Правка и гибка металла

Правка и гибка металла

Слесарная правка применяется обычно для выравнивания искривленной формы заготовок и деталей. Правку выполняют вручную или на правильных валках, прессами, на листоправйльных и углоправйльных станках и т. д.

Правку вручную осуществляют на правйльной чугунной плите или на кузнечной наковальне слесарными деревянными или металлическими молотками. Тонкий листовой материал правят на правильных плитах. При правке листового материала толщиной менее 1 мм применяют деревянные или стальные бруски, которыми приглаживают листы на правйльной плите. При правке листов толщиной более 1 мм применяют деревянные или металлические молотки.

При ручной правке листового материала вначале выявляют все выпуклости и отмечают их мелом, затем лист укладывают на правильную плиту так, чтобы выпуклости находились сверху. После этого начинают наносить удары молотком с одного края листа в направлении выпуклости, а затем с другого края. Удары молотка должны быть не очень сильными, но частыми. Молоток следует держать крепко и наносить удары по листу центральной частью бойка, не допуская никаких перекосов, так как при неправильных ударах на листе могут появиться вмятины или другие дефекты.

Полосовой материал правят на правйльных плитах ударами молотка; прутковый материал круглого сечения правят на специальном правйльно-калибровочном станке.

Вмятины на крыльях, капоте и кузове автомобиля выправляют сначала при помощи фигурных рычажков, затем под вмятину устанавливают болванку или оправку и ударами металлического или деревянного молотка выправляют вмятину.

Гибка металла применяется для получения необходимой формы изделий из листового, пруткового материала, а также из труб. Гибку осуществляют ручным или механическим способом.

При гибке ручным способом предварительно размеченный металлический лист устанавливают в приспособление и зажимают в тисках, после чего наносят удары по выступающей из приспособления части деревянным молотком.

Трубы гнут ручным или механическим способом. Трубы больших размеров (например, трубу глушителя) обычно гнут с предварительным подогревом в местах изгиба. Трубы небольших размеров (трубки систем питания и тормозной) гнут в холодном состоянии. Для того чтобы при гибке не сплющивались стенки трубы, а в местах изгиба не изменялось сечение, трубу предварительно заполняют мелким сухим песком, канифолью или свинцом. Чтобы получить нормальное закругление, а ь месте изгиба труба была круглой (без складок и вмятин), нужно правильно выбрать радиус изгиба (большему диаметру трубы соответствует больший радиус). Для гибки в холодном состоянии трубы должны быть предварительно отожжены. Температура отжига зависит от материала трубы. Например, медные и латунные трубы отжигают при температуре 600—700 °С с последующим охлаждением в воде, алюминиевые при температуре 400—580 °С с последующим охлаждением на воздухе, стальные при 850—900 °С с последующим охлаждением на возухе.

Рис. 43. Роликовое приспособление для гибки труб

Гибку труб производят при помощи различных приспособлений. На рис. 43 показано роликовое приспособление Механическую гибку труб осуществляют на трубогибочных, кромкогнбочных станках, универсально-гибочных прессах.

Слесарю очень часто приходится выполнять операцию, связанную с пластическим деформированием металла, – гибку. Ни одна слесарная работа, пожалуй, без нее не обходится. При сгибании металла его волокна испытывают одновременно и сжатие и растяжение. Поэтому в ходе гибки нужно соблюдать определенные правила, чтобы пластическая деформация изгиба не перешла в разрыв:

– не следует выбирать радиус загиба меньше, чем толщина заготовки, это может привести к тому, что на металле появятся трещины или он сомнется на внутренней стороне загиба;

– не стоит гнуть заготовки из стального прутка диаметром больше 10 мм. Полосовую сталь для такой операции лучше выбрать толщиной до 7 мм, а стальные листы – до 5 мм.

Известно, что листовой металл легче гнуть, если его предварительно подогреть. А что делать, если такой возможности нет? Можно обойтись и без подогрева. На внешней поверхности в зоне сгиба необходимо нанести поперечные риски – лист согнется значительно легче.

