Оборудование для правки металла
Обновлено: 15.05.2024
Правка металла – операция, при помощи которой устраняют неровности, кривизну или другие недостатки формы заготовок. Правка металла – это выправление металла действием давления на какую-либо его часть независимо от того, производится это давление прессом или ударами молотка (рихтовка). Правка применяется при искажении формы деталей, например при изгибе, и скручивании валов, осей, шатунов, рам; при вмятинах и перекосах тонкостенных деталей. В зависимости от степени деформации и размеров детали правят с нагревом или без него. Правят стальные листы, листы из цветных металлов и их сплавов, стальные полосы, прутковый материал, трубы, проволоку, стальной квадрат, круг стальной, а также металлические сварные конструкции. Металл правят как в холодном, так и в нагретом состоянии. Правка играет большую роль в восстановлении негодных деталей оборудования. Правильно примененная правка может полностью восстановить деталь, вернув ей первоначальные качества. Правка может осуществляться в холодном состоянии, с подогревом и путем термического воздействия. Обработка металлов давлением при температуре ниже температуры рекристаллизации называется холодной обработкой, а при более высокой температуре – горячей обработкой.
Правка холодным методом основана на механическом воздействии, вызывающем пластические деформации металла. Правку деталей из листового проката выполняют холодным методом вручную или на машинах. При ручной правке металлический лист проколачивают на ровной плите или наковальнях с помощью ручного инструмента или пневматического молотка со специальным зубилом. Машинную правку листовых деталей осуществляют прокаткой и растяжением. Правку прокаткой выполняют на валковых листоправильных машинах (рис. 1). Правку растяжением выполняют на растяжных правильных машинах, состоящих из стола-рольганга и гидравлического цилиндра двустороннего действия с подвижными зажимами, в которых зажимают листовую деталь. С повышением давления в гидравлическом цилиндре зажимы раздвигаются и создают в укороченных волокнах закрепленного листа растягивающие напряжения, достигающие предела текучести материала. В результате пластического растяжения укороченных волокон материала листовая деталь выпрямляется. В отдельных случаях правку листовых деталей выполняют поперечным изгибом на гидравлическом прессе последовательным нажимом пуансона. Сварные полотнища, получившие деформации от усадки сварных швов, правят аналогично деталям из листового проката.
Рис. 1. Валковые правильные машины
Правку деталей из профильного проката осуществляют холодным методом – вальцеванием на роликовых машинах, растяжением на растяжных машинах, а также поперечным изгибом на горизонтально-гибочных и гидравлических прессах. Правку сварных тавровых балок, рам, имеющих недопустимые сварочные деформации, выполняют холодным методом аналогично правке деталей профильного проката, а также тепловым методом.
Холодная правка ряда деталей является трудоемкой операцией, в процессе которой необходим контроль эффективности ее применения. Поэтому помимо обычного оборудования и контрольного инструмента (гидравлические прессы, индикаторы) все большее применение находят специальные стенды и приспособления, позволяющие осуществлять правку и комплексную проверку детали в процессе ее применения.
Холодная правка не влияет на структуру металла, так как на самом деле способствует снижению внутреннего напряжения материала. Это значительно отличает ее от горячих методов правки, когда материал подвергают нагреву до температур структурного превращения металла и таким образом наносят ему ущерб. Однако при правке без нагрева у стальных деталей остаются значительные внутренние напряжения. В результате после правки они постепенно принимают первоначальную форму. Для снятия внутренних напряжений после холодной правки деталь необходимо стабилизировать, т. е. выдержать при температуре 400…450 °С около 1 часа или при температуре 250…300 °С в течение нескольких часов.
Недостатки механической холодной правки: опасность обратного действия, снижение усталостной прочности и несущей способности детали. Опасность обратного действия вызвана возникновением неуравновешенных внутренних напряжений, которые с течением времени, уравновешиваясь, приводят к объемной деформации детали. Ухудшение усталостной прочности деталей происходит за счет образования в ее поверхностных слоях мест с растягивающими напряжениями, причем снижение усталостной прочности достигает 15…40 %.
Для повышения качества холодной правки применяют следующие способы: выдерживание детали под прессом в течение длительного времени; двойная правка детали, заключающаяся в первоначальном перегибе детали с последующей правкой в обратную сторону; стабилизация правки детали последующей термообработкой. Последний способ дает лучшие результаты, но при нагреве может возникнуть опасность нарушения термической обработки детали, кроме того, он дороже первых двух.
Холодная правка валов
При эксплуатации машин у валов возникают дефекты: изгиб; износ рабочих поверхностей; повреждение резьбы, шпоночных канавок и шлицев. Изгиб валов определяют в центрах токарного станка, специальных приспособлений или на призмах с использованием стоек с индикаторами (рис. 2).
