металла 13...32 мм. Число ходов верхнего ножа 13...20 в минуту.

При резке на ножницах происходят большие пластические деформации в месте реза и на кромках появляется наклеп. В зависимости от толщины металла область наклепа распространяется до 4...6 мм. В ответственных сварных кон­струкциях явление наклепа на кромках не допускается, а поэтому строгание кромок производят с целью удаления всей области наклепанного металла.

Для механической резки листовых полуфабрикатов по криволинейным контурам применяют дисковые и вибрационные ножницы, а также вырубные штампы. У дисковых ножей (рис.2.12,а), расположенных под углом 45°, режу­щие кромки образованы пересечением конических поверхностей. Это позволяет в процессе резки поворачивать лист относительно инструмента и вырезать за­готовки с криволинейными контурами. С увеличением диаметра дисков за­трудняется резка по контурам с малыми радиусами кривизны. Поэтому обычно применяют ножи диаметром до 70 мм. Такими дисками возможна резка по кри­вым с радиусом кривизны не менее 40 мм. Толщина разрезаемого металла до 2,5 мм, скорость резки до 35... 180 мм/с.

Дисковые ножницы (рис.2.12,6) с резкой металла дисками, располо­женными под углом 90° к разрезаемому металлу, позволяют резать прямоли­нейные и криволинейные резы со скоростью 50...200 мм/с. Толщина разрезае­мого металла при этом до 25 мм. Размеры дисков выбираются в следующих пределах: диаметр диска (40...125)8; толщина диска 15...30 мм; перекрытие од­ного диска другим (0,5...0,8)5; зазор между дисками (0,1 ...0,2)8.

Применение прямых дисковых ножниц в несколько пар позволяет осу­ществить одновременно 2 и более параллельных реза по одному листу материа­ла, например при заготовке развертки оболочек порошковой проволоки, полу­чении полосы для изготовления сварных труб и т.д.

При резке на вибрационных ножницах верхний нож с амплитудой 2...3 мм совершает 1200...2000,возвратно-поступательных движений в минуту по замк­нутой траектории. Возможна резка по криволинейным контурам с минималь­ным радиусом кривизны 15 мм и скоростью 50...70 мм/с. Чистота реза невысо­кая, поэтому требуется последующая обработка.

Виброножницы предназначены для резки металла толщиной до 3 мм и' бывают стационарными или ручными. Ручные вибрационные ножницы приме­няют для вырезки отверстий и деталей в монтажных условиях или вырезки от­верстий на крупных собранных под сварку узлах, конструхпях.

Схема резки вибрационными ножницами аналогична схеме представлен­ной на рис.2.11,в. Отличием является длина ножей, которая обычно составляет 5...25 мм.

Процесс получения заготовки из листа с помощью штампов аналогичен процессу резки на ножницах.

На прессах изготовляют методом штамповки детали со сложным очерта­нием. Для штамповки (рис.2.12,в) пресс оборудуют нижним (2) и верхним (1) штампами. При штамповке деталь образуется в результате скалывания металла по периметру штампов. Погрешность линейных размеров готовых деталей из­меряется десятыми долями миллиметра, а скорость вырезки - десятками и сот­нями заготовок в минуту.

Поскольку штампы стоят дорого, штамповка экономически целесообраз­на при изготовлении не менее 1000 шт. одинаковых деталей.

15. Резка угловой стали производится пресс-ножницами. Резка обоих полок уголка производится при движении верхнего подвижного ножа под углом 45° к горизонту (рис.2.13). Верхний подвижный 1 и нижний неподвижный 2 ножи имеют по две режущие кромки, расположенные одна к другой под углом 90°. которые обеспечивают одновременный рез обоих полок уголка 3.

Резку швеллеров, двутавровых балок осуществляют профильными ножницами (рис.2. 14). Резка производится верхним ножом 1, имеющим клинооб­разную форму, который проходит между нижним 2 и боковыми ножами 3. Верхний нож, опускаясь, прорезает стенку швеллера или балки 4 и, переме­щаясь влево и вправо, разрезает полки. Расстояние между боковыми ножами регулируется и устанавливается в зависимости от номера разрезаемого прока­та. Время, необходимое для выполнения одного реза, составляет 2...3 с, а укладка профиля на стол и совмещение линии реза с кромкой ножей требует значительно большего времени. Поэтому ножницы для резки уголков, швелле­ров, балок оборудуются приспособлениями для механизации вспомогательных операций: загрузочными и приемными механизмами, упорами, сбрасывателя­ми.

