Илья Мельников - Жестяницкие работы. Выколотка и паяние металла

Выколоткой металла называется операция формообразования листового металла выбиванием или посредством посадки и выбивания, в результате чего получают детали выпуклой формы.

При выколотке деталей выбиванием наносят удары по заготовке, установленной на стойке или помещенной в углублении болванки. При нанесении ударов заготовка деформируется и постепенно удлиняется, при этом толщина детали в месте нанесения ударов становится меньше. Величина утонения заготовки в месте нанесения ударов зависит от свойств металла, его толщины, глубины выколотки и размеров детали.

При выколотке деталей выпуклой формы путем посадки и выбивания сначала поочередно по всей форме заготовки образуют гофры, затем делают посадку гофров и осуществляют выбивание заготовки до получения необходимой выпуклости.

Избыток металла, образующий на заготовке гофры (складки) вследствие наносимых ударов при посадке, течет в сторону, вызывая сжатие металла в соседних участках. В результате посадки толщина кромки (края) заготовки увеличивается. При дальнейшей обработке заготовки выбиванием ее толщина в месте образования выпуклости уменьшается по сравнению с толщиной заготовки. Все детали выпуклой формы, изготовляемые путем посадки и выбивания, отличаются тем, что имеют меньшую толщину в месте образования выпуклости и большую толщину по краю.

Выколотку деталей выпуклой формы выполняют ручным и машинным способом и на выколоточных молотах. Выколотка является одной из наиболее распространенных и трудоемких операций. Выполнение операции выколотки требует навыка, а также знаний технологических свойств, термической обработки металлов и сплавов.

Выколотку деталей ручным способом на стойке выполняют путем посадки и выбивания листовой заготовки ударным и опорным инструментом. К ударным и опорным инструментам относятся деревянные фасонные молотки, стальные гладильники, шариковые односторонние и двусторонние молотки.

К опорным инструментам относятся стойки разных размеров. Стойки берут определенных размеров и формы в зависимости от формы и размеров изготовляемых деталей. Выколотку деталей производят на стойках с полированной рабочей поверхностью, иначе заготовку детали можно засечь или пробить насквозь.

Выколачиваемая заготовка не должна иметь глубоких царапин, забоин, плен и других дефектов, способствующих разрыву заготовки во время выколотки. Заготовку как в процессе выколотки, так и до начала ее отжигают для снятия внутренних напряжений.

При выколотке полусферы (полушара) сначала выбивают (образуют) выпуклость высотой примерно 1/8 высоты изготовляемого полушара. Удары молотком по заготовке наносят часто, но не сильно, чтобы ее края отгибались во внутрь. Затем гофрируют края заготовки и делают посадку гофров. Когда после гофрирования и посадки края заготовки будут осажены во внутрь, приступают к выколотке середины деревянным фасонным молотком.

Молоток держат в руке крепко, иначе трудно будет наносить точные удары и на заготовке можно сделать вмятину или пробить ее насквозь.

Удары молотком наносят часто, но н сильно. Нужно учитывать, какое действие они оказывают на заготовку как в месте удара, так и вокруг него. Достаточно в одном месте переколотить заготовку, как она начнет выпучиваться, и для того, чтобы добиться ее плотного прилегания к стойке, придется вновь подвергать ее обработке ударами.

Нельзя наносить удары молотком по выпуклому месту, так как от этого выпуклое место на заготовке выпучивается еще больше.

Удары наносят вблизи центра заготовки и распологают их по кругу, причем наносят равномерно и так, чтобы металл вытягивался постепенно образуя небольшую выпуклость. Затем снова производят отжиг, наносят гофры, делают их посадку, повторяя эти приемы до тех пор, пока не получат полушар. Края полушара загибают внутрь немного больше, чем требуется по чертежу.

Окончательно проглаживают поверхность полушара на круглой стойке стальным молотком-гладильщиком. Края полушара, ранее загнутые внутрь больше, чем требовалось по чертежу, при проглаживании выправятся.

Пргладив и обмерив полушар шаблоном или по болванке, обрезают его края, а затем удаляют заусенцы напильником.

