Работа с тонколистовым металлом

1. Разметка и ее виды

2. Инструменты и приспособления для линейной и плоскостной разметки металлов

3. Инструменты и приспособления для объемной разметки металлов

4. Гибка металлов

2.1. Разметка и ее виды

Разметка — одна из первых операций обработки конструкци­онных материалов. Она состоит в нанесении на поверхность за­готовки линий (рисок), указывающих границы обработки, на­правление осей симметрии и места центров будущих отверстий.

По существу разметка представляет собой разновидность вы­полнения рабочего чертежа на металле. Помимо разметки по чертежу, в медницко-жестяницких работах и в судостроении при­меняют разметку по месту, по образцу и по шаблону. Большой брак при разметке по месту и образцу исключает применение их в машиностроении. Разметка по шаблону распространена в школьных учебных мастерских.

Различают линейную (одномерную), плоскостную (двумер­ную) и объемную (трехмерную) разметку. Последнюю иногда называют пространственной. Каждая из них имеет свою специ­фику, но все обеспечивают удаление с заготовки только припуска до заданных границ, получение изделия определенной формы, требуемых размеров и максимальную экономию материалов. Прочерчиваемые на заготовке границы обработки называют кон­турными рисками. Различают еще риски контрольные, проводи­мые «в тело» параллельно контурным и позволяющие проверить правильность обработки, а также риски вспомогательные -центровочные и некоторые другие, нужные, например, при ста ночной обработке. Риски получают путем царапания металла или специального покрытия размечаемых поверхностей (мело­вого, слоя меди, осевшего из раствора медного купороса, слоя краски или лака).

2.2. Инструменты и приспособления для линейной и плоскостной разметки металлов

Линейная разметка нужна при раскрое фасонного проката, подготовке заготовок для изделий из проволоки, при изготовле­нии простых штриховых инструментов и цилиндрических штихмасов, т. е. тогда, когда границы, например, разрезания, загиба, термообработки указывают только одним размером — длиной.

При линейной разметке используют масштабные линейки (обычные и со скошенным ребром), складные и ленточные мет­ры, штангенинструменты и чертилки.

Риски, которые показывают границы обработки, царапают чертилкой и только в редких случаях губками разметочного цир­куля или ребром напильника.

Чертилка представляет собой металлический стер­жень, у которого один или оба конца заострены. Обычно чер­тилки изготовляют по машиностроительным нормалям (МН) из инструментальной стали У7, У8. Для разметки стальной поверх­ности с малой шероховатостью и когда нельзя глубоко царапать металл используют чертилки из латунной проволоки, оставляю­щие красновато-желтую риску.

По конструкции различают проволочную чертилку у которой незаостренный конец согнут в кольцо, чертилку, дву­стороннюю с отогнутым под прямым углом концом и более сложные чертилки (по типу часовых отверток) — со вставными иглами (например, патефонными).

Плоскостная (двумерная) разметка, помимо решения упо­мянутой задачи (ограничения области удаляемого припуска), нужна и для проверки возможности использования заготовки. Обычно плоскостную разметку применяют при изготовлении де­талей из листового проката. Плоскостная разметка значительно сложнее. Ведут ее, как правило, на разметочной плите. Для про­изводственных условий эти плиты, отлитые из серого чугуна, бы­вают размером 1500X3000; 3000X5000 мм. На рабочей поверх­ности плит делают канавки глубиной 2...3 мм и шириной 1...2 мм, образующие квадраты 250X250 мм. В учебных мастерских ис­пользуют разметочные плиты размером 100X200, 200x200, 200X300 мм, которые устанавливают на верстаках.

Рабочая поверхность плиты должна быть строго горизон­тальной и обязательно проверяться уровнем. Забоины и цара­пины не допускаются. Для их предотвращения плиту системати­чески протирают масляной ветошью и закрывают деревянной Крышкой.

Разметочные плиты необходимо раз в месяц проверять на плоскостность так: приложить линейку ребром к рабочей по­верхности плиты и проконтролировать щупом зазор. Для плит учебных мастерских он не должен превышать 0,03 мм.

К инструментам, используемым при плоскостной разметке, помимо чертилки и линейки, относятся кернер, угольник, раз­меточный циркуль, разметочный штангенциркуль и малка.

Кернер — стальной стержень с заостренным закаленным кон­цом, служит для накернивания (наметки) лунок (кернов) на рисках, оставленных при разметке чертилкой. Керны гарантиру­ют сохранность разметочных контуров при случайном стирании рисок в процессе обработки заготовки. Материалом для изготов­ления кернеров (ГОСТ 7213—72) служит инструментальная сталь У7А и У8А, а также легированная сталь 7ХФ и 8ХФ. За­остренный конец кернера (угол заострения 60°) на длине 15... 30 мм должен иметь твердость НRС 53... 57; противополож­ный конец со сферической поверхностью, воспринимающей уда­ры молотка,— НRС 35... 40. Общая длина: 100, 125, 160 мм; диа­метр средней (с накаткой) части: 8, 10, 12 мм; диаметр основа­ния конического острия: 2; 3, 2... 4; 6, 3 мм.

Кроме описанных обычных кернеров, применяют специаль­ные, механические и электрические кернеры.

Специальные кернеры могут иметь угол заостре­ния 30...45⁹, а также 75°. Последним размечают центры отвер­стий, подлежащие сверлению. Изготовляют кернеры, прикрепля­емые к разметочному циркулю и к более короткому кернеру. Первые удобны для накернивания дуг, а вторые — для шаговой разметки, при которой строго регламентированы расстояния между кернами.

