Правка листового металла. Технологии гибки и правки металла Как выровнять лист металла толщиной 10 мм

Глава III

ПРАВКА ЛИСТОВОГО И ПРОФИЛЬНОГО ПОЛУФАБРИКАТА

§ 1. Ручная правка листового и профильного металла полуфабриката.

Правка в центрах. Ручная правка на плите.

Поступающие на завод листы имеют вмятины, коробление; полосы, прутки и профили - непрямолинейность, искажение сечения.

Операцию по устранению этих дефектов называют правкой.

Реальные тела под действием приложенных к ним сил в той или иной степени меняют свою форму и размеры, т.е. деформируются. Степень деформации может быть различной.

Если тело в результате приложения силы изменит свою форму, а затем, после прекращения действия нагрузки, восстановит свою прежнюю форму, то такая деформация называется упругой деформацией. Если после снятия нагрузки тело не восстанавливает прежней формы, то такая деформация называется остаточной (пластической) деформацией.

§ 1. Ручная правка.

При ручной правке применяют универсальный инструмент и приспособления. Листовые заготовки (полуфабрикаты) правят на правильных плитах, полосы и прутки - на плитах, наковальнях.

Заготовки с необработанными поверхностями правят стальными молотками с круглым бойком, а с обработанными поверхностями - медным или стальным молотком через тонкий медный или алюминиевый лист. Тонкие листы правят деревянными молотками, а очень тонкие - гладилками. Закаленные детали и заготовки правят рихтовочными молотками.

При правке нужно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Удары должны быть соразмерными с величиной кривизны и постепенно уменьшаться по мере перехода от наибольшего изгиба к наименьшему.

При правке прутков и полосового материала заготовку кладут выпуклостью кверху (рис. 15) и наносят сильные удары по выпуклости, время от времени поворачивая изделие. Заканчивают правку легкими ударами. Контроль качества правки осуществляют на глаз или линейками.

Рис. 15. Правка полосового материала вручную

Если тонкая полоса изогнута по ребру, удары наносят носком молотка рядами, начиная от вогнутой кромки, причем удары должны быть сильнее у вогнутой части (рис. 16). Скрученные полосы зажимают в тиски и выправляют рычагами.

Рис. 16. Схема правки полосового материала, изогнутого по ребру

Края полосовых заготовок, отрезанных па станках, имеют обычно коробление и волнистую форму. Перед правкой такие дефекты обводят мелом или простым карандашом, укладывают заготовку на плиту и наносят удары молотком рядами по всей длине полосы, переходя постепенно от нижней кромки к верхней. Сначала наносят сильные удары, а к верхней кромке все слабее и чаще.

Сильно пружинящие прутки правят на винтовых прессах (рис. 17, б) или при помощи струбцин (рис. 17, а). В первом случае пруток укладывают в призму выпуклостью вверх и нажимают винтом с призматическим наконечником.

Рис. 17. Правка в центрах : а - при помощи струбцин, б - винтовым прессом

Наиболее сложной операцией ручной правки является устранение дефектов листового металла. Чаще встречается две разновидности дефектов листовых заготовок: волнистость по краям и выпучины.

При правке заготовок, имеющих волнистость по краям листа (рис. 18), удары наносят от середины к краям. При этом наиболее сильные удары должны быть нанесены в середине, а по мере приближения к краю сила удара постепенно снижается. Очень тонкие листы выравнивают, проводя по ним гладилкой (рис. 19).

Рис. 18. Схема распределения ударов при ручной правке на плите

Рис. 19. Правка топкого листа выглаживанием

Выпучины чаще всего встречаются по всей поверхности или в середине листа. Перед правкой мелом или карандашом обводят выпучины, затем заготовку укладывают на рихтовочную плиту выпуклостями вверх. Размеры заготовки обязательно должны быть меньше размеров плиты.

После установки заготовки на плиту молотком наносят ряд ударов от краев к выпуклости (рис. 20). Удары должны ослабевать по мере приближения к выпуклости. Правку обычно начинают с ближайшего края к выпуклости, затем переходят ко второму краю и так далее. Если на поверхности заготовки имеется несколько малых выпуклостей и они близко расположены друг от друга, то в этом случае ударами молотка у краев отдельных выпучин их сливают в одну и затем правят как описано выше.

