Особенности изготовления деталей из легких сплавов

В судостроении для корпусных конструкций на­ряду со стальными применяют алюминиевые деформируемые, тер­мически упрочняемые и неупрочняемые сплавы, которые имеют ряд особенностей в обработке. Детали из легких сплавов реко­мендуют изготавливать на специализированном участке, где сталь­ные детали не обрабатывают.

На судостроительные заводы прокат из алюминиевых спла­вов поступает в пачках. Листы покрыты консервирующим соста­вом, профильный прокат уложен в конверты из промасленной бумаги, поэтому первой операцией обработки легких сплавов является расконсервация — удаление консервирующей смазки и бумаги. Расконсервацию можно выполнять вручную, погруже­нием в ванну с горячей водой и на механизированной уста­новке. В первом случае бумагу удаляют деревянными или пласт­массовыми скребками, а затем протирают поверхность проката опилками или ветошью. Во втором варианте листы в верти­кальном положении, а профили в пачках, погружают в ванну с го­рячей водой (70—80 °С) и выдерживают 3—5 мин. Смазка рас­плавляется и всплывает на поверхность. Прокат вынимают и про­сушивают.

Механизированную расконсервацию выполняют на специаль­ных установках, например, типа РЛ-2 (рис. 4.17). Установка имеет наклонный стол 7, куда укладывают пачку листов. Листы по одному подают на кантователь 2 и устанавливают в верти­кальное положение на приводной рольганг, по которому со ско­ростью 3 м/мин они проходят через скребковый механизм 3 для снятия бумаги в моечную камеру 4, где обмывают горячей водой (70—80 °С) или моечным раствором. Далее листы попа­дают на кантователь 5, который переводит их в горизонтальное положение. На установках РЛ-2 обрабатывают листы длиной до 5 м, шириной до 2 м и толщиной до 15 мм. Имеются линии расконсервации и с горизонтальным прохождением листов.

Хранить прокат из легких сплавов рекомендуют в закрытых помещениях в специальных стеллажах с деревянной облицовкой, исключающей соприкосновение с металлическими поверхностями. При межцеховой и внутрицеховой перевозке транспортные сред­ства также оборудуют деревянными настилами.

При предварительной правке проката из алюминиевых спла­вов используют листоправильные вальцы, растяжные машины, прессы, но к чистоте рабочих поверхностей оборудования предъ­являют повышенные требования. Если правку выполняют в валь­цах, используемых и для правки стальных листов, то выпрямляе­мый лист помещают между двумя другими листами из алюми­ниевых сплавов. Завалы стенок и полок ребер жесткости прес­сованных панелей правят вручную. Правка проката должна выполняться в закрытом помещении при температуре воздуха не ниже +5 °С.

Разметку деталей из алюминиевых сплавов выполняют вручную карандашом твердостью от М до 3Т по эскизам или шаблонам. Чертилкой допускается размечать линии контуров, вырезов, фасок, удаляемых при последующей обработке. Марки­ровку наносят вручную краской, не содержащей свинцовых пигментов. Мелкие детали размерами до 150Х 150 мм разрешается маркировать общей меткой.

При изготовлении деталей из легких сплавов широко исполь­зуют механическую резку на стационарном оборудовании и с по­мощью механизированного режущего инструмента. Так, прямоли­нейную резку листов производят на гильотинных ножницах, пресс-ножницах, дисковых и ленточных пилах. Для резки по кри­волинейному контуру используют стационарные вибрационные ножницы, фрезерные станки различных типов, например, копировально-фрезерные типа КСФ-1М, фрезерные станки с ЧПУ типа СФП-1, РФП-2. На этих станках можно обрабатывать одновременно несколько листов пакетом толщиной до 15 мм. В качестве режущего инструмента применяют цилиндрические фрезы. Станки обеспечивают высокую точность и качество кро­мок вырезаемых деталей. Кроме стационарного оборудования, для вырезки деталей применяют ножницы вырубные НПВ-1,6; МПВ; дисковые машины МПД и другой механизированный инструмент. Используется и плазменная резка в среде аргона с водоро­дом. Кромки деталей в этом случае после резки подвергают механической обработке для исключения порообразования при последующей сварке.

Гибка деталей из алюминиевых сплавов имеет ряд особен­ностей. Наряду с гибочными вальцами и прессами применяют специфическое оборудование, позволяющее обеспечивать высокую точность гнутых деталей: выколоточные молоты, обтяжные прес­сы, прессы для штамповки эластичными средами (ШЭС). При выколотке форма деталей определяется пластическими деформа­циями в зонах утонения металла, образующихся при ударах бойков. При обтяжке происходит одновременное растяжение и изгиб заготовок по жесткому пуансону, определяющему требуемую фор­му детали. ШЭС включает все виды штамповки, при которых в качестве универсальных матриц или пуансонов используются эластичные среды — резина, полиуретан и др. Процесс отличается высокими производительностью и качеством получаемых деталей.

Гибка деталей из алюминиевых сплавов, сопровождающаяся значительными пластическими деформациями, требует выполне­ния промежуточной термообработки. Заготовки из термически упрочняемых сплавов рекомендуют гнуть в отожженном или све­жезакаленном состоянии, когда они обладают повышенной пластичностью. После отжига сплав сохраняет свои пластические свойства независимо от времени, а после закалки в течение нескольких часов. Поэтому за это время заготовка должна быть согнута. Термообработка деталей после гибки состоит в закалке и естественном или искусственном старении. Требуе­мые температурные режимы должны выдерживаться с точностью ±5 °С.

Глава 5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