16.12.2018

Слесарные операции. Гибка металла

 Гибка металла.

Это способ обработки металлов давлением, при котором одна часть заготовки перегибается относительно другой на некоторый заданный угол. Гибка применяется для придания заготовке изогнутой формы, требуемой чертежом. Ручную гибку производят в тисках с помощью молотка и различных приспособлений. Усилие, которое необходимо при этом приложить, и последовательность операций при гибке зависят от материала, формы и поперечного сечения заготовки. При этом важно правильно определить размеры заготовки. Их определяют по чертежу с учетом радиусов всех изгибов. Проще всего производить гибку тонкого (0,3—1 мм) листового металла. Чтобы точно загнуть деталь, ее с двух сторон, вплоть до линии загиба, зажимают деревянными брусками (оправками) (рис. 1).

Гибка металла

Рис. 1. Гибка листового металла: а - неправильная; б - правильная

Одной оправки в этом случае недостаточно, потому что заготовку, зажатую в тиски только с одной оправкой, при загибе края уводит в сторону. Если же заготовку зажать с двух сторон, то получается хорошее качество гибки. Оправки должны быть изготовлены из твердой древесины. Для загиба пользуются киянкой (деревянным молотком) или железным молотком с резиновым колпачком. Заготовку вместе с оправками зажимают в тиски и постепенно гнут вдоль всей кромки, нанося легкие удары молотком. Не рекомендуется сразу загибать полностью какой-либо участок заготовки, иначе металл деформируется и кромка будет волнистой. Толщина деревянных оправок должна быть не менее 25—30 мм. Несколько иначе осуществляется гибка металлического листа по радиусу. Это делают с помощью шаблона из твердой древесины (рис. 2).

Гибка металла

Рис. 2. Гибка металлического листа по радиусу

При гибке мягких, растягивающихся металлов форма шаблона должна точно соответствовать форме изготовляемой детали. При гибке упругих металлов его радиус должен быть немного меньше требуемого, так как в этом случае лист пружинит. Для того чтобы эффективнее использовать рычаг, при гибке упругих металлов лист зажимают в тиски между двух оправок, одна из которых — шаблон, а по другой, более длинной стороне осторожно наносят удары молотком, получая требуемую форму. Чтобы достичь герметичности, соединение заготовок делают так называемым продольным замком — фальцевым швом, или фальцем. Фальц применяется при выполнении кровельных работ, соединении вентиляционных систем, изготовлении ведер, баков и других изделий из жести. Простейший фальцевый шов называется одинарным лежачим. Для его получения размечают линию сгиба на краю заготовки, затем сгибают по этой линии на 90°. Такая операция называется отбортовкой. Высота отогнутой кромки в зависимости от толщины листа может составлять 3—12 мм. После отбортовки заготовку переворачивают и отгибают ее кромку еще на 90°. Такие же операции производят и со второй заготовкой или вторым соединяемым краем (рис. 3).

Гибка металла

Рис. 3. Заготовка для соединения фальцем

Подогнутые края (фальцы) двух листов соединяют друг с другом. Чтобы листы располагались на одном уровне, фальц осаживают (уплотняют, на рис. 4 по пунктирной линии). Для этого заготовку кладут на твердое основание, зажимают и с помощью молотка и бруска из твердой древесины осаживают сначала лист, нанося удары вдоль фальца, а затем и сам фальц (рис. 5).

Гибка металла

Рис. 4. Линия осадки фальца

Гибка металла

Рис. 5. Осадка фальцевого соединения

Бывают случаи, когда край листа необходимо усилить, т.е. придать ему дополнительную жесткость. Эту операцию проводят следующим образом, показанном на рис. 6.

Гибка металла

Рис. 6. Изготовление края с усилением. Дополнительную жесткость край листа приобретает, если положить под загиб проволоку и закатать ее: 1 - край листа размечают: ширина загибаемой части равна двум диаметрам проволоки плюс двойная толщина листа; 2 - край отгибают под углом в 90°; 3 - край загибают по прокладке из металла; 4 - кромку листа окончательно загибают на деревянной оправке

Гнуть «холодным способом» (т. е. без нагревания) можно и полосы из стали достаточно большой толщины, например, сечением 40х45 мм. Такую полосу зажимают в тиски и, если возможно, сначала загибают руками, чтобы избежать травм от отдачи длинной заготовки при первых ударах молотка. После этого, оттягивая одной рукой свободный конец заготовки, наносят удары молотком в месте сгиба. При гибке металлических полос и прутков часто используются шаблоны. При изготовлении деталей с небольшим радиусом изгиба в качестве шаблона используют толстую проволоку (см. рис. 6) или трубу подходящего диаметра. Один конец заготовки при этом обычно закрепляют.

