Исходный металлопрокат, как листовой, так и объемный, не всегда обладает показателями плоскостности, достаточными для качественного выполнения последующих операций деформирования. В таких случаях в качестве предварительной операции используется правка металла. Родственным термином - рихтовка металла - называют разновидность данной операции, в результате которой происходит выравнивание только оси прутка.

Государственными стандартами оговариваются следующие виды допусков формы готового проката:

1. Для прутков круглого и квадратного поперечного сечения - пространственная кривизна и видимая скручиваемость
2. Для прутков квадратного сечения, кроме того - вогнутость и выпуклость граней;
3. Для стальных полос - неплоскостность, серповидность, выпуклость боковых граней.
4. Для листов - неплоскостность.
5. Для лент и рулонов - телескопичность и ребровая кривизна.

В случае высокоточной штамповки все вышеперечисленные дефекты провоцируют ускоренный износ штампов, а точность готовой продукции снижается. Причиной подобных искривлений могут являться также разделительные операции на листовых и сортовых ножницах, когда края листа/полосы или торцы прутков недопустимо искривляются.

Еще больше предпосылок для выполнения правки при горячей штамповке. Готовые поковки искривляются при:

• Выталкивании из полости штампового ручья (особенно часто это происходит с поковками сложной формы);
• Термообработке, после которой в металле возникают внутренние остаточные напряжения;
• Обрезке облоя вследствие неконтролируемой усадки металла.

В технологиях холодной штамповки правка металла выполняется после гибки деталей из высокоуглеродистых или пружинных сталей, а также при холодном выдавливании изделий с длинной стержневой частью. Достаточно распространена также правка и рихтовка металла в виде рулона перед его роспуском на ленты.

Основанием для включения такой операции в технологический процесс производства служат результаты замеров формы деталей, для чего используются либо специальные шаблоны, либо универсальный мерительный инструмент. При незначительных отклонениях иногда допустима ручная рихтовка металла, но в большинстве случаев этого недостаточно.

Разновидности правки металла

Рассматриваемая операция может выполняться в холодном и горячем состоянии. В горячем состоянии правят поковки, которые уже прошли все переходы деформирования, включая и обрезку облоя. Отдельной операции при этом не предусматривают, а производят деформирование в заключительном ручье штампа обрезного пресса (хотя в обоснованных случаях горячая правка металла может быть выполнена и на основном штамповочном оборудовании). Преимуществами такой обработки считаются меньшая энергоемкость, а также благоприятное влияние на структуру и эксплуатационные свойства материала поковки.

Холодная правка в горячей штамповке применяется после того, как отштампованные изделия прошли термическую обработку. Инструмент для выполнения такой операции весьма прост, и по конфигурации рабочей полости полностью соответствует размерам поковки, которые приведены на ее чертеже. Операцию часто производят одновременно в двух плоскостях, что повышает качество готового изделия.

В листовой штамповке правка выполняется:

• После вырубки-пробивки толстолистового металла, когда перерезывание волокон металла заготовки приводит к возникновению внутренних напряжений;
• После свободной гибки (особенно без прижима), для снятия дефектов формы заготовки, которые возникли вследствие пружинения;
• При штамповке напровал, когда искривление металлической заготовки происходит из-за интенсивного трения изделия по матрице;
• После многопереходной вытяжки деталей с фланцами.

В холодной листовой штамповке различают обжатие гладкими, точечными и вафельными штампами. В первом случае ведется плоская поверхностная калибровка, поэтому данный способ эффективен для тонколистовых заготовок из металлов высокой пластичности. Удельные усилия не превышают 100 МПа, а на поверхности готового изделия отсутствуют отпечатки инструмента.

Для заготовок с большей толщиной, а также из металлов повышенной твердости приходится выполнять точечную/вафельную правку. На рабочем инструменте выполняются мелкие насечки в виде зубцов, причем их острия на пуансоне и матрице не должны совпадать. Удельные усилия при этом выше - до 250…300 МПа, зато в результате происходит выправление всех поверхностных дефектов.

Иногда плоскую правку производят перед вальцовкой. Исходный лист или полоса металла прокатывается через несколько правильных роликов (их число всегда должно быть непарным, причем количество верхних, нажимных, роликов всегда на один больше, чем нижних, опорных).

Оборудование для правки

Если данные переходы совмещаются с основными операциями деформирования (как часто бывает при горячей штамповке), то специального оборудования не требуется. Холодную правку металлических прутков или полос выполняют на . Они представляют собой машины горизонтального исполнения, которые работают по принципу ротационной штамповки.

