5. Виправлення та гнуття металу

ПРАВЛЕННЯ

Заготовки з штабового, пруткового або листового матеріалу, що надходять для обробки, бувають зігнуті, криві, пожолоблені або мають випини, хвилястість тощо. Слюсарна операція, при якій таким заготовкам або деталі ударами молотка чи тиснен­ням преса надають правильної геометричної форми, називається правленням. Плавити можна заготовки або деталі з пластичних металів і сплавів (сталь, мідь, латунь тощо). Заготовки або деталі з крихких металів правити не можна. Правлять також заготов­ки або деталі після термічної обробки, зварювання і паяння.

Листовий матеріал і заготовки з нього можуть бути пожолоб­лені як по краях, так і в середині, мати згини і місцеві нерівно­сті— вм'ятини і випини різних форм. Розглядаючи деформова- ність заготовки, легко помітити, що вгнута сторона їх коротша від опуклої. Волокна на опуклій стороні розтягнуті, а на вгну­тій стиснуті.

Метал правиться як в холодному, так і в нагрітому стані. Вибір способу залежить від величини прогину, розмірів виробу, а також характеру матеріалу. Правлять в нагрітому стані в ін­тервалі температур 800—1000° С (для Ст. 3) і 350—470° С (для дюралюмінію). Вище нагрів не допускається, бо може привести до перепалу металу.

Правлення з нагрівом деталі до 140—150° С називається правленням з підігрівом. Правлення можна виконувати ручним способом — на сталь­ній чи чавунній плиті або на ковадлі і машинним — на пра­вильних вальцях, пресах.

Правильна плита має бути досить масивною. Вага плити повинна бути не менше ніж у 80—150 раз більше від ваги молотка.

Правильні плити виготовляють з сталі або сірого чавуну мо­нолітними або з ребрами жорсткості. Плити бувають таких розмірів: 400 X 400; 750 X 1000; 1000 X •X 1500; 1500 X 2000; 2000 X 2000; 1500 X 3000 мм. Робоча по­верхня плити повинна бути рівною і чистою. Встановлюють плити на металевих або дерев'яних підставках, які повинні забезпечити, крім стійкості, і горизонтальність по­ложення.

Молотки для правлення застосовують з круглим гла­деньким полірованим бойком (див. рис. 92, б). Для правлення загартованих деталей (рихтування) застосо­вують молотки з квадратним бойком (вагою 400—500 г) з сталі У10. Добре зарекомендували себе рихтувальні молотки, оснаще­ні твердим сплавом, корпус якого виготовляється з сталі У7 і У8. У робочі кінці молотка вставляють пластинки твердого сплаву ВК8 або ВК6. Робочу частину бойка заточують і дово­дять по радіусу 0,05—0,1 мм.

Молотки з вставними бойками з м'яких металів (див. рис. 92, в) застосовують під час правлення деталей з остаточ­но обробленою поверхнею і деталей або заготовок з кольоро­вих металів і сплавів. Вставні бойки можуть бути мідні, свин­цеві, а також дерев'яні.

Гладилки (дерев'яні або металеві бруски) застосовують під час правлення тонкого листового і штабового металу.

ГНУТТЯ

Слюсареві часто доводиться згинати штаби, прутки, виготов­ляти кутники, петлі, скоби тощо під певним кутом і радіусом загину. Як правило, довжина заготовки зазначається на рисунку. У тих випадках, коли довжину заготовки не зазначено, профіль слід поділити на ділянки, визначити довжину кожної з них і під­сумувати.

Гнуття подвійного кутника (рис. 104) провадить­ся після розмічання листа, вирубування заготовки, правленняїї на плиті і обпилювання щодо ширини в розмір за кресленням. Підготовлену так заготовку 1 затискають у лещатах 2 між нагубниками 3 і загинають першу пілку кутника, а потім замінюють один нагубник бруском — підкладкою 4 і загинають другу пілку. Закінчивши гнуття, кінці кутника обпилюють напилком у розмір і знімають задирки.

Гнуття деталей під кутами, що не дорівнюють 90°, провади­ться на спеціальних оправках, розміри і форма яких відповідають розмірам і формі деталі.

Гнуття скоби. В цьому разі використовують оправку ци­ліндричної форми. Діаметр оправки повинен відповідати розмі­рові паза скоби. Удари під час гнуття треба наносити по верхній площині скоби.