Гибка металлов в горячем состоянии. Большинство используемых черных и цветных металлов, таких, как конструкционная низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий и их сплавы и т. д., можно гнуть в холодном состоянии. Но некоторые металлы — качественные стали, дюралюминий — поддаются гибке таким способом отнюдь не всегда. Это становится возможным, если обрабатываемый металл нагреть. Например, для того чтобы можно было гнуть сталь (без ударных нагрузок), ее подвергают нагреву до красного каления. Если стальная заготовка получена посредством ковки, то ее лучше обрабатывать в состоянии белого каления, так как при красном и желтом калении заготовка под ударами молотка разрушается. Цветные металлы и сплавы гнут в несколько приемов, в интервалах между которыми металл подвергается отпуску.

Отпуск — это вид термической обработки металлов, состоящий в том, что закаленную деталь нагревают до сравнительно невысокой температуры, после чего постепенно охлаждают на открытом воздухе или в воде. Температуру разогреваемой закаленной детали при отпуске оценивают по цветам побежалости, которые получаются в результате образования оксидных пленок различных цветов в процессе разогрева: светло-желтый (соломенный) — 220 °С, темно-желтый — 240 °С, коричнево-желтый — 255 °С, коричнево-красный — 265 °С, пурпурно-красный — 275 °С, фиолетовый — 285 °С, васильковый — 295 °С, светло-синий — 315 °С, серый — 330 °С. В таблице 1 приведены рекомендуемые температуры отпуска для некоторых инструментов и деталей из стали.

Таблица 1

Инструменты (детали) Рекомендуемая температура отпуска, °C
Калибры, шаблоны и др. измерительные приборы 150-180
Режущий инструмент из углеродистых сталей: резцы, сверла, метчики 180-200
Молотки, штампы, метчики, плашки, малые сверла 200-225
Пробойники, буры, плашки, метчики, сверла для мягкой стали и чугуна, чертилки, резцы 225-250
Сверла, метчики для меди и алюминия, зубила, пробойники, ударный инструмент 250-280
Зубила, инструмент для обработки древесины 280-300
Пружины 300-330
Рессоры, ковочные штампы 400-500
Детали и инструмент, работающие при больших нагрузках 500-650

В домашних условиях небольшие по размеру заготовки разогревают газовой горелкой или паяльной лампой. При «горячей» гибке под углом 90°С с минимальным радиусом металл в месте изгиба деформируется. Этот нежелательный эффект особенно заметен при гибке заготовок большей толщины. Чтобы заготовка большой толщины сохранила свое поперечное сечение, перед гибкой осуществляют плющение металла, в результате которого место изгиба утолщается, что при последующей гибке компенсирует его деформацию. При плющении металл в месте изгиба доводят до состояния белого каления и оба конца заготовки охлаждают так, чтобы раскаленным осталось только само место изгиба. После этого заготовку осаживают с торцов, в результате чего металл в раскаленном месте утолщается.

Гибка металла

Рис. 7. Гибка металлического листа в горячем состоянии: а - тонкой заготовки; б - толстой заготовки; в - гибка по радиусу по рогу наковальни; г - то же, по оправке, зажатой в тиски

На рис. 7 показаны некоторые операции гибки металла в горячем состоянии: а — гибка тонких заготовок производится поверх или сбоку губок тисков; б — заготовки большой толщины — по губкам тисков, если ширины губок не хватает, заготовку гнут по наковальне или стальной оправке; в — гибка заготовок по круглому рогу наковальни или стальной оправке соответствующей формы; г — гибка по оправке, зажатой в тиски, при этом свободный конец заготовки способствует гибке за счет эффекта рычага. Для облегчения механической обработки металлов их часто подвергают особой термической операции — отжигу; в результате чего понижается твердость металла.

Отжиг состоит в нагревании металлического предмета (детали, заготовки) до определенной температуры, выдерживании ее при этой температуре до прогревания по всему объему и последующем, как правило, медленном, охлаждении до комнатной температуры. Отжиг применяется и к черным, и к цветным металлам. В результате материал становится менее жестким, легко поддается холодной гибке. В таблице 2 приведены рекомендуемые температуры и охлаждающие среды при термической обработке некоторых сталей.

Таблица 2

Марка стали Рекомендуемая температура, °C Охлаждающая среда
при закалке при отпуске при отжиге при закалке при отпуске
Сталь 30 880 180 845 вода вода, масло
Сталь 45 860 80 820 -//- -//-
Сталь 55 825 200 780 -//- -//-
У7, У7А 800 170 780 -//- -//-
У8, У8А 800 170 770 -//- -//-
У10, У10А 790 180 770 -//- -//-
У11, У11А 780 180 750 -//- -//-
У12, У12А 780 180 750 -//- -//-
У13, У13А 780 180 750 -//- -//-
   
© 2017 - 2018 Домашний мастер. Все права защищены