При изготовлении конструкций с повышенной точностью и качеством резку профильного материала (балки, швеллеры, уголки, круги, квадраты, тру­бы) производят дисковыми зубчатыми пилами на отрезных станках. Металл режут пилами, снимая с него зубьями диска стружку толщиной до 0,2 мм. Реза­ние производится с применением смазочно-охлаждающей жидкости, состоящей из воды, мыла и кальценированной соды.

Резка фрикционными пилами может осуществляться любого профиля и из любого металла. В процессе резки диск, имеющий по периметру насечку, вра­щается со скоростью до 120 м/с и одновременно движется в сторону разрезае­мой детали. При соприкосновении диска с металлом последний от трения на­гревается до пластического состояния, а насечка на кромке диска отрывает час­тицы металла и выносит их из разреза. Сам диск охлаждается водой.

Диски изготавливают из легированной инструментальной стали толщи­ной 4... 12 мм. Насечка дисков примерно через 500 ч. работы стирается, и ее воз­обновляют.

Резка на фрикционных пилах имеет и недостатки. Так, работа пилы со­провождается неприятным резким звуком, нагретые частицы, выбрасываемые дисками, затрудняют видимость, на кромках деталей образуются наплывы.

Применение зубчатых и фрикционных пил позволяют резать мелкие про­катные профили по несколько штук - пачками.

Для резки материалов высокой прочности, специальных сплавов приме­няют круглые пилы с абразивными материалами или искусственными алмаза­ми..

16. Разделительная термическая резка менее производительна, чем механическая резка, но более универсальна и применяется для получения заготовок как прямолинейного, так и криволинейного очертания в широком диапазоне тол­щин. Наряду с газопламенной кислородной резкой все шире применяют плазменно-дуговую резку, позволяющую обрабатывать практически любые метал­лы и сплавы.

Применение плазменно-дуговой резки позволяет существенно повысить скорость резки, снизить загазованность окружающей среды и деформированность деталей при резке по одной из схем: над водой, на воде или под водой.

В монтажных условиях находит применение дуговая резка плавящимся и неплавящимся электродом, а для удаления дефектных мест на швах - воздушно-дуговая резка угольным электродом.

Широкое применение получает резка с помощью луча лазера. Высокая плотность потока (10⁵...10⁶ Вт/см²) обеспечивает настолько быстрый нагрев ме­талла, что процесс резки начинается практически сразу после пуска лазерного луча. Наиболее часто лазерную резку используют применительно к тонко­листовым материалам, чувствительным к перегреву, таким как высоколегиро­ванные высокопрочные сплавы железа, алюминия, титана и никеля, а также для раскроя неметаллических материалов - пластмасс, дерева, ткани, кожи, стекла, резины. Этот процесс характеризуется высокими скоростями резки (до 0,1 ...0,18 м/с) при малой ширине реза.

Резка металла лазерным лучом иногда эффективнее получения деталей штамповкой. Ряд преимуществ этого способа резки способствует его широкому распространению.

Применение лазерной резки и пробивки является наиболее целесообраз­ным тогда, когда нужно изготовить детали со сложным контуром и выполнить большое количество стандартных простых по форме отверстий малого диамет­ра.

Лазерная резка позволяет получать на деталях вырезы с острыми углами, отверстия малого диаметра, тонкие перемычки и т.д.

17. Гибка, формообразование заготовок и деталей может производиться по кривой иди под углом в горячем или холодном состоянии на двух, трех, четы­рех валковых вальцах, прессах, обтягиванием и т.Д.

Схемы гибки на вальцах приведены на рис.2.16.

Гибка по кривой предполагает получение деталей цилиндрических или конических форм из листа шириной до 2100...8000 мм. Схема гибки конусных деталей приведена на рис.2.17.

При холодной гибке пластическую деформацию металла ограничивают радиусом гибки, равным или более двадцати пяти толщин металла. Обычно на практике металл вальцуют в холодном состоянии толщиной до 50 мм. При меньших радиусах, больших толщинах металла гибку производят с предвари­тельным подогревом до 900... 1100°С для стального листа.

При гибке на трехвалковых вальцах кромки шириной 150...200 мм, а на четырехвалковых вальцах от одной до двух толщин остаются не довальцован-ными. Это объясняется конструкцией вальцов. Поэтому перед гибкой на валь­цах концы листов подгибают на прессах (рис.2.18,а), на вальцах с использова­нием подкладок толщиной в 2...3 раза больше толщины изгибаемого листа (рис.2.18,6), на самих вальцах (рис.2.18,в). В некоторых случаях допускается довальцовывать кромки путем прихватки кромок и последующей калибровки. В прихватках при этом возможно возникновение трещин. Последующая полная переварка прихваток снимает этот недостаток.