Рис. 20. Схема ручной правки листового металла на плите заготовки с выпучинами

Закаленные детали правят (рихтуют), положив выпуклостью книзу и нанося слабые частые удары от середины к краям. Изделия толщиной более 5 мм с вязкой сердцевиной правят как незакаленные. В зависимости от вида рихтовки применяют и различные рихтовочные молотки. При рихтовке точных деталей, где недопустимы следы от молотка, применяют легкие молотки. Если при рихтовке следует вытягивать металл, применяют стальные молотки массой 200-600 г или специальные рихтовочные молотки с закругленной узкой стороной бойка.

Деформированные сварные конструкции из листов правят, нанося удары со стороны впадин, а не со стороны выпуклостей.

Правку стенок сварной коробки производят, нанося удары по внутренней стороне коробки. Но так как при этом нельзя полностью выправить лист, то при некотором уменьшении выпуклости сильным ударом молотка создают выпуклость с обратной (наружной) стороны и продолжают наносить удары с внутренней стороны по краю (углу) коробки.

Для правки сварных конструкций, а также некоторых специальных деталей применяют различные винтовые приспособления.

Исходный металлопрокат, как листовой, так и объемный, не всегда обладает показателями плоскостности, достаточными для качественного выполнения последующих операций деформирования. В таких случаях в качестве предварительной операции используется правка металла. Родственным термином - рихтовка металла - называют разновидность данной операции, в результате которой происходит выравнивание только оси прутка.

Государственными стандартами оговариваются следующие виды допусков формы готового проката:

1. Для прутков круглого и квадратного поперечного сечения - пространственная кривизна и видимая скручиваемость
2. Для прутков квадратного сечения, кроме того - вогнутость и выпуклость граней;
3. Для стальных полос - неплоскостность, серповидность, выпуклость боковых граней.
4. Для листов - неплоскостность.
5. Для лент и рулонов - телескопичность и ребровая кривизна.

В случае высокоточной штамповки все вышеперечисленные дефекты провоцируют ускоренный износ штампов, а точность готовой продукции снижается. Причиной подобных искривлений могут являться также разделительные операции на листовых и сортовых ножницах, когда края листа/полосы или торцы прутков недопустимо искривляются.

Еще больше предпосылок для выполнения правки при горячей штамповке. Готовые поковки искривляются при:

• Выталкивании из полости штампового ручья (особенно часто это происходит с поковками сложной формы);
• Термообработке, после которой в металле возникают внутренние остаточные напряжения;
• Обрезке облоя вследствие неконтролируемой усадки металла.

В технологиях холодной штамповки правка металла выполняется после гибки деталей из высокоуглеродистых или пружинных сталей, а также при холодном выдавливании изделий с длинной стержневой частью. Достаточно распространена также правка и рихтовка металла в виде рулона перед его роспуском на ленты.

Основанием для включения такой операции в технологический процесс производства служат результаты замеров формы деталей, для чего используются либо специальные шаблоны, либо универсальный мерительный инструмент. При незначительных отклонениях иногда допустима ручная рихтовка металла, но в большинстве случаев этого недостаточно.

Разновидности правки металла

Рассматриваемая операция может выполняться в холодном и горячем состоянии. В горячем состоянии правят поковки, которые уже прошли все переходы деформирования, включая и обрезку облоя. Отдельной операции при этом не предусматривают, а производят деформирование в заключительном ручье штампа обрезного пресса (хотя в обоснованных случаях горячая правка металла может быть выполнена и на основном штамповочном оборудовании). Преимуществами такой обработки считаются меньшая энергоемкость, а также благоприятное влияние на структуру и эксплуатационные свойства материала поковки.

Холодная правка в горячей штамповке применяется после того, как отштампованные изделия прошли термическую обработку. Инструмент для выполнения такой операции весьма прост, и по конфигурации рабочей полости полностью соответствует размерам поковки, которые приведены на ее чертеже. Операцию часто производят одновременно в двух плоскостях, что повышает качество готового изделия.

