ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОГО РАСКРОЯ ПРОКАТА
При детальном проектировании операций заготовительных работ, подлежащих выполнению в сборочно-сварочном цехе, исходят из того, что объектом работы на каждом отдельном рабочем месте является либо единица (штука) материала (лист, швеллер, угольник и т. д.), либо отдельная деталь изделия. В некоторых случаях на отдельном рабочем месте может обрабатываться партия единиц материала (например, пакет листов) либо партия одинаковых деталей изделия (например, обработка на многоместном станке одновременно несколькими одинаковыми инструментами). При этом в соответствии с методическими основами, изложенными в п. 12, технологическое проектирование процессов, размещаемых в заготовительном отделении, имеет целью установление рациональных способов и последовательности выполнения рабочих операций, выбор типов оборудования и оснастки рабочих мест и определение необходимого числа, специальности и квалификации рабочих.
В порядке последовательности технологических операций, выполняемых в заготовительных отделениях, ниже рассмотрены наиболее употребительные способы их осуществления. При этом в каждом конкретном случае проектирования выбор того или иного варианта выполнения отдельных операций технологического процесса должен базироваться исключительно на технико-экономическом сравнении их между собой. Такие сравнения должны производиться путем выяснения проектной загрузки и возможной степени рационального использования намечаемого к выбору оборудования с учетом его индивидуальных конструктивных особенностей, производительности, прочих технических характеристик, стоимости и эксплуатационных расходов. Необходимые для подобных технико-экономических сравнений сведения о металлообрабатывающих станках для заготовительных отделений при-
нелепы в проспектах и катало - I ах станкостроительных заводов.
Средние практические нормы подлежащего правке количества металла различного сортамента в % от общего его количества, потребляемого за год
|
Начальная обработка проката. После получения основных материалов в заготовительном отделении цеха (либо даже на цеховом складе) металлы подвергают предварительной обработке: зачистке, правке и вырезке заготовок из тяжелых в громоздких кусков листового в профильного проката, производимой обычно в целях облегчения его транспортировки и дальнейших операций по изготовлению деталей. При этом размеры заготовок должны быть кратными размерам вырезаемых из них деталей.
Взаимная последовательность указанных операций может быть различной. В тех случаях, когда резка металла производится машинным способом, этому процессу должна предшествовать правка металла.
Последнее объясняется тем, что резка исправленного металла не может быть произведена машинным способом и обычно
не удовлетворяет установленным размерным допускам. В случаях резки металла вручную с целью грубого деления на части больших его кусков более целесообразно сперва разрезать металл, а затем отдельные его куски передать на правку. Это облегчает дальнейшую внутрицеховую транспортировку металла.
Зачистка поверхностей проката от загрязнений, ржавчины и окалины обычно выполняется дробеструйными пневматическими аппаратами в специальных камерах.
Искажение первоначальной формы материалов в процессе их производства и транспортировки от завода-изготовителя проката до машиностроительного завода — потребителя металлов зависит от сечения и жесткости профиля, его формы и общих размеров единицы материала (табл. 10).
Правку проката производят, как правило, в холодном состоянии на оборудовании различных типов в зависимости от сортамента металла, подлежащего обработке (см. гл. IV). Практикой проектирования установлено, что загрузка правильных станков (валь-
цев и прессов) на 25—30% в смену является достаточным обоснованием экономической целесообразности их установки.
Вырезку заготовок из тяжелых профилей и громоздких кусков металла осуществляют в большинстве случаев на отрезных станках по упору.
Наиболее распространенный способ резки всех сортаментов стали — газопламенная (кислородная) резка. Это объясняется сравнительно высокой ее экономичностью при выполнении как вручную, так и полуавтоматическим и автоматическим газорезательным оборудованием. Однако в результате воздействия термического цикла процесса газопламенной резки в зоне термического влияния возможны изменения химического состава металла (науглероживание поверхностей реза), образование закалочных структур и возникновение больших остаточных напряжений, приводящих к образованию трещин. Последние недопустимы, в особенности в деталях, предназначенных для работы в условиях вибрационной нагрузки.
