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.

Глубокие вмятины, образовавшиеся в результате значительных местных деформаций, имеют растянутую поверхность металла. В результате этого при правке вмятины образуются неровности металла - выпучины. Выпучины могут также возникнуть из-за растяжения металла при неправильной выколотке или рихтовке.

Устраняют выпучины холодной или горячей правкой.

Холодную правку выполняют следующим образом.

При наличии на детали одной выпучины ее устраняют путем сгона за счет растяжки металла по концентрическим кругам или по радиусам от выпучины к неповрежденной части металла, силу ударов молотка следует увеличивать по мере удаления от границ выпучины.

Схема устранения выпучины при холодной правке показана на рисунке. Кружками обозначены места нанесения ударов молотком, а стрелками - направление правки.

Рис. Схема устранения выпучины при холодной правке

При наличии на детали нескольких находящихся рядом выпучин вначале необходимо растянуть участок поверхности между ними, сводя все выпучины в одну, а затем (в зависимости от формы образовавшейся выпучины) определить места дальнейшей растяжки и произвести окончательную правку поврежденного участка.

Для ускорения правки глубоких выпучин с большим растяжением металла допускается просверлить выпучину в нескольких местах, произвести правку поврежденного участка, после чего заварить просверленные отверстия и зачистить места сварки.

Отремонтированный холодной правкой участок детали становится более выпуклым по сравнению с нормальной его формой, но имеет правильные очертания кривизны.

Вместе с тем этот способ устранения вмятин трудоемкий, сильно растягивает и упрочняет металл (в результате наклепа), что отрицательно влияет на его пластические свойства. Поэтому применяют холодную правку выпучин, как правило, для ремонта незначительно растянутых участков детали.

Горячую правку выпучин выполняют двумя способами:

• стягиванием металла с помощью нагрева
• стягиванием металла с помощью нагрева и осаживания

Для стягивания металла с помощью нагрева необходимо нагреть выпучину пламенем газовой горелки до вишнево-красного цвета. Размер нагретого участка не должен превышать размера выпучины. При этом в разогретом пятне металла возникают напряжения сжатия, действующие по всем направлениям, что приводит к посадке металла и правке выпучины. Кроме сплошного нагрева можно применять нагрев выпучины кольцами или полосами. Видимая ширина зоны нагрева колец в этом случае должна быть 10…12 мм, а полосы (одна или две) должны проходить через центр выпучины. Если после первого нагрева неровность металла не удается полностью устранить, производят повторный нагрев выпучины в последовательности, показанной на рисунке.

Рис. Последовательность повторного нагрева поверхности выпучины при стягивании

Для стягивания металла с помощью нагрева и осаживания необходимо нагреть пламенем газовой горелки до вишнево-красного цвета самый высокий участок выпучины и осадить его с помощью плоской поддержки и киянки. Нагревая и осаживая остальные участки выпучины в последовательности, показанной на рисунке, окончательно выравнивают поврежденный участок детали.

Процесс стягивания следует проводить осторожно, чтобы не осадить металл слишком сильно, так как небрежное и неправильное стягивание приводит к появлению больших напряжений в металле, чрезмерному изменению толщины листового материала и усложняет последующую рихтовку детали.

Рис. Стягивание металла с помощью нагрева и осаживания: А - направление ударов киянки; Б - место нагрева

Растянутые участки металла чаще всего встречаются на крыльях автомобиля (бортах крыльев), имеющих аварийные повреждения.

Растянутый борт крыла ремонтируют одним из следующих способов:

• набором складок гофра с последующим их осаживанием в холодном состоянии, если борт не глубокий и не сильно растянут;
• набором складок гофра с последующим их осаживанием в нагретом состоянии, если борт глубокий и сильно растянут;
• вырезкой лишнего металла из борта.

При ремонте осаживанием в холодном состоянии работу следует выполнять в такой последовательности:

• сжать крыло до образования на растянутом участке V-образной складки гофра и получения правильной формы крыла, для облегчения образования складки борт на растянутом участке оттянуть рукой;
• продолжая сжимать крыло, наносить удары вытяжным молотком или киянкой по складке гофра, постепенно уменьшая нажатие. Удары молотка или киянки сжимают растянутый участок борта, и, если растяжение небольшое, крыло в этом месте принимает правильную форму.

Таким же способом стягивают остальные растянутые участки до получения правильной формы крыла.

Последовательность работ при ремонте осаживанием с нагревом та же, что и при ремонте осаживанием в холодном состоянии. Складку гофра в этом случае следует нагревать пламенем газовой горелки до вишнево-красного цвета, а осадку производить вытяжным молотком с помощью подставленной под складку поддержки. Нажим на крыло при осадке гофра должен быть таким, чтобы не позволить гофру свободно распрямиться и чтобы в месте гофра не образовалась загнутая складка. Если одного нагрева и осаживания гофра будет недостаточно, операцию повторять до тех пор, пока форма борта не станет правильной.