В листовой штамповке правка выполняется:

• После вырубки-пробивки толстолистового металла, когда перерезывание волокон металла заготовки приводит к возникновению внутренних напряжений;
• После свободной гибки (особенно без прижима), для снятия дефектов формы заготовки, которые возникли вследствие пружинения;
• При штамповке напровал, когда искривление металлической заготовки происходит из-за интенсивного трения изделия по матрице;
• После многопереходной вытяжки деталей с фланцами.

В холодной листовой штамповке различают обжатие гладкими, точечными и вафельными штампами. В первом случае ведется плоская поверхностная калибровка, поэтому данный способ эффективен для тонколистовых заготовок из металлов высокой пластичности. Удельные усилия не превышают 100 МПа, а на поверхности готового изделия отсутствуют отпечатки инструмента.

Для заготовок с большей толщиной, а также из металлов повышенной твердости приходится выполнять точечную/вафельную правку. На рабочем инструменте выполняются мелкие насечки в виде зубцов, причем их острия на пуансоне и матрице не должны совпадать. Удельные усилия при этом выше - до 250…300 МПа, зато в результате происходит выправление всех поверхностных дефектов.

Иногда плоскую правку производят перед вальцовкой. Исходный лист или полоса металла прокатывается через несколько правильных роликов (их число всегда должно быть непарным, причем количество верхних, нажимных, роликов всегда на один больше, чем нижних, опорных).

Оборудование для правки

Если данные переходы совмещаются с основными операциями деформирования (как часто бывает при горячей штамповке), то специального оборудования не требуется. Холодную правку металлических прутков или полос выполняют на . Они представляют собой машины горизонтального исполнения, которые работают по принципу ротационной штамповки.

Отличие заключается в том, что давления, создаваемые рабочими роликами, не должны превышать предела пластичности выправляемого материала. Такие машины функционируют в автоматическом режиме, а потому отличаются высокой производительностью. Аналогично правят и прутки, только профиль рабочих роликов в этом случае выполняется не плоским, а соответствующим сечению исходного материала.

Выправить объемные в плане заготовки можно и на прессах. Если удельное усилие не превышает 300 МПа, то применяются винтовые прессы с дугостаторным приводом серии Ф17__. Эффект достигается благодаря высокой скорости соударения плоского штампа (прикрепленного к ползуну) с изделием, которое требует правки. Поскольку распределение давления по всей поверхности одинаково, то одновременно на рабочей плите может находиться несколько одинаковых по габаритным размерам деталей. Это снижает трудоемкость операции.

Наиболее сложной и ответственной является правка деталей после холодного выдавливания. Поскольку деформационное упрочнение материала при этом весьма велико, то удельные усилия могут достигать предела пластичности, т.е. 600…800 МПа и даже более. Ударный характер нагрузки, создающейся винтовым прессом, не обеспечивает должного качества правки из-за инерции материала. Поэтому используются специальные прессы серий К82__ и К83__ с кривошипно-коленным рабочим механизмом. Особенность схемы такого пресса - в возможности обеспечить выдержку детали (до 2…3 с) под давлением при крайнем нижнем положении ползуна оборудования. В результате внутренние напряжения преодолеваются, а деталь выравнивается.

ХОД УРОКА

План

1. Правка металла.

2. Инструменты и приспособления, применяемые при правке металла.

3. Основные правила выполнения работ при правке металла.

4. Типичные дефекты при правке металла, причины их появления и способы предупреждения.

5. Правила безопасности труда при правке металла.

Мы должны научиться делать все так хорошо,

как только можем, и выявлять свои ошибки.

Карл Раймонд Поппер

Здравствуйте, уважаемые студенты!

Прежде чем перейти непосредственно к предмету нашего рассмотрения, это знакомство с технологией правки металла, позволю себе рассказать немного об организации труда, о

том, как оборудовать рабочее место, какие выбрать инструменты и какие использовать

материалы. Итак, начнем….

Оборудование рабочего места – вещь далеко не последняя, хотя многие зачастую вовсе

не уделяют внимания этому моменту. Неважно, что у вас есть в наличии, будь это

небольшой ящик с инструментами или целая мастерская, - порядок должен быть везде. И

от того, как быстро вы найдете нужный вам инструмент, зависит скорость выполнения

той или иной работы. А кроме того, намного приятнее, когда все лежит на своем месте и

всегда под рукой.