Отличие заключается в том, что давления, создаваемые рабочими роликами, не должны превышать предела пластичности выправляемого материала. Такие машины функционируют в автоматическом режиме, а потому отличаются высокой производительностью. Аналогично правят и прутки, только профиль рабочих роликов в этом случае выполняется не плоским, а соответствующим сечению исходного материала.

Выправить объемные в плане заготовки можно и на прессах. Если удельное усилие не превышает 300 МПа, то применяются винтовые прессы с дугостаторным приводом серии Ф17__. Эффект достигается благодаря высокой скорости соударения плоского штампа (прикрепленного к ползуну) с изделием, которое требует правки. Поскольку распределение давления по всей поверхности одинаково, то одновременно на рабочей плите может находиться несколько одинаковых по габаритным размерам деталей. Это снижает трудоемкость операции.

Наиболее сложной и ответственной является правка деталей после холодного выдавливания. Поскольку деформационное упрочнение материала при этом весьма велико, то удельные усилия могут достигать предела пластичности, т.е. 600…800 МПа и даже более. Ударный характер нагрузки, создающейся винтовым прессом, не обеспечивает должного качества правки из-за инерции материала. Поэтому используются специальные прессы серий К82__ и К83__ с кривошипно-коленным рабочим механизмом. Особенность схемы такого пресса - в возможности обеспечить выдержку детали (до 2…3 с) под давлением при крайнем нижнем положении ползуна оборудования. В результате внутренние напряжения преодолеваются, а деталь выравнивается.

Учебное пособие для подготовки
рабочих на производстве

Практикум по слесарным работам

Правка полосового металла, изогнутого по плоскости

Упражнение по правке полосового металла обычно выполняют на чугунной или стальной плите, применяя различные молотки. Для правки чисто обработанных стальных полос и полос из цветных металлов применяют деревянные молотки, молотки, с мягкими вставками (медными, свинцовыми, алюминиевыми) и стальные молотки, нанося ими удары по деревянным или мягким металлическим прокладкам.

При правке и гибке металла лучше пользоваться молотком с круглым, хорошо отшлифованным бойком, нанося удары центральной выпуклой сферой бойка (рис. 52). Молотки с квадратным бойком применять не рекомендуется, так как во время ударов по металлу от его углов могут оставаться следы в виде забоин.

Рис. 52. Правка молотком со сферическим бойком

Правку по плоскости выполняют в следующей последовательности.

1. Определяют на глаз выпуклые части полосы (рис. 53), отмечая их границы мелом.

Рис. 53. Проверка результатов правки на глаз

2. На левую руку надевают рукавицу. В правую берут молоток, в левую - полосовую сталь и принимают рабочее положение. Стоять при правке надо прямо, свободно и устойчиво.

3. Полосу располагают на правильной плите выпуклостью вверх, с контактом в двух местах (рис. 54), так как при неплотном прилегании в момент удара молотком возможна отдача в левую руку.

Рис. 54. Прием правки стальной полосы на плоскость

4. Удары молотком наносят по краям выпуклых частей, постепенно приближаясь к середине изгиба. Необходимо регулировать силу удара в зависимости от толщины полосы и величины кривизны; чем больше искривление и чем толще полоса, тем сильнее должны быть удары. По мере выправления полосы следует ослаблять силу ударов и чаще поворачивать полосу с одной стороны на другую до полного ее выправления; во время нанесения ударов молотком следует смотреть только на место удара.

Если имеется несколько выпуклостей, то сначала выправляют крайние, а затем выпуклости, расположенные в середине полосы.

Правка полосового металла осуществляется в следующем порядке. На выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Полосу располагают на правильной плите так, чтобы она плоской поверхностью лежала на плите выпуклостью вверх, соприкасаясь в двух точках. Для правки применяют молоток с круглым гладким полированным бойком. Молотки с квадратным бойком применять не следует, так как они оставляют следы в виде забоин (квадратов, углов). Удары наносят по выпуклым частям, регулируя силу удара в зависимости от толщины полосы и величины кривизны; чем больше искривление и чем толще полоса, тем сильнее удары. По мере выправления полосы силу удара ослабляют и чаще переворачивают полосу с одной стороны на другую до полного выправления. При нескольких выпуклостях чала выправляют ближайшие к концам, а затем расположенные в середине.

Рис. 87. Правка металла: а — проверка па глаз; 6 — момент правки

Результаты правки (прямолинейность заготовки) проверяют на глаз (рис. 87), а более точно — на разметочной плите по просвету или наложением линейки на полосу.

