Инструменты для гибки металла слесарное дело

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Гибкой называют метод слесарной размерной обработки, при котором геометрическая форма заготовки изменяется в результате ее пластического деформирования в холодном или горячем состоянии. Гибкой получают детали сложной пространственной формы (хомуты, скобы, элементы трубопроводов сложной формы), а также изделия из тонких листовых материалов для последующего соединения сваркой или пайкой. Исходными материалами для гибки являются листы, полосы, ленты, прутки, трубы из пластичных материалов.

В процессе гибки к заготовке прикладывают силы, которые вызывают напряжения, превышающие предел упругости материала заготовки. Это обусловливает начало пластических деформаций, которые носят необратимый характер и придают заготовке новую форму. В процессе гибки в заготовке возникают и упругие деформации. Поэтому после снятия приложенной силы произойдет незначительное упругое восстановление первоначальной формы заготовки.

На внешней стороне заготовки в месте изгиба в волокнах возникают напряжения растяжения; они удлиняются и одновременно сужаются в поперечном направлении, так как объем материала остается неизменным. На внутренней стороне в волокнах возникают напряжения сжатия; они укорачиваются и одновременно растягиваются в поперечном направлении. В средней части заготовки имеется слой материала, в котором напряжения отсут. ствуют. Его называют нейтральной линией, которая и после гибки сохраняет свои первоначальные размеры. В силу описанных явлений поперечное сечение заготовки в месте гибки искажается.

Способы гибки. В слесарном деле гибку чаще выполняют в холодном состоянии заготовки, реже — в горячем. Листовые, полосовые, трубные и прутковые заготовки небольшого размера обычно гнут в холодном состоянии. Гибку труб и прутков большого диаметра проводят с подогревом места гибки газовыми горелками или в горнах. Широко используется и гибка труб с наполнителями.

Инструмент и приспособления для гибки. При слесарной гибке применяют слесарные стальные молотки с квадратным бойком и плоской ударной частью. В качестве приспособлений используют слесарные тиски, оправки, соответствующие форме, размерам и радиусу изгиба. В некоторых случаях применяют простейшие приспособления.

Гибку труб осуществляют на ручном винтовом прессе, ручном трубогибном станке, в деревянных нагубниках. Подогрев места гибки проводят газовыми горелками или в горнах. При гибке труб с наполнителями используют заглушки.

В качестве вспомогательных материалов при гибке применяют речной мелкий песок, канифоль, кусковой мел.

Последовательность и приемы выполнения работ при гибке. Сначала определяют размеры заготовки. Для этого используют специально разработанные таблицы и номограммы, а также аналитические зависимости.

Затем выбирают способ гибки. При этом учитывают физико-механические свойства материала заготовки, ее размеры, требуемый радиус гибки. Чтобы уменьшить искажение поперечного сечения в месте гибки, применяют наполнители (речной мелкий просушенный песок, канифоль, масло под высоким давлением), а также гнут трубы в приспособлениях, оснащенных роликами и шаблонами, имеющими желоба, радиус которых равен радиусу трубы. У труб большого диаметра из высокопрочного материала место гибки подогревают газовыми горелками или в горнах. Наименьшие допустимые радиусы изгиба заготовок при различных способах гибки приведены в справочниках.

Затем заготовку подготовляют для гибки (например, трубу заполняют наполнителем и забивают в нее пробки). На подготовленной заготовке намечают место первого изгиба, устанавливают ее в приспособлении и производят гибку. После этого намечают следующее место гибки. При гибке на оправке промежуточную разметку не делают, так как длина гнутого участка определяется размерами оправки.

После окончания гибки контролируют правильность ее выполнения с помощью шаблонов или универсальных измерительных средств. Затем, предварительно выбив пробки, освобождают трубы от песка (или, подогревая трубу, выплавляют канифоль).

Качество гибки в значительной степени определяется правильностью ее выполнения. Так, чтобы избежать возникновения складок при гибке полки под углом 90°, гибку проводят в два приема: сначала под углом 30— 40°, а затем под углом 90°. В целях предотвращения разрушения сварного шва при гибке сварных труб его следует располагать в нейтральном слое или с наружной стороны изгиба.

