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:
- Волна.
- Вмятина.
- Выпуклость.
А также некоторые другие.
Виды правки металла
Операция подразделяется на два подвида:
- Ручная.
- Машинная.
Ручная правка и рихтовка металла применяется в домашних мастерских и при изготовлении уникальных изделий. Набор инструмента несложен, но требуется высокая квалификация рабочего — правильщика.
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.
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.
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.
Для правки тонколистового металла используют протяженные поверхности металлических или деревянных брусков-гладилок. Заготовку разглаживают с разных сторон, постепенно усиливая нажим.
Периодически надо переворачивать полосу, чтобы не возникла выпуклость в другую сторону. При наличии нескольких выпуклостей в начале следует выправить концы полосы, а потом переходить к середине.
Мягкие бойки для рихтовки не применяют. Их делают из высокопрочного сплава и придают округлую форму или скругляют острую сторону.
Чтобы выправить закаленный металл, удары направляют по вогнутому участку детали. С растяжением материала на вогнутой стороне заготовка будет распрямляться. Операцию проводят на имеющей полусферическую форму рихтовочной бабке, по которой деталь постепенно передвигают вверх и вниз.
Чтобы выправить закаленный угольник с нарушением прямого угла, разработано два приема. Если угол превратился в острый, удары направляют возле внутреннего угла. Если же угол превратился в тупой, удары направляют в зону у вершины внешнего угла. Материал в зоне воздействия растягивается и прямой угол восстанавливается.
Способ аналогичен работе с полосой. Неровности маркируются мелом, заготовка располагается выпуклостью вверх. Удары направляются от периферии дефекта к его центру.
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.
Здесь применяют способ раскручивания. Один конец спирали фиксируют в закрепленных на правильной плите тисках, другой — в ручной струбцине.
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.
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.
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.
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.
Наличие кривизны у деталей проверяется на глаз или же подлежащую правке деталь кладут на плиту и по зазору между плитой и деталью определяют есть ли кривизна. Изогнутые места отмечают мелом.
При правке нужно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Удары должны быть меткие, соразмерные с величиной кривизны, и постепенно уменьшаться по мере передвижения от наибольшего изгиба к наименьшему. Работа считается законченной, когда все неровности исчезнут и деталь окажется прямой, что можно проверить наложением линейки. Выпрямленную деталь или заготовку необходимо правильно располагать на плите. Работать следует в рукавицах.
Правка полосового металла. Осуществляется в следующем порядке: обнаруженный изгиб отмечают мелом, после чего искривленную деталь берут за конец левой рукой и кладут на плиту или наковальню изогнутой частью кверху. В правую руку берут молоток и наносят удары по выпуклым местам широкой стороны, производя сильные удары по наибольшей выпуклости и уменьшая их в зависимости от величины изогнутости; чем больше кривизна и толще полоса, тем сильнее нужно наносить удары, и наоборот, по мере выпрямления полосы ослаблять их, заканчивая правку легкими ударами. Силу ударов следует уменьшать с уменьшением величины пятен.
При правке полосу по мере необходимости надо поворачивать с одной стороны на другую, а закончив правку широкой стороны, приступать к правке ребра. Для этого нужно повернуть полосу на ребро и наносить вначале сильные удары, а по мере устранения кривизны все слабее и слабее по направлению от вогнутого очертания к выпуклому. После каждого удара полосу следует поворачивать с одного ребра на другое.
Устранение неровностей проверяют на глаз, а более точно - на разметочной плите по просвету или наложением линейки на полосу.
Выправленный материал может иметь дефекты в основном из-за неправильного определения места, по которому нужно наносить удары, неравномерного уменьшения силы удара; отсутствия должной меткости при ударе; оставления забоин и вмятин.
Заготовки, отрезаемые на станках, обычно бывают по краям покороблены и имеют волнистую форму. Правка их производится несколько иначе. Перед правкой покоробленные места обводят мелом или простым графитовым карандашом. После этого заготовку кладут на плиту, прижимают ее левой рукой, а правой начинают наносить удары молотком рядами по всей длине полосы, постепенно переходят от нижней кромки к верхней. Удары наносят сначала сильные, а по мере перехода к верхнему краю с меньшей силой, но чаще.
Правка листового металла. Это более сложная операция. Образующиеся на заготовках выпуклости чаще всего разбросаны по всей поверхности листа или же находятся в середине, поэтому при правке заготовок с выпучинами нельзя наносить удары молотком по выпуклому листу, так как от этого они не только не уменьшатся, а, наоборот, еще больше вытянутся (рис. 93, б).
