Инструменты и приспособления для гибки и правки металла
Обновлено: 17.05.2024
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.
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.
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 постепенно 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.
Гибка - это способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма.
Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3 мм - плоскогубцами или круглогубцами. Гибке подвергают только пластичный материал.
Гибка деталей - одна из наиболее распространенных слесарных операций. Изготовление деталей гибкой возможно как вручную на опорном инструменте и оправках, так и на гибочных машинах (прессах).
Сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на заданный угол. Происходит это следующим образом. На заготовку, свободно лежащую на двух опорах, действует изгибающая сила, которая вызывает в заготовке изгибающие напряжения. Если эти напряжения не превышают предела упругости материала, деформация, получаемая заготовкой, является упругой и по снятии нагрузки заготовка принимает первоначальный вид (выпрямляется).
Гибка труб в горячем состоянии.
При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, а затем один конец закрывают деревянной пробкой. Для предупреждения смятия и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим песком. После заполнения песком второй конец трубы забивают пробкой, у которой должны быть отверстия для выхода газов, образующихся при нагреве мест изгиба трубы. Радиус закругления при гибке труб берется не меньше трех диаметров трубы, а длина нагреваемой части зависит от угла изгиба и диаметра трубы. Тонкостенные трубы диаметром больше 30 мм гнут только в нагретом состоянии с наполнителями. После окончания гибки пробки выколачивают и высыпают песок. Плохое, неплотное заполнение трубы песком, недостаточный или неравномерный прогрев перед гибкой приводят к образованию складок или разрывов.
Гибка труб в холодном состоянии выполняется при помощи различных приспособлений.
Простейшим приспособлением для гибки труб диаметром до 10—15 мм в свободном состоянии является плита с отверстиями, в которой в соответствующих местах устанавливаются штыри, служащие упорами при гибке.
Трубы небольших диаметров (до 40 мм) с большими радиусами кривизны гнут в холодном состоянии, применяя простые ручные приспособления с неподвижной оправкой (рис. 87). Гибочная оправка крепится к верстаку с двух сторон скобами. Трубу для гибки вставляют между гибочной оправкой и хомутиком, зажимают и руками гнут по желобообразному углублению гибочной оправки.
Рис. 87. Приспособления для гибки труб в холодном состоянии: 1 — плита, 2 — подвижный ролик, 3 — рукоятка, 4 — скоба,
5 — труба, 6 — ролик-шаблон, 7 — хомутик
Гибка медных и латунных труб.Подлежащие гибке в холодном состоянии медные или латунные трубы заполняют расплавленной канифолью. Канифоль после гибки выплавляют начиная с концов трубы во избежание разрыва.
Медные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, отжигают при 600—700 °С и охлаждают в воде. Наполнитель при гибке медных труб в холодном состоянии — канифоль, а в нагретом — песок.
Латунные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, отжигают при 600—700 °С и охлаждают на воздухе. Наполнители те же, что и при гибке медных труб.
Дюралюминиевые трубы перед гибкой отжигают при 350—400 °С и охлаждают на воздухе.
Гибка труб в кольцо производится на трехроликовом гибочном станке без наполнителя.
Правильно изогнутыми считаются трубы, не имеющие вмятин, вы- пучин и складок.
При гибке труб необходимо соблюдать следующие условия:
- — тщательно следить за равномерностью вытягивания внешней стенки и посадки внутренней стенки трубы;
- — учитывать, что внешняя стенка трубы легче вытягивается, чем происходит посадка внутренней стенки;
- — трубу гнуть плавно, без рывков: появившиеся складки правят молотком.
Развальцовка (вальцевание) трубзаключается в расширении (раскатывании) концов труб изнутри специальным инструментом (вальцовкой). Для этого вальцовочное приспособление зажимают в слесарных тисках. Трубу вставляют в соответствующее по диаметру отверстие, а затем ударами молотка по оправке развальцовывают конец трубы до необходимых размеров.
Инструменты для правки металла
Наковальни 3 и 10 кг.
Технологической операцией правка устраняются разнообразные виды дефектов заготовки. Каждому из них подходит определенный вид инструмента, приспособлений и технологических приемов.
Когда необходима правка
Технологические приемы устранения дефектов заготовок могут включать в себя как ручные способы правки, так и машинные. Ремонтные работы, в частности кузовные автомобилей, выполняются вручную квалифицированными специалистами, обладающими индивидуальным набором инструментов и колоссальным опытом.