Следовательно, для рационального использования газопламенной резки при выполнении заготовительных работ в сварочном производстве необходимо учитывать особую технологическую характеристику подлежащего кислородной резке металла — его «разрезаемость». Она является следствием различной реакции разных металлов и сплавов на термический цикл газопламенной резки и определяет необходимую степень сложности технологии резки, а также соответствующие режимы для обеспечения удовлетворительных результатов процесса резки.
Разрезаемость стали в значительной степени зависит от содержания в ней углерода и легирующих элементов. Она оценивается на основе химического состава подлежащего резке металла по эквиваленту углерода, который подсчитывают в этом случае по формуле
Сэ = С + 0,16Мп + 0,3 (Si + Mo) + 0,4Cr + 0,2V +
+ 0,04 (Ni + Си), (12)
где символ каждого химического элемента означает его содержание в стали в процентах.
В зависимости от числовых значений Сэ, определяемых по формуле (12), конструкционные стали подразделяют по их разрезаемое™ на четыре группы (табл. 11), что позволяет устанавливать необходимую технологию газопламенной резки при проектировании технологических процессов заготовительных работ.
Резку высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей, а также цветных металлов и сплавов выполняют посредством кислородно-флюсовой резки. Последнюю в ряде случаев вытесняют более прогрессивные, новые газоэлектрические способы резки металлов: плазменная струя и плазменная (проникающая) дуга. При резке плазменной струей анодом служит сопло горелки,
Таблица І І Классификация конструкционных сталей по их разрезаемости кислородом (по материалам ВНИИАавтогенмаша) |
Содержание углерода, % |
С < 0,3 -э 0,6 |
I |
С < 0,5 Сэ = = 0,61-ь -5-0,8 |
II |
III |
С < 0,8 Сэ = = 0,81-5- -5- 1,1 |
с> 0,8 Сэ> 1,1 |
IV |
непосредственному , вы - изменяющих форму и большинстве случаев необ - представляет собой нанесе- металле конфигурации изго- |
в натуральную величину. Основной целью этой операции служит обеспечение точных, в соответствии с чертежами, размеров вырезанных из металла деталей с соблюдением при этом наименьших возможных отходов. В качестве основного оборудования для выполнения описываемых операций используют разметочные столы и плиты необ- |
рабочий газ — аргон либо смесь аргона с азотом, а при резке плазменной дугой анодом служит разрезаемый металл, рабочий газ — смесь аргона с азотом или водородом либо чистый азот или водород. Плазменную струю, обеспечивающую хорошую точность и чистоту поверхности реза, используют для резки алюминиевых сплавов толщиной до 40 мм и жаропрочных высоколегированных сталей толщиной до 30 мм. Плазменную дугу применяют для резки алюминиевых сплавов толщиной до 200 мм и коррозионно-стойких сталей толщиной до 50 мм.
Резку металла можно производить также на механических станках, ножницах, и пилах.
К недостаткам большинства механических способов резки следует отнести возможность выполнения только прямолинейных резов.
Изготовление деталей. После предварительной обработки — правки и в некоторых случаях резки — весь металл, поступающий в заготовительное отделение цеха, последовательно проходит ряд производственных операций, из которых наиболее часто применяют следующие.
