Как выровнять толстый лист металла. Технологии гибки и правки металла

Правка (выпрямление) - представляет собой слесарную операцию, при которой деформированным, покоробленным металлическим заготовкам или деталям придают правильную плоскую форму. Правку применяют после резки листового материала ножницами, рубки зубилом и других операций. При помощи правки выпрямляют также полосовой и прутковый материал, трубы и проволоку. Чугунные детали правке не подвергают, так как чугун слишком хрупок и при правке может расколоться.

В слесарном и особенно в инструментальном деле исправление изогнутых и покоробленных изделий с большой точностью (до десятых долей миллиметра), после механической или термической обработки, нередко называют рихтовкой изделия.

Правка бывает ручная и машинная.

Трубы гнут вручную или с помощью механизма, с напол­нителем или без наполнителя, в холодном или горячем состо­янии. Выбор способа зависит от диаметра трубы, толщины стенок, материала и угла загиба (рис. 8).

Трубы диаметром более 100 мм гнут в горячем состоянии с наполнителем (мелкий сухой песок). Концы труб закрывают заглушками и сверлят в них отверстия для выпуска газов. На­грев осуществляют газовой горелкой или паяльной лампой. Трубы диаметром до 15 мм гнут с помощью штырей, встав­ленных в отверстия стальной плиты, которую зажимают в ти­сках. Для более толстых труб применяют трубогибы, установ­ленные на специальном верстаке. Труба вставляется между двумя роликами в упор. Гнут трубу, поворачивая руками ры­чаг с роликами

Рис. 8 Гибка труб: 1 - труба, 2 -упор, 3 - шаблон, 4 - подвижная скоба, 5 -ролик, 6 - обоснование, 7 -рычаг

Медные и латунные трубы гнут в холодном состоянии с наполнителем (расплавленная канифоль, стеарин, паладин, свинец). Трубу перед гибкой отжигают. Медь греют до 600-700 °С и охлаждают в воде; бронзы - до 600-700 °С, в возду­хе; дюралюминий - до 350-400 °С, в воздухе.

В нагретом состоянии медные трубы гнут, наполняя песком. Правильно согнутые трубы не имеют складок и вмятин.

Расчет длины заготовок

при гибке деталей под прямым углом без закруглении с внутренней стороны припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8 толщины материала. Складывая длину внутренних сторон угольника или скобы, получаем длину развертки заготовки детали.

На рис 4 а, б показаны соответственно угольник и скоба с прямы­ми внутренними углами.

Размер у угольника: а = 30 мм; б =70мм г = 6мм. Длина развертки заго­товки l = а + б + 0,5t 30+ 4+ 70 + 3 = 103 мм.

Размеры скобы: а = 70 мм б = 80 мм; с = 60 мм; t = 4 мм. Длина разверт­ки заготовки

l = а + б + с + 0,5t = 70+80+60+2=212 мм.

а, б - угольника и скобы с прямыми внутренними углами

А б

При ручной правке листовых заготовок и деталей применяют стальные или чугунные правильные плиты или наковальни, стальные молотки весом 400 - 600 г, молотки медные, свинцовые, латунные, деревянные, бакелитовые и т. п.

Машинная правка производится на ручных и приводных трехвалках, на приводных пневматических молотах и на прессах. В настоящем пособии рассматривается только ручная правка, применяемая в учебных мастерских.

Правка производится путем нанесения ударов стальными молотками или молотками из мягкого материала по определенным местам, соразмеряя силу ударов с величиной выпуклости и с толщиной выправляемого изделия. Поверхность правильной плиты, а также бойки молотков должны быть ровными, гладкими и хорошо прошлифованными При ручной правке удобнее пользоваться молотками с. круглым, а не с квадратным бойком, так как при неправильных ударах или при перекосах молотка с квадратным бойком на поверхности листа могут остаться засечки или даже пробоины. Боек молотка должен ложиться на лист ровно, без перекоса. Молоток следует держать за конец ручки и для удара пользоваться только кистью руки.