Перед тем как приступить к правке заготовок с выпучинами, нужно проверить и установить, где больше вытянут металл. Выпуклые места в виде выпучин обвести карандашом или мелом. После этого положить заготовку так, чтобы ее края лежали всей поверхностью, а не свешивались. Затем, поддерживая лист левой рукой, правой наносят ряд ударов молотком от края листа по направлению к выпуклости.
Удары по мере приближения к выпуклости нужно наносить все слабее, но чаще.
Правка тонких листов производится деревянными молотками-киянками, а очень тонкие листы кладут на ровную плиту и выглаживают гладилками.
Правка пруткового материала. Короткие прутки правят на правильных плитах, нанося молотком удары по выпуклым местам и искривлениям. Устранив выпуклости, добиваются прямолинейности, нанося легкие удары по всей длине прутка и поворачивая его левой рукой. Прямолинейность проверяется на глаз или по просвету между плитой и прутком.
Сильно пружинящие, а также очень толстые заготовки правят на двух призмах, нанося удары через мягкую прокладку во избежание забоев на заготовке. Если же усилия, развиваемого молотком, недостаточно для выполнения правки, то применяют ручные или механические прессы. В этом случае заготовку устанавливают на призмы выпуклой частью вверх и давят на изогнутую часть.
Правка (рихтовка) закаленных деталей. После закалки стальные детали иногда коробятся. Правка закаленных деталей называется рихтовкой. Точность рихтовки может быть достигнута в пределах от 0,01 до 0,05 мм.
В зависимости от характера рихтовки применяют различные молотки: при рихтовке точных деталей, на которых следы ударов молотка не допустимы, применяют мягкие молотки (из меди, свинца). Если же при рихтовке приходится вытягивать, удлинять металл, применяют стальные молотки весом от 200 до 600 г с закаленным бойком или специальные рихтовальные молотки с острыми бойками.
Изделия толщиной не менее 5 мм, если они прокалены не насквозь, а только на глубину 1-2 мм, имеют вязкую сердцевину, поэтому рихтуются сравнительно легко, и их можно рихтовать, как сырые детали, т. е. наносить удары по выпуклым местам.
Тонкие изделия (тоньше 5 мм) всегда прокаливают насквозь, поэтому рихтовать их нужно не по выпуклым, а, наоборот, по вогнутым местам. Волокна вогнутой части детали растягиваются, удлиняются от ударов молотка, а волокна выпуклой части сжимаются и деталь выдавливается.
На рис. 94 показана правка угольника. Если угольник имеет острый угол, то рихтовать его нужно у вершины внутреннего угла, если же тупой угол, то у вершины наружного угла. Благодаря такой рихтовке ребра угольника вытянутся и он примет правильную форму с углом 90°.
Рис. 94. Приемы правки (рихтовки) закаленных деталей угольников
В случае коробления изделия по плоскости и узкому ребру рихтовка выполняется отдельно: сначала по плоскости, а потом уже по ребрам.
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).
Различные заготовки и изделия имеют выпучины, волнистость, искривления и другие неровности. Рихтовка и правка исправляет обнаруженные дефекты.
Правка — это выравнивание незакаленных деталей, заготовок и листов. Относительно простой процесс, возможно выполнение в домашних условиях.
Перед началом правки проверяется кривизна заготовок и деталей. Делается это, прикладывая к детали металлическую линейку (на ребро) или на глаз. Края выгнутых мест отмечаются мелом.
Правка ведется на ровных надежных подкладках или на правильной плите. Нужно правильно выбрать места для нанесения ударов. Удары наносят с силой, соразмерной с величиной кривизны. Постепенно уменьшают силу удара при переходе от большего изгиба к меньшему.
Правка прутков и полосового металла выполняется в следующем порядке:
- отмечаются границы изгибов с выпуклой стороны;
- в правую руку берется молоток, на левую надевается суконная рукавица ();
- прут или полоса кладется на наковальню или на правильную плиту вверх выпуклостью. Удары наносятся по выпуклости к средней части от краев изгиба. По мере исправления изгиба сила ударов уменьшается, при необходимости прут или полоса переворачивается. Если у них имеется несколько изгибов, то сначала выправляют изгибы, расположенные ближе к краям, а потом те, что в середине;
- проверяются результаты правки — прикладыванием линейки или на глаз.