Разметка либо наметка. Прежде чем приступить к полнению любых рабочих операций, очертания исходного металла, в ходимо его разметить. Разметка ние на подлежащем обработке товляемых деталей
Допускаемые условия выполнения резки
В любых производственных условиях без технологических ограничений и без предварительной или последующей термообработки стали В летнее время без подогрева, в зимнее время либо при резке больших сечений необходим предварительный подогрев до температуры не ниже 390 К і Для предупреждения возникновения закалочных трещин резку следует проводить только после нагрева стали до температуры 570 не ниже 470 К Для предупреждения образования трещин резку можно проводить только после нагрева стали до температуры 570—720 К с медленным охлаждением после резки
ходимых размеров. Средствами для разметки служат разного рода мерительные и чертежные инструменты (стальной метр, стальная рулетка, металлические линейки, чертилка, кернер, циркуль, штангенциркуль, рейсмус и угольник). В целях получения наиболее четкого изображения и контрастных линий чертежа на металле рекомендуется предварительно покрывать поверхность металла белой клеевой краской.
Вследствие весьма большой трудоемкости вместо разметки в серийном и массовом производстве применяют наметку посредством плоских шаблонов. Последние, в зависимости от требуемого срока службы, изготовляют из жести, дерева (фанеры) или картона. Такие шаблоны представляют собой точные, в натуральную величину (с припуском на последующую обработку), очертания подлежащих вырезке деталей. Путем обвода чертилкой на поверхности исходного материала всех контуров шаблона получают его изображение. В целях сохранения на металле этого изображения его накернивают по всем линиями обвода с небольшим шагом (50—100 мм) между отдельными точками (кернами).
В ряде отраслей машиностроения получил распространение прогрессивный способ оптической разметки. При этом способе фотонегатив і рабочего чертежа, выполненного в определенном масштабе (1 : 10 или 1 : 5), посредством проекционного фонаря проектируют с соответствующим увеличением на размечаемую поверхность металла. По световым линиям на металле разметчики накернивают контуры размечаемых деталей. При этом для облегчения и ускорения работ обычно применяют переносной кернер с пневматическим приводом.
При рациональном выполнении разметки и наметки достигают экономичного раскроя металла следующими мерами.
1. Максимально возможной плотностью размещения наметки (или разметки) деталей на каждом подлежащем раскрою куске металла. Поучительным примером достижения такого рационального раскроя листового проката может служить следующий опыт Иркутского завода тяжёлого машиностроения им. В. В. Куйбышева.
На этом заводе для изготовления днищ цилиндрических резервуаров требовались стальные диски диаметром 1200 мм. В качестве исходного металла применяли листовой прокат толщиной 6 мм и размерами (в плане) 1500X6000 мм. Различные варианты раскроя такого листа (рис. 7, а—в) отличались коэффициентом раскроя, равным отношению площади вырезанного днища (1,13 м2) к площади израсходованного проката. Этим коэффициентом оценивали степень использования проката при каждом варианте его раскроя.
По первому варианту (рис. 7, а) из листа вырезали пять днищ. При этом на каждое днище расход проката (по площади в плане) составил 9:5= 1,8 м2, а коэффициент раскроя Кр = 1,13 : 1,8 = 0,628.
По второму варианту (рис. 7, б) из листа вырезали три целых диска и шесть полудисков, которые затем попарно сваривали между собой. Таким образом, из листа получали шесть днищ. При этом на каждое днище расход проката составил 9:6= 1,5 м2, а коэффициент раскроя Кр = 1,13 : 1,5 = 0,705.
Рис. 7. План раскроя листового проката при изготовлении днищ цилиндрических резервуаров |
По третьему варианту, предложенному заводом и затем уточненному с тіца - їельньїм учетом ширины резов и размещения на листе всех вырезаемых деталей (рис. 7, в), каждое днище сваривали из пяти частей (квадрата с диагональю, равной диаметру днища, и четырех сегментов). При этом на поверхности исходного листа размещали семь квадратов и 27 сегментов, а недостающий один сегмент (по предложению завода) следует вырезать из отдельного дополнительного листа. Соответствующая полоса такой заготовки шириной 180 мм для недостающих сегментов условно показана в верхней части (слева) на рис. 7, в. Таким образом, из листа можно получить почти семь днищ (семь квадратов площадью каждый 0,72 м2 и 27 сегментов площадью каждый 0,1025 м2) Общая площадь всех вырезаемых из листа деталей составляет в этом случае 7,8075 м2, чему соответствует коэффициент раскроя Кр — 0,8675.
