§ 54. ГИБКА
В процессе ковки часто прибегают к изгибу отковываемой заготовки или детали. Самый простой способ гибки при ручной ковке состоит в том, что изгибаемую полосу кладут на наковальню и прижимают кувалдой, а другой кувалдой наносят удары по свободному её концу. При наличии в кузнице молота заготовку зажимают между его бойками и ударами кувалды по свободному концу изгибают. При изгибании происходит вытягивание внешних и сжатие внутренних слоёв металла (фиг. 101).
Для изгибания металл в бруске располагается равномерно по всей его длине. После изгибания бруска металл, расположенный влево от точки A и вправо от точки B, не испытывает никаких изменений. В части бруска, лежащей между точками AOB, произойдут следующие изменения. Металл, который находится выше линии AOB, будет растянут, причём тем больше, чем дальше частички металла отстоят от линии AOB. Металл, находящийся ниже линии AOB, будет сжат и тем сильнее, чем дальше он находится от линии AOB.
Слой металла, лежащий по линии AOB, не будет испытывать ни растяжения, ни сжатия и называется нейтральным слоем.
Если металл непластичный или перед гибкой недостаточно нагрет, то на внешней поверхности изогнутого бруска могут образоваться трещины, а на внутренней — складки. Сечение бруска после гибки изменится: примет овальную форму (фиг. 101, разрез I–I). Поэтому для сохранения первоначальной формы сечения бруска при гибке необходимы следующие меры.
На наружном слое в месте изгиба производят подсаживание металла (фиг. 102), а затем начинают гибку. Избыток металла в подсаженном месте даёт возможность сохранить первоначальную форму бруска после изгиба (фиг. 103).
Нагревать изделие для гибки нужно лишь в том его участке, который предназначен для изгибания. Если же будет нагрет более значительный участок изделия, то концы участка загнутся, а это вызовет необходимость их правки. Тонкие полосы из мягкой стали часто изгибают в холодном состоянии.
Для гибки применяются различные приспособления: вилки, скобы, шаблоны, подкладные штампы и т. д. На фиг. 104, а изображена вилка для гибки на наковальне, а на фиг. 104, б — скоба для гибки на наковальне. Кроме того, при гибке очень часто применяют так называемые подкладные штампы, которые намного облегчают гибочные операции.
На фиг. 105, а изображён подкладной штамп для гибки скоб из полосового и круглого железа. На фиг. 105, б показан угловой нижник, а на фиг. 105, в — способ его применения при образовании прямых углов в полосовом железе.
Приведём некоторые примеры выполнения гибочных операций.
Пример 1. Гибка круглых прутков. Чтобы получить хороший изгиб при сгибании стержней, их необходимо хорошо прогреть в месте изгиба. Стержни для гибки нагреваются до красного каления, т. е. до температуры примерно 800°. В зависимости от марки стали температура нагрева для гибки может быть повышена: чем тверже сталь, тем выше должна быть температура нагрева.
Весьма удобным приспособлением для гибки круглого железа небольшого сечения является вилка. Заготовка вкладывается нагретой частью в вилку, затем ударами ручника по свободному концу загибается на требуемый угол (фиг. 106).
Пример 2. Гибка полос. Гибку полос удобно производить с помощью скобы или углового нижника. На фиг. 107 изображён способ гибки полосы при помощи скобы. Скоба устанавливается на наковальню: нагретую полосу местом, где должен быть изгиб, кладут на скобу. Устанавливают подбойку и ударами кувалды или ручника по обушку подбойки гнут полосу на требуемый угол.
На фиг. 105, в был изображён способ гибки полосы на угловом нижнике. Порядок гибки на нижнике тот же, что и на скобе. Полоса на скобу или на нижник должна ложиться перпендикулярно ножкам скобы или нижника, иначе изгиб полосы будет неправильный. Подбойку следует ставить посередине между ножками скобы или нижника.
Пример 3. Гибка ушка небольшого размера. Нагретый конец заготовки кладут поперёк носка наковальни и ударами ручника по свисающему концу гнут его так, как это изображено на фиг. 108, а. Затем кладут заготовку на ребро наковальни и гнут конец заготовки на 60–70° так, как это изображено на фиг. 108, б; причём длина отогнутого конца заготовки должна равняться длине развёрнутого ушка по нейтральной (средней) линии. После этого перевёртывают заготовку на 180°, кладут поперёк носка наковальни и догибают ушко (фиг. 108, в). Дальше заготовку перевёртывают на 180°, надевают на носок наковальни, подгибают конец заготовки до размера, и лёгкими ударами ручника ушко отделывается (фиг. 108, г).
Пример 4. Гибка с острым углом. Для получения при помощи гибки острого угла в изделии в месте загиба необходимо иметь добавочный металл. Добавочный металл можно получить при помощи местной подсадки заготовки. В месте изгиба заготовка нагревается, ставится вертикально на наковальню, и ударами по свободному концу производится подсаживание (фиг. 109, а). Если загибаемая заготовка имеет большую длину, то подсадку ведут следующим способом. Заготовку нагревают в месте подсадки, одним концом вертикально ударяют о металлическую плиту или горизонтально опирают её о бок наковальни, а по второму концу наносят удары кувалдой. В месте нагрева заготовка высадится. После высадки заготовка выправляется на лице наковальни, затем сгибается под прямым углом; вершина угла должна быть в середине утолщения. Сгибание производят с помощью отверстия в наковальне так, чтобы нагретое место заготовки приходилось против угла отверстия, а другой конец её пригибается к наковальне (фиг. 109, б).
Хорошо иметь в кузнице специальную плиту с отверстиями, в которые вставляются шпильки. Выгибание на плите производится так. Между шпильками вставляют изгибаемый материал (фиг. 110) и специальным рычагом производят изгибание. После загиба заготовка не будет иметь острого угла. Чтобы придать заготовке острый угол, её помещают на наковальню, как показано на фиг. 109, в, и проковывают, причём удары молотком или кувалдой по угольнику ведут (протягивают) в направлении, указанном стрелкой. Благодаря таким ударам частицы металла будут течь к углу, который примет форму, показанную на фиг. 109, г.
Гибка фасонных профилей. Кузнецу иногда приходится иметь дело с гибкой фасонных профилей: угольников, таврового железа и т. д. Гибка фасонных профилей, как правило, производится в шаблонах.
На фиг. 111, а изображён шаблон для гибки углового железа на наковальне, а на фиг. 111, б приведён способ гибки угольника. Нагретый угольник закрепляется скобой у края шаблона, затем угольник сгибают ударами кувалды по свободному его концу. При сгибании на одной полке угольника образуются складки (неровности). Эти неровности выглаживаются плоской гладилкой. После отделки изогнутой части угольника скоба переставляется дальше, и изгибание продолжается до конца гибки на требуемую длину.
Когда требуется изогнуть угольник так, чтобы получился острый угол, то одну полку угольника вырубают, как это изображено на фиг. 112, а. Затем, пользуясь шаблоном, производят загибку угольника (фиг. 112, б и в). Полки угольника после загибки отделываются (выглаживаются) плоскими гладилками.
Дефекты при гибке
При гибке могут иметь место следующие дефекты:
- Разрыв металла, получающийся тогда, когда производится гибка остывшей или недостаточно подогретой заготовки (фиг. 113, а).
- Утяжка металла. Заготовка в месте изгиба становится тоньше; это случается тогда, когда гибка производится без предварительной высадки (фиг. 113, б).