При радиусах гибки свыше 3000 мм подгибку кромок не производят, так как стрелка прогиба на длине плоского участка незначительна.

С помощью специального гибочного приспособления "бочки" 3 и "постели" 4 (рис.2.19) на трехвальцовых вальцах можно гнуть лист по шаровой поверхности. "Бочка" представляет собой насадку на верхний валок, обточен­ную по сложной форме, а "постель" - составной лист, имеющий по поверх­ности, направленной к "бочке", кривизну в двух направлениях - оперек и вдоль валков.

При выполнении гибочных работ необходимо стремиться изготовлять обечайки из одного листа, при малой кривизне - вальцевать по 2...3 листа одно­временно. Во избежание появления трещин при вальцовке листов, соединяемых между собой сварными швами, усиление швов не должно превышать толщину листа более чем на 2 мм.

При гибке обечаек возможны дефекты: перекос кромок, пере­гиб обечайки, конусность, бочкообразность с выпуклой или вогнутой образующими. Причинами появления де­фектов могут быть неисправность гибочных вальцов, низкая квалификация ра­бочего.

Детали, изготавливаемые из листового проката и имеющие форму глухих или сквозных цилиндров, днищ и пр., изготавливаются холодной (с толщиной проката 3...5 мм) и горячей (с толщиной более 50 мм) штамповкой.

Схема штамповки (вытяжки) глухой детали показана на рис.2.21, а после­довательность изготовления днища - на рис.2.22.

Формообразование крупногабаритных деталей из листовых заготовок, отличных от тел вращения, наиболее часто производят обтяжкой по профили­рованной оправке - пуансону. Для более точного соответствия формы детали конфигурации оправки во всех волокнах заготовки при формообразовании создают напряжения растяжения, превосходящие предел текучести. Этот про­цесс находит широкое применение при изготовлении крупногабаритных дета­лей двойной кривизны с большим отношением радиуса кривизны к толщине материала.

В зависимости от схемы приложения внешних сил и формы обтягиваемой заготовки различают обтяжку простую, с продольным растяжением полуфаб­риката и кольцевую (рис.2.23).

Простую обтяжку (рис.2.23,а) выполняют с закреплением продольных кромок заготовки в самоустанавливающихся зажимах. Формообразование происходит за счет удлинения поперечных сечений заготовки под действием усилия, прикладываемого к подвижному пуансону.

Обтяжку с продольным растяжением (рис.2.23,б) производят за счет дви­жения пуансона и дополнительного растягивающего усилия подвижных зажи­мов, прикладываемого к узким сторонам заготовки. Это позволяет нейтрали­зовать действие упругих напряжений.

Кольцевую обтяжку (рис.2.23,в) выполняют, как и простую. Цилиндрическим или коническим заготовкам, предварительно согнутым и сваренным про­дольным швом, придается форма пуансона или матрицы за счет растяжения поперечных сечений в тангенциальном направлении под действием пуансона или жидкой рабочей среды.

Кольцевой обтяжке подвергают заготовки диаметром 400...2000 мм и вы­ сотой до 1500 мм.

Изготовление крупногабаритных деталей сложной формы, сферических днищ, различных оболочек больших размеров и т.д. из листовых заготовок осуществляется с применением энергетических импульсов: энергии взрыва, вы­соковольтного разряда, импульсного электромагнитного поля.

Формообразование сисполыюваниЬе взрывчатых веществ и воды в ка­честве передаточной среды (рис.2,24,а) позволяет изготовить. как небольшие детали сложных форм, так и крупногабаритные с практически неограниченны­ми размерами. Способ является универсальным, благодаря простоте оборудо­вания и возможности создания давления любой величины. Например, при взрыве 1 кг взрывчатого вещества может быть получено усилие «100 мн.

Электрогидравлический метод формообразования (рис.2.24б) основан на использовании ударной волны, образующейся при искровом электрическом разряде в жидкой среде. Ударная волна из зоны разряда перемещается со сверх­ звуковой скоростью. Процесс может вестись несколькими последовательно чередующимися импульсами.

18. Гибку профильного материала производят на листогибочных вальцах. Например дибку уголков на листогибочных вальцах производят тремя¹ спосо­бами; с бандажами, с прорезями в валках и без приспособлений (рйс.2.25). Обычно уголки, свальцованные перьями внутрь кольца, имеют волнообразные вертикальные полки, так как при вальцовке перья полок сжимаются. Деформа­ции возрастают с уменьшением диаметра вальцовки и увеличением полки угол­ка. Уголки, свальцованные перьями наружу кольца, не имеют волнообразности вертикальных полок, так как в этом случае перья вертикальных полок при, вальцовке растягиваются.

