Интернет-энциклопедия по электрике

Введение

1. Классификация металлов

2. Разновидности правки металлов

3. Основы использования инструментария

4. Характеристика процесса правки

5. Характеристика процесса гибки

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Правкой называется операция по устранению дефектов заготовок и деталей в виде вогнутости, выпуклости, волнистости, коробления, искривления и т. д. Ее сущность заключается в сжатии выпуклого слоя металла и расширении вогнутого.

Металл подвергается правке, как в холодном, так и в нагретом состоянии. Выбор того или иного способа правки зависит от величины прогиба, размеров и материала заготовки (детали).

Правка может быть ручной (на стальной или чугунной правильной плите) или машинной (на правильных вальцах или прессах).

По приемам работы и характеру рабочего процесса к правке металлов очень близко стоит другая слесарная операция - гибка металлов. Гибка металлов применяется для придания заготовке изогнутой формы согласно чертежу. Сущность ее заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на какой-либо заданный угол. Напряжения изгиба должны превышать предел упругости, а деформация заготовки должна быть пластической. Только в этом случае заготовка сохранит приданную ей форму после снятия нагрузки.

1. Классификация металлов

В жизни нашей страны, в развитии ее хозяйства огромную роль играют производство и обработка металлов.

В машиностроении широко применяются сплавы железа с углеродом - сталь и чугун (черные металлы), которые наиболее доступны и дешевы, а также цветные металлы (медь, алюминий и др.) и их сплавы (дюралюминий, латунь, бронза и др.).

Поэтому важнейшая задача нашей промышленности и состоит в том, чтобы в первую очередь развивать черную и цветную металлургию и на этой базе обеспечить быстрый рост машиностроения.

Следует иметь в виду, что все металлы должны быть правильно подобраны не только в отношении свойств, но и качества.

Правильно выбрать металлы и сплавы для различных целей и определить их качество помогает нам наука о металлах -металловедение.

Металловедением называется наука, изучающая строение и свойства металлов и сплавов в их взаимосвязи.

Эта наука не только объясняет внутреннее строение и свойства металлов и сплавов, но помогает предвидеть их, а также изменять их свойства.

Простейшие сведения о металлах были получены еще в далеком прошлом. Но эти сведения не носили научного характера вплоть до XIX в. Только с развитием физики, химии и других наук учение о металлах приобрело стройную систему и достигло современного высокого научного уровня.

В развитии науки о металлах исключительно большие заслуги имеют многие наши соотечественники. Среди них выдающаяся роль принадлежит П. П. Аносову, который создал на Златоустовском заводе основы производства высококачественной стали для изготовления булатных клинков, впервые в 1831 г. при изучении структуры металлов применил микроскоп и открыл способ газовой цементации (науглероживания) стали.

Д. К. Чернов углубил научные методы изучения металлов и положил начало металлографии - науке о внутреннем строении металлов.

В дальнейшем развитии металловедения большие заслуги имеют советские ученые Н. С. Курнаков, А. А. Байков, А. А. Бочвар, С. С. Штейнберг и многие другие. Выдающаяся роль в разработке теории и практики производства металлов принадлежит академикам М. А. Павлову, И. П. Бардину и другим научным и производственным работникам.

Успехи научного исследования металлов имеют огромное практическое значение, так как позволяют правильно решать вопросы о способах обработки металлов и их использовании для различных целей.

Все металлы и металлические сплавы в твердом состоянии являются телами кристаллическими.

Твердые, жидкие и газообразные вещества, которые встречаются в природе, представляют собой разнообразнейшие сочетания простых веществ, называемых химическими элементами. В настоящее время в природе насчитывается около 100 элементов. Изучение свойств химических элементов позволило разделить их на две группы: металлы и неметаллы (металлоиды).

Примерно две трети всех элементов являются металлами. Металлами называются химические элементы (простые вещества, состоящие из одинаковых атомов), характерными признаками которых являются непрозрачность, хорошая проводимость тепла и электрического тока, особый «металлический» блеск, ковкость. При нормальной, комнатной температуре все металлы (кроме ртути) являются твердыми веществами. В последнее время благодаря развитию химического производства наряду с металлами большое значение приобрели неметаллы.

Неметаллы не имеют свойств, характерных для металлов: у них отсутствует «металлический» блеск, они хрупки, плохо проводят тепло и электричество.

В металлопромышленности из неметаллических веществ большую роль играют кислород, углерод, кремний, фосфор, сера, водород, азот.