Гибка металла

Гибкой (изгибанием) называется операция, в результате которой заготовка принимает требуемую форму (конфигурацию) и размеры за счет растяжения наружных слоев металла и сжатия внутренних. Во время изгибания все наружные слои материала растягиваются, увеличиваясь в размере, а внутренние — сжимаются, соответственно уменьшаясь в размере. И только слои металла, находящиеся вдоль оси изгибаемой заготовки, сохраняют после изгибания свои первоначальные размеры. Важным при гибке является определение размеров заготовок. При этом все расчеты ведутся относительно нейтральной линии, т. е. тех слоев материала заготовки, которые при гибке не изменяются в размерах. В случае, если на чертеже детали, которая должна быть получена гибкой, не указан размер заготовок, слесарь должен самостоятельно определить этот размер. Расчет производят, подсчитывая размер детали по средней линии (определяют длину прямолинейных участков, подсчитывают длину изогнутых участков и суммируют полученные данные).

Гибка может выполняться вручную, с применением различных гибочных приспособлений и при помощи специальных гибочных машин.

Инструменты, приспособления и материалы, применяемые

В качестве инструментов при гибке листового материала толщиной от 0,5 мм, полосового и пруткового материала толщиной до 6,0 мм применяют стальные слесарные молотки с квадратными и круглыми бойками массой от 500 до 1000 г, молотки с мягкими вставками, деревянные молотки, плоскогубцы и круглогубцы. Выбор инструмента зависит от материала заготовки, размеров ее сечения и конструкции детали, которая должна получиться в результате гибки.

Гибку молотком производят в слесарных плоскопараллельных тисках с использованием оправок (рис. 2.44), форма которых должна соответствовать форме изгибаемой детали с учетом деформации металла.

Молотки с мягкими вставками (см. рис. 2.33) и деревянные молотки — киянки применяют для гибки тонколистового материала толщиной до 0,5 мм, заготовок из цветных металлов и предварительно обработанных заготовок. Гибку производят в тисках с применением оправок и накладок (на губки тисков) из мягкого материала.

Плоскогубцы и круглогубцы применяют при гибке профильного проката толщиной менее 0,5 мм и проволоки. Плоскогубцы (рис. 2.45) предназначены для захвата и удержания заготовок в процессе гибки. Они имеют прорезь около шарнира. Наличие прорези позволяет производить откусывание проволоки. Круглогубцы (рис. 2.46) также обеспечивают захват и удержание заготовки в процессе гибки и, кроме того, позволяют производить гибку проволоки.

Ручная гибка в тисках — сложная и трудоемкая операция, поэтому для снижения трудовых затрат и повышения качества ручной гибки используют различные приспособления. Эти приспособления, как правило, предназначены для выполнения узкого круга операций и изготавливаются специально для них.

На рис. 2.47 показано приспособление для гибки угольника ножовки. Перед началом гибки ролик 2 гибочного приспособления смазывают машинным маслом. Рычаг 1 с гибочным роликом 2 отводят в верхнее положение А. Заготовку вставляют в отверстие, образовавшееся между роликом 2 и оправкой 4. Рычаг 1 перемещают в нижнее положение Б, придавая заготовке 3 заданную форму.

По аналогичной схеме работают и другие гибочные приспособления, например, приспособление для гибки кольца из прутка круглого сечения (рис. 2.48).

Наиболее сложной операцией является гибка труб. Необходимость в гибке труб возникает в процессе сборочных и ремонтных операций. Гибку труб производят как в холодном, так и в горячем состоянии. Для предупреждения появления деформаций внутреннего просвета трубы в виде складок и сплющивания стенок гибку осуществляют с применением специальных наполнителей. Эти особенности обусловливают применение при гибке труб некоторых специфических инструментов, приспособлений и материалов.

Приспособления для нагрева труб. Гибку труб в горячем состоянии выполняют после предварительного нагрева токами высокой частоты (ТВЧ), в пламенных печах или горнах, газоацетиленовыми горелками или паяльными лампами непосредственно на месте гибки. Наиболее рациональным методом нагрева является нагрев ТВЧ, при котором нагрев осуществляется в кольцевом индукторе под действием магнитного поля, создаваемого токами высокой частоты.

Наполнители при гибке труб выбирают в зависимости от материала трубы, ее размеров и способа гибки. В качестве наполнителей используют:

• песок — при гибке труб диаметром от 10 мм и более из отожженной стали с радиусом гибки более 200 мм, если она осуществляется и в холодном, и в горячем состоянии; труб диаметром свыше 10 мм из отожженной меди и латуни при радиусе гибки до 100 мм в горячем состоянии;

• канифоль — при гибке в холодном состоянии труб из отожженных меди и латуни при радиусе гибки до 100 мм.

Применение наполнителя при гибке труб не требуется, если они изготовлены из отожженной стали, имеют диаметр до 10 мм и радиус гибки более 50 мм. Гибка в этом случае производится в холодном состоянии. Также без наполнителя гнут в холодном состоянии трубы из латуни и меди диаметром до 10 мм при радиусе гибки свыше 100 мм. Без наполнителя производят гибку труб в специальных приспособлениях, где противодавление, препятствующее появлению деформаций внутреннего просвета трубы, создается другими способами.