Выколотку ручным способом деталей больших размеров с небольшой выпуклостью осуществляют по болванкам при помощи ударного и опорного инструмента.

Деревянные фасонные молотки применяют для выколотки деталей из тонкого цветного металла, молотки – гладильники – для правки и проковки поверхности изготовляемых деталей. У молотков рабочие поверхности полированные.

Исправное состояние полировки рабочей поверхности молотков исключает получение засечек и царапин на изготовляемой детали. При выколотке выбиванием применяют деревянные, пескослепковые и реже металлические болванки. Рабочие части болванок по размерам и форме должны соответствовать изготовляемым деталям.

Приступая к выколотке, тщательно осматривают заготовку. На ней не должно быть глубоких царапин, забоин, плен, трещин и других дефектов, способствующих разрыву металла.

Выколотку выполняют в несколько приемов. В процессе выколотки заготовку отжигают для устранения возникающих напряжений. После отжига металл становится более мягким, что облегчает его дальнейшую выколотку.

При выколотке деталей, изготовляемых из дюралюминия, применяют закалку вместо отжига, чтобы не проводить термической обработки после изготовления детали. Выколотку деталей из сплава В95 выполняют только в отожженном состоянии.

При выколотке заготовку детали плотно прижимают к болванке (оправке), начинают обработку от края, постепенно прижимаясь к середине.

Выполнение выколотки в такой последовательности предохраняет металл от образования трещин. Заготовка в этом случае по всей обрабатываемой поверхности вытягивается равномерно.

Удары молотком как у края, так и при приближении к середине наносят сильные, но равномерные, чтобы деталь вытягивалась и образовывалась выпуклость, т.е. постепенно вдавливалась внутрь болванки. Обычно выколотку деталей ведут не сразу, а в несколько приемов, пока не получится деталь требуемой формы.

Чтобы удалить с выпуклой поверхности все неровности и отпечатки, полученные при выколотке, деталь проглаживают на выколоточном молоте или вручную на стойках стальным молотком – гладильщиком.

Выколотку деталей более сложной формы осуществляют не целиком, а по частям. Которые сваривают.

После сварки деталь проглаживают и проверяют на болванке, а швы проковывают.

Паяние – способ получения неразъемного соединения металлических деталей при помощи расплавленных металлов или сплавов, называемых припоями.

С помощью паяния детали соединяют в том случае, если место соединения не подвергается очень большим нагрузкам. В ремонтно-жестяницком деле паяние широко используется для заделки трещин в тонкостенных резервуарах и трубах, соединениях электропроводов, скрепление частей изделий, изготовленных из тонкой листовой стали и т.д.

К преимуществам паяния относятся: незначительный нагрев соединяемых частей, что сохраняет структуру и механические свойства. Чистота соединения, не требующая в большинстве случаев последующей обработки. Сохранение размеров и форм детали. Достаточно высокая прочности и герметичность соединения.

Современные методы паяния подразделяются на два основных вида: паяние мягкими припоями и паяние твердыми припоями.

Паяние мягким припоями осуществляется при температуре плавления до 300ºС. Мягкие припои имеют малую поверхностную прочность, обычно их предел прочности при растяжении не превышает 5-7 кГ/мм2.

Твердые припои имеют температуру плавления выше 550ºС. Твердые припои обладают значительной механической прочностью, предел прочности при растяжении до 50 кг/мм2.

Мягкие припои состоят из легкоплавких металлов: олова, свинца, сурьмы, висмута и др. Обычно паяние мягкими припоями черных и цветных металлов и их сплавов применяется, когда не требуется получение высокой прочности соединения, когда невозможно или трудно паяние твердыми припоями или когда деталь нельзя нагревать до высоких температур.

К группе мягких припоев относятся оловянно-свинцовые, висмутовые и кадмиевые припои.

В состав оловянно-свинцовых припоев входят олово и свинец, взятые в различных отношениях. В зависимости от содержания свинца и олова припои имеют различные свойства.

Оловянно-свинцовые припои содержат в очень малых количествах также сурьму, медь, висмут и мышьяк. Присадкой сурьмы увеличивает прочность припоя, а присутствие висмута понижает температуру плавления припоя.