Отрасль металлургии активно развивается, одной из самых востребованных и распространенных техник в данной сфере является гибка и правка металла .

Что такое технология процесса правки и гибки металла

Правка металла – процесс устранения недостатков и дефектов металлической заготовки. Дефектами можно считать выпуклости, волны на поверхности, царапины, искривления, а также впадины. Суть операций правки металла сводится к сжатию выпуклостей на поверхности и расширению впадин.

Правка может осуществляться и когда металл находится в холодном состоянии и когда он разогрет.

Выбор состояния металла при разогреве зависит от величины дефектов, так, при серьезных повреждениях поверхности устранить недостатки проще будет при использовании технологии горячей правки, а при малых дефектах можно работать и с холодным металлом.

Правка может выполняться вручную, для этого используется стальная или чугунная правильная плита, а также может быть машинной, она осуществляется при помощи пресса.

Процесс гибки металлов очень близок к правке. Гибка необходима для придания заготовке изогнутой формы.

Суть данной технологии состоит в том, что одна часть детали перегибается относительно другой на определенный угол. Действие происходит под сильной нагрузкой. При этом важно, чтобы напряжение сгиба было больше, чем предел упругости, а деформация, которая является следствием воздействия нагрузки на деталь, должна быть пластичной. В противном случае заготовка не сохранит форму.

Виды технологий правки металла

Правка и гибка металлов могут быть двух видов – ручная и машинная. Правке и гибке подлежат пластичные металлы, такие как медь и сталь. Хрупкие металлы править нельзя.

Правка необходима не только для ликвидации дефектов, но и после сварки, паяния и вырезания заготовок из листа под воздействием температур.

1. Ручная правка подойдет в случае, если необходимо исправить мелкие дефекты. Для ее исполнения используются такие инструменты, как кувалды на основе чугунной и стальной плиты, а также наковальни. Требует больших усилий.


2. Как правило, сегодня применяется машинная правка и гибка . Она обеспечивает более качественный результат, кроме того, этот процесс значительно легче. Выполняется с помощью прессов и валиков.

Для правки лучше всего подойдут молотки с круглым бойком, которые имеют прочную ручку, а также иногда используют слесарные молотки и молотки с вставками из мягких металлов. Для правки листов используют бруски.

В промышленных масштабах используются только машинные методы. Заготовку пропускают между валиками, которые вращаются в разные стороны. Под их давлением металл становится ровным.

При использовании пресса, заготовку помещают на опоры, затем на нее опускают пресс, вследствие чего заготовка также выпрямляется. Как правило, при серьезных дефектах металл правят под воздействием температур. Оптимальной для этого температурой является 350-450 градусов, больше нагревать нельзя, так как возможен пережог.

При выполнении холодной правки температура должна быть около 140 градусов. При температуре 0 градусов править нельзя, так как металл становится хрупким и ломается.

Процессы правки и гибки металлов используются повсеместно. При гибке очень важно правильно рассчитать угол сгиба и пропорции. Для качественного проведения этих процессов необходимо хорошее оборудование – гибочные станки и прессы.

Современные технологии гибки и правки металла на выставке

В мае в Москве традиционно пройдет металлообрабатывающая выставка « ». На данном мероприятии ведущие инженеры мира будут представлять свои разработки.

На экспозиции будут показаны качественные и надежные новейшие станки для работы с металлами, а на презентациях объяснены инновационные разработки. Выставка пройдет в ЦВК «Экспоцентр».

Правка листового металла выполняется для придания заготовкам правильной геометрической формы без выпуклостей, неровностей, перегибов и вмятин. Исправить кривизну можно вручную или на правильных машинах, прессах. Автоматическая правка более производительная и эффективная, особенно в условиях массового производства. Ручная правка листа применяется в ремонтных мастерских, при выполнении небольших или единичных заказов.

На сайте сайт представлены предприятия, которые осуществляют как автоматическую правку, так и ручную.

Особенности правки листового металла

Операция правки основана на свойстве металлов деформироваться под давлением. Она может применяться к заготовкам из металлов с хорошими пластическими свойствами, иначе в процессе обработки металл разрушится. Операция правки осуществляется с термическим воздействием на металл – горячий способ, или без такого – холодный способ.

Правка листового металла вручную выполняется при помощи молота или деревянной киянки и наковальни или стальной/чугунной плиты. Это трудоемкая операция, имеющая свои особенности. Так, поверхность листа металла должна лежать на наковальне или плите по всей площади. Неровности необходимо предварительно отметить карандашом. Удары молотом наносятся по направлению от края листа к выпуклости во избежание большей вытянутости. По мере приближения к неровности удары должны быть более частыми, но менее сильными. Ручная правка выполняется также специальными ключами, на правильной плите со штырями и угольниками.