Рис. 2. Определение изгиба вала индикаторной головкой на призмах
Изгиб валов устраняют правкой: холодной или горячей. Холодную правку выполняют под прессом. Следует иметь в виду, что при холодной правке в результате появления наклепа в металле возникают внутренние напряжения, величина которых тем выше, чем больше величина деформации при правке. Кроме того, при холодной правке не всегда сохраняется требуемая форма вала (валы могут вновь принимать свою искаженную форму). Поэтому рекомендуется после холодной правки нагреть валы до 400…450 °С, выдержать 1 час и медленно охладить.
Правка по методу Буравцева. Его назвали «поэлементной холодной правкой». В процессе правки по методу Буравцева также используется пресс (рис. 3). Ноу-хау заключается в специальном приспособлении, с помощью которого поверхностный слой шейки вала пластически деформируется так, что в нем вместо обычных напряжений растяжения создаются напряжения сжатия. Галтель при этом не затрагивается, а значит, усталостная прочность коленчатого вала после правки не только не уменьшается, но даже возрастает. Более того, избавившись от недостатков ранее известных способов, поэлементная холодная правка позволяет восстановить любые коленчатые валы (и чугунные, и стальные) любых двигателей (от мотоциклов до экскаваторов), имеющих практически любой прогиб. При этом точность правки очень высока. Например, удается обеспечить взаимное биение коренных шеек 0,01 мм при исходном биении свыше 1 мм.
Рис. 3. Правка вала по методу Буравцева
За годы использования способа поэлементной правки на практике накоплен фактический материал о дальнейшей «судьбе» выправленных коленчатых валов как отечественных автомобилей, так и иномарок, включая грузовики и автобусы. Статистика показала, что эти коленчатые валы не возвращаются в изогнутое состояние со временем. Не было и рекламаций, связанных с поломкой валов, что косвенно свидетельствует об их высокой усталостной прочности.
Правка валов наклёпом. Способ целесообразен для правки коленчатых валов, биение которых не превышает 0,03…0,05 % от длины вала. Он производится наклепом щек пневматическим молотком со специальной головкой. Коленчатый вал укладывается на призмы верхними коренными шейками или устанавливается в центрах. Продолжительность правки и глубина наклепа (деформации щеки) зависят от силы и числа ударов в единицу времени. По одному и тому же месту не рекомендуют делать более трех-четырех ударов; контроль эффективности правки осуществляют измерением биения вала. Наклепу подлежат внутренняя и наружная стороны щеки (со стороны шатунной шейки) в зависимости от направления биения вала. Правка наклепом щек коленчатого вала не снижает его усталостной прочности.
Горячая правка металла
При горячей правке выравнивание получается в результате создания напряжений усадки. Это явление объясняется тем, что нагретая часть благодаря увеличению температуры старается расшириться, а окружающая ее область противодействует этому. При этом нагретая часть металла пластически деформируется. После осадки неровности нагретая часть охлаждается и создаваемые напряжения растяжения способствуют выравниванию металла. Правка тем эффективнее, чем быстрее происходит процесс нагревания и охлаждения и чем ýже нагреваемая полоса. В то же время слишком узкая полоса нагревания вызывает трещины в материале.
Детали из листовой стали правят по такому же методу, укладывая их для удобства на плиту (рис. 2.4). По прилеганию детали к плите определяют ход процесса правки. Нагрев ведут до температуры 800…900 °С, но не выше 1000 °С. Температуру нагрева можно определить по вишнево-красному цвету детали. Охлаждение можно интенсифицировать путем обдувания нагретой зоны сжатым воздухом или смачиванием водой. Момент начала охлаждения нужно выбирать такой, чтобы не закалить деталь.
Рис. 4. Термическая правка листовой стали
Хорошие результаты дает правка термическим воздействием изогнувшихся столов фрезерных, продольно-строгальных, шлифовальных и других станков. Для правки стол укладывают на плиту вниз направляющими. На рабочей поверхности стола наносят мелом черту поперек стола против места наибольшей выпуклости и нагревают полосу вдоль нанесенной черты. Если эта операция производится на плите, то результаты правки контролируются по зазору между направляющими стола и плитой, а также при помощи индикатора.
Термомеханический метод правки. Он отличается от термического тем, что до начала нагрева участка вала, установленного выпуклой стороной вверх, в нем заранее создаются упругие напряжения с помощью механического нажима, например хомутом. Нажимное устройство устанавливается вблизи от места нагрева, рядом с точкой наибольшего прогиба. Перед началом нагрева этим устройством прогибают вал в противоположную от первоначального прогиба сторону. Контроль величины деформации вала при изгибе его нажимным устройством выполняют при помощи индикаторов. При нагреве вал стремится выгнуться вверх; встречая дополнительное сопротивление вследствие этого, материал в месте нагрева переходит предел текучести раньше, чем при чисто термической правке.
