Особенности производства металлоконструкций. Гибка заготовок и деталей для крана.

Для гибки заготовки деталей из проката необходимо создание местных пластических деформаций при напряжениях, не превышающих предела текучести. Допускаемое остаточное относительное удлинение при холодной гибке заготовок, например из стали СтЗ, должно составлять не более 2 %. Заготовки из проката гнут в холодном или горячем состоянии. Для сохранения пластических свойств металла гибка по кривой (вальцовка) в холодном состоянии для низкоуглеродистых и низколегированных сталей допускается при отношении радиуса изгиба к толщине металла, равном 25. При меньшем отношении вальцовку следует проводить в горячем состоянии.

Гнутые профили из листового проката значительно экономичнее проката, и их широко применяют в сварных конструкциях. Гибку листовых деталей выполняют на кромкогибочных станках и прессах. Гибочные прессы более производительны и позволяют за одну операцию гнуть заготовку длиной 5 —6 м при толщине листа более 12 мм. Применение гибочных прессов целесообразно в условиях изготовления разнообразной номенклатуры с использованием сменных штампов получается гладкой и чистой. Приемы резки те же, что и при резке обычных сталей. В качестве флюса используют железный порошок с размерами зерен 0,1 —0,2 мм, в который в зависимости от разрезаемого металла добавляют в различных пропорциях тот или иной компонент: феррофосфор, алюминиевый порошок, техническую буру, металлургическую окалину, кварцевый песок и др.

Для кислородно - флюсовой резки применяют установки: ПФР - 1, УФР - 2, УФР - 4, УРХС - 3, УРХС - 4 с внешней подачей флюса. В последнее время применяют газоэлектрическую резку вольфрамовым электродом плазменной дугой в различных исполнениях для резки большинства черных и цветных металлов. Этим способом можно разделывать кромки под сварку, вырезать дефектные участки, пороки в отливках, отрезать прибыли и т. д.

Газопламенную резку ведут на газорезательных машинах и вручную. Машинная резка позволяет получать точность реза в пределах 0,3 —0,5 мм и более высокую чистоту реза, обладает большей производительностью и экономичностью по сравнению с ручной резкой.

Газорезательные машины бывают стационарные и передвижные и разделяются но размерам обрабатываемых листов и числу работающих резаков. К передвижным и переносным машинам для кислородной резки стали относятся приборы ПП - 1, ПП - 2, ПС - 2 и другие соответственно с одним, двумя и тремя резаками. Передвижение приборов осуществляется по рельсовому пути или непосредственно по поверхности листа со скоростью 80 —1500 мм/мин.

Такие приборы предназначены для раскроя листов, вырезки простых деталей и для подготовки кромок под сварку и позволяют резать сталь толщиной от 5 до 250 мм. Их широко применяют в заготовительных и ремонтных цехах, на строительных и монтажных площадках.

На заводах подъемно - транспортного машиностроения широко применяют стационарные машины АТ - 2, АСП - 1, АСШ - 2, машины с фотокопировальными устройствами и программным управлением, позволяющие резать листовой металл под сварку различными способами.

Основой машины АСП - 1 является стол, на котором установлен шаблон, соответствующий по форме и размерам вырезаемой детал. Ведущая головка машины снабжена магнитной катушкой, внутри которой вращается магнитный палец диаметром 12 мм, приводимый во вращение от электродвигателя через систему зубчатых колес передаточного механизма, заключенного в корпусе ведущей головки. Движение магнитного пальца по плоскости стола повторяется резаком, укрепленным на суппорте второго пальца штанги. Штанга при помощи двух продольных кареток и поперечной может перемещаться в любом направлении относительно положения шаблона диастоле. Ведущие и опорные ролики кареток и штанги снабжены шарикоподшипниками для максимального снижения сил трения в узлах. Для управления работой машины имеется щиток, на котором расположены выключатели электродвигателя, указатель скорости перемещения резака, а также рычаги маховичка для ручного управления процессом резки. Машина может вырезать детали шириной 1500 мм и толщиной 5 —200 мм самой различной формы по шаблону при помощи магнитной ведущей головки, а также по чертежу или разметке с использованием аппаратуры фотоэлектронного привода или при помощи механической головки, направляемой от руки.

В холодном состоянии вальцуют листы толщиной до 50 мм. При гибке на трехвалковых вальцах кромки листа в месте стыка остаются прямыми шириной 150 —200 мм, в четырехвалковых вальцах от s до 2s в зависимости от длины загибаемой кромки, где s —толщина листа. Для подгибки концов заготовки непосредственно на листогибочных вальцах используют трехвалковые асимметричные и четырехвалковые вальцы. В асимметричных трехвалковых вальцах передний боковой валок расположен с малым смещением вперед по отношению к среднему валку и начальный изгиб заготовки производится перемещением под углом к вертикали заднего валка. Это дает возможность согнуть конец листа почти полностью, так как расстояние, на котором может быть подведена задняя кромка заготовки к среднему валку, незначительно. Однако из - за больших усилий на валках асимметричные листогибочные вальцы выпускаются только малого и среднего размеров для гибки заготовок толщиной до 30 мм и шириной до 4 —5 м.

При гибке обечаек на четырехвалковых вальцах заготовку заводят в валки до упора в противоположный боковой валок. Перемещением вверх нижнего валка заготовка зажимается между средним и нижним валками. Затем заготовка изгибается на узком участке перемещением бокового валка. Включением валков конец заготовки сгибается до самой кромки на конечный радиус. После этого валки устанавливаются но симметричной схеме и сгибается средний участок заготовки на промежуточный радиус. Подгибка второго конца заготовки происходит так же, как и первого. Затем за один - два пропуска Заготовка сгибается на среднем участке на окончательный радиус. Количество пропусков зависит от серийности выпуска ваготовки и квалификации вальцовщика. При большой серийности и опытном вальцовщике переходы подгибки концов и гибку среднего участка заготовки можно сразу выполнять на конечный радиус.

Подают заготовку в зазор между раздвинутыми валками вручную, при помощи крана либо с помощью задающего рольганга или тележки с обязательной проверкой на параллельность оси палка и кромки листа.

На трехвалковых асимметричных вальцах вначале подгибают заднюю кромку заготовки. Затем заготовка выдается из вальцов, повертывается в горизонтальной плоскости на 180° и снова заводится в вальцы вперед согнутой кромкой. Подгибают вторую кромку и далее гнут средний участок заготовки.

Для трехвалковых симметричных вальцов заготовки обычно поступают с предварительно подогнутыми кромками на другом оборудовании. Для подгибки кромок заготовки применяют кромкогибочный пресс или подгибают на самих вальцах с применением подкладного листа. Подкладной лист толщиной, превышающей в 2 —3 раза толщину заготовки, сгибают предварительно на заданный радиус обечайки с учетом пружинения согнутой заготовки; затем устанавливают между валками и на пего кромкой кладут заготовку. Средний валок опускают так, чтобы прижать заготовку к подкладному листу и создать небольшой упругий прогиб подкладного листа. Затем вращением валков подгибают кромку. Также подгибают и другую кромку заготовки. С подкладным листом можно подгибать листы толщиной до 16 мм.

Заготовку для цилиндрических обечаек выполняют строго прямоугольной, заданной длины и с разделанными кромками под сварку.

Положение нейтральной линии зависит от толщины металла и радиуса гиба R. При изготовлении обечаек положение нейтральной линии определяется величиной Xs, где X —опытный коэффициент, не зависящий от качества металла, который принимают при = 1 ...10 равным 0,37 ... 0,5.

Горячая вальцовка цилиндрических обечаек из толстолистового проката трудоемка и небезопасна. Целесообразнее обечайки изготовлять из двух полуцилиндров, штампованных на гидравлических прессах. Эта технология более производительна, стоимость изделия ниже, чем при вальцовке. Штампованные полуцилиндры получаются более точные и после сварки не нуждаются в калибровке.