Гнуття втулки на оправці провадиться в такій послі­довності: спочатку вигинають один бік деталі по втулці, а потім удари наносять на другий бік і далі з'єднують обидва кінці.

Рис. 104. Гнуття подвій­ного кутника в лещатах-'

1 — заготовка; 2 — лещата; 3— нагубники; 4—підклад­ка»

Гнуття в пристроях значно скорочує час і затрату ручної праці і поліпшує якість обробки.

Гнуття під кутом 90° деталей типу скоб з тонкого дроту роблять круглогубцями, а з дроту діаметром понад 3 мм — у лещатах на оправці. Заготовку встановлюють у вертикальне положення і ударами молотка загинають. Форма і розміри оправки відповідають формі і розмірам скоби. Гнуття вушка з стержнем тонкого дроту про­вадиться круглогубцями. Довжина заготовки повинна бути на 10—15 мм більша, ніж потрібно за кресленням. Тримаючи за­готовку за один кінець, другий кінець загинають, поступово переставляючи круглогубці в місцях згину. Після того, як вуш­ко буде загнуто відповідно до заданих розмірів, йому надають потрібної форми за допомогою плоскогубців. Після цього зайвий кінець стержня видаляють гострозубцями.

Рис. 105. Гнуття профільного металу на трироликовому верстаті Рис.106. Прийоми гнуття на пресі.

Ручні прийоми гнуття малопродуктивні і застосовуються в тих випадках, коли обробляють невелику партію деталей.

У виробничих умовах метал вигинають на вигинальних і роз­тяжних машинах різних конструкцій. На рис. 105 показано одну з таких машин — трироликовий верстат і прийоми гнуття про­більного матеріалу на цьому верстаті, а на рис. 106 зображено прийоми гнуття на пресі.

Труби гнуть ручним і механізованим способом у гарячому і холодному стані з наповнювачами І без наповнювачів. Це залежить від діаметра труби, розміру кута загину і матеріалу труб.

Гнуття труб у гарячому стані з заповнювачем провадиться так: відпалюють, розмічають, а потім один кінець закривають дерев'яною або металічною пробкою. Щоб запобігти зм'яттю, випинанню і появі тріщин під час згинання труб, трубу через воронку наповнюють дрібним сухим через сито просія­ним піском, бо наявність великих камінців може призвести до роздавлювання стінки труби. Слабке набивання може призвести до сплющування труби в місці згину, тому пісок треба ущільню­вати, обстукуючи труби знизу доверху. Після заповнення піс­ком другий кінець труби треба забивати дерев'яною пробкою, у якій мають бути отвори або канавки для виходу газів, що утво­рюються під час нагрівання.

Іноді як наповнювач застосовують воду, яку в трубі замо­рожують. Для кожної труби, залежно від її діаметра і матеріалу, має бути встановлено мінімально допустимий радіус вигину. Радіус закруглення при згинанні труб береться не менше трьох діамет­рів труби, а довжина частини, яку нагрівають, залежить від кута вигину, і діаметра труби. Якщо трубу загинають під кутом 90°, то нагрівають ділянку, яка дорівнює шести діаметрам тру­би; якщо гнуть під кутом 60°, то нагрівають ділянку, яка дорів­нює чотирьом діаметрам труби; якщо під кутом 45° — трьом ді­аметрам і т. д.

Довжину ділянки труби, яку нагрівають, визначають за фор­мулою

де — довжина ділянки, що нагрівається, мм;

а — кут вигину труби, град;

сі — зовнішній діаметр труби, мм;

15 — сталий коефіцієнт.

Під час згинання зовнішній бік труби витягується, а внутрі­шній стискується. Тонкостінні труби невеликих діаметрів нав­коло циліндра вибраного розміру гнуться без особливих утруд­нень і помітних змін форми перерізу. Згинання труб діаметром 10 мм і більше потребує застосовування спеціальних пристосу­вань.

Труби діаметром 12—15 мм згинають у пристосуванні (рис. 107, а), яке складається із станини 1, рухомого ролика 2, ролика-шаблона 3, скоби 4, рукоятки 5 і хомутика 6.

Найменший радіус вигину визначають радіусом рухомого ролика 2. Трубу 7, яку згинають, вставляють кінцем у хомут, пропускають між роликами, надівають обрізок труби і поворо­том рукоятки загинають трубу.