Метод релаксации напряжений заключается в том, что вал на участке его максимального искривления подвергается нагреву по всей окружности и на глубину всего сечения до температуры 600…650 °С. Нагрев производится при вращении вала на малых оборотах. После выдержки при указанной температуре в течение нескольких часов вал устанавливается прогибом вверх, и сразу же на нагретый участок вала с помощью специального приспособления производится нажим в сторону, противоположную прогибу. Нажим производится для создания небольшого напряжения в материале нагретого вала (упругая деформация). Время, в течение которого нагретый вал выдерживается в напряженном состоянии, должно быть достаточным, чтобы под действием нагрузки и высокой температуры необходимая часть упругой деформации перешла в пластическую. Основным достоинством метода правки, основанного на явлении релаксации напряжений, является выпрямление вала с обеспечением стабильности формы при дальнейшей эксплуатации. При этом в процессе правки, проводимой при напряжениях значительно ниже предела текучести, не возникает опасных внутренних напряжений.
Оборудование для правки металла
Правка листового металла на специальном механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования
В технологическом процессе изготовления некоторых изделий правка является обязательной операцией с целью их качественного изготовления. Если таких изделий требуется целая серия, то необходимо обеспечить производительность правильной операции. Здесь на помощь приходит специальное оборудование, конструкция которого преобразовывает механическую энергию в действия направленные на исправление дефектных заготовок. На этой странице идет речь о механическом оборудовании, о ручном инструменте для правки смотрите отдельную статью.
Оборудование, используемое в промышленных условиях, разделяется на виды в зависимости от формы и размеров заготовок. Такой способ правки, как машинная, применяется в основном для исправления крупного проката, к которому предъявляются жесткие требования к отклонениям формы и поверхностным дефектам.
Типы заготовок
Для любого из производимых промышленностью профилей: лист, полоса, круглая или профильная труба, уголок, швеллер и другие, можно подобрать для правки приемлемый вариант оборудования.
Современные станки, машины для правки холодным и горячим методом
Правка листового металла на механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования
Современные виды правильного оборудования значительно увеличивают производительность проведения технологической операции правка. Заготовки могут иметь несколько типов отклонений от нормативных показателей в разных плоскостях. Новейшие модели правильного оборудования исправляют дефекты одновременно, за одно действие.
Многие виды станков дополнительно производят резку и гибку заготовок. Так, например, станок для правки арматуры, широко применяемый в строительстве, выполняет резку ее на мерные прутки, что обеспечивает производительность последующих работ.
Универсализм современного оборудования повышается возможностью обработки заготовок, как в холодном, так и в горячем состоянии. Тем самым гарантируется качество производства работ в плане отсутствия остаточных напряжений в заготовках.
Листоправильные вальцы
Большая кривизна листа не позволяет выполнить условия для качественной его обработки на последующих технологических операциях. Убрать этот дефект позволяет обработка на листоправильных вальцах.
Деформированный лист пропускается между верхним и нижним рядами валков, которые установлены в шахматном порядке. Зазор подбирается немного меньшим, чем толщина листа. В зависимости от количества пар валков в машине, лист столько раз подвергается упруго-пластическому изгибу. В конечном итоге напряжения равномерно распределяются по всему телу листа и он выпрямляется.
Подача листа в рабочую зону осуществляется за счет принудительного вращения нижнего ряда роликов. Верхние ролики имеют привод к перемещению в вертикальной плоскости, тем самым создают нужные усилия при изгибе.
Правка полосового металла на листоправильных вальцах. Фото Подольский завод оборудования
Существует много различных моделей листоправильных вальцов. Они отличаются по габаритам, характеристикам, обеспечивающим производительность, количеству дополнительного оборудования, способами регулировки зазора и другим показателям. На отечественном рынке представлены как отечественное оборудование (станки моделей ЛП 12.20; ЛП 16.30 Славгородского завода кузнечно-прессового оборудования), так и листоправильные станки зарубежных фирм ARKU (Германия), Roundo (Швеция), MG SP (Италия), Kohler (Германия) и других.
Популярные модели
ARKU Flat Master
Модель «ARKU Flat Master». Станки этой модели правят листы толщиной от 0,5 мм до 50 мм. Толстостенные заготовки из листов сложной формы после газовой резки обрабатываются буквально за несколько минут. При этом достигаются высокие показатели плоскостности и практически полное отсутствие остаточных напряжений.
Станки имеют удобное управление и функцию запоминания технологических параметров. Узел правки оснащен гидравлическим приводом, который надежно защищает станок от перегрузки. При достижении максимально возможного усилия оборудование отключается подниманием верхнего блока.
Конструкция станка позволяет оперативно заменить грязные, с остатками материала, правильные вальцы. Здесь применяется специально разработанная вспомогательная оснастка. Это повышает ресурсные показатели оборудования.
