книги / Технология производства сварных конструкций. Ч. 1

риала, как правило, в холодном состоянии, ограничивая относительное остаточное удлинение наиболее деформированных волокон величиной около 1% или радиусом изгиба, равным 50 толщинам листа.

Если необходимо создать более значительные деформации, правку сталей классов до 46/33 включительно выполняют после нагрева до 9001000 °С, а из стали классов С52/40 и С60/46 - после нагрева до 900-950 °С. Волнистость листов и полос толщиной 0,5-50 мм устраняют при пропуске их между верхним и нижним рядами валков листоправильных машин пу­ тем многократного изгиба. Листы толщиной более 50 мм правят под прес­ сом. Саблевидность (искривление в плоскости) поддается правке в ограни­ ченной степени.

По принципу действия оборудование дня правки разделяют на рота­ ционные машины, прессы и растяжные правильные машины. К ротацион­ ным машинам относятся листоправильные многовалковые и сортоправиль­ ные многороликовые машины. Для правки используют прессы: винтовые, гидравлические колонные, гидравлические и кривошипные одностоечные.

Листоправильные машины изготовляют с числом валков от 5 до 23. Для металла малых толщин применяют машины с большим числом валков, машины могут иметь параллельное и непараллельное расположение валков.

Непараллельная установка рядов валков обеспечивает постепенное уменьшение кривизны перегиба листов в валках, что повышает качество правки.

Сортоправильные многороликовые машины предназначены для правки сортового проката и фасонного. Заготовка проходит между двумя рядами правильных роликов, расположенных в шахматном порядке, мно­ гократно изгибается и выправляется. Ролики выполняют сменными, в зави­ симости от конфигурации сечения выправляемого металла, что позволяет править на одной машине различные профили. Сортоправильные машины имеют от 7 до 11 правильных роликов. Машины с большим числом роли­ ков применяют для материала меньших сечений.

Винтовые прессы используют для правки листовых заготовок дли­ ной и шириной до 1000 мм.

Гидравлические колонные и горизонтальные прессы предназначены дня правки и гибки крупногабаритного листового и полосового проката и заготовок, а также для правки сварных узлов (1>ис. 4,5).

Гидравлические правильные прессы с передвижным порталом (foc. 4) предназначены для правки проката и заготовок из фасонного, сортового и

Для очистки проката, деталей и сварных узлов используют механиче­ ские и химические методы.

Дробеструйную и дробеметную очистку применяют для листового и профильного проката и сварных узлов с целью очистки от окалины, ржав­ чины и за1рязнений при толщине металла 3 мм и более. В дробеструйных аппаратах дробь выбрасывается на очищаемую поверхность через сопло с помощью сжатого воздуха. В дробеметных аппаратах дробь выбрасывает­ ся лопатками ротора в результате центробежной силы. Для очистки при­ меняют дробь: чугунную литую (ДЧЛ), чугунную колотую (ДЧК), стальную литую (ДСЛ), стальную колотую (ДСК) и стальную рубленную (ДСР). При толщине металла до 4 мм используют дробь размером 0,7-0,9 мм, при толщине металла до 30 мм - размером 0,9-1,6 мм, при толщине металла свыше 30 мм - размером 1,6-2,5 мм. Дробеструйную и дробеметную очистку производят в камерах, в которых установлены очистные аппараты, оборудование для размещения и транспортировки очищаемых изделий, устройства для сбора, сепарации (очистки) возврата дроби и для вытяжки загрязненного воздуха (Рис. 6). Очистку проката и заготовок обычно про­ изводят дробеметным методом, очистку сварных узлов (труднодоступных мест) - дробеструйным.

После дробеструйной и дробеметной очистки прокат подвергают пас­ сивированию или грунтовке для предохранения от ржавчины в процессе из­ готовления сварных конструкций.

Для очистки фасонного проката и труб наряду с дробеметной и дро­ беструйной обработкой применяют зачистные станки, рабочим органом которых являются металлические щетки, иглофрезы, шлифовальные круги или ленты.

Для зачистки деталей сварных конструкций используют универсаль­ ные и специализированные станки и галтовочные барабаны.

Химическими методами осуществляют обезжиривание и травление поверхности. Травление используют для удаления с поверхности металла ржавчины и окалины. Применяют очистку методом окунания и струйным методом. 6 первом случае детали последовательно опускают в ванны с раз­ личными растворами и выдерживают в каждом из них определенное время. Во втором случае последовательная подача растворов различного состава ia поверхность деталей обеспечивается струйным методом, что позволяет осуществлять непрерывный процесс в механизированной поточной линии.

5.3. Оборудование для разметочно-маркировочных операций

Индивидуальная разметка трудоемка. Наметка более производитель­ на, однако изготовление специальных наметочных шаблонов и их хранение не всегда целесообразно. Применение разметочно-маркировочных машин с пневмокернером обеспечивает скорость разметки до 8-10 м/мин при точ­ ности ± I мм. Разметку и маркировку производят по программе или копиршаблону. Машина работает в автоматическом режиме и при ручном управлении. Машину устанавливают в линиях резки, а также используют автономно.

Использование приспособлений для мерной резки проката, а также газорезательных машин с масштабной фотокопировальной системой или программным управлением позволяет обходиться без разметки.

5.4. Резка и обработка кромок

При изготовлении деталей сварных конструкций применяют следую­ щие виды резки: на ножницах, на отрезных станках, термическую, в штам­ пах на прессах.

Для резки используют ножницы листовые с наклонным ножом (гильотина), высечные, дисковые, комбинированные, пресс-ножницы, сор­ товые, для резки уголка, для резки швеллеров и двутавров, ручные пнев­ матические и электрические (Рис. 7).

Резку деталей с прямолинейными кромками из металла толщиной до 40 мм, как правило, производят на гильотинных ножницах или прессножницах. При длине отрезаемого элемента 1-4 м погрешность размера

составляет ± (2,0 + 3,0) мм при резке по разметке и ± (1,5 + 2,5) мм при рез­ ке по упору. В зависимости от вида привода ножницы разделяют на кри­ вошипные, гидравлические и пневматические. Специальные конструкции листовых ножниц с наклонным ножом наряду с разделительной резкой по­ зволяют снимать фаску под сварку. В этих ножницах на ножевой балке закреплено два ножа. При опускании ножевой балки происходит прямой рез, при повороте балки второй нож производит скос кромки (рис. 8).

Высечные ножницы предназначены для прямолинейной, круговой и фигурной резки листового материала. Ножницами осуществляют также от­ бортовку и рифление. Современные высечные ножницы имеют координат­ ное устройство, обеспечивающее позиционирование заготовки в процессе резки по шаблону, а также автоматически по чертежу или по программе.

Рис. 7. Схемы резки на ножницах различных типов:

} - нижний нож; 2 - разрезаемый материал; 3 - прижим; 4 - верхний нож; 5 - упор

Рис. 8. Схема ножниц дня резки со скосом кромки под сварку: 1 - гндроцшшндр; 2 - ось; 3 - ножевая балка; коромысло; 5 - упор; 6 - нож прямого реза; 7 - нож для скоса кромок

ют вырезать листовые детали с непрямолинейными кромками толщиной до 20-25 мм.

Различают ножницы: однодисковые с наклонным ножом, двухдиско­ вые с наклонными ножами и многодисковые. Двухдисковые ножницы с на­ клонными ножами предназначены дня прямолинейной, круговой и фигур­ ной резки листового материала. Ножницы позволяют производить косой

срез под сварку, а также отбортовку и гибку листового материала. Одноди­ сковые предназначены для скоса прямолинейных и криволинейных кро­ мок деталей из листового материала под сварку. Многодисковые ножницы предназначены для продольной резки рулонного и листового материала.

Комбинированные пресс-ножницы имеют устройства: 1) для резки сортового и фасонного проката; 2) дыропробивное; 3) для резки листового материала; 4) зарубочное. Привод всех четырех устройств осуществляется от одного электродвигателя через систему передач и кривошипно-шатунный механизм. Комбинированные ножницы отличаются от пресс-ножниц тем, что не имеют устройства для пробивания отверстий. Сортовые ножницы имеют только одно устройство для резки сортового и фасонного материала.

Ручные пневматические и электрические ножницы предназначены для прямолинейной и фигурной резки листового материала, а также для скоса кромок под сварку.

Отрезные станки применяют для резки труб, фасонного и сортового материала. На отрезных станках можно производить резку материала больших сечений, чем на ножницах; при этом обеспечивается более высо­ кое качество резки. Однако трудоемкость резки на отрезных станках значи­ тельно выше, чем при резке на ножницах. Поэтому отрезные станки ис­ пользуют для профилей, которые невозможно резать на ножницах, напри­ мер, для резки труб, профилей больших сечений, профилей под углом или в случаях, когда невозможно обеспечить высокую точность резки. Детали сварных конструкций вырезают на станках с дисковыми и ленточными пилами, трубоотрезных станках, а также станках с абразивными кругами. В некоторых случаях резку производят гладким диском за счет трения ли­ бо контактно-дуговым оплавлением.

Разделительная термическая резка менее производительная, чем резка на ножницах, но более универсальна и применяется для получения сталь­ ных заготовок разных толщин как прямолинейного, так и криволинейного профиля. Наряду с газоплазменной кислородной резкой все шире приме­ няется плазменно-дуговая резка, позволяющая обрабатывать практически любые металлы и сплавы. Воздушно-плазменная резка - высокие скорости резки металлов толщиной до 60 мм при высокой экономичности процесса.

Недостатком воздушно-плазменной резки является насыщение по­ верхностного слоя кромок азотом, что способствует образованию пор при сварке. Это заставляет, для ответственных конструкций, зачищать кромки под сварку стальной щеткой или подвергать их дополнительной механи­ ческой обработке.

предварительно загибают на прессе или в листогибочной машине. В асим­ метричных трехвалковых машинах передний боковой валок смешен к сере­ дине и .заготовка изгибается при нажиме заднего бокового валка. При­ водным является верхний валок, а боковые валки имеют регулировку по высоте. Один конец заготовки сгибается почти полностью, а для получения обечайки с двумя согнутыми концами ее заводят в валки машины дважды. В четырехвалковых машинах верхний валок приводной. Гибочными явля­ ются два боковых валка. Средний нажимной валок обеспечивает прижим листа к верхнему валку.

При использовании двухвалковых вальцов с упругим полиуретано­ вым покрытием нижнего валка, которое обжимает листовую заготовку вокруг жесткого верхнего валка, для листов не­ большой толщины обеспечивается рав­ номерный изгиб по всей длине периметра (Рис. 10).

На листогибочных машинах с по­ воротной балкой осуществляют гибку различных профилей, кромок, замкнутых контуров из листового и полосового ма­ териала (Рис. I 1).

Заготовку устанавливают по упору на столе 4 машины и сверху при­ жимают прижимной траверсой 5. Вращением поворотной гибочной балки 1 вверх выступающая часть заготовки изгибается по шаблону-вставке 2, укрепленной в прижимной траверсе. Угол гибки определяется углом пово­

рота балки, а радиус гнба - профилем съемного шаблона. Гибка сложных деталей осуществляется за несколько переходов с со­ ответствующим перемещением заготовки (Рис. 12).

Листовые элементы с поверхностью двоякой кривизны получают гибкой в специальных вальцах с валками переменного сечения, горячей штамповкой, а также штамповкой взрывом.

Профилегибочные многовалковые станы слу­ жат для изготовления полых профилей из ленточ­ ного и полосового материала. Процесс профилиро­

вания в профилегибочных многовалковых станах заключается в постепенном превращении плоской заготовки в заготовку требуемого профи­ ля или последовательном прохождении полосы или ленты через несколько

пар вращающихся валков, каждая из которых имеет соответствующие на­ правляющие ручьи. Профилегибочные станы оснащены рулонницей для размотки рулонов, ножницами для обрезки дефектных кусков рулона, сва­ рочной машиной для соединения концов рулонов и прессом для отрезки

Рис. 12. Схемы гибки на листогибочных прессах (а, б) н примеры изготовления гнутого профиля (в) и панели (г): / - IV - номера операций гибки

Зигмашины (Рис. 13) предназначены для гибки кромок, закатки сое­ динений кромок, рельефной формовки и резки тонкостенных листовых де­ талей. Эти операции осуществляются между двумя вращающимися ролика­ ми. Верхний ролик имеет регулировку по высоте, благодаря чему осуществляется

начальное деформирование заготовки. Сортогибочные роликовые машины

предназначены дня гибки цуг и колец из сортового и фасонного материала. Гибка происходит между тремя сменными фасон­ ными роликами, имеющими ручьи, про­ филь которых соответствует профилю из­ гибаемой заготовки. Ролики расположены консольно, и в зависимости от расположе­ ния их осей сортогибочные машины разде­ ляются на вертикальные и горизонтальные. Сортогибочные роликовые машины вы­ полняют трехроликовыми симметричными,