Правка металлических заготовок или листов
Правка металлических заготовок или листов нужна, когда на них имеется выпуклость или волнистость.
Порядок правки заготовок и листов с волнистостью следующий:
- мелом обводятся границы участков волнистости;
- заготовка или лист кладется на наковальню или на правильную плиту таким образом, чтобы не было свисания краев;
- заготовка или лист прижимаются к наковальне или к правильной плите, и начинается правка;
- удары наносят с помощью молотка к краю от середины. Силу ударов уменьшают при приближении к краю. Запрещается нанесение повторных ударов в одно и то же место.
Правка выпучин на металлических листах производится в следующей последовательности.
- Мелом обводятся границы выпучин.
- Заготовка или лист кладется на наковальню или плиту выпуклостью наружу, не допуская свешивания краев.
- Правка начинается от ближайшей к краю выпучине.
- После этого наносятся удары со второго края. Наносятся частые, но не сильные удары. Силу ударов под конец правки уменьшают. Запрещается нанесение нескольких ударов по одному месту.
Когда на металлическом листе рядом располагаются несколько выпучин, то выпучины с помощью молотка соединяются в одну, а после она правится по вышеописанной технологии.
Выпучины и волнистость тонких металлических листов и заготовок правятся киянками, свинцовыми, латунными или медными молотками. Очень тонкие листы кладутся на ровную плиту и выглаживаются деревянными или металлическими брусками.
Во время правки деталей, заготовок и металлических листов нужно соблюдать требования техники безопасности. Надевают рукавицы, чтобы избежать травм от ударов. Обрабатываемые детали, заготовки и листы нужно крепко удерживать на наковальне или правильной плите, чтобы избежать их соскакивания.
ОБОРУДОВАНИЕ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРАВКИ
§ 1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Правка может быть осуществлена как на специализированном оборудовании, так и на оборудовании общего назначения. Выбор того или иного типа оборудования или машины определяется мно-гими условиями, в число которых входят характер (серийный, еди-ничный) и особенности технологии производства, род выпускаемой продукции, технические требования, предъявляемые к ней, произ-водительность и экономическая целесообразность использования определенного вида оборудования и др.
Для правки проката применяют в основном четыре типа пра-вильных машин: правильные прессы с механическим или гидрав-лическим приводом; роликовые сорто- и листоправйльные машины, машины для правки прутков и труб с косорасположенными роли-ками; растяжные правильные машины.
Правильные прессы применяют главным образом для правки крупносортного проката (круглого, квадратного и других профилей), крупных балок, швеллеров и труб диаметром более 200—300 мм. Кроме того, на них выполняют дополнительную правку рельсов, невыправленных на роликоправйльных машинах. Иногда на прессах небольшой мощности правят мелкосортный прокат. Холодную правку толстых листов и полос осуществляют на специализированных листоправйльных гидравлических прессах.
На роликовых правильных машинах правят мелко и среднесортный прокат разных профилей, а на роликовых листоправильных машинах — листы, полосы и ленты неболь-ших толщин.
Правку листов, в особенности из специальных сталей и спла-вов, а также из цветных металлов и сплавов, успешно выполняют на растяжных правильных машинах.
Ротационные косовалковые и растяжные пра-вильные машины широко применяют также и для правки прессованных труб и прутков простого и сложного профиля.
Поковки, изготовленные свободной ковкой, правят обычно на основном кузнечном оборудовании— крупные поковки на гидрав-лических прессах, мелкие — на паровоздушных и пневматических ковочных молотах. В редких случаях после термической обра-ботки крупные поковки или детали из них правят на специальных прессах. Штампованные поковки в необходимых случаях правят в зависимости от условий производства на самом разнообразном кузнечно-прессовом оборудовании, а также на специализирован-ных правильных автоматических и полуавтоматических станках и прессах. Детали, штампуемые из листа, правят на механических прессах различных конструкций.
§ 8. РАСТЯЖНЫЕ ПРАВИЛЬНЫЕ МАШИНЫ. МАШИНА ДЛЯ ПРАВКИ ПОЛОС И ДЕТАЛЕЙ, СОВМЕЩЕННАЯ С НАГРЕВОМ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕМ
Растяжные правильные машины. Правка растяже-нием применяется для прутков и труб фасонного сечения, получен-ных методом прессования (выдавливания через матрицу), и для листов повышенного качества. Прессованием получают фасонные прутки и трубы из алюминия и его сплавов, меди и ее сплавов, ти-тана и сталей, включая жаропрочные. Холодной правке подвер-гаются прутки и трубы из легких и медных сплавов. Правку из-делий из высокопрочных и жаропрочных сплавов осуществляют в горячем состоянии.