Вальцы гидравлические STALEX
HER-2070×4.5. Фото Сталекс
Kohler Peak Performer GC
Модель «Kohler Peak Performer GC». Обладает такими же преимуществами, что и вышеперечисленная модель, разница в методе регулирования рабочего зазора. В данной модели он контролируется электромеханическим способом.
Во время обработки заготовок со сложной формой на блок правки действуют различные усилия. Эти усилия влияют на величину первоначально выбранного рабочего зазора для правки. Электромеханический контроль реагирует на изменения усилия и поддерживает зазор в необходимой величине, чем обеспечивает качество правки. Регулирование зазора происходит за счет клиновидного привода, разработанного фирмой Kohler. Замена сложной гидравлической системы — основное достоинство электромеханического контроля.
ЛП 12.20 и 16.30
Модели ЛП 12.20; ЛП 16.30. Отечественные модели не обладают большим набором опций, как зарубежные. Однако цена и достаточная степень надежности в работе остаются их преимуществом.
Прессы
Пресс гидравлический одностоечный с приводом усилием 25тс (250кН) модели П6324Б (пресс П6324). Фото Кувандыкский завод кузнечно-прессового оборудования «Долина»
Правка относительно крупных заготовок типа валов выполняется на прессах. Они могут иметь механический привод, а для применения больших усилий для правки используют гидравлические пресса, которые дополнены специальной оснасткой, правят дефекты на толстостенных листах.
Классическая схема для правки валов состоит из трех опор. Две из которых представляют регулируемые по высоте призмы. Они устанавливаются на удлиненной станине пресса и являются опорами для заготовки. Третья опора выполняется заодно с пуансоном и передает усилие на дефектную часть вала. Обладает самоустанавливающимися свойствами в зависимости от геометрии поверхности исправляемой заготовки. Биение вала после правки проверяется индикаторным прибором.
Валы правятся как в холодном, так и в горячем состоянии. В последнем случае пресс и нагревательное устройство (печь, установка ТВЧ) должны находится рядом друг с другом.
Наиболее технологичными, при выполнении правки заготовок, являются гидравлические пресса. Малая скорость прессования и большое время выдержки создают условия для качественного выполнения операции. Практически все модели гидравлических прессов по требованию заказчиков могут оснащаться правильным столом и механизмом точной правки.
Моделей гидравлических прессов, способных участвовать в технологии правки, огромное множество как отечественных (ПБ6330-02, ПБ6334-02, П6324, ДЕ2428 и другие), так и зарубежных фирм.
Гидравлический пресс PHCcR100. Предназначен для правки (рихтовки) длинномерных заготовок типа «вал». Станина выполнена в виде сварной стальной рамы, которая позволяет устанавливать длинные заготовки. На столе устанавливаются две призмы, которые могут менять свое положение и крепиться ручным зажимом. Нижняя часть штока гидравлического поршня имеет фасонную поверхность, которой выполняется давление на рихтуемую поверхность. Гарантированно защищена от проворачивания. Для определения отклонения пресс оснащен механическим микрометром, опционально лазерным.
Гидравлический пресс фирмы Schuler производства Германия усилием 400 т. Предназначен для правки заготовок типа круга или труб длиной до 6 метров. Стол оснащен подвижными тележками для изменения места гиба. Увеличение длины стола производится за счет установки дополнительных базирующих элементов.
Пресс гидравлический одностоечный ПБ6334. Фото ПромСтройМаш
На тележках установлены подпружиненные призмы, на которых заготовка может вращаться в свободном состоянии на подшипниках. Правка металла производится в трех призмах, третья закрепляется на гидроцилиндре с помощью шарнирной опоры.
Оперативное измерение производится лазерной линейкой и отображается на дисплее с помощью контроллера Siemens. Диаметр обрабатываемых деталей до 400 мм.
Помимо механического управления перемещениями тележек и вращением заготовок, существует автоматизированная система управления прессом. Установленные датчики позволяют определять место максимального прогиба и перемещать его к правильной призме.
Где купить
Высокопроизводительное оборудование для правки металла пользуется достаточно высоким спросом, что обеспечивает широкий выбор оснащения, предлагаемого изготовителями и поставщиками. Предприятия, предлагающие станки для правки металлических заготовок разного типа, представлены в отдельном разделе нашего сайта.
Кроме этого, в соответствующем разделе сайта собраны компании, сотрудники которых оказывают услугу правки металла.
Правка металла
В ходе обработки, хранения или эксплуатации металлические детали и заготовки могут терять первоначальную форму.
Для выполнения последующих операций, соблюдения размеров и формы готового изделия важно, чтобы конфигурация и размеры заготовки совпадали с проектными значениями. Этого достигают промежуточно-подготовительной операцией правки металла. Операцию проводят на холодной детали либо нагревают ее с целью пластичности.
