Читать книгу Сварочные работы. Электродуговая. Газовая. Холодная. Термитная. Контактная сварка - Группа авторов - Страница 19

Путем гибки из прямолинейной заготовки получают криволинейное изделие. Сгибают заготовки вокруг какой-либо оправки, форму которой она принимает, в тисках или на плите на нужный угол. На рис. 13 изображены оправка и последовательные операции гибки квадратного прутка для изготовления фигурного элемента решетки.

Рис. 13. Последовательные операции гибки элемента решетки из квадратного прутка на специальной оправке

При толстых заготовках гибку осуществляют ударами молотка, лучше всего деревянного, не оставляющего на металле следов от удара. Проволоку гнут плоскогубцами или круглогубцами.

В процессе гибки наружные слои металла растягиваются и удлиняются, а внутренние, сжимаясь, укорачиваются. Неизменным по длине остается так называемый нейтральный слой, который у симметричных по сечению заготовок (квадратных, прямоугольных, круглых, овальных, шестигранных и др.) лежит на равном расстоянии от сторон, посередине, а у несимметричных профилей (треугольного, полукруглого) нейтральный слой проходит через центр тяжести сечения. Если радиус гибки очень мал, в металле могут образоваться трещины. Чтобы этого избежать, не следует гнуть по радиусам меньшим, чем двойная толщина заготовки.

Листовой металл после прокатки имеет волокнистую структуру. Чтобы не получалось трещин, его следует гнуть поперек волокон или так, чтобы линия сгиба составляла с направлением прокатки угол, равный 45°.

При гибке деталей из листового металла, проволоки круглого и квадратного сечения, полос и т. п. часто возникает распружинение, т. е. угол изгиба несколько увеличивается, а деталь выпрямляется после снятия напряжения. Величина угла, на который распрямляется деталь, вследствие упругой отдачи зависит от степени упругости металла, его толщины и радиуса изгиба. Заранее точно определить угол пружинения очень трудно, поэтому приходится заготовки загибать сильнее, т. е. с заведомо меньшими радиусами и углами изгиба, а оснастку (оправки) для получения точных изгибов деталей необходимо подбирать и доводить опытным путем.

Гибку деталей из тонких заготовок производят не ударами, а сглаживанием. Гибку заготовок из листового и полосового металла толщиной более 0,5 мм и из круглого материала диаметром более 4 мм производят на оправках ударами молотка. Форма оправки должна соответствовать форме изгибаемого профиля с учетом деформации металла. Наименьшие радиусы гибки листового материала в холодном виде приведены в табл. 2 Приложения. При меньших радиусах гибку следует производить в нагретом состоянии.

При гибке деталей под углом 90° заготовку детали зажимают в тиски так, чтобы линия гибки находилась на уровне верхней кромки губок или нагубников тисков. Гибку производят обычно за два приема: сначала ударом по верхней части заготовки, а затем внизу у губок под углом 90°. Первый прием лучше выполнять деревянным молотком, так как он не портит поверхности детали. Угол в месте перегиба обычно формируют металлическим молотком. Ударять им нужно равномерно всей поверхностью бойка.

Гибка деталей, имеющих несколько прямых углов, производится вышеописанным способом на оправках, зажимаемых в тисках.

При гибке полос под острым углом на заготовке чертилкой размечается место изгиба, затем заготовку закрепляют вместе с оправкой так, чтобы риска была обращена в сторону загиба и выступала над ребром оправки на 0,5 мм. Ударами молотка полосу изгибают до полного прилегания ее к грани оправки.

Кроме тисков и молотков, для гибки металла используют различные оправки и приспособления, чаще всего – простейшие (рис. 14).

Детали с несколькими изгибами подвергают гибке на специальных оправках, размеры и форма которых соответствуют размерам и форме детали. С помощью такой оснастки из полосовой стали и прутков получают самые замысловатые формы гнутых элементов, которые сваркой объединяют в прочное и изящное изделие.

Рис. 14. Простейшие приспособления для гнутья полосовой стали:

а – выгибание дуги с помощью клиновых подкладок; б – выгибание дуги по шаблону; в – гибка под прямым углом с помощью струбцины; г – гибка завитка в тисках; д – гибка завитка по шаблону

Гибка декоративных элементов

Линейная гибка хотя и позволяет получить замечательные узоры, но возможности металла гораздо шире. В былые годы (хотя и сегодня этот элемент не забывают) очень популярным украшением решеток был торсированный стержень – четырехгранный стальной прут, скрученный спиралью (рис. 15, а). Четырехгранные стержни толщиной до 20 мм скручивают, как правило, в холодном состоянии. Очень толстые стержни в холодном состоянии скрутить невозможно, поэтому приходится применять нагрев, но это не так просто. Неравномерно нагретый стержень приводит к неравномерному скручиванию, т. е. браку. Равномерно нагреть толстые стержни можно только в печи. В кузнечном горне, тем более газовой горелкой такой нагрев практически невозможен.

Чтобы скрутить стержень толщиной до 20 мм, нужно точно отметить участок, который должен быть скручен, и зажать стержень по нижней риске в тисках. Затем нужна трубка, которая свободно надевается на этот стержень. Ее обрезают на длину участка скручивания, надевают на стержень, а сверху надевают ворот с четырехгранным отверстием. Скручивание выполняют двухплечим воротом, а если стержень большой толщины – то и четырехплечим. Ворот крутят до тех пор, пока не получат требуемую закрутку.

Очень красиво выглядят торсированные стержни, у которых перед скручиванием вдоль всех четырех граней выдавлены глубокие бороздки. И даже плоские стержни и полосы можно скручивать таким же методом – правильно закрученные, они будут выглядеть очень эффектно.

На рубеже XIX и XX столетий был разработан так называемый торсировочный станок, на котором можно было скручивать без особых усилий и помощи трубки стержни толщиной до 50 мм. В наши дни этих станков уже почти нет, ими иногда пользуются только в некоторых старых деревенских кузницах.

Распространенным кованым элементом украшения с незапамятных времен являются различной формы шишки. Их делают свертыванием проволоки в спираль из одной нитки либо из двух – шести ниток, связанных в пучок. Шишки первого типа используют в качестве концевых элементов выступов у решеток, а второго – в качестве украшения срединных участков стержней решеток или как рукоятки.

Шишки из одной нитки делают довольно просто. От проволоки ∅5–8 мм отрезают кусок нужной длины. Конец проволоки (примерно 3 см) отгибают под прямым углом, а оставшуюся ее часть нагревают. Отогнутый конец проволоки зажимают в тисках так, чтобы над губками тисков выступал участок длиной не более толщины проволоки, а длинная часть проволоки размещалась параллельно губкам. После этого проволоку туго закручивают вокруг образовавшегося таким образом центра на половину ее длины (рис. 15, б). То же самое делают с другой половиной проволоки. Когда проволока скручена в одной плоскости, ей нужно придать форму шишки. Центры спиралей вытягивают клещами. Далее спираль опускают в обрезок трубы соответствующего ее основанию диаметра и наставкой с одного удара молотка получают конус шишки (рис. 15, в). Такую же операцию производят со второй спиралью и совмещают половинки шишки основаниями в одно целое.

Чем больше проволок берется для скручивания, тем изделие больше походит на настоящую шишку. Несколько проволок с одного конца сваривают, проковывают в квадрат и фиксируют в тисках в горячем состоянии, а с другого – закручивают воротком (рис. 15, г). В зависимости от того, насколько сложную хотят получить шишку, связку скручивают на 1,5–3 оборота. Чтобы проволоки образовали перед закруткой цилиндр, их располагают вокруг осевого прутка, загнув концы длиной 2 см на 180° вовнутрь проволочного пучка, сваривают их внахлест, образуя цилиндр, и так же проковывают в квадрат.

После скручивания заготовку оставляют в тисках для остывания. Остывшую поковку раскручивают в обратном направлении. В результате связка начинает распускаться до тех пор, пока не получится требуемая форма шишки. Если шишку надо сделать шире, то в процессе раскручивания связку осаживают в продольном направлении.

Шишки такого типа кузнецы в далеком прошлом делали не из связки прутков, а из цельного прутка квадратного сечения, рассекая его в продольном направлении на несколько ветвей также четырехгранного сечения, после чего его скручивали. Полученная таким способом шишка выглядит привлекательнее.

Наиболее распространенными декоративными коваными элементами являются волюты – украшения в форме спиралевидного завитка (рис. 15, е). Конечно, кованый металл обладает особой привлекательностью, но и слесарная техника позволяет изготовить очень красивые детали.

По количеству завитков волюта бывает односторонняя и двусторонняя (симметричная и асимметричная), по типу скручивания – с обратной закруткой и с разветвлением от металлического прута.

Вначале следует определить необходимую длину заготовки. Проще всего это сделать с помощью тонкой проволоки, которую сначала скручивают по форме волюты, потом распрямляют и измеряют. Затем отрубают заготовку этой длины и выгибают основной наиболее крутой завиток. После этого молотком на оправке выгибают спираль (рис. 15, д).

Рис. 15. Гнутые кузнечные изделия:

а – торсированный стержень; б, в – скручивание шишки из одного прутка; г – шишка из связки прутков; д – формование завитка волюты; е – виды волют

Заготовки, предназначенные для изготовления волют, можно украсить продольными желобками или орнаментами, выполненными с помощью чеканов или рельефных пуансонов. Чтобы упростить работу, украсить желобками или другим орнаментом можно только концы волют.

При изготовлении однотипных мелких спиралей, требующихся в решетках и других изделиях в больших количествах, пользуются шаблонами, которые облегчают работу, ускоряют процесс изготовления и повышают точность размеров полученных деталей.