Правку узких серповидно изогнутых заготовок производят на плите под линейку. Для этого заготовку кладут на плиту, одной рукой прижимают к плите и молотком (деревянным или стальным с выпуклым бойком)

начиная с более короткой вогнутой кромки изогнутой заготовки, т. е. той, где волокна металла сжаты и их необходи-

Рис. 88. Правка полосы, имеющей серповидную кривизну (а), и схема правки листового металла: 6, в — погнутые заготовки; г, д — распределение ударов

мо растянуть для того, чтобы заготовка выровнялась. В начале правки удары по вогнутой кромке должны быть более сильными, и по мере приближения к противоположной кромке — все слабее и слабее. Этим достигается то, что вогнутая, более короткая кромка постепенно вытягивается и заготовка выпрямляется (рис. 88, а), что контролируется линейкой.

После проверки на глаз на выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Затем укладывают на плиту или наковальню (рис. 89) пруток так, чтобы изогнутая часть находилась выпуклостью вверх. Удары наносят молотком по выпуклой части от краев изгиба к средней части, регулируя силу удара в зависимости от диаметра прутка и вели-. .

Кривизну деталей проверяют на глаз (рис. 82,а) или по зазору между плитой и уложенной на нее деталью. Края изогнутых мест отмечают мелом.

При правке важно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Сила ударов должна быть соразмерна с величиной кривизны и постепенно уменьшаться по мере перехода от наибольшего изгиба к наименьшему. Правка считается законченной, когда все неровности исчезнут и деталь станет прямой, что можно определить наложением линейки. Правку выполняют на наковальне, правильной плите или надежных подкладках, исключающих возможность соскальзывания с них детали при ударе.

Правка полосового металла осуществляется в следующем порядке. На выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов, после чего на левую руку надевают рукавицу и берут полосу, а: в правую руку берут молоток и принимают рабочее положение (рис. 82,6).

Полосу располагают на правильной плите так, чтобы она плоской поверхностью лежала на плите выпуклостью вверх, соприкасаясь в двух точках. Удары наносят по выпуклым частям, регулируя силу удара в зависимости от толщины полосы и величины кривизны; чем больше искривление и чем толще полоса, тем сильнее удары. По мере выправления полосы силу удара ослабляют и чаще поворачивают полосу с одной стороны на другую до полного выправления. При нескольких выпуклостях сначала выправляют ближайшие к концам, а затем расположенные в середине.

Результаты правки (прямолинейность заготовки) проверяют на глаз, а более точно - на разметочной плите по просвету или наложением линейки на полосу.

Правка металла круглого сечения. После проверки на глаз на выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Затем укладывают на плиту или наковальню (рис. 83) пруток так, чтобы изогнутая часть находилась выпуклостью вверх. Удары молотком наносят по выпуклой части от краев изгиба к средней части, регулируя силу удара в зависимости от диаметра прутка и величины изгиба. По мере выправления изгиба силу удара уменьшают, заканчивая правку легкими ударами и поворачиванием прутка вокруг его оси. Если пруток имеет несколько изгибов, сначала правят ближайшие к концам, затем расположенные в середине.

Правка листового металла более сложная, чем предыдущие операции. Листовой материал и вырезанные из него заготовки могут иметь поверхность волнистую или с выпучинами. На заготовках, имеющих волнистость по краям (рис. 84, а), предварительно обводят мелом или мягким графитовым карандашом волнистые участки. После этого заготовку кладут на плиту так, чтобы края заготовки не свисали, а лежали полностью на опорной поверхности, и, прижимая ее рукой, начинают правку. Чтобы растянуть середину заготовки, удары молотком наносят от середины заготовки к краю так, как указано на рис. 84, в кружками. Кружки меньших диаметров соответствуют меньшим ударам, и наоборот.

Более сильные удары наносят в середине и уменьшают силу удара по мере приближения к ее краю. Во избежание образования трещин и наклепа материала нельзя наносить повторные удары по одному и тому же месту заготовки.

Особую аккуратность, внимательность и осторожность соблюдают при правке заготовок из тонкого листового материала. Наносят несильные удары, так как при неправильном ударе боковые грани молотка могут или пробить листовую заготовку или вызвать вытяжку металла.