Правке растяжением подвергают листовой прокат из алю-миниевых сплавов и низкоуглеродистой стали, а также листы из специальной стали— нержавеющей, высокопрочной и др. Этот вид правки применяется главным образом при производстве тонколи-стового проката. Правке растяжением стали подвергать и листы толщиной до 20 мм и более. Правка растяжением благоприятно влияет на технологические свойства листов, подвергающихся по-следующей холодной листовой штамповке. При пластическом растяжении листов в процессе правки снимаются структурные изме-нения в металле, вызванные старением.
Прессованные прутки и трубы обычно не только искривлены, но и скручены вдоль оси. Для исправления скручивания растяж-ные правильные машины снабжаются раскрутными головками. Сильно скрученные прутки раскручиваются перед растяжением на раскрутных машинах, имеющих 2—3 раскрутные головки.
Правку растяжением на правильно-растяжных машинах осу-ществляют при относительном удлинении 1—3 %. Так как при этом в металле прутков возникают напряжения, несколько пре-восходящие предел текучести, то выпрямляемый металл упроч-няется. Поэтому с целью упрочнения металла все шире применяют растяжку не только прессованных, но и прокатных штанг. Для упрочнения прутки растягивают на 10—25 %, в результате чего резко повышается прочность и твердость металла.
Правка горячекатаных прутков на правильно-растяжных ма-шинах в ряде случаев успешно заменяет процесс протяжки на воло-чильных станах с целью калибровки и упрочнения. Растянутые выправленные прутки получаются одинакового диаметра по всей длине и упрочненными. Перед правкой горячекатаные прутки от окалины не очищают, так как окалина в процессе растяжения от-стает от поверхности прутков и легко удаляется.
Растяжная машина для холодной правки прутков и труб пока-зана на рис. 5.13. Она состоит из станины с двумя прямоуголь-ными ступенчатыми колоннами 3, главного гидравлического ци-линдра / для привода передней головки 2, задней головки 5 и ме-ханизмов загрузки и выгрузки металла, смонтированных на спе-циальных тележках 4.
Передняя головка 2 предназначена для зажима одного конца выпрямляемого изделия и растяжения изделия после правки кручением. В корпус головки вмонтированы четыре подушки, по ко-торым могут перемещаться клинья с прикрепленными к ним за-жимными губками. Привод клиньев осуществляется от четырех пневматических цилиндров, прикрепленных к корпусу. С помощью этих цилиндров производится предварительный зажим конца прут-ка или трубы. При растяжении изделия происходит самозатягивание клиньев, обеспечивающее требуемый зажим. Головка пере-мещается по рельсам станины на катках.
Задняя раскручивающая головка 5 предназначена для зажима второго конца трубы или прутка и его поворота на требуемый угол. Она также может перемещаться вдоль станины. Перемеще-ние головки осуществляется от отдельного привода. Фиксация го-ловки в определенном положении на станине осуществляется с помощью специального устройства, состоящего из четырех пнев-матических цилиндров и клиньев, зацепляющихся с прямоуголь-ными пазами колонн.
ГЛАВА VI. РАБОЧИЙ И КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПРАВКИ
§ 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К РАБОЧЕМУ ИНСТРУМЕНТУ
Рабочие инструменты для правки, в зависимости от вида ис-пользуемого оборудования и технологического процесса, весьма разнообразны.
Основными видами рабочего инструмента являются: ролики при правке на роликоправильных машинах, валки — на косо-валковых ротационных правильных машинах, штампы — на механических кривошипных и винтовых фрикционных прессах, винтовых прессах с дугостаторным приводом, а также на штам-повочных молотах. При правке на ковочных молотах рабочим инструментом являются бойки, один из которых верхний, дру-гой — нижний. При правке на гидравлических и механических кривошипных правильных прессах рабочим инструментом чаще всего служат призмы. Для растяжных машин рабочим инстру-ментом являются зажимные губки.
Кроме основного рабочего инструмента, при правке часто бы-вает необходим вспомогательный рабочий инструмент: пра-вильные молотки, подкладки, ломики для кантовки, разнообразные клещи и др.