Простейшим приспособлением для гибки труб является плита, закрепляемая на верстаке или в тисках, с отверстиями, в которых устанавливаются штифты (см. рис. 2.47). Штифты выполняют роль упоров, необходимых при гибке трубы. Применяются также роликовые приспособления различных конструкций.

§ 2. Гибка

Слесарю часто приходится изгибать полосы, прутки, изготовлять угольники, петли, скобы и т. п. под определенным углом и радиусом загиба.

Как правило, длина заготовки указывается на чертеже. В тех случаях, когда длина заготовки не указана, профиль следует разбить на участки, определить длину каждого из них и суммировать. Например, нужно определить длину заготовки из полосового металла для угольника.

Длина угольника состоит из трех участков — двух прямолинейных и криволинейного. Длина прямолинейных участков определяется по чертежу, а длину криволинейного находят по формуле

где г — радиус загиба, мм; α — угол загиба, град; π = 3,14 .

Длину заготовки для кольца с наружным диаметром 100 мм определяют по формуле

I — πd. = 3,14 x 100= 314 мм.

Гибка двойного угольника (рис. 104). Операция производится после разметки листа, вырубки заготовки, правки ее на плите и опиловки по ширине в размер по чертежу. Подготовленную таким образом заготовку 1 зажимают в тисках 2 между нагубниками 3 и загибают первую полку угольника, а затем заменяют один нагубник бруском-подкладкой 4 и загибают вторую полку . По окончании гибки концы угольника опиливают напильником в размер и снимают заусеницы.

Рис. 104. Гибка двойного угольника в тисках:
1 — заготовка. 2 — тиски, 3 — нагубники, 4 — подкладка

Гибка деталей под углами, не равными 90°. Такие детали подвергают гибке на специальных оправках, размеры и форма которых соответствуют размерам и форме детали.

Гибка скобы. В этом случае используют оправку цилиндрической формы. Диаметр оправки должен соответствовать размеру паза скобы. Удары при гибке должны наноситься по верхней плоскости скобы.

Гибка втулки. Последовательность переходов при гибке цилиндрической втулки на оправке такая: сначала изгибается одна сторона детали по втулке, а потом удары наносятся по второй, а затем соединяют оба конца.

Гибка в приспособлениях значительно сокращает время и затрату ручного труда и улучшает качество обработки.

Гибку под углом 90° детали типа скобы из тонкой проволоки производят круглогубцами, а из проволоки диаметром более 3 мм — в тисках на оправке. Заготовку устанавливают в вертикальное положение и ударами молотка загибают. Форма и размеры оправки соответствуют форме и размерам скобы.

Гибка ушка круглогубцами. Ушко со стержнем из тонкой проволоки изготовляют с помощью круглогубцев. Длина заготовки должна быть на 10—15 мм больше, чем требуется по чертежу. Удерживая заготовку за один конец, второй конец изгибают, постепенно переставляя круглогубцы в местах изгиба. После того как ушко будет загнуто соответственно заданным размерам, ему придают нужную форму с помощью плоскогубцев. После этого лишний конец стержня удаляют кусачками.

Ручные приемы гибки малопроизводительны и применяются в тех случаях, когда обрабатывается небольшая партия деталей.

В производственных условиях гибка металла выполняется на гибочных и растяжных машинах различных конструкций. На рис. 105 показана одна из таких машин — трехроликовый станок и приемы гибки профильного материала на этом станке, а на рис. 106 изображены приемы гибки на прессе.

Рис. 105. Гибка профильного металла на трехроликовом станке

Трубы гнут ручным и механизированным способом в горячем и холодном состоянии с наполнителями и без наполнителей. Это зависит от диаметра трубы, размера угла загиба и материала труб.

Гибка труб в горячем состоянии. При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, а затем один конец закрывают деревянной или металлической пробкой. Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу через воронку наполняют мелким сухим просеянным через сито песком, так как наличие крупных камешков может привести к продавливанию стенки трубы. Слабая набивка приводит к сплющиванию трубы в месте изгиба, поэтому песок необходимо уплотнять обстукиванием трубы снизу до верху. После заполнения песком второй конец трубы нужно забить деревянной пробкой, у которой должны быть отверстия или канавки для выхода газов, образующихся при нагреве.

Иногда в качестве наполнителя применяют воду, которую в трубе замораживают.