2. Наименьшей возможной протяженностью резов (рис. 8). При этом следует выбирать соответствующие размеры проката для изготовления деталей.
Необходимость разметки либо наметки отпадает в тех случаях, когда последующей операцией является газопламенная резка по копиру либо механическая резка металла по упору.
Резка. В большинстве случаев непосредственно после разметки или наметки следует рабочая операция резки металла. В соответствии с очертаниями вырезаемой детали различают резку прямолинейную и резку по криволинейным контурам. Последняя определяет выбор не только способа резки, но и соответствующих типов оборудования для выполнения этой операции.
Наиболее универсальным и широко применяемым способом резки незакаливающихся сталей является газопламенная (кисло-
Рис. 8. Пример возможного сокращения трудоемкости вырезки деталей из широкополосного проката:
а — вырезаемая деталь — косынка станины металлургического агрегата; б — вариант наметки вырезаемой детали из проката большей ширины; в — то же, из проката меньшей ширины. В последнем случае уменьшается протяженность резов (и трудоемкость их выполнения) на 9,4% при сохранении одинаковых отходов металла •—1,5% (заштрихованные участки)
родная) резка. Рентабельность применения этого способа резки ограничивается минимальной толщиной подлежащего резке металла, равной 6 мм. Кислородная резка более тонкого материала по чистоте поверхности реза уступает способам резки на механических станках. Криволинейные резы можно успешно выполнять механическим способом только по дуге окружности при толщине металла не более 8 мм. С увеличением толщины разрезаемого металла экономические и технические преимущества кислородной резки по сравнению с механической резкой повышаются, и при толщине металла более 25 мм эти преимущества кислородной резни во всех случаях становятся бесспорными.
Газопламенная вырезка деталей как по прямолинейным, так и по криволинейным контурам может выполняться вручную, резаками или на газорезательных машинах общего (ГОСТ 5614—74) и специального назначения. Машины общего назначения, переносные и стационарные, различают по степени их автоматизации. Полуавтоматические машины предназначены для резки прямолинейной и но дуге окружности. Они снабжены простыми направляющими приспособлениями — линейками и циркульными устройствами. Автоматические машины одно - и много - резаковые предназначены для резки как по прямой, так и по сложным криволинейным контурам. Они снабжены различными копирующими механизмами: механическими, электромагнитными, автоматическими фотокопировальными или дистанционно-масштабными фотокопировальными. Для вырезки крупногабаритных деталей газорезательные устройства устанавливают на самоходных порталах либо на тележках с консолью для перемещения резаков над поверхностью разрезаемых листов металла.
Газорезательные машины специального назначения бывают различных конструкций, в том числе автоматические с программным управлением.
Сравнение эксплуатационных характеристик автоматической, полуавтоматической и ручной кислородной резки в основном при-
нодит к следующим данным: скорость полуавтоматической и автоматической резки выше, чем ручной; при механизированных способах резки с копирующими устройствами либо по линейке отпадает необходимость в предварительной разметке или наметке металла; чистота реза повышается с увеличением автоматизации процесса резки и в этом случае можно производить чистовую разделку кромок деталей под сварку.
Выбирать какой-либо из перечисленных способов газопламенной резки необходимо на основании следующих основных положений.
1. Во всех случаях, когда к точности и чистоте поверхности реза предъявляются повышенные требования, следует предпочесть автоматическую либо полуавтоматическую резку ручной. При этом наибольшую точность и чистоту реза обеспечивают машины прямоугольно-координатного и полярно-координатного типа. Кроме того, необходимо учитывать известное из курса технологии газовой резки влияние на точность резов последовательности их выполнения и режимов резки, способов закрепления разрезаемых листов и других технологических условий, а также мер по уменьшению деформаций металла при резке.