Гнуть слесарю чаще всего приходится либо полосовую сталь, либо трубы. Приемы работы с этими двумя видами металла существенно различаются.

Гибка полосовой стали

Полосовую сталь удобнее всего гнуть в слесарных тисках. Для этого нужно установить заготовку таким образом, чтобы сторона с нанесенной на нее риской места загиба была обращена к неподвижной губке тисков. Риска должна выступать над губкой примерно на 0,5 мм. Удары наносить следует тоже в направлении неподвижной губки тисков (рис. 18).

Рис. 18. Приемы гибки полос: а – порядок гибки; б – гибка острого угла.

Рис. 18 (продолжение). Приемы гибки полос: в – изготовление скобы; г – изготовление хомутика.

Для того чтобы загнуть полосу под острым углом, необходимо воспользоваться оправкой, которая соответствует требуемому углу загиба. Ее нужно зажать в тисках вместе с заготовкой, расположив высокой стороной к ней, и загнуть ударами молотка.

Для изготовления из полосовой стали скобы применяется брусок-оправка, равный по толщине проему скобы. Его нужно зажать в тисках вместе с полосой стали и легкими ударами молотка загнуть одну сторону скобы. Затем вложить брусок внутрь скобы и, снова зажав в тисках, отогнуть другую сторону.

Для крепления труб и металлических стержней различного назначения часто используется хомут из полосовой стали. Он также изготавливается на тисках. Для этого нужно взять круглую оправку нужного диаметра, зажать ее в тисках и двумя плоскогубцами загнуть на ней полоску стали необходимой ширины и длины.

Затем оправку нужно освободить из губок тисков и, зажав в них отогнутые концы хомутика, придать ему окончательную форму. Лучше наносить удары молотком не по самому хомутику (чтобы не оставить на нем забоев, вмятин и царапин), а через медную пластинку небольшой толщины, которая хорошо перераспределяет усилие удара. Если нужен хомутик полуоткрытый, то его доводку удобно производить на плите.

Полосовая гибка часто применяется при гибочных соединениях деталей. Они носят самый различный характер и применяются достаточно широко. Соединение может быть целиком гибочным, когда крепежное усилие создается изгибом одной или обеих деталей, а может играть вспомогательную роль и усиливать, например, резьбовое соединение, как стопорная шайба или шплинт в соединении гайка-болт (рис. 19).

Если домашняя мастерская оборудована настольным ручным прессом, имеющим усилие 5–10 кН, то его можно оснастить очень производительными штампами, с помощью которых легко придавать металлическим листам изгиб нужного профиля. На основание пресса устанавливают матрицу с заранее выбранным профилем, а верхнюю силовую часть пресса оборудуют пуансоном, соответствующим форме матрицы (рис. 20).

Рис. 19. Примеры гибочных соединений при сборке.

Рис. 20. Гибка заготовок с помощью гибочного штампа.

При изготовлении штампов следует помнить, что ширина пуансона должна быть меньше ширины «ручья» матрицы на удвоенную толщину металлической заготовки.

В тех случаях, когда требуется изогнуть стальную полосу на ребро, используется роликовое приспособление (рис. 21).

Рис. 21. Гибка стальной полосы на ребро.

При работе с ним следует учитывать, что верхняя прорезь бруска основания должна точно соответствовать размерам полосы. Кроме того, верхнюю часть полосы, которая будет испытывать деформацию растяжения, а также рабочий ролик нужно смазать маслом.

Заготовки из стальных прутков удобно гнуть на простейшем приспособлении, которое представляет собой два штифта различного диаметра, ввернутых в металлическую плиту-основание. Пруток нужно вставить в промежуток между штифтами и оборачивать его вокруг штифта большего диаметра. При необходимости можно использовать молоток (если пруток слишком толстый или короткий). Недостаток этого приспособления в том, что оно позволяет получать изгибы только одного диаметра (соответствующего диаметру большого штифта). Впрочем, при желании его можно усовершенствовать, сделав штифты сменными.