Механический кернер, освобождающий разметчика от пользования молотком и обеспечивающий идентичность кер­нов, имеет в трубчатом корпусе между заостренной частью и крышкой две пружины, одна из которых при нажатии острием кернера заготовки сжимается, а затем мгновенно освобождает­ся и наносит удар по концу стержня. Вторая пружина восста­навливает начальное положение.

Электрический кернер аналогичен механическому, но вместо пружины удар наносит сердечник, втягивающийся в катушку электромагнита, включаемого при нажатии острием кернера размечаемой заготовки.

Разметочным циркулем размечают окружности и дуги, делят отрезки и переносят размеры с линеек на заготовку. Они бывают простые, аналогичные измерителям готовален, и с дугой или винтом для фиксации нужного раствора ножек.

В промышленности и в учебных мастерских применяют так­же разметочный штангенциркуль. Простота его кон­струкции и небольшая масса позволяют организовать производ­ство этого инструмента в учебных мастерских педагогических ин­ститутов.

Малку применяют для нанесения рисок, наклоненных к гра­ницам заготовки. Малка состоит из двух линеек, соединенных шарниром, на конце которого перемещается по резьбе барашек для фиксации определенного угла между линейками. Малка с транспортиром, становится угломером.

Угольники, используемые для построения прямых углов и на­несения параллельных линий при плоскостной разметке, имеют либо полку на одной из сторон (в этом случае их называют аншлажными), либо разную толщину сторон (короткая сторона у них толще длинной).

2.3. Инструменты и приспособления для объемной разметки металлов

Объемная разметка наиболее сложна. Ее особенность в не­обходимости увязывать между собой разметку поверхностей, на­ходящихся под разными углами друг к другу и изображаемых на чертежах на разных видах. Разметочная плита в этом процес­се играет роль вспомогательной плоскости.

К контурным и контрольным рискам при объемной разметке добавляются обозначения осевых линий, обеспечивающих точ­ную установку заготовки на выбранной базе. Основным инстру­ментом служит рейсмас. Им наносят сетки горизонтальных (вза­имно параллельных) линий и измеряют высоту.

Обычный рейсмас состоит из массивного (чаще всего чугун­ного) основания, стойки, чертилки и хомутика с винтом, закреп­ляющих чертилку на стойке. Совершеннее штангенрейсмас.

Наиболее точные результаты получают при использовании как рейсмаса набора плоскопараллельных плиток, вставляемых вместе со специальной чертилкой в струбцину или рамку на жестком основании. В качестве чертилок в этом случае часто применяют острозаточенные сменные ножки штангенрейсмаса. Линии, перпендикулярные к ранее нанесенным горизонтальным, проводят, пользуясь аншлажным угольником или рейсмасом, поворачивая заготовку на 90°.

При объемной разметке для дальнейшей обработки загото­вок важно выбрать базовые поверхности. Поверхность или ее след в виде линии, от которой отсчитывают размеры на чертеже и детали называется базой отсчета (или конструкторской ба­зой). Обычно размеры на чертеже проставляют от одной конструкторской базы. Этот способ, назы­ваемый координатным, исключает суммирование ошибок отдель­ных размеров.

Установочными базами называют поверхности, строго ориен­тированные относительно плиты, на которые опирается заготов­ка при разметке от базы отсчета.

Таким образом, установочные и базы отсчета пригнаны к поверхности плиты (лучше всего, когда последние параллельны) и можно вести разметку не от базы отсчета, а от поверхности плиты.

2.4. Гибка металлов

Гибка — операция, посредством которой заготовке или части ее придается изогнутая форма. Слесарная гибка выпол­няется молотками (лучше применять молотки с мягкими бой­ками) в тисках, на плите или с помощью специальных при­способлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изде­лия из проволоки диаметром до 3 мм — плоскогубцами или круглогубцами. Механизированная гибка выполняется на ги­бочных прессах и вальцах.

Гибке подвергаются только пластичные материалы.

Определение длинны заготовки.

Когда на чертеже детали, получаемой гибкой, не указана длина заготовки, слесарь должен ее определить, для того что­бы отрубить или отрезать кусок металла нужной длины.

Как уже известно, в процессе изгибания металла наружные слои его растягиваются, внутренние — сжимаются. Не изменяется длина слоя, который проходит через центр тя­жести сечения. Его называют нейтральным. По нейтральному слою и подсчитывается длина заготовки.

Для этого, пользуясь чертежом, разбивают профиль детали на прямолинейные и криволинейные участки, подсчитывают длину каждого участ­ка и суммированием их определяют длину заготовки.

Размеры прямых участков определяются непосредственно по чертежу, длины криволинейных участков— как длина дуги сектора по формуле

,

где r – радиус загиба до нейтрального слоя, мм;

- угол загиба, град.

Длина заготовки

L = l ₁+ l ₂+ l ₃ … + l _n++ … +.

При гибке под углом 90⁰, что имеет место чаще всего, длина криволинейного участка

.

Когда гибка ведется без закругления внутри, длину криволинейного участка берут равной (0,5…0,8)S. Тогда длина заготовки

L = l ₁+ l ₂+…+ l _n+ (0,5…0,8) SK,

где S – толщина изгибаемого металла, мм;

K – число загибов без закругления.

Лекция 3-4 (4 часа)