Контроль правки гофров в холодном и нагретом состоянии осуществлять с помощью шаблонов.

Ремонт крыла вырезкой лишнего металла из борта выполняют в следующем порядке:

• наметить мелом по шаблону растянутый участок крыла;
• сжать крыло до образования на растянутом участке V-образной складки гофра и получения;
• разрезать ножовкой складку от складки;
• выровнять борт в месте разреза, определить границы лишнего металла и вырезать его ножовкой;
• подровнять место выреза;
• подготовить поверхность к сварке;
• сварить кромки сплошным швом;
• зачистить сварной шов с лицевой стороны заподлицо с поверхностью крыла;
• упрочнить сварной шов и околошовную зону;
• выправить оставшиеся неровности.

Рис. Ремонт растянутого борта крыла (стрелками показано направление сжатия крыла): 1 - контур растянутого крыла; 2 - место растяжения; 3 - контур исправленного крыла; 4 - гофр; 5 - место разреза гофра; 6 - граница лишнего металла

Растягивать борт крыла (если он стянут) можно в холодном состоянии или с нагревом в зависимости от величины деформации.

Этот процесс противоположен процессу стягивания. Нагретый до вишнево-красного цвета стянутый участок легко поддается растягивающему усилию.

В результате изгиба или коробления металла одни его слои вытягиваются, другие сжимаются, поперечное сечение поворачивается. Чтобы восстановить первоначальное состояние металла, необходимо растянутые слои сжать, сжатые растянуть. Это достигается различными методами правки. Правка с применением ударной нагрузки или давления.

Прутковый и полосовой металл правят стальными молотками. Лучше для этой цели применять молотки с круглым бойком: они делают меньшие вмятины на поверхности металла. Удары наносят по выпуклому месту: сначала сильные, по мере выпрямления удары ослабевают. Выпрямляемый пруток (полоса) время от времени поворачивается, чтобы не получить выпуклости с противоположной стороны.

Качество правки проверяется линейками, в неответственных случаях - на глаз. Контроль можно вести также на плитах: плохо выпрямленная полоса (пруток) при надавливании на края будет поворачиваться, невыпрямленный круглый пруток при прокатывании будет давать просветы в отдельных местах.

Круглые прутки диаметром свыше 30 мм, валы и трубы правят винтовыми прессами. Деталь укладывают в призмы выпуклостью кверху и нажимают винтом с призматическим наконечником. Для правки деталей различной длины расстояние между призмами может изменяться.

Качество правки проверяется индикатором: деталь устанавливается в центре и проворачивается. Отклонение стрелки индикатора покажет величину не прямолинейности.

Обработанные поверхности, тонкие изделия из стали и цветных металлов правят молотками, имеющими бойки из меди, латуни, свинца, фибры, либо стальными молотками через прокладки из мягких материалов. Небольшие, тонкие детали можно выпрямлять, зажимая между губками тисков.

Сменные бойки Киянка 28 мм

Скрюченные полосы выпрямляют рычагами, имеющими вилки. Часто для этой цели используют ручные тиски. Ими зажимают выступающий из тисков конец полосы и, вращая рычагом, производят правку.

Для выпрямления погнутого уголка его укладывают в призму, между полками закладывают стальной закаленный валик и, нажимая на валик наконечником пресса, выпрямляют. Аналогично правят швеллеры и другой сортовой прокат. Их прямолинейность проверяют линейкой, на плите по просвету, перпендикулярность полок - угольником.
Правка способом вытяжки (рихтовка).

В изогнутой на ребро тонкой полосе, погнутом уголке, швеллере для выпрямления надо вытянуть вогнутую часть. Это выполняется носком молотка или специальными рихтовочными молотками, имеющими два носка. Узкий носок создает большее удельное давление, превышающее предел текучести материала, и металл «течет» - растягивается.

Металл при наличии выпуклости (в этом месте металл растянут). Удары наносят стальными молотками или, если лист тонкий, деревянными молотками - киянками от краев по направлению к выпуклости. Края тоже вытягиваются и выпуклость исчезает.

Обратный молоток рихтовочный

При наличии нескольких выпуклостей их сначала соединяют в одну, нанося удары между ними. Рихтовке подвергают также закаленные предметы, получившие при закалке коробление. Для этого их укладывают выпуклостью книзу и наносят несильные удары носком, двигаясь от середины к краям - тем самым вытягиваются сжатые верхние волокна. Если при закалке угол уменьшился, удары наносятся у вершины внутреннего угла, если он увеличился - у вершины наружного угла. Закаленные детали толщиной более 5 мм, если они прокалены на неполную глубину, можно править как незакаленные.

