ДОМАШНИЙ СЛЕСАРЬ

Гибка и вальцевание труб

Трубы изгибают по дуге различного радиуса или другой кривой под различными углами и в различ­ных плоскостях. Гнутые трубы широко применяют для изготовления бензиновых, масляных, воздушных тру­бопроводов, в автомобилях, тракторах, самолетах, ме­таллорежущих станках и других машинах.

Гибке подвергают цельнотянутые и сварные сталь­ные трубы, а также трубы из цветных металлов и сплавов.

В зависимости от материала, радиуса изгиба и ди­аметра труб гибку осуществляют с наполнителем или без наполнителя. Наполнитель при гибке предохра­няет стенки трубы от образования в местах изгиба складок, морщин (гофров). В качестве наполнителя применяется мелкий, хорошо просушенный речной песок или канифоль, которую заливают в трубу в расплавленном состоянии.

Качество гибки зависит от правильного выбора радиуса, который, в свою очередь, зависит от диа­метра, толщины стенки и материала трубы. Для сталь­ных и дюралюминиевых труб диаметром до 22 мм радиус изгиба принимается равным двум наружным диаметрам (Кнпам = 20). Для труб диаметром более 20 мм Я наам — 30. Трубы небольшого диаметра (до 20 мм) при большом радиусе изгиба можно гнуть в холодном состоянии с предварительным отжигом (толстостенные без наполнителя, тонкостенные с на­полнителями).

Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100 мм. При горячей гибке с напол­нителем трубу отжигают, размечают, а затем один конец закрывают деревянной или металлической пробкой. Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим, просеянным через сито с ячейками размером около 2 мм песком, так как наличие круп­ных камешков может привести к продавливанию стен­ки трубы, а слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре спе­кается и пригорает к стенкам трубы.

Для наполнения (набивки) труб песком приме­няют молотковые или вибрационные установки. Если установок нет, трубу наполняют песком через воронку и уплотняют обстукиванием трубы молотком; удары молотком наносят снизу вверх при одновременном повертывании трубы до тех пор, пока при ударе по трубе не будет слышаться глухой звук.

После заполнения песком второй конец трубы забивают деревянной пробкой, у которой должны быть отверстия или канавки для выхода газов, обра­зующихся при нагреве (рис. 54, а).

Диаметры пробок (заглушек) зависят от величи­ны внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диа-

Метров заглушки делают из глины, резины или твер­дых пород дерева в виде конусной пробки длиной, равной 1,5—2 диаметрам трубы, с конусностью 1 10.

Для труб больших диаметров заглушки изготовляются из металла.

Для каждой трубы, в зависимости от ее диаметра и материала, должен быть установлен минимально допустимый радиус изгиба. Радиус закругления при гибке труб берется не меньше трех диаметров трубы, а длина нагреваемой части зависит от угла изгиба и диаметра трубы. Если трубу изгибают под углом 90°, то нагревают участок, равный шести диаметрам тру­бы; если гнут под углом 60°, то нагревают участок, равный четырем диаметрам трубы; если под углом 45° — трем диаметрам и т. д.

Участок изгиба на трубе размечают мелом. Выпол­няется эта операция по заранее заготовленным шаб­лонам. В процессе гибки трубу проверяют по месту или по изготовленному из проволоки шаблону.

При гибке труб в горячем состоянии работают в рукавицах.

Трубы нагревают паяльными лампами в горнах или пламенем газовых горелок до вишнево-красного цвета на длине, равной шести диаметрам. Топливом в гор­нах может быть древесный уголь и дрова. Лучшим топливом является древесный уголь, который не со­держит вредных примесей и дает более равномерный нагрев.

В случае перегрева трубу до гибки охлаждают до вишнево-красного цвета. Трубы рекомендуется гнуть с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудша­ет качество металла.