Зварні труби з швом уздовж твірної треба тримати під час згинання так, щоб шов був збоку І зовні, інакше він може розій­тись.

Тонкостінні труби діаметром ЗО мм і більше з малим раді­усом вигину згинають тільки в нагрітому стані з наповнювача­ми (рис. 107, б). Виконують цю операцію за допомогою заздалегідь виготов­лених шаблонів. У процесі згинання трубу перевіряють за міс­цем або виготовленим із дроту шаблоном.

Рис. 107. Гнуття труб: а — в пристосуванні; б — вручну.

При засипанні труби піском перед згинанням у торці однієї з пробок треба зробити отвір для виходу газів, інакше трубу може розірвати. При згинанні труб у гарячому стані підтриму­вати їх треба обов'язково в рукавицях, щоб не попекти руки.

Труби нагрівають паяльними лампами у горнах або полум'ям газових пальників до вишнево-червоного кольору на довжині, що дорівнює шести діаметрам. Паливом у горнах може бути дерев­не вугілля і дрова. Найкращим паливом є деревне вугілля, яке не містить шкідливих домішок і дає рівномірне нагрівання. При перегріванні труби її треба до згинання охолодити до вишнево-червоного кольору. Труби рекомендується гнути з одно­го нагрівання, бо повторне нагрівання погіршує якість металу.

Під час нагрівання особливу увагу треба звертати на про­грівання піску. Не можна допускати надмірного перегрівання окремих ділянок; коли труба перегріта, її охолоджують водою. Від достатньо нагрітої частини труби відскакує окалина. Після нагрівання трубу згинають за шаблоном або копіром вручну. Закінчивши гнуття, вибивають або випалюють пробки і ви­сипають пісок. Погане, нещільне заповнення труби, недостатнє або нерівномірне прогрівання перед гнуттям спричиняє утворен­ня складок або розрив.

Гнуття мідних і латунних труб. Мідні і латунні труби, які треба згинати в холодному стані, заповнюють роз­плавленою каніфоллю. Порядок гнуття аналогічний описаному вище. Каніфоль після гнуття треба виплавляти, починаючи з кінців труби; нагрівання середини труби, наповненої каніфол­лю, розривне грубу.

Мідні труби, призначені для згинання у холодному стані, треба відпалити при 600—700* С А охолодити у йоді. А Наповнювач при гнутті мідних труб у холодному стані каніфоль, а в нагрітому ПІСОК.

Латунні труби, призначені для гнуття п холодному сто ні, по­передньо відпалюють при 600—700 С і охолоджують на повітрі, Наповнювачі ті самі, що й при гнутті мідних груб.

Дюралюмінієм труби перед згинанням підпалюють при 350— 400^е С й охолоджують на повітрі,

Механізація гнуття труб застосовуються при масо­вому виготовленні деталей із труб ручними трубозгинальним пристосуваннями і важільними трубозгиначами згинання труб більших діаметрів (до 350 мм) провадиться спеціальними трубо- згинальними верстатами і пресами.

Останнім часом широко застосовують нові способи гнуття груб — згинання з розтяганням заготовки і згинання з нагріванням струмами високої частоти.

Перший спосіб полягає в тому, що заготовку піддають роз­тягуючим напругам, які перевищують границю текучості мета­лу, а потім у розтягнутому стані згинають, Цей процес здійсню­ється на згинально-розтягувальних машинах з поворотним столом. Гнуті таким способом деталі мають високу міцність і значно меншу вагу. Його застосовують при виготовленні труб для літа­ків, автомашин, морських і річкових суден та ін.

При гнутті труб з нагріванням струмами високої частоти на­грівання, гнуття н охолодження відбуваються безперервно і по­слідовно в спеціальній високочастотній установці типу трубозги­нальних верстатів, Установка дає можливість згинати груби діа­метром 05—300 мм, Вона складається з двох частин: механічної та електричної; механічна частина являє собою верстат для гнуття труб, а електрична складається з електрообладнання і високочастотної установки.

Цей спосіб має ряд переваг: забезпечується менша овальність у МІСЦІ вигину труби, висока продуктивність (у 4 -5 раз вища, ніж норм інших способах), процес механізовано.

Правильно зігнутими вважають труби, які не мають вм'ятин, випинів і складок.