При массовом производстве металлоконструкций заготовки доводятся до нормативных требований с помощью специального правильного оборудования. Более подробно машинный процесс правки рассмотрен в статье «Оборудование для правки металла».
Правка листового металла на специальном механическом оборудовании.
При применении в технологическом процессе сварки, заготовки деформируются из-за температурных напряжений. Для правки таких заготовок могут изготавливаться специальные приспособления. Заневоленная в такой оснастке заготовка подвергается термическому отжигу, который возвращает ее в исходное состояние.
Типы заготовок
Бухта вязальной проволоки.
Все виды выпускаемого проката можно избавить от дефектов методами деформирования. Достаточно часто встречается волнистость, коробление, складки на листах, приходится для использования в технологическом процессе выпрямлять проволоку из бухт. Профильным трубам и другим заготовкам данной конфигурации требуется возвращать прямолинейность и устранять скручивание вокруг продольной оси.
В процессе производства готовой детали, приходится применять технологическую операцию правка для устранения остаточных деформаций возникших на промежуточных этапах технологии, например, после сварки, резки, вырубки.
Перечень приспособлений, применяемых для правки, рихтовки и гибки
Ручная правка производится как типовыми инструментами и приспособлениями, так и выполненными исключительно для данной конкретной заготовки. Поэтому перечень такой оснастки разнообразен, ниже приводятся лишь некоторые виды.
Набор крючков
Если на кузове автомобиля обнаружилась вмятина, но лакокрасочное покрытие не повреждено, воспользуйтесь инструментом для правки, который получил название «крючки».
Он представляет из себя набор стержней с ручкой и загибом на конце. Загибы имеют разные радиусы, углы, форму. Каждый из множества видов крючков (конусные, ножевые, сложного доступа, арки, рессорные и другие) предназначен для устранения дефектов определенной формы конструкции кузова.
Набор крючков для правки.
Конструкция «крючков» позволяет сделать доступным обработку вмятины изнутри корпуса кузова, что является единственным способом устранить вмятину без нарушения покрытия. Работать с таким инструментом под силу лишь квалифицированным специалистам.
Полезное видео
Правильные чугунные и стальные плиты
Одним из самых важных приспособлений для ручной правки является правильная плита. На ней выполняется устранение дефектов листовых и полосовых заготовок, прогибов на прутках, трубах и других профилях.
Правильная плита из стали.
Рабочее место для правки металла, оснащенное правильной плитой должно обладать устойчивостью к ударным нагрузкам. Поэтому плиты достаточно массивны и часто выполняются из тяжелых болванок серого чугуна с наибольшим линейным размером до 4,0 метра и даже более. К базовой поверхности плит предъявляются высокие требования к плоскостности, они окончательными операциями строгаются и шлифуются и устанавливаются по горизонтальному уровню.
Молотки, киянки
Через молотки и киянки передается силовое воздействие непосредственно на дефектные заготовки. Они имеют различные весовые и габаритные характеристики и обладают различными пластическими свойствами. Поэтому применяемые молотки конструктивно отличаются друг от друга.
Рихтовочная киянка Santool.
Для удаления вогнутости у прутков или полосы с неокончательной обработанной поверхностью, боек молотка выполняется из углеродистой стали. Если поверхность уже имеет товарный вид, то правку выполняют с помощью молотков со вставками из твердых пород дерева, медных или алюминиевых сплавов или из прочного пластика. Ударная поверхность бойка должна быть плоской и ровной и не иметь острых углов.
Для правки тонких листов с повышенными свойствами пластичности, где нельзя оставлять следов от ударов на поверхности, применяют киянки. Бойки у них сделаны из прочных пород дерева (дуб, самшит, бук) или ударопрочной резины.
Кувалды
Кувалды применяют для черновой правки крупных заготовок, когда ударного усилия обычного молотка не хватает. Боек повышенной массы (до 5 кг.) оказывает деформирующее действие на круглый и профильный прокат крупного сечения.
Кувалда 2000 грамм с фибергласовой рукояткой Gigant SLH20.
Рихтовальные бабки
Некоторые технологические процессы изготовления деталей включают правку предварительно термически обработанных заготовок. Такие заготовки имеют определенную поверхностную твердость, что создает конкретные требования к инструменту для правки. В закаленном состоянии заготовка правится с более строгими допусками от номинальных размеров, такую правку по-другому называют рихтовкой.
Рихтовальная бабка типа Каблук.