2. Поскольку применение более дорогой, сложной и менее универсальной аппаратуры для автоматической и полуавтоматической резки неизбежно приводит к повышению эксплуатационных расходов цеха, выбор автоматической или полуавтоматической резки целесообразен лишь при достаточной загрузке этой аппаратуры в течение года.
3. Особые преимущества полуавтоматической и автоматической газопламенной резки по сравнению с ручной должны быть учтены при проектировании серийных и массовых работ по вырезке деталей и по разделке кромок с применением копирующих механизмов.
Резка металла на механических станках отличается большой производительностью наряду с высоким качеством получаемого реза. Поэтому для массовых и крупносерийных работ по выполнению прямолинейных резов стали малой и средней толщины следует предпочесть холодную механическую резку газопламенной. В заготовительных отделениях сборочно-сварочных цехов для механической прямолинейной резки листового металла толщиной 13—32 мм наибольшее распространение получили ножницы для продольной и поперечной резки и гильотинные ножницы.
Ножницы для продольной и поперечной резки (пресс-ножницы) обрабатывают листовой, полосовой и широкополосный металл толщиной 13—32 мм. Большинство конструкций станков этого типа (с ножами длиной 220—670 мм) не ограничивает длины и ширины разрезаемого металла. В случае необходимости выполнения реза, длина которого превышает длину ножей станка, резку производят за несколько ходовПюжа с последовательной перестановкой разрезаемого металла по разметке или наметке либо по упору. Получаемый на этих станках рез обычно имеет большие заусенцы и значительные искривления, что приводит к необходимости последующей зачистки и правки металла.
Гильотинные ножницы, предназначаемые для выполнения длинных резов листозого металла толщиной 15—40 мм по упору либо по наметке или разметке, отличаются значительно более высоким качеством реза по сравнению с описанными выше. В станках этого типа (как и в пресс-ножницах) предусмотрены механизированные зажимы для закрепления разрезаемого металла с целью устранения возможности его сдвига и исривления, а также для обеспечения возможности его скалывания в процессе резки. Длина ножей обычных гильотинных ножниц 2—4 м. Если станок не имеет вылета, то указанная длина ножей обусловливает наибольшую ширину разрезаемого листа и максимальную длину реза. При наличии вылета у гильотинных ножниц полная длина реза достигается в несколько приемов с последовательной перестановкой металла. Наибольшая ширина отрезаемой полосы в последнем случае ограничивается величиной вылета у станка (300—750 мм).
Для прямолинейной поперечной резки различного сортамента профильного металла обычно применяют станки двух типов: описанные выше ножницы для продольной и поперечной резки и ножницы с закрытым зевом. Практика эксплуатации ножниц для продольной и поперечной резки показала, что применение их для поперечной резки профильного металла ограничивается сравнительно некрупными сечениями последнего (толщина полки не более 25 мм). Поэтому в заготовительных отделениях сборочносварочных цехов значительно большее распространение получили ножницы с закрытым зевом. Станки отдельных моделей могут производить поперечную (под прямым либо косым углом) резку в холодном состоянии профильного металла самого крупного сортамента, в том числе круглой и полосовой Детали толщиной до 75 мм. Процесс резки на этих ножницах осуществляют почти исключительно ПО упору. &гМ
Криволинейные резы тонкого листового металла толщиной не более 6 мм рационально выполнять на роликовых ножницах с двумя дисковыми ножами. При этом необходимо учитывать следующие технологические особенности резки на станках этого типа: ограниченность максимального радиуса реза, обусловливаемая размером вылета зажимного приспособления; необходимость последующего снятия заусенцев в местах реза (заусенцы увеличиваются с возрастанием толщины разрезаемого металла); необходимость последующей правки листового металла вследствие его искривления в процессе резки; степень этого искривления возрастает с уменьшением толщины металла.
