Текст книги "Жестяницкие работы. Раскрой, правка, плоскостная разметка"

Жестяницкие работы
Раскрой, правка, плоскостная разметка

Раскрой материала

Листовая сталь поставляется в листах определенных стандартных размеров. В зависимости от формы заготовок, которые необходимо выкроить, различают прямолинейный, криволинейный и смешанные виды раскроя листового металла.

Заготовки на листе можно расположить так, чтобы удобно было его разрезать, однако лист в этом случае расходуется неэкономно.

Эти же заготовки можно расположить на листе таким образом, чтобы расход металла был минимальным, но разрезание в этом случае будет затруднено.

Основное правило, которое следует соблюдать при раскрое, заключается в следующем: заготовки на листе должны быть расположены так, чтобы расход металла был минимальным и лист удобно было разрезать.

При раскрое листов, помимо основного фактора (экономии металла), учитывается также технологические и организационные факторы. Например, при раскрое целесообразно разложить шаблоны на листе, но не при всякой раскладке можно воспользоваться имеющимся в цехе оборудованием.

Наиболее рационально расходуется металл при размещении на одном листе заготовок различных габаритов, причем вначале размещают наиболее крупные заготовки, затем заготовки средних размеров, а на свободные места – заготовки малых размеров.

На оборудовании для криволинейной разрезки (вибрационные ножницы) заготовки вырезают сразу по их действительному контуру.

На оборудовании для прямолинейной разрезки (рычажные ножницы, листовые с наклонными ножами и др.) листовой металл сначала разрезают на полосы, а затем на заготовки требуемых размеров.

Для сокращения отходов при раскрое листового металла используют карты раскроя. Эти карты применяют при групповом (получение из листа группы заготовок для деталей разных наименований) или индивидуальном раскрое (получение из листа заготовок для деталей одного наименования).

Перед началом процесса разрезания рассматривают множество вариантов расположения заготовок относительно друг друга, добиваясь их полного расположения на листе.

При рациональной раскладке расход металла уменьшается примерно на 20% по сравнению с нерациональным, а также облегчается операция разрезания.

При раскрое для детали определенной формы подбирают лист нужных габаритных размеров и рациональную схему расположения заготовок на листе. При этом отходы сокращаются в 1.5 раза по второму варианту по сравнению с первым.

Анализ процесса раскроя материала показывает, что в целях экономии можно внести рациональные изменения в конструкцию изделия.

Рассмотрим в качестве примера получение заготовок для конической формы поверхности диаметром 2600 мм. Заготовка проектируется, как обычно, в виде сектора круга. Для вырезки такого сектора из кровельной стали (размеры листов 710х1420 мм) необходимо израсходовать восемь листов, соединенных предварительно фальцами в картину. Ту же коническую поверхность можно образовать из нескольких секторов соединенных фальцами по направлению радиусов.

При этом из одного листа выкраиваются два сектора, и, следовательно, понадобится только шесть листов. При таком раскрое расход металла сокращается примерно на 25%.

Рассмотренные выше примеры относятся к ручному способу раскроя.

На полуавтомате СТД-11012 можно выполнять разрезку листа на заготовки по различным кривым разверток частей изделия, например, усеченных тел вращения – цилиндров и конусов, пересекающихся тел вращения – цилиндра и цилиндра, конуса и цилиндра. Длина заготовки не должна превышать 2600 мм, высота – 350 мм. Развертки деталей большой длины необходимо изготовлять частями.

При раскрое заготовок на рулонной стали получают минимальные отходы. Полуавтомат узкоспециализирован и применяется для конкретного вида работ – для криволинейной разрезки заготовок вентиляционных изделий.

Подготовка рационального раскроя материала – операция очень трудоемкая и требует больших затрат времени. При этом рабочий не в состоянии перебрать все возможные комбинации раскладки заготовок. В настоящее время для этих целей используют ЭВМ, с помощью которых рассчитывают возможные варианты и выделяют рациональный вариант раскроя материала.

Правка металла

Правкой называется операция по выправлению листового металла и изготовленных из него заготовок и деталей, имеющих выпучины, волнистость, коробление и др.