Для базирования заготовок используются рихтовальные бабки, которые изготавливаются из стальных заготовок с содержанием углерода, позволяющим выполнять закалку с высокой твердостью. Для придания заготовке при рихтовке большей степени свободы, поверхность бабок выполняется цилиндрической или сферической формы.
Гладилки
Правка металла с помощью гладилки.
Наковальня
Для ручной правки фасонного металла применяют специальные наковальни с вырезами. Дефектный участок при ударе имеет возможность перемещаться на большее расстояние, тем самым повысить эффективность правки.
Способы правки металла
Правка листового металла на специальном механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования
Технологической операцией правка достигается подготовка детали к проведению дальнейшей ее качественной обработки. Размеры, материал и степень дефектности определяют способы, которыми выполняется правка.
Технология
Суть технологической обработки при правке — создать такие напряжения растяжения/сжатия в заготовке, которые при взаимодействии с напряжениями, вызванными дефектами, смогли бы их нивелировать. Основные технологические способы выполнения правки следующие:
- изгиб заготовки в холодном состоянии;
- правка заготовки растяжением в холодном состоянии;
- местный нагрев отдельных участков, например, газовыми горелками.
Когда необходима правка, назначение
Правка листового металла на механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования
Некоторые технологические операции (резка ножницами, вырубка зубилом, сварка и другие) выполняются с остаточным деформированием на заготовках, нарушающих их форму. Для дальнейшей обработки следует устранить возникшие дефекты. Правка здесь является обязательным участником технологического процесса.
Листовые и другие типы заготовок
Заготовки, получаемые прокатом, обладают повышенными пластическими свойствами, так как при производстве испытывают большие степени деформации. Это позволяет применять к ним способы, которые дают положительный результат при выполнении технологической операции правка. Прокат любой формы: пруток, свернутую в бухту проволоку, круглые и профильные трубы, листы, полосы, ленты, уголки, балки, швеллера и другие, могут быть в качестве заготовок для правильных операций.
Какие бывают виды, приемы правки, применяемые инструменты и оборудование
Правят заготовки как вручную, холодным или горячим способом, так и с помощью механического оборудования. Каждый из способов имеет свою специфику, только ему присущие инструменты, приспособления и оснастку.
Ручная
Наковальня RIDGID. Фото 220Вольт
Ручная правка используется в домашних мастерских и на производстве при изготовлении единичных деталей. Основными атрибутами ручной правки являются правильные плиты, наковальни и большое количество молотков различного вида.
Для проведения некоторых видов ручной правки применяются приспособления из области самодеятельного творчества, позволяющие улучшить ее качество. Более подробно о специфике технологии ручной правки различных по форме заготовок смотреть в статье «Правка металла: листового, полосового, проволоки, круглого и уголка».
Механическая: растяжением и не только
Вальцы гидравлические STALEX
HER-2070×4.5 используется для правки. Фото Сталекс
В условиях серийного производства используется специальное правильное оборудование. Далее представлен краткий анализ каждой группы оснащения:
Правильное оснащение пользуется высоким спросом, что обуславливает широкий выбор оборудования, предлагаемого производителями и поставщиками.
В холодном состоянии
При дефектах поверхности, которые не создают больших деформаций, для их устранения применяется холодная правка. Она заключается в приложении нагрузки к деформированному объекту или созданием наклепанной определенным образом поверхности.
Недостатком холодной правки является возможность возврата заготовки в исходное дефектное состояние. Здесь трудно контролировать распределение напряжений по телу заготовки, есть возможность возникновения значительных неуравновешенных напряжений. Они как раз будут причиной образования на заготовке таких же дефектов через некоторое время. Наклепанная поверхность значительно снижает усталостную прочность заготовки.
Правка холодного металла. Фото Подольский завод оборудования
Повысить качество холодной обработки помогут следующие действия:
- оставить заготовку после обработки под нагрузкой на длительный промежуток времени;
- выполнять процесс с перегибом в противоположном направлении, чтобы затем сделать правку в обратную сторону.
Термическая, горячая, с местным нагревом, греть или нет
Устранить значительные отклонения от номинальных размеров поможет правка с нагревом. При таком способе, до приложения необходимой нагрузки, деформированную часть заготовки равномерно прогревают до достижения требуемой температуры по всей длине дефектного участка. Нагрев можно проводить, например, газовой горелкой (газом), при этом он не должен превышать температуру отжига исправляемого металла. После такой правки обычно выполняют термообработку заготовки типа нормализации или отжига для выравнивания структуры металла.