При правке заготовок с выпучинами выявляют покоробленные участки, устанавливают, где больше выпучен металл (рис. 84,6). Выпуклые участки обводят мелом или мягким графитовым карандашом, затем заготовку на плиту выпуклыми участками вверх, чтобы края ее не свешивались, а лежали полностью на опорной поверхности плиты. Правку начинают с ближайшего к выпучине края, по которому наносят один ряд ударов молотком в пределах, указанных на покрытой кружочками поверхности (рис. 84,г). Затем наносят удары по второму краю. После этого по первому краю наносят второй ряд ударов и переходят опять ко второму краю, и так до тех пор, пока постепенно не приблизятся к выпучине. Удары молотком наносят часто, но не сильно, особенно перед окончанием правки. После каждого удара учитывают воздействие его на заготовку в месте удара и вокруг него. Не допускают несколько ударов по одному и тому же месту, так как это может привести к образованию нового выпуклого участка.

Под ударами молотка материал вокруг выпуклого места вытягивается и постепенно выравнивается. Если на поверхности заготовки на небольшом расстоянии друг от друга имеется несколько выпучин, ударами молотка у краев отдельных выпучин заставляют соединиться эти вы пучины в одну, которую потом правят ударами вокруг ее границ, как указано выше.

Тонкие листы правят легкими деревянными молотками (киянками - рис. 85,а), медными, латунными или свинцовыми молотками, а очень тонкие листы кладут на ровную плиту и выглаживают металлическими или деревянными брусками (рис. 85,б).

Правка (рихтовка) металла

Правка (рихтовка) закаленных деталей. После закалки стальные детали иногда коробятся. Правка искривленных после закалки деталей называется рихтовкой. Точность рихтовки может составлять 0,01 - 0,05 мм.

В зависимости от характера рихтовки применяют молотки с закаленным бойком или специальные рихтовальные молотки с закругленной стороной бойка. Деталь при этом лучше располагать не на плоской плите, а на рихтовальной бабке (рис. 86,а). Удары наносят не по выпуклой, а по вогнутой стороне детали.

Изделия толщиной не менее 5 мм, если они закалены не насквозь, а только на глубину 1-2 мм, имеют вязкую сердцевину, поэтому рихтуются сравнительно легко; их нужно рихтовать как сырые детали, т. е. наносить удары по выпуклым местам.

Правка закаленного угольника, у которого после закалки изменился угол между полками, показана на рис. 86,6-г. Если угол стал меньше 90°, то удары молотком наносят у вершины внутреннего угла (рис. 86,6 и г слева), если угол стал больше 90°, удары наносят у вершины наружного угла (рис. 86,в и г справа).

В случае коробления изделия по плоскости и по узкому ребру рихтовку выполняют отдельно - сначала по плоскости, а потом по ребру.

Правку короткого пруткового материала выполняют на призмах (рис. 87,а), правильных плитах (рис. 87,6) или простых подкладках, нанося молотком удары по выпуклым местам и искривлениям. Устранив выпуклости, добиваются прямолинейности, нанося легкие удары по всей длине прутка и поворачивая его левой рукой. Прямолинейность проверяется на глаз или по просвету между плитой и прутком.

Сильно пружинящие, а также очень толстые заготовки правят на двух призмах, нанося удары через мягкую прокладку во избежание забоин на заготовке. Если усилия, развиваемые молотком, недостаточны для правки, применяют ручные или механические прессы.

Правку валов (диаметром до 30 мм) на ручных прессах (рис. 88,а) выполняют так. Вал 2 укладывают на призмы 4 и 5, а нажим осуществляют винтом 3. Величину прогиба определяют здесь же в центрах 7 при помощи индикатора 6 (рис. 88,6).

Для устранения остаточных напряжений в местах правки ответственные валы медленно нагревают в течение 30 - 60 мин до температуры 400 - 500°С и потом медленно охлаждают.

Правка наклепом производится укладкой изогнутого вала на ровную плиту выпуклостью вниз и нанесением небольшим молотком частых и легких ударов по поверхности вала (рис. 89,а). После возникновения на поверхности наклепанного слоя (рис. 89,6) просвет между валом и плитой исчезает, правку прекращают.

Правка методом подогрева (безударная). Профильный металл (уголки, швеллеры, тавры, двутавры), пустотелые валы, толстую листовую сталь, поковки правят с нагревом изогнутого места (выпуклости) паяльной лампой или сварочной горелкой до вишневокрасного цвета; окружающие выпуклость слои металла охлаждают сырым асбестом или мокрыми концами (ветошью) (рис. 90).