Эти недостатки на деталях и заготовках из металла могут образоваться после термической обработки, сварки, пайки, а также после вырезки заготовок из листового металла.

Листовой металл и вырезанные из него заготовки могут быть покороблены как по краям, так и в середине, иметь изгибы и местные неровности в виде вмятин и выпучин различных форм.

При рассмотрении заготовок можно отметить, что вогнутая сторона их короче выпуклой стороны. Волокна на выпуклой стороне растянуты, а на вогнутой сжаты.

Для того, чтобы выровнять заготовку, нужно уравнять длину вогнутой и выпуклой сторон заготовки.

Этого можно достигнуть двумя способами: растяжением вогнутой стороны заготовки или сжатием выпуклой стороны. На практике операция правки осуществляется посредством растяжения, так как это значительно проще.

При изготовлении некоторых деталей их приходится править несколько раз.

Правку листового металла и изготовляемых из него заготовок, а также сварных и паяльных изделий выполняют вручную, либо на специальных станках.

В особых случаях(при изготовлении стальных деталей сварных или большого размера) правку выполняют при помощи местного нагрева поверхности пламенем газовой горелки.

Ручная правка заготовок на плите с контролем по линейке

Листовые заготовки, отрезаемые на листовых ножницах с наклонными ножами, на рычажных, роликовых и вибрационных ножницах, несколько изгибаются, поэтому перед дальнейшей обработкой их приходится предварительно править.

Изогнутые длинные и узкие заготовки правят обычно следующим образом: кладут на рихтовальную плиту изогнутую заготовку, одной рукой прижимают ее к плите и молотком наносят удары. Удары молотком нужно наносить начиная с более короткой кромки изогнутой заготовки, один около другого.

В начале правки более сильные удары наносят по нижней кромке. Приближаясь к верхней кромке, удары ослабляют, но в то же время наносят более часто. Вследствие наносимых молотком ударов нижняя кромка будет постепенно вытягиваться и заготовка будет принимать правильную форму.

Деревянные молотки обычно применяют при плавке листовых заготовок из цветного металла, например алюминия, дюралюминия, магниевых сплавов и др.

Стальными молотками правят сильно покоробленные листовые заготовки из стали или из цветных металлов, когда они не поддаются правке деревянными молотками.

Ручная правка на плите заготовок с волнистостью на краях

Листовой материал и вырезанные из него листовые заготовки могут быть покороблены по краям и, следовательно, иметь волнистую поверхность.

Прежде чем приступить у правке, обводят мелом или мягким графитовым карандашом те места на заготовке, которые имеют волнистость.

После этого заготовку кладут на плиту, прижимают ее рукой и начинают правку.

При правке заготовок, имеющих волнистость по краям, растягивают середину, для чего удары молотком наносят от середины заготовки к краю.

При правке более сильные удары наносят в середину и уменьшают силу удара по мере приближения к краю. Нельзя наносить удары молотком по одному месту на заготовке во избежание образования трещин и наклепа материала.

Во время правки нужно учитывать, какое действие оказала она на заготовку в местах нанесения удара и вокруг них.

При правке заготовок из тонкого листового материала удары молотком наносят не сильно и с особой аккуратностью и вниманием, потому что при неправильном ударе молотком боковые грани его сравнительно легко пробивают листовую заготовку.

Ручная правка заготовок с выпучинами

Перед тем, как приступить к ручной правке заготовок с выпучинами, выявляют покоробившиеся места, устанавливают, где больше вытянут металл.

Образовавшиеся на заготовках выпуклые места в виде "выпучин" обводят мелом или графитовым карандашом. После этого заготовку кладут на плиту и, прижимая ее рукой, наносят удары молотком.

При укладке заготовки на опорную поверхность плиты нужно помнить, что правка может быть осуществлена только в том случае, если заготовка меньше опорной поверхности и ее края при правке не свешиваются, а лежат полностью на опорной поверхности плиты.

Для правки заготовку кладут на плиту выпуклым местом вверх.

При правке заготовок с выпучинами нельзя наносить удары по выпуклому месту. От этого выпуклое место на заготовке еще больше вытягивается.

Правку заготовки обычно начинают с ближайшего к выпучине края, по которому наносят один ряд ударов молотком.