Штамповка деталей. Детали из листового металла штампуют в холодном либо в горячем состоянии.
Холодную штамповку можно применять лишь для небольших толщин металла, не свыше 10 мм. При больших толщинах холод - пая штамповка приводит к появлению трещин на внешних поверхностях деталей — в местах вытяжки штампуемого металла и, кроме того, может быть осуществлена с помощью прессов весьма большой мощности. Поэтому для штамповки металла толщиной свыше 8—10 мм применяют горячий способ, т. е. предварительный нагрев металла в подогревательных печах или горнах с последующей штамповкой.
Практика проектирования заготовительных отделений сборочно-сварочных цехов показала, что наиболее целесообразно сосредоточение всех операций по штамповке и высадке металла в самостоятельных прессовых либо кузнечных цехах. В этом случае штампованные детали в виде готового полуфабриката поступают непосредственно на промежуточный склад деталей сборочносварочного цеха. В случаях несложной холодной штамповки последняя возможна и в заготовительном отделении проектируемого сборочно-сварочного цеха. При этом штамповка должна быть в числе первых операций, непосредственно после резки металла на заготовки для штамповки. Путем применения специальных матриц и пуансонов одновременно со штамповкой могут быть выполнены операции по пробиванию дыр в металле и по вырезанию (выдавливанию) контуров штампуемых деталей. В этом случае необходима следующая операция — зачистка и снятие заусенцев.
Для выполнения холодной штамповки применяют прессы различной мощности и разных конструкций: эксцентриковые, фрикционные и гидравлические.
Зачистка. В целях получения гладких, без заусенцев, поверхностей контура штампованных деталей, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков, получаемых после вырезки деталей газовым пламенем, кромки зачищают. Эту операцию в большинстве случаев выполняют наждачными кругами. Они бывают стационарными, в виде небольших станков с приводом от электродвигателя, либо переносными, с гибким валом и с приводом пневматическим либо от переносного электродвигателя. Последний подключают к распределительной электрической сети цеха в местах выполнения работ. Для зачистки от заусенцев мелких деталей применяют очистные барабаны.
Стационарные установки наждачных кругов пригодны для зачистки мелких, легко переносимых деталей. Переносные наждачные круги применяют для зачистки кромок громоздких, неудобных для переноски деталей.
Правка деталей и заготовок. Детали и заготовки из листового, полосового либо широкополосного металла, искривленные в процессе вырезки их газовым пламенем либо на механических ножницах, выпрямляют на листоправильных вальцах, на прессе или вручную на плите.
Листоправильные вальцы чаще применяют в тех случаях, когда размеры вырезанной детали или заготовки, подлежащей правке, достаточно велики и могут быть пропущены через вальцы. Для правки на вальцах некрупных деталей применяют подкладной лист, вместе с которым детали пропускают через вальцы.
Прессы используют для правки небольших деталей, допускающих возможность свободного расположения их на столе пресса. В подобных случаях для правки применяют прессы такой же конструкции, как для штамповки деталей. Однако при переходе от штамповки к правке требуется замена сменных рабочих частей станка (матрицы и пуансона) крышкой стола и бабой.
Правку вручную молотом на правильной плите с применением местного нагрева используют при весьма малом количестве деталей и заготовок в годовой программе выпуска продукции, т. е. при недостаточной загрузке требуемого механизированного оборудования. Кроме того, установка правильных плит наряду с правильными вальцами и использование ручной правки целесообразно в тех случаях, когда обработка некоторых заготовок и деталей на правильных вальцах не может удовлетворять предъявляемым к ним требованиям точности правки.
Подготовка кромок. Многие способы сварки требуют предварительной специальной подготовки кромок соединяемых деталей, выполняемой путем снятия фасок или отбортовки кромок.