Листовая заготовка может помяться, имеющая цилиндрическую форму — искривиться. Валы и оси могут погнуться.
Что такое правка металла?
Процесс возвращения металлической заготовке исходной формы называется правкой металла. Дефекты бывают следующие:
А также некоторые другие.
Виды правки металла
Операция подразделяется на два подвида:
Ручная правка и рихтовка металла применяется в домашних мастерских и при изготовлении уникальных изделий. Набор инструмента несложен, но требуется высокая квалификация рабочего — правильщика.
Ручная правка металла
Машинная правка используется в промышленности. Оборудование массивное и сложное, но обладает высокой производительностью и возможностями автоматизации процесса. Кроме того, операцию машинной правки часто совмещают с гибкой и нарезкой листовых заготовок, включая ее в состав единого технологического комплекса.
Машинная правка металла
Операцию можно осуществлять при комнатной температуре. Работа при температуре 0С и ниже недопустима — материал теряет пластичность и становится хрупким. Иногда заготовку приходится нагревать до 140-400С, чтобы повысить пластичность.
Правка листового металла
От вида дефекта зависит и сложность операции правки листового металла.
Наиболее сложные случаи – это комбинация разных видов дефектов, например, волнистость края и выпуклость в центре листа одновременно.
Выпуклость
Выпуклость правят ударами по окружности, начиная от внешней стороны дефекта и постепенно уменьшая радиус окружности, продвигаясь от края к центру дефекта. Сила ударов становится меньше, а частота — возрастает.
Правка выпуклости в центре металлического листа
Если на заготовке не одна выпуклость, их следует объединить в одну большую. Бить следует между локальными дефектами, добиваясь их объединения, после чего действовать, как описано выше.
Волнообразность краев
Правка листового металла с волнистыми краями проводится начиная с краев листа и постепенно продвигаясь к его центру. После растяжения заготовки в середине волнистость краев разглаживается.
Тонкие листы
Заготовки малой толщины не поддаются правке бойками из-за высокой вероятности образования разрывов и заломов.
Правка тонкого листового металла
Для правки тонколистового металла используют протяженные поверхности металлических или деревянных брусков-гладилок. Заготовку разглаживают с разных сторон, постепенно усиливая нажим.
Правка полосового металла, изогнутого в плоскости
Относится к категории несложных. Полосу размещают выгнутой стороной кверху. Удары направляют в самые выступающие участки. С уменьшением дефектов удары следует ослаблять.
Правка полосового металла, изогнутого в плоскости
Правка закаленного металла (рихтовка)
Мягкие бойки для рихтовки не применяют. Их делают из высокопрочного сплава и придают округлую форму или скругляют острую сторону.
Правка закаленного металла (рихтовка)
Правка круглого металла
Способ аналогичен работе с полосой. Неровности маркируются мелом, заготовка располагается выпуклостью вверх. Удары направляются от периферии дефекта к его центру.
Правка круглого металла
Когда основной дефект откорректирован, снижают мощность ударов и поворачивают деталь вокруг продольной оси, во избежание деформации в другую сторону. Тем же способом правится квадратный и прямоугольный прокат.
Правка металла, скрученного по спирали
Здесь применяют способ раскручивания. Один конец спирали фиксируют в закрепленных на правильной плите тисках, другой — в ручной струбцине.
Правка металла, скрученного по спирали
После частичного раскручивания спирали ее прижимают к плите и правят, как круглый прокат, определяя кривизну на просвет.
Основные способы правки металла
На выбор способа влияет характер и площадь сечения, марка и вид сплава, размеры дефекта относительно общего размера изделия.
В зависимости от метода приложения напряжений в металлических заготовках, различают три способа правки металла:
- изгибом в холодном состоянии;
- растяжением в холодном состоянии;
- местный нагрев.
Правка металла вытягиванием
Нагрев осуществляется газовыми горелками или индукционным способом.
Для каких целей применяют правку металла
Конфигурация детали может быть нарушена в ходе ее первичной обработки, транспортировки или хранения. Такие заготовки непригодны для дальнейшего использования, но не являются невозвратным, окончательным браком. Правку металла используют с целью возвращения заготовке формы, определенной конструкторско-технологической документацией.
Правка металла с целью возвращения заготовке формы
Иногда с целью снижения себестоимости продукции предприятие намеренно приобретает заготовки ненадлежащей формы, в этом случае операция включается в технологический процесс. Плановая правка металла может также быть включена в техпроцесс после операций по термической обработке, вызывающих изменение формы детали. В противном случае работа будет внеплановой, и стоимость ее входит в незапланированные убытки.
Оборудование для правки
Основа любого набора инструментов — это правильная плита. Она должна быть идеально ровной, массивной и устойчивой, для чего ее отливают из ударопрочного чугуна или стали, для упрочнения конструкции снабжают продольными и поперечными ребрами жесткости. Устанавливают их на массивное бетонное основание.