Металлопрокат, трубы и листовая сталь из-за неправильных приемов транспортировки

и хранения бывают покороблены, погнуты. Для устранения этих дефектов применяют

Правка – это операция по выпрямлению изогнутого или покоробленного металла, который можно подвергать только пластичные материалы: алюминий, сталь, медь, латунь, титан.

Различают два вида правки металла: правка в холодном состоянии и в горячем. Правку осуществляют

на специальных правильных плитах, которые изготавливают из чугуна или стали.

Правку мелких деталей можно производить на кузнечных наковальнях. Правка

металлов выполняется молотками различных типов в зависимости от состояния

поверхности и материала детали, подвергаемой правке.

При правке заготовок с необработанной поверхностью используют молотки с

круглыми бойками массой 400г. Круглый боек оставляет на поверхности меньшие следы, чем квадратный.

При правке заготовок с обработанной поверхностью используют молотки, имеющие бойки с мягкими вставками (из меди, алюминия), которые не оставляют следов на поверхности. При правке листового материала используют деревянные молотки-киянки, а очень тонкие листы правят деревянными или металлическими брусками –гладилками.

Правку осуществляют несколькими способами: изгибом, вытягиванием и выглаживанием.

Правку изгибом применяют при выправлении круглого (прутки) и профильного материала, которые

имеют достаточно большое поперечное сечение. В этом случае пользуются молотками со стальными бойками. Заготовка располагается на правильной плите изгибом вверх и удары наносят по выпуклым местам, изгибая заготовку в сторону, противоположную имеющемуся изгибу. По мере выправления заготовки силу удара уменьшают.

Правку вытягиванием используют при выправлении листового материала, имеющего выпуклости

или волнистость. Производят такую правку молотками с бойками из мягких металлов или киянками. В этом случае заготовку укладывают на правильную плиту выпуклостями вверх и наносят частые несильные удары, начиная от границы выпуклости, по направлению к краю заготовки. Сила ударов постепенно уменьшается. При этом металл вытягивается к краям заготовки и выпуклость за счет этого вытяжения выправляется.

Правку выглаживанием применяют в тех случаях, когда заготовка имеет очень малую толщину. Выглаживание осуществляют деревянными или металлическими брусками. Заготовку выглаживают на правильной плите, вытягивая материал при помощи гладилок от края неровности к краю заготовки, и за счет вытягивания материала добиваются выравнивания поверхности заготовки.

Инструменты и приспособления, применяемые при правке

Правильные плиты изготавливают из серого чугуна с рабочими поверхностями

1,5×5,0; 2,0×2,0; 1,5×3,0; 2,0×4,0м. На таких плитах правят профильные заготовки и

заготовки из листового и полосового материала, а также прутки из черного и цветного

Рихтовальные бабки применяют для правки рихтовки заготовок из

металлов высокой твердости или предварительно закаленных металлов.

Рихтовальные бабки изготавливают из стальных заготовок диаметром

200..250мм, их рабочая часть имеет сферическую или цилиндрическую форму.

Молотки при правке применяют для приложения силового

усилия в месте правки. В зависимости от физико-механических

свойств обрабатываемой заготовки и ее толщины выбирают

различные типы молотков. При правке заготовок из пруткового и

полосового материала применяют молотки с квадратным и круглым

Для правки обработанных поверхностей применяются молотки с мягкими

вставками из алюминия и его сплавов или меди.

Кувалды представляют собой молотки большой массы (2,0…5,0кг) и

используются для правки круглого и профильного проката большого поперечного

сечения в тех случаях, когда сила удара наносимого обычным слесарным молотком,

недостаточна для выправления деформированной заготовки.

Киянки – это молотки, ударная часть которых выполнена из дерева твердых

пород, ими правят листовой материал из металлов высокой пластичности.

Характерная особенность правки киянками в том, что они практически не

оставляют следов на выправляемой поверхности.

Гладилки металлические или деревянные (из твердых пород дерева: бук, дуб,

самшит) предназначены для выправления (выглаживания) листового материала

небольшой толщины (до 0,5мм). Этот инструмент в процессе обработки, как

правило, не оставляет следов в виде вмятин.