Для каждой трубы, в зависимости от ее диаметра и материала, должен быть установлен минимально допустимы радиус изгиба. Радиус закругления при гибке труб берется не меньше трех диаметров трубы, а длина нагреваемой части зависит от угла изгиба и диаметра трубы. Если трубу изгибают под углом 90°, то нагревают участок, равный шести диаметрам трубы; если гнут под углом 60°, то нагревают участок, равный четырем диаметрам трубы; если под углом 45° — трем диаметрам и т. д.

Приемы гибки на прессе

Длина нагреваемого участка трубы определяется по формуле

где L — длина нагреваемого участка, мм; α — угол изгиба трубы, град; d — наружный диаметр трубы, мм; 15 — постоянный коэффициент.

При гибке наружная сторона трубы вытягивается, а внутренняя сжимается. Тонкостенные трубы небольших диаметров вокруг цилиндра выбранного размера гнутся без особых затруднений и заметных изменений формы сечения. Гибка труб диаметром 10 мм и больше требует применения специальных приспособлений.

Трубы диаметром 12—15 мм изгибают в приспособлении (рис. 107, а), состоящем из станины 1, подвижного ролика 2, ролика-шаблона 3, скобы 4, рукоятки 5 и хомутика 6.

Рис. 107. Гибка труб:
а — в приспособлении, б — вручную

Наименьший радиус изгиба определяется радиусом подвижного ролика 2. Изгибаемую трубу 7 вставляют концом в хомут, пропускают между роликами, надевают обрезок трубы и поворотом рукоятки загибают трубу.

Сварные трубы со швом вдоль образующей нужно располагать при гибке так, чтобы шов был сбоку и снаружи, иначе он может разойтись.

Тонкостенные трубы диаметром 30 мм и больше с малым радиусом изгиба гнут только в нагретом состоянии с наполнителями (рис. 107, б).

Выполняется эта операция по заранее заготовленным шаблонам. В процессе гибки трубу проверяют по месту или по изготовленному из проволоки шаблону.

При засыпке трубы песком перед гибкой в торце одной из пробок необходимо сделать отверстие для выхода газов, иначе может разорвать трубу. При гибке труб в горячем состоянии их следует поддерживать только в рукавицах во избежание ожогов рук.

Трубы нагревают паяльными лампами в горнах или пламенем газовых горелок до вишнево-красного цвета на длине, равной шести диаметрам. Топливом в горнах может быть древесный уголь и дрова. Лучшим топливом является древесный уголь, который не содержит вредных примесей и дает более равномерный нагрев.

В случае перегрева трубу до гибки следует охладить до вишневокрасного цвета. Трубы рекомендуется гнуть с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудшает качество металла.

При нагреве следует обращать особое внимание на прогрев песка. Нельзя допускать излишнего перегрева отдельных участков; в случае перегрева трубу охлаждают водой. От достаточно нагретой части трубы отскакивает окалина. После нагрева трубу изгибают по шаблону или копиру вручную.

По окончании гибки выколачивают или выжигают пробки и высыпают песок. Плохое, неплотное заполнение трубы, недостаточный или неравномерный прогрев перед гибкой приводит к образованию складок или разрыва.

Гибка медных и латунных труб. Подлежащие гиб- ке в холодном состоянии медные или латунные трубы заполняют расплавленной канифолью. Порядок гибки аналогичен описанному ранее. Канифоль после гибки следует выплавлять, начиная с концов трубы, нагрев середины трубы, наполненной канифолью, разрывает трубу.

Медные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, нужно отжечь при 600—700° С и охладить в воде. Наполнитель при гибке медных труб в холодном состоянии — канифоль, а в нагретом — песок.

Латунные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, предварительно отжигают при 600—700° С и охлаждают на воздухе. Наполнители те же, что и при гибке медных труб.

Дюралюминиевые трубы перед гибкой отжигают при 350— 400° С и охлаждают на воздухе.

Механизация гибки труб. При массовом изготовлении деталей из труб применяются ручные трубогибочные приспособления и рычажные трубогибы, а для гибки труб больших диаметров (диаметром до 350 мм) —специальные трубогибочные станки и прессы.

В последнее время широко используются новые способы гибки труб — гибка с растяжением заготовки и гибка с нагревом токами высокой частоты.

Первый способ заключается в том, что заготовку подвергают растягивающим напряжениям, превышающим предел текучести металла, а затем в растянутом состоянии гнут. Этот процесс осуществляется на гибочно-растяжных машинах с поворотным столом. Гнутые этим способом детали имеют высокую прочность и значительно меньший вес. Этот способ применяют при изготовлении труб для самолетов, автомашин, морских и речных судов и др.