Поскольку нагретый металл более пластичный, то при охлаждении струей сжатого воздуха нагретое место сжимается и металл выпрямляется.

8.38.1 Перед правкой производят осмотр плит и замеряют их исходную неплоскостность.

8.38.2 На поверхности плит, во избежание образования отпечатков при правке, не допускается грубая отстающая окалина, отслоившиеся плены и другие загрязнения. Не допускаются трещины на поверхности плит. Указанные дефекты должны быть удалены перед правкой.

8.38.3 В процессе правки необходимо следить за чистотой поверхности плит, отделяющуюся при правке окалину необходимо периодически сметать.

8.38.4 Правку плит производят с применением прокладок толщиной от 30 мм до 100 мм, шириной от 100 мм до 200 мм, длиной от 200 мм до 800 мм. Прокладки изготавливают из углеродистой или низколегированной стали с твердостью меньше, чем у металла, подвергаемого правке. Прокладки должны быть ровными с параллельными гранями без надколов, трещин, наплывов, заусениц, кромки должны быть заоваленными.

8.38.5 В случае правки искривлённых участков с выпуклостью, направленной вверх, на стол пресса параллельно его поперечной оси и на равном расстоянии от неё устанавливают две прокладки с расстоянием между ними не менее 1000 мм. Третью прокладку устанавливают сверху, на выпуклую часть плиты параллельно двум нижним.

В случае правки искривленного участка с выпуклостью, направленной вниз, на стол пресса вдоль его поперечной оси устанавливают одну прокладку, а на плиту - две прокладки параллельно нижней и на равном расстоянии от неё.

Смещение прокладок от указанного положения относительно поперечной оси стола не должно превышать 150 мм, а расстояние их от продольной оси должно быть не более 1500 мм.

При правке плиту устанавливают таким образом, чтобы две прокладки располагались по границам искривлённого участка, а третья – в центре выпуклости.

8.38.6 Правку искривлённого участка производят за один рабочий ход, в процессе которого искривлённый участок плиты в начале приводят в плоское состояние, а затем придают ему обратный прогиб. Величина обратного прогиба устанавливается ориентировочно в соответствии с таблицей 27 и должна обеспечивать получение требуемой плоскостности плиты.

Таблица 27

Указанные в таблице 27 величины обратного прогиба могут корректироваться в процессе правки плит с учётом характера плоскостности и других неучтённых факторов.

9 Сдача и отгрузка металла

9.1 После получения удовлетворительных результатов механических испытаний производят сдачу металла на участок листоотделки.

9.2 Принятый работниками ОТК на стеллажах №№57 и 59 металл выдаётся на участок листоотделки.

Сортировщик-сдатчик совместно с контролёром ОТК проверяют боковые и торцевые кромки проката на наличие недопустимых дефектов, проверяют данные формировочной карточки и соответствие проката НД и подписывают формировочную карточку.

В случае производства проката с отклонениями от требований технологии и НД решение об отгрузке его принимается директором по качеству-начальником ОТК на основании карты-разрешения, форма которой приведена в приложении Е.

9.3 Оформленная формировочная карточка поступает в отгрузку и служит основанием для выписки сертификата.

После получения удовлетворительных результатов испытаний контролёр механических испытаний вносит всю необходимую для выписки сертификата информацию в формировочную карточку. При получении результатов механических испытаний на продукцию экспортного назначения (предел текучести, временное сопротивление и ударная вязкость) на нижних значениях, предусмотренных НД или требованиями заказчика, по этому виду проводят повторные испытания. Результаты повторных испытаний являются окончательными. После выписки сертификата качества контрольный мастер ОТК проверяет соответствие указанных в нём данных формировочной карточки и визирует её, после чего передаёт формировочную карточку мастеру отделения листоотделки для отгрузки.

9.4 Отгрузку металла со склада в вагоны производят только после оформления всех документов. Перед отгрузкой проверяют соответствие документов фактическому наличию металла.

Отгрузка листов и плит производится как по фактической, так и по теоретической массе.

Порядок погрузки и крепления проката - в соответствии с правилами, действующими на данном виде транспорта.

Ответственным за формирование проката по партиям и оформление металла в сдачу является бригадир формирования.

Ответственным за получение протоколов испытаний - бригадир участка отбора проб.

9.5 В формировочных карточках на листы с полуобрезной или с катаной кромкой указывают фактическую и теоретическую массу отгружаемого металла. Отгрузку металла производят по фактической массе.

9.6 Основные виды и причины дефектов толстолистового проката и меры по их устранению приведены а приложении Ж