В процессе строительства дома или дачи зачастую появляется необходимость в оборудовании водостоков, канализации, каркасов из металла.

При изготовлении подобных изделий необходимо придать плоской заготовке необходимую пространственную форму. Советы опытных мастеров, как загнуть лист металла в домашних условиях, позволят изготавливать конструкции хорошего качества, которые прослужат долгое время.

Сгибание металла выполняют без сварочных швов, что позволяет избежать коррозии в дальнейшем и получить изделие повышенной прочности. Деформация не требует значительных усилий и выполняется, как правило, в холодном состоянии.

Исключение составляют твердые материалы, вроде дюрали или углеродистых сталей. Технология гибки листового металла разрабатывается соответственно поставленным задачам в таких вариантах, как:

• радиусная,
• многоугловая,
• одноугловая,
• п-образная.

Отдельный случай - сгибание с растяжением. Данную технологию применяют при изготовлении деталей с большими радиусами гибки, небольшого диаметра. При изготовлении деталей своими руками, процесс сочетают с такими операциями, как резка или пробивка.

Для обработки в домашних условиях хорошо подходят мягкие виды металлов и сплавов, такие как латунь, медь, алюминий. Изготовление изделий методом сгибания выполняется на вальцовочных или роликовых станках, либо вручную.

Последняя процедура довольно трудоемкая. Гибку производят при помощи плоскогубцев и резинового молотка. Если лист небольшой толщины, используют киянку.

Как выполнить гибку под прямым углом

Для сгибания скобы из металлического листа потребуется набор инструментов и приспособлений, состоящий из:

• тисков,
• молотка,
• электропилы,
• бруска,
• оправы.

Длина полоски изготавливается по схеме, с тем расчётом, что на каждый загиб должен приходиться запас по 0,5 мм, плюс еще миллиметр на сгибы с обеих сторон. Заготовку помещают в тиски с угольниками. Зажимая её по линии сгиба, обрабатывают молотком.

После этого будущую скобу разворачивают в тисках, зажимают оправой и бруском, формируют другую сторону. Заготовку вытаскивают, отмеряют необходимую длину сторон, выполняя загибы по низу.

Треугольником сверяют правильность угла, подправляя молотком неточности. При выполнении обеих операций, заготовку поджимают бруском и оправой. Готовую скобу подпиливают до нужного размера.

Как изготовить листогибочный станок самому

Для придания металлу нужной конфигурации, жестянщики используют листогиб. Но как поступить мастеру, у которого специального оборудования под рукой нет?

На деле вопрос, как гнуть листовой металл в домашних условиях, решается просто. Достаточно использовать собственную смекалку и элементарные приспособления, чтобы изготовить простенький станок.

Чтобы изготовить сгибатель для металлического профиля, потребуются:

• двутавровая балка 80 мм,
• крепеж (болты),
• петли,
• уголок 80 мм,
• струбцины,
• пара рукояток.

Понадобится также и устойчивый стол, на котором закрепляют готовый станок.

Основу устройства составляет двутавровая балка, к которой двумя болтами прикручивают уголок, удерживающий заготовку в процессе сгибания. Под него методом сварки крепятся три дверные петли. Вторую их часть приваривают непосредственно к уголку.

Чтобы станок легко поворачивался во время сгибания листового металла, к нему с двух сторон приделывают ручки. Струбцинами готовый станок крепят к столу. Перед укладкой заготовки уголок откручивают или приподнимают. Лист прижимают, выравнивают по краю и загибают, поворачивая станок за рукояти. Самодельное устройство годится только для обработки заготовок незначительной толщины.

Сгибание металлического листа при помощи молотка

Для того чтобы выполнить гибку листа толщиной до 1,2 мм под прямым углом, используют простейшие инструменты - плоскогубцы (струбцины) и резиновый молоток.

Обработку производят на ровном деревянном бруске. Линию сгиба прочерчивают при помощи карандаша и линейки. Затем лист зажимают плоскогубцами так, чтобы их концы пришлись точно на линию разметки.

Край постепенно отгибают вверх, продвигаясь вдоль сгиба. После того, как угол приблизится к 90 градусам, лист помещают на брусок и при помощи молотка окончательно выравнивают.