При гибке труб с нагревом токами высокой частоты нагрев, гибка и охлаждение происходят непрерывно и последовательно в специальной высокочастотной установке типа трубогибочных станков. Установка допускает гибку труб диаметром от 95 до 300 мм. Она состоит из двух частей: механической и электрической; механическая часть представляет собой станок для гибки труб, а электрическая состоит из электрооборудования и высокочастотной установки.

Указанный способ имеет ряд преимуществ: обеспечивается меньшая овальность в месте изгиба трубы, высокая производительность (4—5 раз выше других способов), процесс механизирован.

Правильно изогнутыми считаются трубы, не имеющие вмятин, выпучин и складок.

Виды и причины брака при правке и гибке

При правке основными видами брака являются вмятины, следы от бойка молотка, забоины на обработанной поверхности от ребер молотка. Указанные виды брака являются следствием неправильного нанесения ударов, применения молотка, на бойках которого имеются забоины и выщербины.

При гибке металла брак чаще всего проявляется в косых загибах и механических повреждениях обработанной поверхности, как результат неправильной разметки или закрепления детали в тисках выше или ниже разметочной линии, а также неправильного нанесения ударов.

Вопросы для самопроверки

1. Как должна производиться правка листового, круглого, полосового металла? В чем особенности правки закаленных изделий?
2. Как рихтуют закаленный угольник при короблении по внутреннему и наружному углу?
3. Как гнут скобы в тисках?
4. Как производится гибка трубы в горячем состоянии?
5. Как определить длину заготовки кольца диаметром 120 мм из проволоки диаметром 5 мм?

2.7. Ручная и механическая правка и гибка металла

2.7. Ручная и механическая правка и гибка металла

Для правки фасонного, листового и полосового металла используют разного рода молотки, плиты, наковальни, валки (для правки жести), ручные винтовые прессы, гидравлические прессы, валковые приспособления и вороты.

Гибка металла в зависимости от его толщины, конфигурации или диаметра выполняется с помощью молотка с использованием слесарных щипцов или кузнечных клещей на плите для правки, в тисках или в формах или на наковальне. Можно также гнуть металл в различных гибочных приспособлениях, гибочных машинах, в штампах на гибочных прессах и на другом оборудовании.

Молоток – это ударный инструмент, состоящий из металличе-кой головки, рукоятки и клина рис. 11).

Рис. 11. Слесарный молоток:

а – металлическая головка; б – рукоятка; в – клин

Молоток широко используется при выполнении разных операций слесарном деле; это один из основных инструментов при выполнении слесарных работ.

Металлическая часть состоит из следующих элементов: клино-идной части, слегка закругленного обуха (ударная часть) и отверстия. Рукоятку для молотка делают из твердого дерева с сечением и длиной, зависящими от величины отверстия в молотке и от его веса. После насадки молотка на рукоятку в нее вбивают деревянный или металлический клин, предохраняющий молоток от спадания с рукоятки.

Молотки бывают с круглым и с квадратным бойком. Слесарные молотки изготовляются из инструментальной углеродистой стали У7 или У8 (табл. 1). Рабочая часть молотков подвергается закалке до твердости HRC 49–56.

Вес и размеры слесарных молотков

Правкой называют операцию возвращения кривым или погнутым металлическим изделиям первоначальной прямолинейной или другой формы. Правку производят горячим или холодным способом вручную, а также с использованием приспособлений или машин.

Чаще всего подвергают правке проволоку, горячекатаный или холоднотянутый пруток, полосовой и листовой металл. Реже правке подвергается сортовой металл (угольники, швеллеры, тавры, двутавры и рельсы).

Материал или изделие из цветных металлов следует править с учетом его физико-механических свойств молотком, изготовленным из соответствующего металла. Используют молотки из следующих цветных металлов: меди, свинца, алюминия или латуни, а также деревянные и резиновые молотки.

Гибкой называют операцию придания металлу определенной конфигурации без изменения его сечения и обработки металла резанием. Гибку производят холодным или горячим способом вручную либо с использованием приспособлений и машин. Гибку можно осуществлять в тисках или на наковальне. Гибку металла и придание ему определенной формы может облегчить использование шаблонов, стержневых форм, гибочных штампов и приспособлений. Гибка большого количества металлических прутков для придания им определенной формы возможна только в специально сконструированных и изготовленных для этой цели штампах и гибочном оборудовании.

Рис. 12. Гибочное приспособление для труб

Проволока гнется под определенным радиусом или по окружности круглозубцами, а при гибке под небольшим углом – плоскогубцами;

при сложной гибке могут одновременно использоваться круг-лозубцы и плоскогубцы. В ряде случаев при гибке проволоки используются тиски.

Гибку труб можно производить горячим или холодным способом с использованием специальных шаблонов или роликов при помощи гибочных приспособлений (рис. 12) или трубоги-бочных машин.