Приемы правки листового материала заключаются в следующем. Уложив деформированный лист на плиту по возможности выпуклостями вверх, обводят выпуклости графитовым карандашом или мелом. После этого по прямым краям листа по направлению к выпуклости наносят частые, но не сильные удары. Материал под действием ударов будет вытягиваться, освобождать стянутую середину и остепенно выравнивать выпуклость. По мере приближения к выпуклости удары должны наноситься слабее, но чаще.

После каждого удара нужно проверять, какое действие он оказывает на лист. Следует помнить, что неправильные удары могут привести лист в негодное состояние. Ни в коем случае нельзя наносить удары непосредственно по выпуклостям, так как выпуклости будут не уменьшаться, а увеличиваться.

Таким образом, сущность процесса правки листовых деталей заключается в постепенном растягивании прямых участков листа за счет некоторого утонения материала в этих местах.

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 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.

Сложность правки листового металла зависит от того, какого типа дефект имеет лист – волнистость кромки, или выпуклость, или вмятину в середине листа, или то и другое одновременно (рис. 15).

Рис. 15. Приемы правки листового металла: а – при деформированной середине листа; б – при деформированных краях листа; в – с использованием деревянной гладилки; г – с использованием металлической гладилки.

Во время правки выпуклости нужно наносить удары, начиная от края листа по направлению к выпуклости (рис. 15 а, б).

Наиболее распространенная ошибка заключается в том, что самые сильные удары наносятся по тому месту, где выпуклость наибольшая, а в результате на выпуклом участке появляются небольшие вмятины, которые еще более осложняют неровную поверхность. Кроме того, металл в таких случаях испытывает очень сильную деформацию на разрыв. Поступать нужно как раз наоборот: удары должны становиться слабее, но чаще, по мере того как правка приближается к центру выпуклости. Лист металла нужно постоянно поворачивать в горизонтальной плоскости, чтобы удары равномерно распределялись по всей его поверхности.

Если лист имеет не один выпуклый участок, а несколько, нужно сначала свести все выпуклости в одну. Для этого наносят удары молотком в промежутках между ними. Металл между выпуклостями растягивается, и они объединяются в одну. Затем нужно продолжать правку обычным способом. Если середина листа ровная, а края искажены волнами, то последовательность ударов при правке должна быть противоположной: их следует наносить, начиная от середины, продвигаясь к изогнутым краям (рис. 15, б). Когда металл в середине листа растянется, волны на его краях исчезнут.

Очень тонкие листы невозможно править даже молотками из мягкого материала: они не только оставят вмятины, но могут и порвать тонкий металл.

В этом случае для правки применяют бруски-гладилки из металла или дерева, которыми лист выглаживают с обеих сторон, периодически его поворачивая. Качество правки можно проконтролировать с помощью металлической линейки.

Тот, кто брался за правку стального листа, знает, что это работа достаточно трудная: пока выправляешь один изгиб, на листе появляются другие. Однако этого можно избежать и тем существенно облегчить работу. Стальной лист нужно уложить для правки не на гладкую плиту, как это обычно делается, а на плиту-подкладку со множеством мелких затупленных бугорков, равномерно расположенных на ее поверхности. В этом случае качество работы должно повыситься, а трудоемкость – снизиться. Металл под ударами резинового молотка будет как бы сам искать свое место. При этом на листе образуются едва заметные волны, при шпатлевке и покраске они станут заполняться и способствовать тому, что шпатлевка и краска будут держаться на металле очень крепко. Неровности после покрытия металла совершенно незаметны. Единственная сложность – как изготовить требующуюся плиту-подкладку. В домашних условиях ее действительно изготовить трудно: бугорки обычно получают, прорезая на гладкой плите большое число взаимно пересекающихся и расположенных близко одна от другой канавок. Сделать это можно на строгальном или фрезерном станке, поэтому, если есть такая возможность, лучше ею воспользоваться.

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.