Таким образом изготавливают узкие детали, например кромки из жести.

Совет: резиновый или деревянный молоток используют, чтобы на металле не образовались вмятины. Если сгибание выполняется обычным инструментом, в качестве прокладки нужно взять текстолитовую пластину.

Сгибание листа толщиной до 2 мм удобно проводить на рабочем столе. Металл располагают так, чтобы линия разметки приходилась на кромку. Под обрабатываемый материал подкладывают стальной уголок.

Лист зажимают в тисках при помощи двух деревянных брусков. Сгибание производят при помощи молотка, простукивая металл от одного конца к другому. Край листа при этом направляют вниз так, чтобы в итоге он полностью лег на закрепленный по краю стола уголок. Этим способом изготавливают изделия любой ширины, в том числе ящики или мангалы.

Изготовление трубы без применения станка

Домашние умельцы изобрели массу способов сгибания металлического листа в трубу без применения станка.

Предлагаем рассмотреть простейший вариант с использованием походящей по размерам болванки. Изготавливают её из старой трубы подходящего диаметра.

Лист металла раскладывают на полу, отрезают от него кусок нужной длины. Чтобы определить нужный размер, требуемый диаметр трубы умножают на 3,14 и прибавляют 30 мм на шов.

К болванке с двух сторон приваривают перпендикулярно одна к другой по паре трубок. В их отверстия должен свободно вставляться лом.

Чтобы воспользоваться приспособлением, потребуются усилия трех человек. Болванку укладывают на край листа. Один человек встает сверху, двое других накручивают металл на болванку, проворачивая лом на 90 градусов.

С правки металла начинаются, практически, все «металлические работы». Счастливым исключением является тот случай, когда вы получаете со склада совершенно новый лист или кусок профиля.

Правке подвергаются:

• стальные листы из цветных металлов и их сплавов;
• стальные полосы;
• трубы;
• прутковый материал и проволока.

Правке подвергаются, также, металлические сварные конструкции.

Станок «GOCMAKSAN STORM 1601».

Определение термина «правка металла»

Правка металла — это операция, которая заключается в устранении дефектов деталей и заготовок: кривизны (выпуклости или вогнутости), неровностей (искривления, коробления и т. п.) и т. п. Она заключается в сжатии выпуклого слоя металла или расширении вогнутого и осуществляется действием давления на какую-либо часть заготовки или детали.

Способы и методика правки

Различают два основных метода правки любых металлов:

• вручную. Выполняется с помощью молотка на наковальнях , стальных правильных плитах и т. п.
• машинный. Производится на правильных машинах (прессах или вальцах).

Металл правят в холодном или нагретом состоянии. Выбор определяется величиной прогиба и его размером и материалом заготовки.

При правке металла большое значение имеет:

• правильность выбора места, по которому следует наносить удары;
• соизмерение силы удара с величиной кривизны металла. Её следует уменьшать по мере перехода от максимального изгиба к минимальному.

При большом изгибе полосы «на ребро» удары следует наносить носком молотка. Это приведёт к односторонней вытяжке (удлинению) места изгиба. Полосы, представляющие собой «скрученный изгиб», правят по направлению раскручивания. Проверка осуществляется на начальной стадии «на глаз», а по окончании – на поверочной плите или лекальной линейкой. Металлические прутки следует править на наковальне или плите от края к середине.

Задержимся на рассмотрении правки листового металла, т. к. это — самая сложная операция. Лист металла следует положить на плиту выпуклостью вверх. Удары молотком будем наносить от края листа в сторону деформированной его части. Под действием направленных ударов ровная часть листа будет вытягиваться, а выпуклая — выправляться. При правке листов закаленного металла следует наносить частые, но несильные удары носком молотка по направлению от вогнутости к ее краям. При этом верхние слои металла будут растягиваться, и дефект детали будет устранён.

Станок «GT-4-14».

Применяемое оборудование и инструмент

Для правки металла используется следующее оборудование:

• правильная плита;
• рихтовальные бабки.

В качестве инструмента используются молотки, имеющие круглые, радиусные или вставные из мягкого металла бойки. Тонкий листовой металл правят деревянным молотком (киянкой).