Толстостенные трубы диаметром не более 25 мм и радиусом гибки свыше 30 мм можно гнуть в холодном состоянии без заполнения их сухим мелким песком, свинцом, канифолью и не вставляя в них винтовую пружину. Трубы больших диаметров (в зависимости от толщины стенки и марки металла, из которого изготовлена данная труба) гнутся, как правило, с подогревом места гиба и наполнением трубы соответствующим материалом. При этом концы трубы заглушают пробками, что уменьшает возможность ее поломки или сплющивания при гибке. Трубы со швом следует гнуть в таком положении, чтобы действующее гибочное усилие прилагалось в плоскости, перпендикулярной шву.

Развальцовка труб – это диаметральная раздача наружу торцов труб с целью получения плотного и прочного прессового соединения торцов труб с отверстиями, в которые они вставлены. Применяется при изготовлении котлов, цистерн и др. Развальцовка выполняется в основном ручным развальцовочным роликовым инструментом или коническими дорнами.

Пружина – это деталь, которая под действием внешних сил упруго деформируется, а после прекращения действия этих сил возвращается в первоначальное состояние. Пружины используются в разных машинах, приспособлениях, станках и оборудовании. Пружины классифицируют по форме, условиям работы, виду нагрузки, виду натяжения и т. д. По форме пружины делятся на плоские, винтовые (цилиндрические, фасонные, телескопические) и конусные. По виду нагружения они подразделяются на пружины растяжения, кручения и сжатия. Пружины изготавливают с правой или левой навивкой, спиральные тарельчатые, гнутые, плоские, фигурные и кольцевые (рис. 13).

Пружина должна поддерживать в определенном положении детали или сборочные единицы машин, ликвидировать или успокаивать колебания, а также воспринимать энергию детали или узла машины в движении, давать возможность упруго подвесить детали машин или противодействовать определенной силе. Пружина выполняет также роль индикатора определенной силы.

Рис. 13. Пружины:а – плоская; б – винтовая цилиндрическая; в – спиральная; г – тарельчатая; д – гнутая; е – кольцевая

Пружины изготавливают из пружинной или рессорной стали. Это может быть высокоуглеродистая сталь или легированная пружинная и рессорная сталь с добавлением марганца, хрома, вольфрама, ванадия, кремния. Химический состав пружинной и рессорной стали, условия термической обработки, а также механические свойства определяются соответствующими ГОСТ и техническими условиями.

Рис. 14. Навивка винтовой пружины в тисках вручную

Пружины изготавливают вручную или машинным способом. Одним из самых простых ручных способов является изготовление пружин в тисках (рис. 14) с помощью круглого стержня с рукояткой диаметром, несколько меньшим внутреннего диаметра пружины, и специальных деревянных щек, вложенных между губками щек тисков. Винтовые пружины можно навивать также на сверлильном, токарном или специальном навивочном станках.

Длина проволоки круглого сечения, необходимая для навивки винтовой пружины, определяется по формуле:

где L – полная длина проволоки;

D cp – средний диаметр витков пружины (равен внутреннему диаметру плюс диаметр проволоки); n – число витков.

Резиновая соединительная пружинящая муфта – это разновидность пружины. Резиновые соединительные пружинящие детали находят применение в разных машинах, механизмах и оборудовании для соединения валов и ряда других деталей, работающих в условиях динамических нагрузок. Они обладают способностью принимать и накапливать энергию, гасить колебания и используются как гибкие и упругие муфты.

Перед установкой пружины или резиновой соединительной пружинящей детали следует прежде всего проверить соответствие вида, характеристики и качества пружины чертежу и техническим требованиям на сборку машины или механизма. Не соответствующие этим требованиям или имеющие механические повреждения пружина или резиновая соединительная пружинящая деталь не обеспечат работоспособности машины или механизма.

При правке и гибке металла необходимо проверить техническое состояние используемых инструментов, правильно и точно закрепить материал на плите, в тисках или другом приспособлении. Рукава одежды на запястьях должны быть застегнуты, на руки следует надеть рукавицы.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

2.8. Ручная и механическая разрезка и распиловка

2.8. Ручная и механическая разрезка и распиловка Разрезкой называется операция разделения материала (предмета) на две отдельные части с помощью ручных ножниц, зубила или специальных механических ножниц.Распиловкой называется операция разделения материала (предмета) с

5.1. Ручная горячая кузнечная обработка

5.1. Ручная горячая кузнечная обработка Ручной горячей кузнечной называется обработка металла, нагретого до температуры выше границы рекристаллизации (для стали – в пределах от 750 до 1350 °C), с целью придания ему определенной формы при помощи ручного молотка или молота.