После этого переходят ко второму краю и также наносят один ряд ударов в таких же пределах.

Затем по первому краю наносят второй ряд ударов, после этого переходят опять ко второму краю и так до тех пор, пока постепенно не приблизятся к выпучине.

Под ударами молотка материал вокруг выпуклого места будет вытягиваться и постепенно выравниваться.

Удары молотком по заготовке должны быть частыми, но не сильными, особенно перед окончанием правки.

После каждого удара молотком нужно учитывать, какое действие он оказал на заготовку в месте удара и вокруг него.

Несколько ударов по одному и тому же месту могут привести к образованию нового выпуклого места.

Молоток держат в руке крепко, в противном случае трудно добиться точных ударов и на заготовке может получиться вмятина.

Если на поверхности заготовки не небольшом расстоянии друг от друга несколько выпучин, то ударами молотка у краев отдельных выпучин заставляют соединиться эти выпучины в одну, которую правят ударами молотка вокруг ее границ, как было описано выше.

Ручная правка является весьма трудоемким и сложным процессом. Этот способ применяют для правки только мелких заготовок, а также при отсутствии специального оборудования.

Правка листового металла на горизонтальных правильно-растяжных машинах

Полуфабрикаты – листы и ленты больших габаритов правят растяжением на горизонтальных правильно-растяжных машинах.

Примером может послужить горизонтальная правильно-растяжная машина И 325, предназначенная для правки растяжением листов из алюминиевых сплавов толщиной от 0.3 до 4 мм, шириной от 500 до 1500 мм, длиной от 2180 до 4180 мм.

Основными частями машины И 325 являются станина, зажимные головки, механизм винтовой подачи и транспортер.

Станина – открытого типа, разъемная, состоит из двух поперечных литых стоек и двух сварных боковин, соединенных со стойками стяжными болтами.

В передней стойке станины крепится рабочий гидроцилиндр главного привода. На передней боковине привода и задней боковине закреплены направляющие призмы, по которым перемещается транспортер, предназначенный для подачи листов в зажимные головки и состоящий из четырех самостоятельных секций, соединенных между собой длинными валиками.

В зависимости от длины листа секции могут раздвигаться. Каждая секция транспортера представляет собой сварную конструкцию, на которой монтируются ведущий и ведомый ролики и промежуточные ролики с натянутой на них бесконечной прорезиненной лентой.

Привод транспортера – от отдельного электродвигателя через редуктор и цепную передачу.

Машина имеет переднюю и заднюю зажимные головки. Они перемещаются по двутаврам станины на роликах, в которых вмонтированы подшипники качения. В головках имеются губки для закрепления выправляемого листа.

Зажим и разжим губок осуществляется пневматическими цилиндрами через рычажную систему.

Максимальный зазор между губками – 5 мм. Передняя головка получает движение от главного гидроцилиндра плунжерного типа, смонтированного в правой стойке станины. Обратный ход головка получает от малого гидроцилиндра обратного хода, прикрепленного к рабочему цилиндру.

Наибольший ход передней головки 1200 мм.

Наибольшая рабочая скорость передней головки 5.6 мм/сек.

Для перемещения задней головки при наладке машины на нужную длину листа имеется специальный механизм, привод которого осуществляется от отдельного электродвигателя через клиноременную передачу, ряд зубчатых колес и винтовые пары.

Наибольший установочный ход задней головки 2035 мм.

Машиной управляют при помощи кнопок, выведенных на пульт управления, смонтированный на передней стойке станины.

Задняя зажимная головка винтами устанавливается на нужную толщину листа по длине.

Лист транспортером подается в пазы зажимных головок. После этого лист предварительно зажимается и начинается процесс правки.

Усилие растягивания листа может достигать 250 тс.

После правки губки головок разжимаются, лист сбрасывается с транспортера, и операция правки повторяется снова.

Правка листового металла на пневматическом молоте

Листовой металл и детали с выпуклой поверхностью правят на пневматических молотах. Пневматический молот приводится в действие от электродвигателя. На кривошипе шкива молота насажен шатун, соединенный с поршнем.

Во время работы поршень и боек перемещаются в цилиндре. При перемещении поршня вверх в цилиндре между бойком и поршнем создается разреженный воздух, благодаря чему боек поднимается, и в то же время через впускной клапан начинаем всасываться воздух.

Как только поршень начинает опускаться, находящийся в цилиндре воздух начинает давить на боек, вынуждая его переместиться вниз.

Боек в свою очередь, будет выталкивать находящийся под ним воздух через клапан.

Если закрыть клапан, то находящийся под бойком воздух начнет сжиматься, благодаря чему задерживается перемещение бойка в цилиндре на определенной высоте.

Таким образом, перекрывая клапан, можно регулировать силу удара.

Рабочие поверхности ударной части бойка и наковальни должны быть ровными и отполированными. Боек и наковальня, закрепленная на стойке, должны быть установлены строго параллельно друг другу, чтобы не засечь лист или деталь при их правке. При повороте рукоятки регулирования вниз удары бойка будут сильные, вверх – слабые.

При правке заготовку или деталь на наковальне держат обеими руками, подставляя то место, где требуется нанести удары, постепенно растягивая металл до устранения выпучины или вмятины.

При правке руководствуются правилом: чем толще материал и чем больше выпучина, тем сильнее должны наноситься удары по заготовке в стороне от этих мест, а по мере приближения к ним слабее.

При правке деталей выпуклой формы наковальню с плоской поверхностью заменяют наковальней с выпуклой поверхностью.

При работе на молоте поверхность заготовки смазывается маслом, чтобы после правки поверхность была гладкой. Ровной и чистой, без забоин.

Правка листового металла на листоправильных станках

Большие листы, полосы и ленты с выпучинами и волнистостью правят на листоправильных станках.

Эти станки различаются по количеству рабочих валков, мощности и габаритным размерам.

Прежде чем приступить к правке на листоправильном станке, валки устанавливают на толщину листа, подлежащего правке. После установки листа между верхними и нижними валками валки регулируют окончательно.

Валки должны быть установлены и отрегулированы таким образом, чтобы они не были слишком плотно прижаты друг к другу. Валки должны быть гладкими, без забоин и других повреждений.

При правке на листоправильном станке лист пропускается между валками таким образом, что получается между девятью нижними и восемью верхними рабочими валками ряд перегибов, а следовательно, подвергается местной вытяжке, в результате чего выпрямляется. После правки на поверхности листа не должно оставаться вмятин и забоин.

Правка полосового материала

У полосового материала могут встретиться изгиб по плоскости, изгиб по узкой грани и винтообразный изгиб.

Полосы, изогнутые по плоскости. Правят на плите молотком из мягкого материала или, в крайнем случае, обычным слесарным молотком с круглым бойком.

Удары молотком начинают наносить не по середине, а по краям выпуклости, постепенно приближаясь к ее центру.

Полосовой материал, изогнутый по узкой грани рихтуют (правят) на плите или рихтовальной бабке, имеющей цилиндрическую, а чаще сферическую поверхность. Рихтовка заключается в растяжении металла и уменьшении его толщины по краям вогнутости путем ударов закаленным острым носком молотка поперек полосы. Таким путем иногда восстанавливают форму детали с точностью до 0.05 мм. С помощью рихтовки вогнутой полки можно выправить также изогнутый уголок.

Винтообразный изгиб полосового материала устраняют последовательно двумя приемами: сначала разворачивают полосу так, чтобы свести изгиб к одной плоскости, а затем правят полосу молотком. Для разворота полосы пользуются либо ручными тисочками и стержнем, играющим роль рычага, либо стальным рычагом с прорезью, равной толщине полосы. Последним способом, в частности, выправляют скрученные ножевые полосы режущих аппаратов сельскохозяйственных машин, применяя в качестве рычага специальный ключ.

Правка листового материала

Листы и тонкие полосы, изогнутые по плоскости, выравнивают ударами молотка. Тонкий полосовой материал правят медными, латунными, свинцовыми или деревянными молотками. Тонколистовой материал правят, пользуясь металлическими и деревянными гладилками.

Обработанные поверхности деталей правят стальным молотком через прокладку из мягкого металла. Небольшие стальные заготовки помещают между двумя плитками и правят под прессом.