Стыковые и тавровые соединения деталей, выполняемые при помощи газовой либо дуговой сварки, обычно требуют предварительного снятия фасок у кромок соединяемых деталей. В зависимости от толщины металла и удобства выполнения сварки форма этих фасок может быть различной. Кромки деталей подготовляют одним из следующих способов:
автоматической газопламенной резкой — при достаточной толщине деталей из низкоуглеродистой стали (свыше 8 мм);
строганием кромок на строгальных станках — при толщине деталей свыше 6 мм, причем если длина снимаемой фаски невелика (до 0,9 м), могут быть применены сравнительно недорогие поперечно-строгальные станки небольших размеров. В случае необходимости строгания кромок на значительной длине листового металла (до 12 м) требуются станки больших размеров — продольнострогальные. Наконец, для снятия фасок кромок у весьма длинных листов могут быть применены специальные крупногабаритные кромкостроительные станки;
фрезерованием, если поверхность снимаемой фаски ограничена кривой линией (при чашеобразной подготовке кромок).
Отбортовка кромок. Стыковые соединения деталей из тонкого (толщиной до 3 мм) листового металла, выполняемые при помощи газовой либо дуговой сварки неплавящимся электродом без присадочного материала, нередко требуют предварительной отбортовки кромок деталей. Эту операцию производят на специальных кромкогибочных станках либо на прессах, у которых пуансон и матрица должны иметь соответствующую форму.
Очистка. Детали, соединяемые посредством сварки плавлением, а также точечной либо шовной контактной сварки, в ряде случаев требуют предварительной очистки от окалины и окислов. Эта подготовительная операция может быть выполнена одним из следующих способов:
1) дробеструйными аппаратами, в этом случае процесс очистки металла от окалины и окислов осуществляется сильной струей чугунной дроби, выбрасываемой специальным пневматическим аппаратом;
2) переносным наждачным кругом; этот общеизвестный способ очистки применим лишь для листового металла толщиной свыше 3 мм, в то время как другие способы с успехом можно применять для очистки листового металла любой толщины;
3) газопламенной обработкой.
Образование отверстий. Отверстия в листовом, полосовом и профильном металле выполняют в заготовительных отделениях сборочно-сварочных цехов для последующей сборки на болтах и шпильках, для винтовых соединений, а также для заклепочных соединений, предусматриваемых по техническим условиям изготовления некоторых сварных изделий. Отверстия в металле после разметки или наметки по шаблону либо по упору выполняют одним из следующих способов:
сверлением отверстий на сверлильном станке с последующим, если требуется, нарезанием и зенкованием либо цекованием полученного отверстия; эти последние операции выполяют также на станках либо переносными сверлильными машинками со специальными режущими инструментами; сверление отверстий по шаблонам в больших листах, уложенных пакетами, особо эффективно;
продавливанием отверстий на дыропробивных станках с последующим рассверливанием на сверлильном станке либо переносными сверлильными машинками;
прожиганием отверстий струей кислорода после предварительного подогрева металла газовым пламенем с последующим рассверливанием полученного отверстия;
прожиганием отверстий электрической дугой (металлическим или угольным электродом) с последующим рассверливанием.
Малопроизводительные способы прожигания отверстий находят применение только в случаях единичных работ. При этом требуется обязательное последующее рассверливание полученных отверстий, выполняемое обычно переносными сверлильными машинками.
В мелкосерийном производстве для образования в металле отверстий диаметром до 32 мм по разметке или наметке широко применяют переносные сверлильные машинки различной величины, пневматические и электрические.
При значительном объеме работ по выполнению и рассверливанию отверстий нашли применение приводные сверлильные станки. Вследствие конструктивных и эксплуатационных преимуществ наибольшее распространение получили вертикальные радиальносверлильные одношпиндельные и многошпиндельные станки. При наличии большого количества работ по образованию отверстий в металле наиболее рентабельно применение приводных дыропробивных прессов.