Перед вальцовкой уголки необходимо соединить между собой сварными прихватками, создавая симметричное тавровое сечение (рис.2.25,а). В этом слу­чае после вальцовки уголки получают правильную форму, но перья уголков сжимаются. Во избежание смятия перьев и для получения лучшего качества вальцовки уголков на нижние валки надевают специальные бандажи 4, в которые вставляют вертикальные полки уголков (рис.2.25,б).

На листогибочных вальцах также можно гнуть в плоскости полок балки и швеллеры, но при вальцовке перья полок несколько сжимаются.

Для гибки применяются также различные типы горизонтальных правиль-ногибочных механических и гидравлических прессов. На прессах можно произ- _k водить гибку полос на ребро, а уголков, швеллеров и балок - в плоскости сте­нок и полок.

При холодной гибке труб используют роликогибочные и трубогибочные станки. При гибке в зоне, испытывающей напряжения сжатия, возможна потеря устойчивости с образованием гофр. В этом случае используются специальные гибочные станки (рис.2.26) с индукционным нагревом непрерывно перемещае­мой и изгибаемой заготовки. Нагретое до температуры 950... 1000°С сечение об­ладает мальм сопротивлением пластической деформации и повышенной устойчивостью. Это обеспечивает локализацию деформаций от лечения к сече­нию по мере продвижения заготовки через индуктор и сохранение формы ис­ходного сечения.

Роликогибочные станки широко применяются для гибки различных про­филей прокатного металла. Схема гибки аналогична схеме, представленной на рис.2.26. Направляющие и гибочные ролики имеют форму и устанавливаются в соответствии с профилем проката и его расположением относительно радиуса изгиба. Для возможности регулирования размера направляющих и гибочных роликов они делаются составными. Размер регулируется за счет применения прокладок.

Индукторы изготавливаются специально для каждого изгибаемого про­филя. Зазор между поверхностью профиля проката и индуктором принимается в пределах 7... 10 мм. Индукторы изготавливаются из медных трубок диаметром 24 мм и толщиной стенки 1 мм. Для охлаждения профиля в процессе гибки В индукторе просверливают отверстия диаметром 1,5 мм по всему внутреннему периметру с шагом 15 мм. При гибке труб или другого профиля, изготавли­ваемых из сталей с повышенным содержанием углерода, во избежание появле­ния трещин отверстий в индикаторе не делают и гибку ведут без дополнительного охлаждения.

Гибка под углом предполагает получение гнутого профиля из листовы> заготовок на кромкогибочных прессах. При этом можно гнуть профили, заме , няющие сложные составные сварные элементы (рис.2.27). Наиболее часто при меняются прессы усилием 1,6...3,2 МН с длиной стола 4750...5650 мм, а наи большая длина изгибаемого листа ( в зависимости от мощности пресса и тол щины деталей) 6000 мм. Максимальная толщина изгибаемого листа 16...20 мм.

Рабочими инструментами прессов являются матрица и пуансон. Матрица имеет на каждой из четырех граней паз различного размера. Угол гибки деталей зависит от ширины паза у матрицы и величины опускания в него пуансона. Чем шире паз и меньше опускание пуансона, тем на меньший угол можно загнуть листовую деталь.

19. После разметки и маркировки листы на тех же раскроечных платформах подаются к машинам термической резки, а по окончании резки выдаются в зону действия перегружателя-кантователя. Траверса с большим числом маг- , нитов (до 800 шт.) снимает все детали, а если необходимо, кантует их для зачистки грата на 180°, а затем возвращает в исходное положение и укладывает на ленточный транспортер 13. Механизированная сортировка вырезанных деталей обеспечивается сортировщиком с вакуумными или магнитными присосками на траверсе. Сортировщик управляется оператором.

Механическая резка профильного металла может быть организована по принципу резки листового металла, применяя пресс-ножницы, подающие рольганги с канавками, соответствующими профилю разрезаемого ме­талла.

Механизированный участок поперечной тепловой резки профильного металла позволяет производить резку под углом 90°...30° к продольной оси заготовки 5 и имеет дистанционное управление. Участок включает уста­новку тепловой резки 3, роликовые конвейеры 1,4, базирующее устройство 6. . измерительное устройство 7 и пункт управления 2.

Для обеспечения равномерного перемещения заготовки 5 служит измерительное устройство 7, которое движется по направляющим вдоль роликовогс конвейера 4 вместе с заготовкой.