В некоторых случаях эффективно применение правки с местным нагревом (особенно для массивных деталей). При этом методе место заготовки с наибольшей величиной дефекта быстро прогревается до температуры отжига. Концы заготовки должны быть закреплены, в таком варианте нагретый металл не имея возможности расширяться, получит деформации сжатия. При дальнейшем охлаждении будут возникать растягивающие напряжения, способствующие распрямлению заготовки.
Газопламенная
Ацетиленовая горелка. Фото ВсеИнструменты.ру
Этот термический способ отличается универсализмом, он не зависит от формы заготовки, может использоваться для любых видов металлов. Каких-то конкретных рекомендаций здесь дать невозможно. Характер и форма нагрева выбирается индивидуально после анализа деформаций на исправляемой заготовке. Основные параметры газопламенной правки следующие:
- температура нагрева;
- скорость нагрева;
- выбор мест нагрева;
- определение формы нагрева.
Температура и скорость нагрева зависят от газа, который используется в горелке. Наиболее высокая теплотворная способность у ацетилена. Меньшую интенсивность можно получить, если применить природный газ, пропан и другие.
Форма и расположение мест нагрева бывают следующие:
- нагрев в одной сосредоточенной точке;
- нагрев полосой — здесь для создания нужных напряжений используется разное линейное расширение в поперечном и продольном направлении, например, на заготовках из листа;
- клиновидный нагрев, чтобы убрать продольный изгиб или саблевидную форму.
Важно! Использование дополнительного источника тепловой энергии может привести к созданию критических величин напряжений и образованию трещин непосредственно во время прогрева или во время эксплуатации. Необходимо после такой правки проводить термообработку, стабилизирующую структуру металла.
Где заказать
Оказанием услуги по правке металла занимается достаточно большое количество компаний, некоторые из которых представлены в отдельном разделе нашего сайта.
2.7. Ручная и механическая правка и гибка металла
Для правки фасонного, листового и полосового металла используют разного рода молотки, плиты, наковальни, валки (для правки жести), ручные винтовые прессы, гидравлические прессы, валковые приспособления и вороты.
Гибка металла в зависимости от его толщины, конфигурации или диаметра выполняется с помощью молотка с использованием слесарных щипцов или кузнечных клещей на плите для правки, в тисках или в формах или на наковальне. Можно также гнуть металл в различных гибочных приспособлениях, гибочных машинах, в штампах на гибочных прессах и на другом оборудовании.
Молоток – это ударный инструмент, состоящий из металличе-кой головки, рукоятки и клина рис. 11).
Рис. 11. Слесарный молоток:
а – металлическая головка; б – рукоятка; в – клин
Молоток широко используется при выполнении разных операций слесарном деле; это один из основных инструментов при выполнении слесарных работ.
Металлическая часть состоит из следующих элементов: клино-идной части, слегка закругленного обуха (ударная часть) и отверстия. Рукоятку для молотка делают из твердого дерева с сечением и длиной, зависящими от величины отверстия в молотке и от его веса. После насадки молотка на рукоятку в нее вбивают деревянный или металлический клин, предохраняющий молоток от спадания с рукоятки.
Молотки бывают с круглым и с квадратным бойком. Слесарные молотки изготовляются из инструментальной углеродистой стали У7 или У8 (табл. 1). Рабочая часть молотков подвергается закалке до твердости HRC 49–56.
Таблица 1
Вес и размеры слесарных молотков
Правкой называют операцию возвращения кривым или погнутым металлическим изделиям первоначальной прямолинейной или другой формы. Правку производят горячим или холодным способом вручную, а также с использованием приспособлений или машин.
Чаще всего подвергают правке проволоку, горячекатаный или холоднотянутый пруток, полосовой и листовой металл. Реже правке подвергается сортовой металл (угольники, швеллеры, тавры, двутавры и рельсы).
Гибкой называют операцию придания металлу определенной конфигурации без изменения его сечения и обработки металла резанием. Гибку производят холодным или горячим способом вручную либо с использованием приспособлений и машин. Гибку можно осуществлять в тисках или на наковальне. Гибку металла и придание ему определенной формы может облегчить использование шаблонов, стержневых форм, гибочных штампов и приспособлений. Гибка большого количества металлических прутков для придания им определенной формы возможна только в специально сконструированных и изготовленных для этой цели штампах и гибочном оборудовании.