Инструменты для правки металла
Молотки для правки должны быть мягче, чем материал заготовки. Поэтому их снабжают деревянными или резиновыми бойками. Для работы со стальными листами используют молотки с мягкими бойками из меди или свинца. Боек должен иметь закругленную форму. Боек квадратной формы не годится, так как он будет оставлять на листовой заготовке характерные следы — забоины. Масса плиты должна относиться к массе молотка примерно как 100:1.
Для работы с листовой заготовкой применяют также подкладочную плиту из плотной резины, со сформированным на ней большим количеством бугорков одинаковой высоты. Под ударами металл сам находит свое место, и производительность процесса заметно возрастает по сравнению с голой стальной правильной плитой.
Для работы с тонкими листами применяется специальная оснастка — гладилки и поддержки. Для работы с закаленными деталями применяют цилиндрические или полусферические правильные бабки.
В домашней мастерской используют наковальню или массивную металлическую плиту.
На предприятиях применяют специальные механизированные правильные комплексы с механической подачей листа и автоматизированным исправлением дефектов. В одних заготовку протягивают между массивными вращающимися валками, вращающимися в противоположные стороны. В других операция происходит на правильной плите путем опускания широкого пресса.
Правка. Способы, инструмент для правки
Детали и заготовки из полосового, пруткового или листового материала могут быть погнутыми, кривыми, покоробленными или иметь выпучивания, волнистость и т.п.
Слесарная операция, называемая правкой, позволяет придать заготовкам или деталям правильную геометрическую форму, в соответствии с требованиями чертежей или функциональным назначением.
Правку деталей и заготовок производят в холодном или в нагретом состоянии. В последнем случае допускается стальные заготовки и детали нагревать до температуры 1100–850 °С, а дюралюминиевые — до 470–350 °С.
Правка металла может быть ручной и машинной (на правильных валках, прессах и всякого рода приспособлениях).
При выборе способа правки учитывают характер материала, размер детали (заготовки) и величину прогиба.
1. Оснастка для правки
Ручная правка листового металла и заготовок из него производится молотками на правильных плитах и специальных рихтовальных бабках.
Правильные плиты (рис. 1, а) могут быть из серого чугуна сплошной конструкции или с ребрами или стальными (рис. 1, б).
Рис. 1. Правильная плита: а — чугунная; б — стальная
Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой. Плита должна быть массивной, тяжелой и достаточно устойчивой, чтобы при ударах молотка не было никаких сотрясений.
Плиты устанавливают на металлических или деревянных подставках, которые могут обеспечить кроме устойчивости и необходимую горизонтальность.
Вокруг плиты должно быть достаточно места, чтобы можно было свободно работать.
Рихтовальные бабки (рис. 2, а) изготовляют из стали с термической обработкой. Рабочая поверхность бабки может быть цилиндрической или сферической радиусом 150–200 мм. В качестве рихтовальной бабки для правки хорошо себя зарекомендовал рельс длиной 0,5–1 м. Рельс обладает хорошей устойчивостью, мало подвижен при ударах молотка, не оставляет следов от молотка, не деформируется и удобен для перемещения по плите.
Рис. 2. Инструмент для правки металла: а — рихтовальные бабки; б — молоток
При ручной правке лучше использовать молотки с круглым, а не квадратным бойком, так как углами квадратного бойка можно повредить поверхность выпрямляемого листа. Молоток для правки должен обладать гладкой и хорошо отшлифованной поверхностью бойка (рис. 2, б).
Для правки деталей с окончательно обработанной поверхностью, а также тонких стальных изделий или заготовок из цветных металлов и сплавов применяют молотки из мягких материалов — медные, латунные, свинцовые, деревянные.
При правке особо тонкого металла пользуются металлическими и деревянными брусками — гладилками.
Правку деталей с обработанной поверхностью стальным молотком следует проводить, используя прокладку из мягкого металла.
Для правки тонкого листового и полосового металла служат также металлические и деревянные гладилки и бруски.
2. Основные приемы правки металла вручную
Поступающие на слесарную обработку заготовки могут быть деформированы и нуждаются в правке, иногда говорят, в рихтовке. Заготовка из листового проката может быть деформирована во время погрузочных работ и транспортировки или деформация может возникнуть в результате остаточных напряжений после механической или термической обработки и др. Волнистая поверхность заготовки из листа может образоваться в результате наличия сжатых волокон, остаточных напряжений на одной из поверхностей листа, что определяет направление вогнутости; изгиб по длине в плоскости; изгиб на ребро свидетельствует о том, что край заготовки, куда направлена изогнутость, сжат или деформирован больше противоположного; если у заготовки деформация в виде спирали, то это свидетельствует о том, что у заготовки края более вытянуты, чем осевая линия, и т.д.