При нагреве обращают особое внимание на про­грев песка. Нельзя допускать излишнего перегрева отдельных участков; в случае перегрева трубу охлаж­дают водой. От достаточно нагретой части трубы от­скакивает окалина.

По окончании гибки выколачивают или выжига­ют пробки и высыпают песок. Плохое, неплотное заполнение трубы, недостаточный или неравномер­ный прогрев перед гибкой приводят к образованию складок или разрыву. Изгиб трубы проверяют шабло­ном.

При тибке в трубном прижиме в горячем состоя­нии стальную трубу вставляют в трубный прижим, между угловой выемкой основания и сухарем с усту­пами, и вращением рукоятки зажимают. При гибке сварных труб шов располагают снаружи, а не внутри изгиба, иначе труба может разойтись по шву. На ко­нец изгибаемой трубы надевают отрезок трубы боль­шего диаметра так, чтобы конец немного не дохо­дил до места изгиба, затем обхватывают трубу двумя руками, с большим усилием отводят ее в направле­нии изгиба (рис. 54, б).

Гибка труб в холодном состоянии выполняется при помощи различных приспособлений. Простейшим приспособлением для гибки труб диаметром 10—15 мм в свободном состоянии является плита с отвер­стиями, в которой в соответствующих местах уста­навливаются штыри (рис. 55, а), служащие упорами при гибке.

Трубы небольших диаметров (до 40 мм) с боль­шими радиусами кривизны гнут в холодном состоя-

Нии, применяя простые ручные приспособления с неподвижной оправкой (рис. 55, б). Гибочная оправ­ка 4 крепится к верстаку 1 с двух сторон скобками 2. Трубу для гибки вставляют между гибочной оправ­кой и хомутиком 3, нажимают руками и гнут ее по желобообразному углублению гибочной оправки.

Гибка медных и латунных труб. Подлежащие гиб­ке в холодном состоянии медные или латунные тру­бы заполняют расплавленной канифолью. Порядок гибки аналогичен описанному ранее. Канифоль пос­ле гибки выплавляют, начиная с концов трубы, так как нагрев середины трубы, наполненной канифо­лью, разрываем трубу.

Медные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии, отжигают при 600—700° С и охлаждают в воде. Наполнитель при гибке медных труб в хо­лодном состоянии — канифоль, а в нагретом — песок.

Латунные трубы, подлежащие гибке в холодном состоянии предварительно отжигают при 600—700° С и охлаждают на воздухе. Наполнители те же, что и при гибке медных труб.

Дюралюминиевые трубы перед гибкой отжигают при 350—400° С и охлаждают на воздухе.

Правильно изогнутыми считаются трубы, не име­ющие вмятин, выпучин и складок.

При гибке труб необходимо соблюдать следующие условия:

Тщательно следить за равномерностью вытягива­ния внешней стенки и посадки внутренней стенки трубы; учитывать, что внешняя стенка трубы легче вытягивается, чем происходит посадка внутренней стенки трубы;

Трубу гнуть плавно, без рывков; появившиеся складки правят молотком. Для предупреждения скла­док трубу сначала гнут несколько больше, чем сле­
дует по шаблону, а затем отгибают в соответствии с шаблоном;

Во избежание разрыва нельзя гнуть трубу и вып­равлять складки, если труба охладилась до светло - вишневого цвета (800° С). Поэтому трубы больших диаметров гнут с многократным нагревом;

После проверки трубы шаблоном удаляют проб­ки, высыпают песок и обрезают концы по шаблону, затем очищают и промывают трубу внутри.

Вальцевание труб представляет собой операцию расширения (натяга) внутреннего диаметра концов труб с целью укрепления на них фланцев, ниппелей и других деталей, выполняемую при помощи специ­ального инструмента — вальцовки. Вальцование мож­но производить вручную, с помощью вальцовочных машинок и на станках.