Рис. 12. Гибочное приспособление для труб
Проволока гнется под определенным радиусом или по окружности круглозубцами, а при гибке под небольшим углом – плоскогубцами;
при сложной гибке могут одновременно использоваться круг-лозубцы и плоскогубцы. В ряде случаев при гибке проволоки используются тиски.
Гибку труб можно производить горячим или холодным способом с использованием специальных шаблонов или роликов при помощи гибочных приспособлений (рис. 12) или трубоги-бочных машин.
Толстостенные трубы диаметром не более 25 мм и радиусом гибки свыше 30 мм можно гнуть в холодном состоянии без заполнения их сухим мелким песком, свинцом, канифолью и не вставляя в них винтовую пружину. Трубы больших диаметров (в зависимости от толщины стенки и марки металла, из которого изготовлена данная труба) гнутся, как правило, с подогревом места гиба и наполнением трубы соответствующим материалом. При этом концы трубы заглушают пробками, что уменьшает возможность ее поломки или сплющивания при гибке. Трубы со швом следует гнуть в таком положении, чтобы действующее гибочное усилие прилагалось в плоскости, перпендикулярной шву.
Развальцовка труб – это диаметральная раздача наружу торцов труб с целью получения плотного и прочного прессового соединения торцов труб с отверстиями, в которые они вставлены. Применяется при изготовлении котлов, цистерн и др. Развальцовка выполняется в основном ручным развальцовочным роликовым инструментом или коническими дорнами.
Пружина – это деталь, которая под действием внешних сил упруго деформируется, а после прекращения действия этих сил возвращается в первоначальное состояние. Пружины используются в разных машинах, приспособлениях, станках и оборудовании. Пружины классифицируют по форме, условиям работы, виду нагрузки, виду натяжения и т. д. По форме пружины делятся на плоские, винтовые (цилиндрические, фасонные, телескопические) и конусные. По виду нагружения они подразделяются на пружины растяжения, кручения и сжатия. Пружины изготавливают с правой или левой навивкой, спиральные тарельчатые, гнутые, плоские, фигурные и кольцевые (рис. 13).
Пружина должна поддерживать в определенном положении детали или сборочные единицы машин, ликвидировать или успокаивать колебания, а также воспринимать энергию детали или узла машины в движении, давать возможность упруго подвесить детали машин или противодействовать определенной силе. Пружина выполняет также роль индикатора определенной силы.
Рис. 13. Пружины:а – плоская; б – винтовая цилиндрическая; в – спиральная; г – тарельчатая; д – гнутая; е – кольцевая
Пружины изготавливают из пружинной или рессорной стали. Это может быть высокоуглеродистая сталь или легированная пружинная и рессорная сталь с добавлением марганца, хрома, вольфрама, ванадия, кремния. Химический состав пружинной и рессорной стали, условия термической обработки, а также механические свойства определяются соответствующими ГОСТ и техническими условиями.
Рис. 14. Навивка винтовой пружины в тисках вручную
Пружины изготавливают вручную или машинным способом. Одним из самых простых ручных способов является изготовление пружин в тисках (рис. 14) с помощью круглого стержня с рукояткой диаметром, несколько меньшим внутреннего диаметра пружины, и специальных деревянных щек, вложенных между губками щек тисков. Винтовые пружины можно навивать также на сверлильном, токарном или специальном навивочном станках.
Длина проволоки круглого сечения, необходимая для навивки винтовой пружины, определяется по формуле:
L = ?Dcpn,
где L – полная длина проволоки;
Dcp – средний диаметр витков пружины (равен внутреннему диаметру плюс диаметр проволоки); n – число витков.
Резиновая соединительная пружинящая муфта – это разновидность пружины. Резиновые соединительные пружинящие детали находят применение в разных машинах, механизмах и оборудовании для соединения валов и ряда других деталей, работающих в условиях динамических нагрузок. Они обладают способностью принимать и накапливать энергию, гасить колебания и используются как гибкие и упругие муфты.
Перед установкой пружины или резиновой соединительной пружинящей детали следует прежде всего проверить соответствие вида, характеристики и качества пружины чертежу и техническим требованиям на сборку машины или механизма. Не соответствующие этим требованиям или имеющие механические повреждения пружина или резиновая соединительная пружинящая деталь не обеспечат работоспособности машины или механизма.
При правке и гибке металла необходимо проверить техническое состояние используемых инструментов, правильно и точно закрепить материал на плите, в тисках или другом приспособлении. Рукава одежды на запястьях должны быть застегнуты, на руки следует надеть рукавицы.
Читайте также: