Слесарное дело.

 

Гибка металла

 

Общие сведения

Гибка листового и полосового материала:

                        прямоугольная скоба из полосовой стали

              двойной угольник

              хомутик

              ушко

втулка

гибка в приспособлениях

Гибка труб:

в горячем состоянии

в холодном состоянии

гибка труб из цветных металлов

Развальцовка (вальцевание) труб.

 

 

        Общие сведения

 

В процессе гибки металл сжимают и растягивают одновременно. Так на наружной стороне изгиба он растягивается, а на внутренней, наоборот, сжимается. Удли­нение металла может быть как пластическое так и упругое (пружин­ное). Однако, существует нейтральный слой, или, как принято его называть, нейтральная линия, которая не испытывает ни сжатия, ни растяжения и ее длина в процессе гибки остается неизменной.

Чтобы в процессе гибки получить деталь (например скобу) нужных размеров, необходимо рассчитать длину заготовки с припуском на изгибы. Это и будет длина средней линии, которая равна сумме длин прямых участков и длин дуг радиусов изгиба. Покажем это на примере (рис.1).

 

Рис.1

Для скобы, изготовляемой из стальной полосы, нейтральный слой пройдет посередине толщины полосы. Практически, для случая, когда гибка будет производиться без закругления, припуск на каждый изгиб берут в пределах 0,5..0,8 от толщины полосы. Таким образом, если мы возьмем полосу толщиной 2мм, то припуск составит по 1мм на каждый изгиб.

Теперь определяем размеры прямых участ­ков, подсчитываем длины закруглений и суммируем результаты. Общая длина заготовки при гибке без закругления:

 

l = 17,5 + 1 + 15 + 1 + 20 + 1 + 15 + 1 + 17,5 = 89 мм

 

    Если гибка производится с закруглением, то длину дуги участка изгиба определяют по формуле:

l_изгиба = πr²α/180˚

где:      r – радиус изгиба; α – угол под который производится изгиб.

 

Гибка листового и полосового материала

 

Гибка металла в основном производится в тисках с применение угольников, брусков, прутков и других профильных оправок. Рассмотрим на практике приемы гибки деталей разной формы.

 

Гибка прямоугольной скобы из полосовой стали.

 

1.           определяем длину заготовки (рис. 1), складывая длины сто­рон с припуском на изгиб от 0,5 до 0,8 толщины полосы;

2.           отмерив, обрезаем заготовку  (или обрубаем зубилом);

3.           вырубленную заготовку правим на плите и опиливаем в размер по чертежу;

4.           намечаем и наносим риски загиба;

 

Рис.2  

а — гибка   одного   конца,   б — гибка   второго   конца,   в — формирование     скобы;   

 

5.           (рис. 2, а) зажав заготовку 1 в тисках на уровне риски изгиба, ударами молотка загибаем один конец; прямой угол формируется огибанием одного из угольников-нагубников 2;

6.           переставив заготовку в тисках (рис. 2, б) и зажав между угольником 2 и бруском-оправкой 3, гнем второй конец;

7.           сняв заготовку и вынув брусок-оправку, размечаем на загнутых концах длину лапок скобы;

8.           устанавливаем заготовку в тиски на уровне рисок (рис. 2, в) с вложенным внутрь бруском-оправкой 3, зажимаем;

9.           отгибаем лапки скобы и выравниваем загибы по угольнику;

10.        опиливаем концы лапок в размер и снимаем заусеницы.

 

Гибка двойного угольника в тисках.

 

Гибка двойного угольника (рис. 3) производится после разметки листа, вырубки заготовки, правки на плите и опиловки по ширине в размер по чертежу.

 

Рис.3  

Подготовленную таким образом заготовку 1 зажимают в тисках между угольниками-нагубниками 2 и загибают первую полку угольника. Затем заменя­ют один нагубник бруском-подкладкой 4 и загибают вторую полку угольника. По окончании гибки концы угольника опиливают напиль­ником в размер и снимают заусенцы с острых ребер.

 

Гибка хомутика

 

После расчета длины заго­товки и ее разметки в местах изгиба, в тисках, в вертикальном положении зажимают оправку 1 (рис. 4, а). Диаметр оправки должен быть равным диаметру отверстия хо­мутика 2. При помощи двух плоскогубцев 3 по разметочным рискам изгибают хомутик по оправке. Окончательное форми­рование хомутика выполняют на той же оправке металлическим молотком (рис. 4, б).

 

Рис.4  

 

Гибка ушка  кругло­губцами.

 

Ушко со стержнем из тонкой проволоки изготовляют при помощи 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 при помощи плоскогубцев. После этого лишний конец стержня удаляют кусачками.

 

Гибка втулки.

 

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

 

Гибка в приспособлениях

 

На рис. 5 показано приспособление для гибки шарнирной петли. В стальном кубике высверливают отверстие 2 диа­метром, равным наружному ди­аметру петли, и пропиливают паз 3 по толщине материала петли. Вставив заготовку в паз, ударами молотка или нажимом губок тисков загибают ее в от­верстие, образуя петлю.

Рис.5  

 

Гибка труб

 

Трубы изгибают по дуге раз­личного радиуса или другой кривой под различными углами и в различных плоскостях. Гну­тые трубы широко применяют для изготовления бензиновых, масляных, воздушных трубопро­водов, в автомобилях, тракто­рах, самолетах, металлорежу­щих станках и других машинах.

Трубы гнут ручным и механизированным способами; в горячем и холодном состоянии; с наполнителями и без наполнителей. Способ гибки зависит от диаметра трубы, размера угла загиба и материала труб. Медные трубки небольших диаметров гнутся в холодном состоянии, стальные трубы, диаметром свыше ³/₄" – с местным подогревом.

 

Гибка труб в горячем состоянии.

 

Рис. 6

При горячей гибке с наполнителем трубу сперва отжигают и размечают. Затем один ко­нец закрывают деревянной или металлической пробкой. Для преду­преждения смятия, выпучивания и трещин в месте изгиба, трубу наполняют сухим мелким песком.

Чтобы крупные камешки не продавили стенок, песок просеивают сквозь сито с ячейкой около 2х2 мм. Слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре спекается и пригорает к стенкам трубы.

Для качественной набивки, песок засыпают в трубу через воронку и уплотняют, обстукивая трубу молотком. Удары молотком наносят снизу вверх, при этом трубу проворачивают, и так до тех пор, пока при ударе по трубе не будет слышать­ся глухой звук.

После заполнения песком второй конец трубы забивают деревян­ной пробкой, у которой должны быть отверстия или канавки для вы­хода газов, образующихся при нагреве (рис.6).

Диаметры пробок (заглушек) зависят от внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твердых пород дерева в виде конусной пробки длиной 1,5 — 2 диаметра трубы, и конусностью 1 : 10. Для труб больших диаметров заглушки делают из металла.

Радиус закругления и длина нагреваемой части трубы зависят от ее диаметра, материала и угла изгиба. Минимальный радиус закругления – не менее трех диаметров трубы. Длина нагреваемой части – один диаметр на каждые 15˚ угла изгиба и определяется так:

l_{нагрева} = Dα/15˚

        где D – наружный диаметр трубы; α – угол изгиба трубы.

 

 

Тонкостенные трубы диаметром 30 и более мм с малым радиусом изгиба гнут только в нагретом состоянии с наполнителями, по заранее заготовленным шаблонам. В процессе гибки трубу проверяют по месту или по изготовленному из проволоки шаблону.

Нагрев труб ведут паяльными лампами, в горнах или в пламени газовых горелок. Топливом в горнах может быть древесный уголь и дро­ва. Лучшим топливом является древесный уголь, который не содер­жит вредных примесей и дает более равномерный нагрев.

При нагреве следует добиться того, чтобы металл стал вишнево-красного цвета на длине, равной шести диаметрам. В случае перегрева гибку не производят, а трубу охлаждают до вишнево-крас­ного цвета. Трубы рекомендуется гнуть с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудшает качество металла.

При нагреве обращают особое внимание на прогрев песка. Нельзя допускать излишнего перегрева отдельных участков; в случае пере­грева трубу охлаждают водой. От достаточно нагретой части трубы отскакивает окалина.

Плохое, неплотное заполнение трубы, недостаточный или неравномерный прогрев перед гибкой приводят к образованию складок или разрыва.

После нагрева трубу изгибают вручную по шаблону или копиру. Изгиб трубы проверяют шаблоном.По окончании гибки из трубы выколачивают или выжигают пробки и высыпают песок.

Правильно изогнутыми считаются трубы, не имеющие вмятин, выпучин и складок. При гибке труб необходимо соблюдать следующие условия:

1.   тщательно следить за равномерностью вытягивания внешней стен­ки и посадки внутренней стенки трубы; учитывать, что внешняя стен­ка трубы вытягивается легче, чем происходит посадка  внутренней  стенки трубы;

2.   трубу гнуть плавно, без рывков; появившиеся складки правят молотком. Для предупреждения складок трубу сначала гнут несколь­ко больше, чем следует по шаблону, а затем отгибают в соответствии с шаблоном;

3.   во избежание разрыва нельзя гнуть трубу и выправлять складки, если труба охладилась до светло-вишневого цвета (800° С). Поэтому трубы больших диаметров гнут с многократным нагревом;

4.   пожалуйста, работайте в рукавицах J.

 

Гибка труб в холодном состоянии

 

Гибку труб в холодном состоянии выпол­няют при помощи различных приспособлений. Простейшее приспо­собление для труб диаметром 10—15 мм – это плита с отверстиями (рис. 7, а), в которые в нужных местах устанавливаются штыри-упоры.

Трубы небольших диаметров (до 40 мм) с большими радиусами кривизны гнут при помощи ручных приспособлений с неподвижной оправкой (рис. 7, б). Гибочная оправка 4 имеет желобообразный торец, который и является гибочной поверхностью. Оправка крепится к верстаку 1 скобами 2 с двух сторон. Трубу крепят к оправке хомутом 3, и гнут руками.

 

 

 

Рис. 7. Гибка труб в холодном состоянии:

а-—на штырях, б —в неподвижной оправке

 

Трубы диаметром до 20 мм изгибают в роликовом приспособлении (рис. 8).

Общий вид и принцип действия устройства показан на рис. 8, а. Один конец трубы остается неподвижным благодаря упору 1. Местом изгиба труба ложится на ролик-шаблон 2, радиус которого равен радиусу закругления. Подвижный ролик 3, закрепленный на ручке 4, вращающейся вокруг оси ролика 2, производит огибание трубы вокруг ролика 2.

Более подробно роликовый узел показан на рис. 8, б. Приспособление крепится к верстаку при помощи ступицы и плиты 1. На одной оси ступицы и плиты находится неподвижный ролик-шаб­лон 6 с хомутом 7. Подвижный ролик 2 закреплен в скобе 4 с руко­яткой 3. Трубу 5 для изгиба вставляют между роликами так, чтобы конец ее вошел в хомут 7. Затем рукояткой 3 повертывают скобу 4 с подвижным роликом 2 вокруг неподвижного ролика-шаблона 6 до тех пор, пока труба не изогнется на требуемый угол.

Рис. 8. Гибка труб при помощи роликового приспособления.

 

 

Гибка труб из цветных металлов.

 

Медные и латунные трубы перед гибкой в холодном состоянии заполняют расплавленной канифолью. Порядок гибки аналогичен описанному выше. Канифоль после гибки выплавляют, начиная с концов трубы, так как нагрев середины трубы, наполненной канифолью, разорвет трубу.

Медные трубы, перед холодной гибкой предва­рительно отжига­ют при температуре 600—700°С и охлаждают в воде, а латунные трубы отжигают при 600—700°С и охлаждают на воздухе. Дюралюминиевые трубы перед гибкой отжигают при 350—400° С и охлаждают на воздухе.

 

Развальцовка (вальцевание) труб.

 

Как правило, трубы не существуют сами по себе J. Их необходимо к чему-нибудь присоединять. Делают это разными способами, при помощи фланцев, накидных гаек и прочего. Концам труб из мягкого металла (медь, латунь) при этом надо придать некую форму, чтоб закрепить их в том же фланце или сделать поверхность которую будет прижимать гайка. Для этого концы труб развальцовывают.

Рис. 9.

Развальцовка (вальцевание) труб заключается в расширении (раскатывании) концов труб изнутри специальным ин­струментом (вальцовкой). Для этого трубу вставляют в соответствующее по диа­метру отверстие оправки 2 (рис. 9), зажима­ют в слесарных тисках, а затем, ударами молотка по вальцовке 1, развальцовы­вают конец трубы до необходимых размеров.

Концы труб диаметром более 18 мм развальцовывают при помощи специальной вальцовки (рис. 10, а), которая состоит из стального стержня 5, на одном конце которого имеется конус 1, а на другом — квадратная головка 6. Стер­жень 5 помещен в корпус 3, внутри которого размещены ролики 2, имеющие небольшую конусность.

 

Рис. 10.

Процесс развальцовывания состоит в том, что на конец трубы 1 (рис. 10, б) надевают фланец 2 с выточенными в его отверстии канавка­ми 5, затем в трубу вставляют вальцовку с роликами и вращают. При вращении вальцовка роликами 3, 4 раскатывает трубу, вдавливая металл трубы в канавки 5 фланца 2 до тех пор, пока они не заполнятся до отказа. Если вращение вальцовки становится свободным, под­тягивают гайку 4 (см. рис. 10, а), углубляя тем самым конус в трубу.

 

 

            Назад