Вальцовка имеет конусные ролики 2 (рис. 56, а), на­саженные на стальной стержень, на одном конце кото­рого образован ко­нус /, а на другом — квадратная голов­ка 4 для захвата во­ротком. Стержень пе­риодически подает­ся вперед пустоте­лым винтом 3, ввинчиваемым в резьбу корпуса. По­дача осуществляется по мере ослабления давления роликов на стенку трубы. Винт удерживается от пе­ремещения устано­вочным кольцом.

В процессе раз­
вальцовки на конец трубы 1 (рис. 56, а) надевают фланец 2 с выточенными в его отверстии канавка­ми, затем в трубу вставляют вальцовку с роликами и сообщают ей вращение. При этом ролики 4, наса­женные на конус 3, будут производить раскатывание трубы, вдавливая ее металл в канавки фланца. При работе ролики вальцовки смазывают минеральным маслом.

Навивка пружин. Витые пружины имеют большое применение в технике. По форме пружины разделя­ются на цилиндрические, и фасонные, а по роду ра­боты — на пружины, работающие на сжатие, растя­жение и скручивание.

У пружин, работающих на сжатие (рис. 57, а), витки расположены на некотором расстоянии друг от друга; у пружин, работающих на растяжение (рис. 57, б, в) и кручение (рис. 57, г, д), витки плотно прилегают один к другому. Концы пружин, работаю­щих на сжатие, прижимают к смежным виткам, а в пружинах, работающих на растяжение, последние витки отгибают на 90° и загибают в виде полуколец и колец.

Пружины, изготовляемые из проволоки диамет­ром до 8 мм, навиваются холодным способом с пос­ледующей термообработкой (отпуском). Пружины нео­тветственного назначения, работающие при относи­тельно низких напряжениях (мебельные, матрацные и т. п.), навиваются холодным способом из прово­лочной углеродистой стали марок 50 и 50Х. Для из­готовления пружин особенно точных и ответствен­ных механизмов применяется проволока, изготовлен­ная из качественной углеродистой и легированной сталей марок 60Г, 55С2, 50ХГ, 50ХФА и др.

Навивать пружины можно в тисках (рис. 58, а, б), а также на токарных, револьверных или сверлильных станках и на специальных автоматах.

В цилиндрических пружинах различают наруж­ный О*, средний Бо и внутренний Б™ диаметры. По наружному диаметру рассчитывают пружины, которые при работе помещаются в отверстия, по внутреннему — пружины, надеваемые на стер­жень.

В конических пружинах различают четыре диамет­ра: наружный 0«.ш и внутренний Оян. ш — на широком и наружный Ояг и внутренний Овяу — на узком кон­цах пружины.

Перед изготовлением пружины длину ее заготов­ки определяют по формуле

Ь = яОоЛ,

Где Ь — длина заготовки проволоки в мм;

Бо — средний расчетный диаметр пружины в мм; п — число витков пружины.

При расчете пружин, работающих на растяжение, к полученной по расчету длине заготовки следует при­бавить два витка на концевые кольца, а для пружин, работающих на скручивание, — на опорные концы и некоторый запас на заделку концов в оправку при навивке.

Навивка пружины с ушком выполняется в такой последовательности:

1) на конце прямой или изогнутой оправки, ди­аметр которой несколько меньше внутреннего диа­метра пружины (рис. 58, а), просверливают отвер­стие диаметром на 0,1—0,2 мм больше диаметра про­волоки, из которой навивается пружина, либо про­резают шлиц на торце оправки;

2) конец отожженной проволоки вставляют в от­верстие или шлиц оправки и изгибают;

3) оправку со вставленным концом проволоки за­жимают в тисках между деревянными или металли­ческими (свинцовыми или медными) прокладками (рис. 58, а);

4) держа в левой руке плоскогубцы и придержи­вая ими проволоку, правой рукой вращают оправку (рис. 58, а, б), навивая пружину;

4) заделывают ушко в оправке и изгибают хвос­товик (рис. 58, в).