Правка листового металла на правильных станках, вальцах и прессах. Небольшие и средние заготовки правят на вальцевых машинах с различным количеством вальцов. Листы прокатываются через вальцы, установленные в шахматном порядке сверху и снизу. Крупногабаритные листы правят на горизонтальных правильно-растяжных машинах, где за счет растяжения волокна металла выравниваются.

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.

В ходе обработки, хранения или эксплуатации металлические детали и заготовки могут терять первоначальную форму.

Для выполнения последующих операций, соблюдения размеров и формы готового изделия важно, чтобы конфигурация и размеры заготовки совпадали с проектными значениями. Этого достигают промежуточно-подготовительной операцией правки металла. Операцию проводят на холодной детали либо нагревают ее с целью пластичности.

Листовая заготовка может помяться, имеющая цилиндрическую форму — искривиться. Валы и оси могут погнуться.

Что такое правка металла?

Процесс возвращения металлической заготовке исходной формы называется правкой металла. Дефекты бывают следующие:

• Волна.
• Вмятина.
• Выпуклость.

А также некоторые другие.

Виды правки металла

Операция подразделяется на два подвида:

• Ручная.
• Машинная.

Ручная правка и рихтовка металла применяется в домашних мастерских и при изготовлении уникальных изделий. Набор инструмента несложен, но требуется высокая квалификация рабочего — правильщика.

Машинная правка используется в промышленности. Оборудование массивное и сложное, но обладает высокой производительностью и возможностями автоматизации процесса. Кроме того, операцию машинной правки часто совмещают с гибкой и нарезкой листовых заготовок, включая ее в состав единого технологического комплекса.

Операцию можно осуществлять при комнатной температуре. Работа при температуре 0С и ниже недопустима — материал теряет пластичность и становится хрупким. Иногда заготовку приходится нагревать до 140-400С, чтобы повысить пластичность.

Правка листового металла

От вида дефекта зависит и сложность операции правки листового металла.

Наиболее сложные случаи – это комбинация разных видов дефектов, например, волнистость края и выпуклость в центре листа одновременно.

Выпуклость

Выпуклость правят ударами по окружности, начиная от внешней стороны дефекта и постепенно уменьшая радиус окружности, продвигаясь от края к центру дефекта. Сила ударов становится меньше, а частота — возрастает.

Если на заготовке не одна выпуклость, их следует объединить в одну большую. Бить следует между локальными дефектами, добиваясь их объединения, после чего действовать, как описано выше.

Волнообразность краев

Правка листового металла с волнистыми краями проводится начиная с краев листа и постепенно продвигаясь к его центру. После растяжения заготовки в середине волнистость краев разглаживается.

Тонкие листы

Заготовки малой толщины не поддаются правке бойками из-за высокой вероятности образования разрывов и заломов.

Для правки тонколистового металла используют протяженные поверхности металлических или деревянных брусков-гладилок. Заготовку разглаживают с разных сторон, постепенно усиливая нажим.

Периодически надо переворачивать полосу, чтобы не возникла выпуклость в другую сторону. При наличии нескольких выпуклостей в начале следует выправить концы полосы, а потом переходить к середине.

Мягкие бойки для рихтовки не применяют. Их делают из высокопрочного сплава и придают округлую форму или скругляют острую сторону.

Чтобы выправить закаленный металл, удары направляют по вогнутому участку детали. С растяжением материала на вогнутой стороне заготовка будет распрямляться. Операцию проводят на имеющей полусферическую форму рихтовочной бабке, по которой деталь постепенно передвигают вверх и вниз.

Чтобы выправить закаленный угольник с нарушением прямого угла, разработано два приема. Если угол превратился в острый, удары направляют возле внутреннего угла. Если же угол превратился в тупой, удары направляют в зону у вершины внешнего угла. Материал в зоне воздействия растягивается и прямой угол восстанавливается.

Способ аналогичен работе с полосой. Неровности маркируются мелом, заготовка располагается выпуклостью вверх. Удары направляются от периферии дефекта к его центру.

Когда основной дефект откорректирован, снижают мощность ударов и поворачивают деталь вокруг продольной оси, во избежание деформации в другую сторону. Тем же способом правится квадратный и прямоугольный прокат.

Здесь применяют способ раскручивания. Один конец спирали фиксируют в закрепленных на правильной плите тисках, другой — в ручной струбцине.

После частичного раскручивания спирали ее прижимают к плите и правят, как круглый прокат, определяя кривизну на просвет.

Основные способы правки металла

На выбор способа влияет характер и площадь сечения, марка и вид сплава, размеры дефекта относительно общего размера изделия.

В зависимости от метода приложения напряжений в металлических заготовках, различают три способа правки металла:

• изгибом в холодном состоянии;
• растяжением в холодном состоянии;
• местный нагрев.