5.2. Механическая горячая обработка

5.2. Механическая горячая обработка Механической горячей называется обработка металла, нагретого до температуры выше температуры рекристаллизации (для стали – в пределах от 750 до 1350 °C), позволяющая получить изделия требуемой формы при помощи специальных машин и

Механическая отделка изделий

Механическая отделка изделий Шлифование – это чистовая обработка поверхностей деталей абразивными инструментами. Шлифование металлических деталей осуществляют на шлифовальных станках вращающимися абразивными кругами, сегментами или брусками.Механический процесс

Инструменты и приспособления и материалы применяемые при гибке

В качестве инструментов при гибке листового материала тол­щиной от 0,5 мм, полосового и пруткового материала толщиной до 6,0 мм применяют стальные слесарные молотки с квадратными и круглыми бойками массой от 500 до 1000 г, молотки с мягкими вставками, деревянные молотки, плоскогубцы и круглогубцы. Вы­бор инструмента зависит от материала заготовки, размеров ее се­чения и конструкции детали, которая должна получиться в резуль­тате гибки.

Гибку молотком производят в слесарных плоскопараллельных тисках с использованием оправок (рисунок 52), форма которых долж­на соответствовать форме изгибаемой детали с учетом деформа­ции металла.

а-в — последовательность выполнения операции

Рисунок 52 – Гибка на оправке

Молотки с мягкими вставками и деревянные мо­лотки — киянки применяют для гибки тонколистового материала толщиной до 0,5 мм, заготовок из цветных металлов и предвари­тельно обработанных заготовок. Гибку производят в тисках с при­менением оправок и накладок (на губки тисков) из мягкого мате­риала.

Плоскогубцы и круглогубцы применяют при гибке профильного проката толщиной менее 0,5 мм и проволоки. Плоскогубцы (рисунок 53) предназначены для захвата и удержания заготовок в процессе гиб­ки. Они имеют прорезь чжоло шарнира. Наличие прорези позволяет производить откусывание проволоки. Круглогубцы (рисунок 54) так­же обеспечивают захват и удержание заготовки в процессе тибки и, кроме того, позволяют производить гибку проволоки.

Рисунок 53 — Плоскогубцы	Рисунок 54 — Круглогубцы

Ручная гибка в тисках — сложная и трудоемкая операция, поэто­му для снижения трудовых затрат и повышения качества ручной гибки используют различные приспособления. Эти приспособле­ния, как правило, предназначены для выполнения узкого круга опе­раций и изготавливаются специально для них. На рисунке 55 показано приспособление для гибки угольника ножовки. Перед началом гибки ролик 2 гибочного приспособления смазывают машинным маслом. Рычаг 1 с гибочным роликом 2 отводят в верхнее положе­ние А. Заготовку вставляют в отверстие, образовавшееся между ро­ликом 2 и оправкой 4. Рычаг 1 перемещают в нижнее положение Б, придавая заготовке 3 заданную форму.

а, б – схемы применения приспособления; в – готовая рамка; 1 – рычаг; 2 – ролик; 3 — заготовка; 4 – оправка; А, Б – соответственно верхнее и нижнее положения рычага

Рисунок 55 – Приспособление для гибки рамки ножовочного станка

По аналогичной схеме работают и другие гибочные приспособ­ления, например, приспособление для гибки кольца из прутка круг­лого сечения (рисунок 56).

Рисунок 56 – Приспособление для гибки кольца

Наиболее сложной операцией является гибка труб. Необходи­мость в гибке труб возникает в процессе сборочных и ремонтных операций. Гибку труб производят как в холодном, так и в горячем состоянии. Для предупреждения появления деформаций внутрен­него просвета трубы в виде складок и сплющивания стенок гибку осуществляют с применением специальных наполнителей. Эти осо­бенности обусловливают применение при гибке труб некоторых специфических инструментов, приспособлений и материалов.

Приспособления для нагрева труб. Гибку труб в горячем состоя­нии выполняют после предварительного нагрева токами высокой частоты (ТВЧ), в пламенных печах или горнах, газоацетиленовыми горелками или паяльными лампами непосредственно на месте гиб­ки. Наиболее рациональным методом нагрева является нагрев ТВЧ, при котором нагрев осуществляется в кольцевом индукторе под дей­ствием магнитного поля, создаваемого токами высокой частоты. Наполнители при гибке труб выбирают в зависимости от мате­риала трубы, ее размеров и способов гибки. В качестве наполните­лей используют:

• песок — при гибке труб диаметром от 10 мм и более из ото­жженной стали с радиусом гибки более 200 мм, если она осуществ­ляется и в холодном, и в горячем состоянии; труб диаметром свыше 10 мм из отожженной меди и латуни при радиусе гибки до 100 мм в горячем состоянии;

• канифоль — при гибке в холодном состоянии труб из отожжен­ных меди и латуни при радиусе гибки до 100 мм.