Выяснить причину деформации заготовки необходимо для принятия решения о методе ее правки, рихтовки.
Правка полосового материала по плоскости производится в следующей последовательности. Искривленною полосу кладут на плиту и, придерживая ее левой рукой, по выпуклым местам полосы наносят удары молотком, при этом удары наносят сначала по краям выпуклости широкой стороны и постепенно приближаются к середине выпуклости, поворачивая по мере необходимости полосу с одной стороны на другую. Сила удара регулируется в зависимости от размеров полосы и степени искривления.
Молоток при правке держат за конец рукоятки, несильно зажимая ее в руке. При ударе молоток нужно опускать на лист вертикально всей площадью бойка. В момент удара молоток будет обязательно отскакивать. Этим движением следует научиться управлять так, чтобы отскакивание молотка от листа вверх было направлено по вертикали к плите.
Результаты правки (прямолинейность заготовки) оценивают на глаз или же на правильной плите с помощью линейки.
Выправив широкую сторону заготовки, приступают к правке ребер. После одного-двух ударов полосу поворачивают с одного ребра на другое.
При правке полосы, изогнутой на ребро, удары наносят по широкой плоскости. Прижав левой рукой полосу к плите, наносят удары молотком по всей длине полосы, постепенно переходя от нижней кромки к верхней. На рис. 3 указана стрелками схема направлений и последовательности ударов при правке изогнутости заготовки на ребро.
Рис. 3. Схема правки изогнутости заготовки на ребро
У нижней кромки наносят сильные удары, а по мере приближения к верхней силу ударов уменьшают, но увеличивают их частоту. При таком способе правки нижняя кромка постепенно вытягивается больше, чем верхняя, и полоса выравнивается. Правку прекращают, когда верхняя и нижняя кромки становятся прямолинейными.
Правку изогнутого листа, имеющего поперечные волны — волнистость, выполняют на правильной плите, придерживая его одной рукой, а другой — наносят легкие удары молотком по выступающим частям листа вдоль поперечных волн. Сначала правят лист с одной стороны, а затем его переворачивают и правят с другой стороны.
При наличии выпуклости в середине заготовки ее кладут на плиту и выпуклости обводят мелом. Затем наносят частые удары молотком от края листа по направлению к выпуклости. По мере приближения к выпуклости удары молотком следует делать чаще и слабее. Если на заготовке имеется волнистость по краям, то удары молотком наносят по направлению от середины заготовки к ее краям.
После устранения выпуклостей и волнистости лист переворачивают и легкими ударами молотка окончательно восстанавливают его прямолинейность.
В процессе правки нужно следить за тем, чтобы на поверхности листа не оставались следы от ударов молотком. Эту работу удобно выполнять, перемещая заготовку вдоль рихтовальной бабки или по поверхности рельса, на котором производится правка.
При правке тонкого листового материала пользуются легкими деревянными, медными, латунными или свинцовыми молотками. Приемы правки такие же, как и стальными молотками.
Правку весьма тонкого листового материала осуществляют на чистой, ровной (без забоин и других неровностей) поверхности скольжением без особой нагрузки металлических или деревянных брусков-гладилок, имеющих ровную и гладкую поверхность. При правке лист периодически переворачивают.
3. Правка листового металла на вальцах
Для правки деталей из листового металла могут быть также использованы вальцы.
В ручных вальцах правят обычно заготовки из листа толщиной до 3 мм. Валки 1 и 3 расположены один над другим (рис. 4), и в зависимости от толщины заготовки 2 их можно удалять друг от друга или сближать между собой. Также может быть поднят или опущен расположенный сзади третий валок 4. Валки должны быть отрегулированы так, чтобы они не были сильно прижаты друг к другу.
Рис. 4. Схема работы ручных вальцов
Заготовку (лист или полосу) устанавливают между двумя передними валками и, вращая рукоятку по часовой стрелке, пропускают между валками.
Часто для полного устранения выпуклостей и вмятин заготовки приходится пропускать между валками несколько раз. Заготовки толщиной 3–6 мм правят на вальцах с электроприводом.
4. Правка закаленных деталей
Закаленные детали выправляют носиком молотка (рис. 5). Деталь при этом лучше располагать не на плоской плите, а на рихтовальной бабке, имеющей гладкую поверхность. Удары при правке наносят не по выпуклой, а по вогнутой стороне детали.
Рис. 5. Правка закаленных деталей
При правке закаленную полосу (линейку и пр.) кладут на рихтовальную бабку выпуклостью вниз, носиком молотка наносят не сильные, но частые удары по впадине, начиная с ее середины и постепенно переходя к краям; затем, перехватив левой рукой деталь за второй конец, производят правку другой ее части. В процессе правки периодически проверяют стрелу прогиба детали.