Следующая операция после продавливания -— рассверливание отверстий одним из перечисленных выше способов. Края отверстий в металле, получаемые путем продавливания, в большинстве случаев не отличаются достаточной чистотой; кроме того, у краев отверстий появляются мелкие и неглубокие радиальные трещины. Последние в дальнейшем служат местом возникновения коррозии, концентрации напряжений и постепенного разрушения соединения деталей. Поэтому следует предусматривать продавли - вание отверстий несколько меньшего диаметра, чем это требуется по чертежу, чтобы при последующем рассверливании довести их размеры до необходимых значений с одновременным удалением слоя с трещинами на стенках пробитого отверстия.
Гибка заготовок и деталей. В заготовительных отделениях сварочных цехов производят обычно только холодную гибку металла. Горячую гибку, как и горячую правку листового и профильного металла, выполняют преимущественно в прессовых цехах. При горячей гибке все описанные ранее операции по подготовке кромок и выполнению отверстий в металле во избежание смещения и искажения первоначальной формы обработанных поверхностей производят после гибки. При холодной гибке в целях упрощения операций по обработке металла указанная последовательность работ бывает всегда обратной. Исключение составляют только крупные отверстия (для люков, лазов и т. п.), которые всегда выполняют после гибки. Таким образом, холодная гибка листового и профильного металла в цилиндрическую или коническую форму является одной из заключительных операций технологического процесса по заготовке деталей и выполняется на особых станках.
Характерная особенность процесса гибки, как и штамповки листового металла, состоит в том, что не требуется его предварительной правки.
Гибку листового, полосового и широкополосного металла осуществляют на листогибочных вальцах — трехвалковых или четырехвалковых. При гибке материала на трехвалковых вальцах отсутствует загиб поперечных кромок листа. Это обусловлено расстоянием между осями нижних валков, которое не может быть сколь угодно малым. Поэтому гибке металла на трехвалковых вальцах всегда должна предшествовать предварительная подгибка кромок на специальном кромкогибочном прессе.
Подгибка кромок, осуществляемая на четырехвалковых вальцах, не обеспечивает цилиндрической формы подгибаемых кромок и требует последующего доведения этой операции вручную. Поэтому следует предпочитать применение трехвалковых листогибочных вальцов, как менее дорогих и более простых в обслуживании, а предварительную подгибку кромок производить на кромкогибочном прессе либо па тех же листогибочных вальцах с применением специальных гибочных шаблонов из толстого металла.
Для обслуживания листогибочных вальцов необходимы рабочие той же квалификации и в том же числе, что и для правильных вальцов. Для выполнения вспомогательных операций по удержанию металла в процессе его гибки, а также при установке и снятии его со станка необходимы подъемно-транспортные устройства (мостовой кран либо местный консольный поворотный кран).
Использование комбинированных правильно-гибочных вальцов не получило широкого распространения в производственной практике, так как применение их связано с весьма существенными эксплуатационными неудобствами, например нарушением общего направления грузопотока в цехе, поскольку правку выполняют обычно одной из первых, а гибку — одной из последних операций по обработке металла в заготовительном отделении сборочносварочного цеха.
Помимо гибки листового металла в форму цилиндра в ряде случаев необходима гибка листового металла по форме иного профиля. Такая гибка при листовом металле толщиной до 10 мм возможна исключительно на прессах для отбортовки листов.
Для гибки профильного металла используют прессы либо роликовые гибочные станки. Прессы для правки профильного металла в одинаковой мере пригодны и для гибки того же металла, так как выполнение обеих операций на упомянутом оборудовании технологически ничем не отличается. В случае необходимости гибки профильного металла по линии окружности применяют роликовые гибочные станки.
При технологическом проектировании производственного процесса заготовительных работ принятую последовательность рабочих операций и все необходимые данные по каждой из них, предусмотренные для изготовления деталей, включенных в годовую производственную программу, вносят в технологические карты либо в ведомости технологического процесса (см. п. 12).