Сложнее выправить лист, на котором имеются выпучины. В этом случае нельзя наносить удары по выпучине. Нужно поступать так: ударять молотком по краям выпучины, растягивая и выравнивая металл. Если металл растягивается плохо, удары наносят не бойком, а носком молотка.

Если тонколистовая стальная полоса изогнута в своей плоскости, то ее выпрямляют, нанося удары сначала редко и сильно по всей длине полосы с краю вогнутости, потом чаще, но менее сильно, параллельно первой серии ударов, и так далее до края выпуклости. Удары наносят до тех пор, пока металл в нижней части не растянется до образования прямолинейных кромок.

Правка осей, валов, рычагов и пруткового материала

У осей, валов, рычагов и пруткового материала приходится устранять изгиб и скрученность. Простейший способ проверки прямолинейности вала или оси – перекатывание их по контрольной плите. Для точного измерения прогиба вал проверяют индикатором на биение.

Скрученность вала труднее заметить, чем изгиб. Ее можно обнаружить лишь в том случае, если на валу имеются шлицы или шпоночная канавка. Уложив вал на призмы, проверяют рейсмусом прямолинейность шлицевого паза или шпоночной канавки и по ней судят об искажении формы вала.

Изогнутые оси, стержни и длинные валы, а также прутковый материал различного сечения правят на призмах, под прессом и в специальных приспособлениях. Если погнутый вал выпрямляют на призмах молотком. То рекомендуется наносить удары через металлическую прокладку, чтобы не повредить обработанную поверхность вала.

Иногда валы правят наклепом. Для этого под вал, повернутый вогнутой стороной вверх, в месте наибольшего прогиба подкладывают деревянную или медную подставку. Прочно удерживая вал с помощью надетого на него хомута, наносят удары молотком из мягкого металла в зоне наибольшего прогиба. Силу ударов по мере выпрямления вала постепенно уменьшают.

Правка труб

Правка труб принципиально не отличается от правки круглых стержней, осей или валов и выполняется теми же способами, только с большей осторожностью. Прямые тонкостенные трубки из цветных металлов, применяемые в топливной и масляной системах двигателей, можно выправлять оправкой, состоящей из металлического стержня и резиновых шариков, закрепленных на стержне с обеих сторон гайками.

Диаметр шариков можно увеличивать или уменьшать, подвертывая или ослабляя гайки.

Оправку вбивают в выправляемую трубку легкими ударами молотка.

Вмятины на трубках большего диаметра, устраняют деревянной оправкой, диаметр которой равен внутреннему диаметру трубок.

Правка тонкостенных деталей

Тонкостенные детали с вмятинами, выпучинами и погнутостями подвергаются выколотке и рихтовке. Над вмятиной устанавливают поддержку и крепко прижимая ее рукой, специальным молотком выправляют поверхность детали, а затем выравнивают киянкой оставшиеся после выколотки бугорки. При устранении глубоких вмятин удары наносят от середины к краям, а при устранении пологих вмятин, наоборот – от краев к середине.

Если на вмятине есть острая складка, удары надо наносить с нее.

В том случае, если деталь можно отъединить от машины, ее правят так же как и листовой материал.

Рихтовку выполняют с помощью специального рихтовального молотка и поддержки, подобранной по форме восстанавливаемой детали. Удары рихтовальным молотком следует наносить всей поверхностью бойка и не по одному месту, чтобы не слишком растянуть металл. Рихтовку продолжают до тех пор, пока на поверхности детали рука не перестанет ощущать шероховатости. После этого поверхность слегка зачищают напильником, чтобы выявить углубления, которые растягивают последующей рихтовкой до получения сплошной ровной поверхности. Выравнивать поверхность одним опиливанием нельзя. Отрихтованную поверхность зачищают абразивной шкуркой.

Чтобы механизировать выколотку и рихтовку, применяют наборы приспособлений и инструментов с гидравлическим приводом, предназначенные для ремонта кабин, кузовов и облицовки автомобилей.

Погнутые конструктивные элементы машин, изготовленные из листового материала правят деревянным молотком, подкладывая с обратной стороны деревянную подставку, либо вставляя в погнутую деталь деревянную или металлическую оправку.