Удары молотком должны быть не сильными, чтобы не сломать деталь.
5. Правка прутков и валов
Короткие прутки диаметром до 12 мм правят на рихтовальной бабке в виде бруска или рельса на правильной плите, нанося молотком удары по выпуклостям и искривленным местам. Искривления малого радиуса правят поперек бруска, а большого — вдоль, добиваясь уменьшения кривизны. В положении равновесия пруток на бруске в свободном состоянии наружной поверхностью будет указывать на выпуклость. После устранения заметных выпуклостей добиваются прямолинейности прутка правкой на плите, нанося легкие удары по всей его длине и одновременно поворачивая его левой рукой. Выпрямленный пруток свободно перекатывается по поверхности правильной плиты.
Правка прутков и валов диаметром свыше 12 до 30 мм осуществляется на призмах и ручных прессах. Перед правкой при перекатывании прутка по плите отмечают мелом выпуклые места, которые отрываются от плиты. При ручной правке пруток устанавливают на призмы выпуклым местом вверх так, чтобы призмы отстояли от отметки на расстоянии 50-100 мм и наносят удары по выпуклому месту молотком со вставками из мягкого металла (меди, свинца). Если правку производят стальным молотком, то применяют подкладки из мягких металлов. Стрелу прогиба контролируют при перекатывании прутка по плите.
На ручных прессах (рис. 6) производят правку валов с контролем величины прогиба. При правке валов производят проверку и исправление центровых гнезд.
Рис. 6. Оборудование для правки деталей типа валов: а — скоба-пресс; б — ручной винтовой пресс
После этого вал ставят в центре приспособления для измерения величины (стрелы) прогиба. Значение стрелы прогиба определяют как половину величины биения вала, показываемого индикатором.
Для правки вал 4 (рис. 7) ставят на призмы или опоры 5 винтового или гидравлического пресса выпуклой стороной кверху и перегибают нажимом винта или штока 3 пресса через мягкую прокладку 2 так, чтобы обратная стрела прогиба f1 была в 10–15 раз больше того прогиба f, который имел вал до правки. Точность правки контролируют индикатором 1.
Рис. 7. Схемы холодной правки вала: а — монтажная; б — расчетная; 1 — индикатор; 2 — прокладка; 3 — шток пресса; 4 — вал; 5 — опора
Распространен также метод двойной правки валов, применение которого значительно увеличивает сопротивляемость выправленного вала повторным деформациям. Двойную правку выполняют следующим образом.
Подлежащий правке вал устанавливают на призмах (рис. 8) выпуклостью вверх и плавно нажимают на него винтом или штоком пресса. Усилие нажима должно быть таким, чтобы вал после этого остался прогнутым в обратную сторону на ту же величину. Затем указанная операция повторяется, но уже с таким усилием нажима, чтобы вал оказался выправленным. Для повышения устойчивости формы детали и снятия внутренних напряжений, возникающих в результате правки, производят отпуск при 400–450° С в течение 0,5–1 ч. Продолжительность нагрева устанавливается в зависимости от размеров детали.
Рис. 8. Схема двойной правки вала: а — первая правка вала; б — форма вала после первой правки; в — вторая правка вала; г — вал после второй правки
Часто для этой цели при холодной правке валов, тяг и других деталей применяют наклеп вогнутой поверхности в положении, при котором выпрямляемая деталь прогнута винтом или штоком пресса в направлении, обратном изгибу. Легкие удары молотком по выпуклой стороне детали через медную прокладку вызывают растяжение волокон на этой стороне вала. После небольшой выдержки усилие от прогиба винтом или штоком пресса снимают и вал подвергают проверке.
Правка наклепом может производиться также следующим образом. Изогнутый вал укладывают на жесткую ровную плиту прогибом вниз (рис. 9). Затем молотком наносят частые легкие удары по поверхности вала до устранения просвета между его поверхностью и плитой.
Рис. 9. Правка вала наклепом: а — момент правки; б — выправленный вал
Правку горячим способом при ремонте применяют реже, так как этой операции обычно приходится подвергать полностью обработанные детали, подогрев которых может вызвать окисление поверхности и деформацию детали.
Горячий способ относительно чаще применяется для правки валов большого диаметра. Обычно при этом деталь подвергают местному нагреву пламенем газовой горелки при круговом вращении вала. Нагретый вал выправляют изгибанием домкратом, прессом или быстрым охлаждением небольшой площади на выпуклой стороне. В результате одностороннего охлаждения вал стремится перегнуться в противоположную сторону. Для проведения этого процесса нагретую поверхность быстро укрывают асбестом, оставляя открытым лишь место охлаждения. Вал располагают таким образом, чтобы охлаждаемое место было обращено вниз, после чего снизу подают охлаждающую воду.
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.
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.
Читайте также: