Правка и рихтовка металла
Во время эксплуатации либо обработки, детали, выполненные из металла, нередко утрачивают свою первоначальную конфигурацию. Такое же явление может наблюдаться при их неаккуратном хранении. Но чтобы параметры готового изделия соответствовали требованиям технического задания, для корректного выполнения всех дальнейших этапов обработки очень важно совпадение размеров заготовки и ее формы с заданными проектом значениями. Для этого выполняют промежуточно-подготовительную технологическую операцию, получившую название «правка металла».
Разновидности правки
Заготовка цилиндрическая под воздействием внешней нагрузки может искривиться, а имеющая листовую конфигурацию может помяться. Изделия в виде осей, даже не передающих момент вращающей силы, а также валов могут согнуться. Под технологической операцией правки металла понимается ряд действий, по завершении которых выполненной из металла заготовке возвращается изначальная форма. Дефекты/изъяны бывают самыми разными. Чаще всего встречаются такие:
выпуклость. Проявляется на плоском прокате в виде увеличения толщины – размера поперечного сечения листа – от краев по направлению к центру;
вмятина. Углубление на поверхности металлической пластины, обрамленное пологими краями;
волна. Это – отклонение формы поверхности листа от прямолинейности.
Правка бывает двух видов:
ручная. Осуществляется при изготовлении домашними мастерами уникальных по форме изделий. Хоть набор используемого инструмента довольно-таки несложен, к уровню квалификации работника предъявляются высокие требования;
механическая. Используется в условиях промышленного производства. Оборудование весьма сложное, крупногабаритное и имеет большой вес. Но оно характеризуется высоким уровнем производительности, и его конструкция обеспечивает возможность автоматизации технологического процесса правки.
Выполнять такую операцию при отрицательной температуре не допускается. Уровень пластичности материала в данном случае снижается, и он становится хрупким. Более того! Иногда требуется нагревать обрабатываемую деталь до температуры от 140°С до 400°С. После этого ее пластичность повышается
Выправление вмятины магнитом
Нужно отметить, что данная технология подходит для выпрямления лишь небольших повреждений. Как выровнять металл на машине без шпаклевки? В процессе работы магнит перемещают по поверхности поврежденного участка от краев к центру вмятины, натягивая его на себя.
Во избежание повреждения лакокрасочного покрытия под магнит следует подложить мягкую ветошь.
Внешнее выравнивание по клеевой технологии
Этот метод называют также вакуумным, а суть данной технологии состоит в вытягивании вмятины пистоном, закрепленным на поврежденном участке кузова с помощью клея. Однако возможно использование и непрофессиональных приспособлений, представленных присосками. Аппликатор закрепляют при помощи клея на поврежденном месте кузова.
По завершении его высыхания центральную точку вмятины вытягивают мини-лифтером. Присоску применяют по тому же принципу.
Данным способом можно исправить дефект, но не устранить ее полностью. К тому же не рекомендуется использовать такую технологию для выравнивания деталей с трещинами, так как возможно отслоение металла.
В целом, клеевой метод выпрямления вмятин считают одним из наиболее простых и быстрых.
Правка металлических листов
Сложность этой операции зависит от разновидности обнаруженного дефекта. Но особые трудности возникают, когда выявляется их комбинация. Например, выпуклость по центру пластины и одновременно волнистость кромки.
Выпуклость
При правке выпуклости удары следует наносить по окружности. Начинать необходимо с линии, обрамляющей дефект. В ходе работы радиус окружности постепенно нужно уменьшать, перемещаясь от края выпуклости к ее центру. По мере продвижения, частота ударов возрастает, а их сила, наоборот, становится меньше.
Особый подход применяется, когда на листе имеется несколько таких дефектов. В данном случае ударами молотка нужно добиться чтобы выпуклости объединились в одну общую, после чего правка осуществляется по вышеописанной методике.
Волнистость
Правка металлического листа с волнообразными краями выполняется, начиная с его краев с последующим передвижением к центру. Волнистость кромок разглаживается после растяжения пластины в середине.
Тонкие листы
Обработка заготовок с небольшой толщиной с целью возвращения им плоской конфигурации посредством бойков не проводится. Причина – не исключено появление заломов металла в результате его расковки. Тонкий лист правится протяженными ровными плоскостями брусков-гладилок, выполненными из дерева либо из стали. Разглаживание производится по разным направлениям с постепенным усилением нажима.
Что нужно править
Листовой металл: технология, в чем особенность и другие важные моменты
Наиболее распространенные поверхностные дефекты на листе, которые устраняются правильными операциями: волнистость, выпуклость или вогнутость. Причем на одном листе они могут находиться одновременно в разных местах — на краю и в середине.
Толстые и тонколистовые заготовки
Технология отличается инструментом, выбор которого регламентируется толщиной листа. Тонкие листы, толщина которых измеряется десятыми долями миллиметра, не стоит править с помощью молотков ударным способом. Высока вероятность пробить поверхность насквозь. Здесь следует воспользоваться специальными брусками, которыми проводят по поверхностям листа с обеих сторон.
При правке более толстых листов существуют определенный технологический порядок проведения работ. Наносить удары непосредственно по выпуклой части листа недопустимо. Возникающая большая концентрация напряжений может привести к образованию трещины и испортить заготовку. Если выпуклость находится в центре заготовки, следует начинать ее обстукивать с краев, уменьшая силу удара и увеличивая частоту по мере приближения к краям выпуклости.
Правка листового металла на механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования
При имеющейся волнистости на краях следует наносить удары, наоборот, от центра к периферии. Возникающие при ударном воздействии растягивающие напряжения способны убрать ее, достигнув краев возникновения дефекта.
Полезное видео
Посмотрите, как операция выполняется вручную.
И как это делается с помощью промышленного оборудования.
Цветной и черный металл
Из всего многообразия черных и цветных металлов технологической операции правка могут подвергаться только металлы с хорошими пластическими свойствами. Среди черных металлов это прежде всего малоуглеродистые стали. Алюминий, медь, титан и некоторые их сплавы (латунь, дуралюмин и другие) также хорошо поддаются рихтовке.
Полосовая сталь
Дефекты, которые исправляются правкой, на полосовой стали:
- полоса, имеющая изгиб в плоскости;
- полоса, имеющая изгиб по ребру;
- скрученная полоса;
- в полосе имеются все виды дефектов.
Правка изделий из закаленного металла
В этом случае для рихтовки молотки, оснащенные мягкими бойками, не используются. С этой целью применяют инструмент с подобными элементами, изготовленными из стали с высокими прочностными характеристиками. При этом острую часть бойка – нос – скругляют, то есть придают ему округлую конфигурацию.
Выправка закаленного металла осуществляется нанесением импульсных точечных воздействий по вогнутому фрагменту заготовки. В результате ударов на данном участке обрабатываемой детали наблюдается растяжение структуры материала, из-за чего поверхность становится все более плоскостной. Проводится эта операция:
на рихтовочной/правильной бабке, отличающейся поверхностью полусферической формы;
с попеременным передвижением заготовки снизу-вверх и сверху вниз. Правка закаленного угольника, у которого нарушен прямой угол, выполняется одним из следующих двух способов (см. рис.):
если угол стал острым, направление ударов – ближайший к точке пересечения лучей/сторон внутренний участок поверхности этой детали;
- когда угол трансформировался в тупой, место нанесения ударов – зона, близлежащая к вершине уже угла внешнего.
Металл на участке воздействия подвергается растяжению, в результате чего значение угла 90° восстанавливается.
Шабрение абразивными материалами
Для сверхтонкого выравнивания при толщине снимаемого слоя до 0,0001 мм используют притирку абразивными материалами вручную или на станках. В процессе притирки применяются два вида абразивов:
Твёрдые абразивы используют для притирки чугунных и стальных деталей. Мягкие абразивы – для деталей из меди, алюминия, олова и других мягких металлов.
По способу выполнения притирка бывает:
Правила шабрения
Ручная абразивная обработка выполняется с помощью специального инструмента под названием притир.
В зависимости от очертания обрабатываемой поверхности, шабровочные притиры могут быть:
- плоскими;
- цилиндрическими;
- призматическими и т. д.
Притирочный инструмент изготавливают из дерева, металла, стекла, бронзы и других материалов.
Процесс нанесения абразивных материалов на притир называют шаржированием.
Механическая притирка выполняется на специальных притирочных либо обычных токарных станках, оборудованных притирочными насадками. Одной из разновидностей механической притирки является пескоструйная обработка.
Оснастка для выполнения рихтовки/правки
Ручная правка/рихтовка металлических листов и изготовленных из них элементов конструкции осуществляется при помощи молотков на специальной оснастке – рихтовальных бабках, а также правильных плитах.
Рихтовальные бабки
Для изготовления этих приспособлений используются стальные сплавы, подвергнутые термообработке. Рабочая поверхность рихтовальной бабки бывает:
в виде плоского круга на цилиндрическом основании, радиус которого (обозначение R) колеблется в диапазоне 150 мм≤R≤200 мм:
сферической. Это – боковая поверхность усеченного по плоскости симметрии и по краям цилиндра.
Также в домашних мастерских в качестве рихтовальной бабки часто используется железнодорожный рельс, обрезанный до длины от 0,5 м до 1 м. Его удобно перемещать по плите. Кроме того, рельс не подвергается деформации и остается, практически, неподвижным, когда по обрабатываемой детали наносятся удары молотком.
Правильные плиты
Правильные плиты выпускаются в двух модификациях.
Материал изготовления – чугун. Исполнение – конструкция с боковыми ребрами либо сплошная.
Материал изготовления – сталь.
Плита должна обладать большим весом и характеризоваться достаточной устойчивостью, чтобы удары молотка не вызывали ее сотрясение. Что же касается требований к состоянию ее поверхности, то они стандартны: она должна быть идеально ровной, и без присутствия посторонних частиц в виде грязи и остатков металлических осколков, мешающих получить качественный результат рихтовочных работ.
Устанавливать плиты нужно на подставках. Они могут быть и металлическими, и деревянными. Но самое главное, чтобы эти подставки обеспечивали помимо устойчивости еще и требуемую горизонтальность. Для удобства выполнения рихтовки нужно, чтобы вокруг плиты имелось достаточно пространства.
Существует еще один интересный вариант такой оснастки. В качестве материала изготовления плиты правильной выступает плотная резина со множеством небольших выступов, скорее, даже, бугорков с одинаковой высотой. Под воздействием ударов металл сам определяет свое место. В результате наблюдается значительное возрастание производительности процесса рихтовки, если сравнивать с использованием обычной правильной плиты, изготовленной из стали.
Молотки
К молоткам, используемым для правки, предъявляется следующее ключевое требование: они должны быть более мягкими, чем материал обрабатываемой заготовки. Ввиду этого, для рихтовки листовой стали обычно используется ударный инструмент со свинцовыми либо медными бойками. Причем, эти элементы должны характеризоваться закругленной формой. Боек квадратной конфигурации при ударе оставит на металлической пластине забоины. Когда же предстоит обрабатывать мягкие металлы или цветные сплавы, применять необходимо молотки, оснащенные бойками из резины либо дерева.
Удобство работы будет обеспечено при соотношении веса ударного инструмента и этого же параметра правильной плиты, равным 1:100.
Оборудование и инструменты: на вальцах, прессах и не только
Для ручной правки основными инструментами являются правильные плиты, наковальни, рихтовальные бабки, которые выступают в качестве базовой поверхности для заготовок.
Для приложения усилия к месту правки применяют различные виды молотков. Для листовой и полосовой стали с черновой обработкой поверхности применяют молотки из углеродистой стали с круглым бойком, который в отличие от квадратного, не оставляет вмятины на поверхности. Обработанные поверхности правятся деревянными киянками или молотками с мягкими вставками (из медных или алюминиевых сплавов). При праве тонколистового металла используются гладилки, изготовленные из твердых пород дерева.
Вальцы гидравлические STALEX HER-2070×4.5. Фото Сталекс
В производственных условиях, где широко применяется прокат в виде листов, полосы, прутков и других разнообразных профилей, применяется оборудование для правки заготовок. В зависимости от размеров и формы заготовок можно выделить несколько видов.
- Правильные прессы с механическим или более мощным гидроприводом. На этом оборудовании правят крупный прокат: круглый, квадратный, швеллера и другой профиль, включая трубы диаметром до 300 мм. Правку толстых листов и полос выполняют на специализированных гидравлических прессах.
- Роликовые правильные машины, использующиеся для работы с мелким и средним профильным прокатом. Роликовые листоправильные машины исправляют дефекты листов и полос небольшой толщины.
- Растяжные правильные машины. Применяются для правки листов из специальных сплавов и цветных металлов.
- Ротационные косовалковые машины. Применяются для правки труб и прутков от простой формы профиля до сложной.
Как выпрямить лист металла
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.
Механическое выравнивание изнутри
Использование данной технологии позволяет выровнять дефекты без покраски. В данном случае применяют вакуумные вытяжки и рычаги. Выравнивание вмятин на кузове автомобиля таким способом основано на перепаде давления. Работы состоят в том, что подходящий по размеру рычаг, то есть доходящий до дефекта, помещают в технологическое отверстие кузова автомобиля и надавливают на него, пока поврежденный участок не вернется в исходное состояние.
Возвращение материала в исходное состояние обычно сопровождается щелчком.
Давление нужно оказывать осторожно, чтобы не допустить выгибания металла в противоположную сторону. Если это произошло, участок можно выровнять фторопластовым отбойником.
Если вмятина расположена близко к отверстию кузова, то на нее можно оказать давление изнутри без использования рычага. Однако далеко не всегда кузов автомобиля поврежден вблизи технологических отверстий, и к дефекту бывает проблематично подобраться изнутри. В случае отсутствия такой возможности выравнивание повреждений осуществляют одним из рассмотренных далее способов.