Термическая правка. В данном случае выпрямление металла осуществляется путем сжатия растянутой стороны. Выпрямляемая деталь укладывается выпуклостью кверху. Изогнутое место нагревается сварочной горелкой до вишнево-красного цвета (соседние участки металла охлаждаются сырым асбестом или мокрыми тряпками). Поскольку нагретый металл более пластичный, то при охлаждении его струей сжатого воздуха нагретое место сожмется и металл выпрямится. Этим способом правят трубы, пустотелые валы, профильный металл, поковки и отливки, сварные конструкции.

Горячая правка металла. У деталей с резким перегибом, заготовок большого сечения, чтобы избежать появления трещин, изогнутое место нагревается, после чего выпрямляется давлением пресса или ударами молотка. Температура нагрева зависит от материала. Для стали она должна быть не менее 850 и не выше 1100° (превышение этой температуры вызовет перегрев металла). Горячей правке подвергаются только необработанные заготовки.

Отрасль металлургии активно развивается, одной из самых востребованных и распространенных техник в данной сфере является гибка и правка металла .

Что такое технология процесса правки и гибки металла

Правка металла – процесс устранения недостатков и дефектов металлической заготовки. Дефектами можно считать выпуклости, волны на поверхности, царапины, искривления, а также впадины. Суть операций правки металла сводится к сжатию выпуклостей на поверхности и расширению впадин.

Правка может осуществляться и когда металл находится в холодном состоянии и когда он разогрет.

Выбор состояния металла при разогреве зависит от величины дефектов, так, при серьезных повреждениях поверхности устранить недостатки проще будет при использовании технологии горячей правки, а при малых дефектах можно работать и с холодным металлом.

Правка может выполняться вручную, для этого используется стальная или чугунная правильная плита, а также может быть машинной, она осуществляется при помощи пресса.

Процесс гибки металлов очень близок к правке. Гибка необходима для придания заготовке изогнутой формы.

Суть данной технологии состоит в том, что одна часть детали перегибается относительно другой на определенный угол. Действие происходит под сильной нагрузкой. При этом важно, чтобы напряжение сгиба было больше, чем предел упругости, а деформация, которая является следствием воздействия нагрузки на деталь, должна быть пластичной. В противном случае заготовка не сохранит форму.

Виды технологий правки металла

Правка и гибка металлов могут быть двух видов – ручная и машинная. Правке и гибке подлежат пластичные металлы, такие как медь и сталь. Хрупкие металлы править нельзя.

Правка необходима не только для ликвидации дефектов, но и после сварки, паяния и вырезания заготовок из листа под воздействием температур.

1. Ручная правка подойдет в случае, если необходимо исправить мелкие дефекты. Для ее исполнения используются такие инструменты, как кувалды на основе чугунной и стальной плиты, а также наковальни. Требует больших усилий.


2. Как правило, сегодня применяется машинная правка и гибка . Она обеспечивает более качественный результат, кроме того, этот процесс значительно легче. Выполняется с помощью прессов и валиков.

Для правки лучше всего подойдут молотки с круглым бойком, которые имеют прочную ручку, а также иногда используют слесарные молотки и молотки с вставками из мягких металлов. Для правки листов используют бруски.

В промышленных масштабах используются только машинные методы. Заготовку пропускают между валиками, которые вращаются в разные стороны. Под их давлением металл становится ровным.

При использовании пресса, заготовку помещают на опоры, затем на нее опускают пресс, вследствие чего заготовка также выпрямляется. Как правило, при серьезных дефектах металл правят под воздействием температур. Оптимальной для этого температурой является 350-450 градусов, больше нагревать нельзя, так как возможен пережог.

При выполнении холодной правки температура должна быть около 140 градусов. При температуре 0 градусов править нельзя, так как металл становится хрупким и ломается.

Процессы правки и гибки металлов используются повсеместно. При гибке очень важно правильно рассчитать угол сгиба и пропорции. Для качественного проведения этих процессов необходимо хорошее оборудование – гибочные станки и прессы.

Современные технологии гибки и правки металла на выставке

В мае в Москве традиционно пройдет металлообрабатывающая выставка « ». На данном мероприятии ведущие инженеры мира будут представлять свои разработки.

На экспозиции будут показаны качественные и надежные новейшие станки для работы с металлами, а на презентациях объяснены инновационные разработки. Выставка пройдет в ЦВК «Экспоцентр».

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).