Гибка труб

При слесарных работах часто требуют замены всякого рода трубочные соединения, которые используются для подвода к различным механизмам масла, воздуха, топлива или воды. Кроме того, домашнему слесарю порой приходится производить ремонт и замену коммуникационных трубопроводов (или сооружение новых, например на дачном участке). При этом в трубопроводах не всегда удается избежать острых и тупых углов (прямой угол можно собрать с помощью всевозможных сгонов, муфт и т. д.), а это значит что придется заниматься гибкой труб.

Трудность этой операции заключается в том, что труба при изгибании может сломаться, смяться и заготовка придет в негодность. Чтобы этого не случилось, трубу (если она не оцинкованная) предварительно забивают наполнителем (мелкий сухой песок или расплавленная канифоль) и нагревают в месте изгиба. В некоторых случаях можно наполнить трубу водой и заморозить (естественно, без последующего нагревания). Вместо наполнителя иногда используются плотно навитые стальные пружины, которые загоняются внутрь трубы на место изгиба. Но следует все же учесть, что в нагретом состоянии трубы гнутся значительно легче.

До какой температуры нужно нагревать трубы перед тем, как их гнуть? Как ее измерить? Никаких приборов для измерения температуры нагрева не требуется, она определяется визуально, на глаз. Стальные трубы следует нагревать до ярко-красного цвета, алюминиевые – до тех пор, пока не начнет обугливаться приложенная к трубе бумага. Вопрос о том, нужно ли в каждом конкретном случае использовать наполнитель или нет, решается в зависимости от того, какого радиуса изгиб нужно получить. Если радиус меньше 50 мм, то трубы диаметром до 20 мм можно гнуть без наполнителя и в холодном состоянии. Медные и латунные трубы перед гибкой необходимо отжечь в зоне загиба. Если приходится гнуть сварную трубу, то сварной шов (как наиболее уязвимую ее часть) следует расположить так, чтобы он не пришелся ни на растянутую, ни на сжатую сторону.

Самое простое приспособление для изгибания труб – металлическая плита с отверстиями, в которых располагаются штифты таким образом, чтобы получить трубу нужной конфигурации, а изгиб – подходящего радиуса. Это напоминает приспособление для гибки металлического прутка. Однако у этого приспособления имеются два очень значительных минуса. Во-первых, не всегда можно добиться чистого изгиба в одной плоскости. А во-вторых, если сгибаемая труба слишком коротка, то может просто не хватить физической силы.

Более совершенное приспособление для гибки труб представляет собой вертикально установленную двойную плоскопараллельную пластину, которая имеет кривизну необходимого загиба (рис. 22, а).

Рис. 22. Приспособления для гибки труб: а – плоскопараллельная пластина: 1 – плита; 2 – пластина; 3 – хомут; 4 – труба; б – станок Вольнова: 1 – металлический верстак; 2 – изгибаемая труба; 3 – хомут; 4 – съемный ролик-шаблон; 5 – подвижный ролик; 6 – рукоятка со скобой.

Трубу необходимо зажать в хомутике и гнуть вниз по пазу пластины, ширина которого соответствует внутреннему диаметру трубы.

Ну и, пожалуй, самым совершенным приспособлением для гибки труб в домашних условиях является специальный станок Вольнова, который не только не даст «убежать» трубе в трехмерное измерение, но и благодаря подвижному ролику и нескольким съемным роликам-шаблонам различных радиусов позволит производить практически все типы изгибов (рис. 22, б). Работает станок Вольнова следующим образом: длинную сторону трубы надо заложить под хомутик верстака, изгибаемое место смазать любым смазочным маслом (для лучшего скольжения подвижного ролика) и загибать короткую сторону.

Необходимо отметить, что гибка труб, особенно большого диаметра, ручным способом – операция малопроизводительная и тяжелая, и если есть возможность обойтись без изогнутых труб, то лучше ею воспользоваться.