Применение наполнителя при гибке труб не требуется, если они изготовлены из отожженной стали, имеют диаметр до 10 мм и ра­диус гибки более 50 мм. Гибка в этом случае производится в хо­лодном состоянии. Также без наполнителя гнут в холодном состо­янии трубы из латуни и меди диаметром до 10 мм при радиусе гиб­ки свыше 100 мм. Без наполнителя производят гибку труб в специ­альных приспособлениях, где противодавление, препятствующее появлению деформаций внутреннего просвета трубы, создается другими способами.

Простейшим приспособлением для гибки труб является плита, закрепляемая на верстаке или в тисках, с отверстиями, в которых устанавливаются штифты. Штифты выполняют роль упоров, необходимых при гибке трубы. Применяются также роли­ковые приспособления различных конструкций.

Глава VII. Гибка металла

§ 26. Общие сведения

Гибка — способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3 мм — плоскогубцами или круглогубцами. Гибке подвергают только пластичный материал.

Рис. 93. Напряжения в заготовке при простом изгибе (а), при изгибе с растяжением (б), схемы для определения длины заготовок (в, г)

Гибка деталей — одна из наиболее распространенных слесарных операций. Изготовление деталей гибкой возможно как вручную на опорном инструменте и оправках, так и на гибочных машинах (прессах).

Сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на заданный угол. Происходит это следующим образом: на заготовку, свободно лежащую на двух опорах, действует изгибающая сила, которая вызывает в заготовке изгибающие напряжения, и если эти напряжения не превышают предел упругости материала, деформация, получаемая заготовкой, является упругой, и по снятии нагрузки заготовка принимает первоначальный вид (выпрямляется).

Однако при гибке необходимо добиться, чтобы заготовка после снятия нагрузки сохранила приданную ей форму, поэтому напряжения изгиба должны превышать предел упругости и деформация заготовки в этом случае будет пластической, при этом внутренние слои заготовки подвергаются сжатию и укорачиваются, наружные слои подвергаются растяжению и длина их увеличивается. В то же время средний слой заготовки — нейтральная линия — не испытывает ни сжатия, ни растяжения и длина его до и после изгиба остается постоянной (рис. 93,а). Поэтому определение размеров заготовок профилей сводится к подсчету длины прямых участков (полок), длины укорачивания заготовки в пределах закругления или длины нейтральной линии в пределах закругления.

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

Рис. 94. Схемы для определения длины заготовок: а — угольника с внутренним закруглением, б — скобы с закруглением, в — кольца

Пример 1. На рис. 93, в, г показаны угольник и скоба с прямыми внутренними углами.

Размеры угольника (рис. 93, в): а = 30 мм, b = 70 мм, t = 6 мм. Длина развертки

Размеры скобы (рис. 93, г): а = 70 мм, b = 80 мм, с = 60 мм, t = 4 мм. Длина развертки заготовки скобы

Пример 2. Подсчитать длину развертки угольника с внутренним закруглением (рис. 94, а).

Разбиваем угольник по чертежу на участки. Подставляем их размеры а = 50 мм, b = 30 мм, t = 6 мм, r = 4 мм в формулу

Пример 3. Подсчитать длину развертки заготовки скобы с закруглением (рис. 94, б).

Разбиваем скобу на участки, как показано на чертеже. Их размеры: а = 80 мм, h = 65 мм, с = 120 мм, t = 5 мм, r = 2,5 мм.

Пример 4. Подсчитать длину развертки из стальной полосы толщиной 4 мм и шириной 12 мм для замкнутого кольца с наружным диаметром 120 мм (рис. 94, в).

Сгибая в окружность эту полосу, получим цилиндрическое кольцо, причем внешняя часть металла несколько вытянется, а внутренняя сожмется. Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая по середине между внешней и внутренней окружностями кольца.

Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовое значение в формулу, находим длину заготовки:

В результате предварительных расчетов можно изготовить деталь установленных размеров.

Рис. 95. График для определения радиуса загиба листового и полосового материала

В процессе гибки в металле возникают значительные напряжения и деформации. Они особенно ощутимы, когда радиус гибки мал. Чтобы не появились при этом трещины в наружных слоях, радиус гибки не должен быть меньше минимально допустимого радиуса, который выбирается в зависимости от толщины и рода изгибаемого материала (рис. 95).