Ярко выраженными металлическими и неметаллическими свойствами обладают далеко не все элементы. Например, ртуть по сравнению с другими металлами является плохим проводником тепла и электрического тока, но по сравнению с неметаллическими веществами она все же может рассматриваться как относительно хороший проводник. Поэтому элементы следует относить к металлам или неметаллам по их свойствам (металлическим или неметаллическим) наиболее сильно выраженным.

В практике химически чистые металлы почти не используются. Это объясняется трудностью их получения, а также отсутствием у них ряда технических полезных свойств. Большое распространение в технике имеют металлические материалы, которые делятся на две группы: технически чистые металлы и сплавы.

Технически чистые металлы - это металлы, в состав которых, кроме химически чистого элемента, в небольших долях входят и другие элементы.

Сплавы - это сложные материалы, которые получают путем сплавления одного металла с другими металлами или неметаллами. В связи с тем, что сплавам можно придать самые разнообразные и более высокие механические, физические и технологические свойства, их применение, особенно в машиностроении, находит большее распространение, чем технически чистых металлов. Изготовляя сплавы с различным содержанием элементов, можно придать им разнообразные свойства, которые требуются для той или иной детали.

2. Разновидности правки металлов

В своей работе слесарь часто сталкивается с тем, что поступающие для обработки заготовки из полосового пруткового или листового металла бывают погнутые, кривые, покоробленные или имеют выпучины, волнистость и т. д.

Слесарная операция, при помощи которой изогнутой или покоробленной заготовке или детали придают правильную геометрическую форму, называется правкой.

Править можно заготовки или детали из пластичных металлов (сталь, медь и т. д.). Заготовки или детали из хрупких металлов править нельзя.

Правка также необходима после термической обработки, сварки, паяния и после вырезания заготовок из листового материала.

Правка может выполняться двумя способами: ручным с применением молотка, кувалды на стальной, чугунной плите или наковальне и машинным с применением правильных валиков, прессов и различных приспособлений.

При ручной правке лучше всего пользоваться молотком с круглым бойком (а не с квадратным). Молоток должен иметь хорошо насаженную ручку без сучков и трещин: Поверхность бойка должна быть гладкой и хорошо отполированной.

При правке деталей с окончательно обработанной поверхностью, а также тонких стальных заготовок или изделий из цветных металлов и сплавов применяются молотки с вставками из мягких металлов (меди, латуни, свинца) или дерева.

Для правки тонкого листового и полосового металла пользуются металлическими и деревянными гладилками и брусками.

В отдельных случаях правку обработанных поверхностей производят слесарными молотками, но тогда на место, подлежащее правке, накладывают прокладку из мягкого металла и по ней наносят удары.

При правке в правильных валиках заготовку пропускают между вращающимися в разные стороны цилиндрическими валиками. Заготовка, проходя между валиками, выравнивается.

Выполняя правку прессом, заготовку помещают на две опоры, а затем нажимают ползуном пресса на выпуклую часть и искривленная заготовка выправляется.

Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии. Выбор способа зависит от величины прогиба, размеров изделия, а также характера материала. Правку в нагретом состоянии можно производить в интервале температур 800-1000° (для Ст. 3), 350-470° (для дюралюминия). Выше нагрев не допускается, так как это может привести к пережогу металла.

Холодная правка должна производиться при температурах ниже 140-150°, но нельзя выполнять правку при температуре 0°, так как при нулевой температуре металл легко ломается (хладноломкость) .

3. Основы использования инструментария

Рис. 1. Правка металлов: а - правильная плита, б - направление силы и место ударов при правке

Правильная плита (рис. 1, а). Изготовляется из серого чугуна сплошной конструкции или с ребрами. Плиты бывают следующих размеров: 1,5x5 м; 1,5X3 м, 2X2 м и 2X4 м, Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой. Плита должна быть массивной, тяжелой и достаточно устойчивой, чтобы при ударах молотка не было никаких сотрясений.

Плиты устанавливаются на металлических или деревянных подставках, которые могут обеспечить, кроме устойчивости, и горизонтальность.

Молотки с круглым бойком. Применяются чаще всего, так как они предотвращают забоины и вмятины на поверхности выпрямляемых деталей.

Молотки с вставками из мягких металлов. Вставки могут быть медные, свинцовые, а также деревянные. Такие молотки применяются при правке деталей с окончательно обработанной поверхностью и деталей или заготовок из цветных металлов и сплавов.

Правка металла

Правку применяют в тех случаях, когда нужно устранить искажение формы заготовки – волнистость, коробление, вмятины, искривления, выпучивания и т. д. Металл можно править как в холодном, так и в нагретом виде. Нагретый металл правится легче, что справедливо и в отношении других видов его пластического деформирования, например гибки.