Нагрев осуществляется газовыми горелками или индукционным способом.

Для каких целей применяют правку металла

Конфигурация детали может быть нарушена в ходе ее первичной обработки, транспортировки или хранения. Такие заготовки непригодны для дальнейшего использования, но не являются невозвратным, окончательным браком. Правку металла используют с целью возвращения заготовке формы, определенной конструкторско-технологической документацией.

Иногда с целью снижения себестоимости продукции предприятие намеренно приобретает заготовки ненадлежащей формы, в этом случае операция включается в технологический процесс. Плановая правка металла может также быть включена в техпроцесс после операций по термической обработке, вызывающих изменение формы детали. В противном случае работа будет внеплановой, и стоимость ее входит в незапланированные убытки.

Оборудование для правки

Основа любого набора инструментов — это правильная плита. Она должна быть идеально ровной, массивной и устойчивой, для чего ее отливают из ударопрочного чугуна или стали, для упрочнения конструкции снабжают продольными и поперечными ребрами жесткости. Устанавливают их на массивное бетонное основание.

Молотки для правки должны быть мягче, чем материал заготовки. Поэтому их снабжают деревянными или резиновыми бойками. Для работы со стальными листами используют молотки с мягкими бойками из меди или свинца. Боек должен иметь закругленную форму. Боек квадратной формы не годится, так как он будет оставлять на листовой заготовке характерные следы — забоины. Масса плиты должна относиться к массе молотка примерно как 100:1.

Для работы с листовой заготовкой применяют также подкладочную плиту из плотной резины, со сформированным на ней большим количеством бугорков одинаковой высоты. Под ударами металл сам находит свое место, и производительность процесса заметно возрастает по сравнению с голой стальной правильной плитой.

Для работы с тонкими листами применяется специальная оснастка — гладилки и поддержки. Для работы с закаленными деталями применяют цилиндрические или полусферические правильные бабки.

В домашней мастерской используют наковальню или массивную металлическую плиту.

На предприятиях применяют специальные механизированные правильные комплексы с механической подачей листа и автоматизированным исправлением дефектов. В одних заготовку протягивают между массивными вращающимися валками, вращающимися в противоположные стороны. В других операция происходит на правильной плите путем опускания широкого пресса.

С правки металла начинаются, практически, все «металлические работы». Счастливым исключением является тот случай, когда вы получаете со склада совершенно новый лист или кусок профиля.

Правке подвергаются:

• стальные листы из цветных металлов и их сплавов;
• стальные полосы;
• трубы;
• прутковый материал и проволока.

Правке подвергаются, также, металлические сварные конструкции.

Станок «GOCMAKSAN STORM 1601».

Определение термина «правка металла»

Правка металла — это операция, которая заключается в устранении дефектов деталей и заготовок: кривизны (выпуклости или вогнутости), неровностей (искривления, коробления и т. п.) и т. п. Она заключается в сжатии выпуклого слоя металла или расширении вогнутого и осуществляется действием давления на какую-либо часть заготовки или детали.

Способы и методика правки

Различают два основных метода правки любых металлов:

• вручную. Выполняется с помощью молотка на наковальнях , стальных правильных плитах и т. п.
• машинный. Производится на правильных машинах (прессах или вальцах).

Металл правят в холодном или нагретом состоянии. Выбор определяется величиной прогиба и его размером и материалом заготовки.

При правке металла большое значение имеет:

• правильность выбора места, по которому следует наносить удары;
• соизмерение силы удара с величиной кривизны металла. Её следует уменьшать по мере перехода от максимального изгиба к минимальному.

При большом изгибе полосы «на ребро» удары следует наносить носком молотка. Это приведёт к односторонней вытяжке (удлинению) места изгиба. Полосы, представляющие собой «скрученный изгиб», правят по направлению раскручивания. Проверка осуществляется на начальной стадии «на глаз», а по окончании – на поверочной плите или лекальной линейкой. Металлические прутки следует править на наковальне или плите от края к середине.

Задержимся на рассмотрении правки листового металла, т. к. это — самая сложная операция. Лист металла следует положить на плиту выпуклостью вверх. Удары молотком будем наносить от края листа в сторону деформированной его части. Под действием направленных ударов ровная часть листа будет вытягиваться, а выпуклая — выправляться. При правке листов закаленного металла следует наносить частые, но несильные удары носком молотка по направлению от вогнутости к ее краям. При этом верхние слои металла будут растягиваться, и дефект детали будет устранён.

Станок «GT-4-14».

Применяемое оборудование и инструмент

Для правки металла используется следующее оборудование:

• правильная плита;
• рихтовальные бабки.

В качестве инструмента используются молотки, имеющие круглые, радиусные или вставные из мягкого металла бойки. Тонкий листовой металл правят деревянным молотком (киянкой).