В домашних условиях правку нужно производить на наковальне или массивной плите из стали или чугуна. Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой. Чтобы шум от ударов был менее громким, плиту следует устанавливать на деревянном столе, с помощью которого, кроме того, можно выравнивать плиту, чтобы она находилась в горизонтальном положении.

Для правки необходим специальный слесарный инструмент. Нельзя производить ее любым молотком, который есть под рукой, металл может не только не выправиться, но и получить еще большие дефекты. Молоток должен быть изготовлен из мягкого материала – свинца, меди, дерева или резины. Кроме того, нельзя править металл молотками с квадратным бойком: он будет оставлять на поверхности следы в виде забоин. Боек молотка должен быть круглым и отполированным.

Кроме молотков, применяются деревянные и металлические гладилки и поддержки. Они используются для правки тонкого листового и полосового металла. Для правки закаленных деталей с фасонными поверхностями существуют правильные бабки.

Не стоит, наверное, напоминать, что правку (рихтовку) металла нужно производить в рабочих рукавицах независимо от того, сложная работа или нет, большая заготовка или маленькая и сильно ли она искривлена.

Чтобы проверить кривизну заготовки, нужно уложить ее на гладкую плиту той поверхностью, которая после правки должна представлять собой плоскость. Зазор между плитой и заготовкой покажет степень искривленности, которую нужно устранить. Изогнутые места необходимо отметить мелом – так гораздо легче наносить удары молотком, чем при ориентировке только на заметную глазом кривизну.

Правка полосового металла, изогнутого в плоскости, – это наиболее простая операция. Изогнутую заготовку нужно расположить таким образом, чтобы она имела две точки соприкосновения с наковальней. Удары молотком или кувалдой нужно наносить по наиболее выпуклым местам и уменьшать силу ударов по мере того, как выпуклости становятся меньше. Не следует наносить удары только с одной стороны заготовки – металл может выгнуться в обратную сторону. Чтобы этого не случилось, заготовку нужно время от времени переворачивать. По той же причине не стоит наносить несколько ударов подряд по одному и тому же месту.

Если имеется несколько выпуклостей, сначала необходимо выправить края заготовки, а затем ее середину.

Правка круглого металла. Этот вид работы в основном похож на правку полосового металла. Для этого нужно отметить неровные места мелом и расположить заготовку выпуклостью вверх, удары наносить по выпуклой части от краев изгиба к середине выпуклости. Когда основное искривление окажется выправленным, силу ударов нужно уменьшить и периодически поворачивать металлический прут вокруг его оси, чтобы не допустить искривления в обратную сторону.

Металлические пруты квадратного сечения нужно править в такой же последовательности.

Правка металла, скрученного по спирали, производится методом раскручивания. Для того чтобы выпрямить кривизну, нужно один конец скрученного металла зажать в большие тиски на слесарном столе, другой – в ручные тисочки. Раскрутив металл до той степени, которую можно проконтролировать на глаз, нужно продолжить правку на гладкой выверенной плите обычном методом, контролируя кривизну на просвет.

Правка листового металла

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.

Правка закаленного металла (рихтовка)

Для правки закаленного металла (рихтовки) мягкие правочные молотки непригодны. Необходим специальный молоток с бойком из закаленного металла или с закругленной узкой стороной. Рихтовочный молоток можно изготовить самому. Для этого в узком бойке молотка необходимо сделать прорезь и плотно запрессовать в нее заточенную под радиусом 0,1–0,2 мм пластинку из твердого сплава ВК6 или ВК8.

Закаленный металл правится методом от обратного: удары нужно наносить не по выпуклому, а по вогнутому участку заготовки: она начнет выпрямляться вследствие того, что металл на вогнутой стороне будет растягиваться (рис. 16).

Рис. 16. Правка закаленного металла (рихтовка): а – полос; б, в – угольников.

Рихтовку удобнее производить не на плоской плите, а на специальной рихтовочной бабке, которая имеет выпуклую поверхность, перемещая по ней заготовку вверх и вниз.

Неразрешимой задачей неопытному слесарю представляется правка плоского угольника, у которого угол изменился и стал больше или меньше 90°. Такие угольники уже не годятся для контроля прямых углов, и, как правило, их выбрасывают. Между тем угольник из закаленного металла можно выпрямить. Если прямой угол уменьшился и составляет менее 90°, то удары молотком нужно наносить по плоскости угольника у вершины внутреннего угла. Если угол увеличился и превышает 90°, удары следует наносить у вершины внешнего угла.

После того как металл выправлен, можно приступать к его дальнейшей обработке.