Изготовление металлического изделия — это последовательный процесс, в котором каждая операция выполняется в строгом соответствии с технологической картой. Особое место среди операций занимает получение отверстий (сверление и пробивание), а завершающим этапом является сборка готового изделия из отдельных деталей.
1. Технологические операции получения отверстий
1.1. Сверление
Сверление — основная операция для получения отверстий в металлических заготовках с помощью вращающегося режущего инструмента — сверла.
Инструменты:
Ручная дрель или шуруповёрт — для единичного производства и тонколистового металла -6.
Сверлильный станок — для более точных отверстий и серийной работы.
Технология сверления:
Разметка центра отверстия: Нанести кернером углубление в центре будущего отверстия, чтобы сверло не «увело» в сторону -5.
Закрепление заготовки: Надёжно зафиксировать деталь в тисках или струбцинами. Категорически запрещается держать заготовку руками во время сверления.
Выбор сверла: Подобрать сверло нужного диаметра. Для тонколистового металла важно, чтобы сверло было остро заточено.
Сверление: На малых оборотах начать сверление, контролируя перпендикулярность инструмента поверхности. При сверлении стали рекомендуется использовать смазочно-охлаждающую жидкость (машинное масло).
Удаление заусенцев: После сверления обработать края отверстия зенковкой или крупным напильником.
Особенности сверления тонколистового металла: Тонкий лист может деформироваться при сверлении. Рекомендуется подкладывать под заготовку деревянный брусок или зажимать её между двумя досками.
1.2. Пробивание отверстий
Пробивание (пробинка, штамповка) — это операция получения отверстий без снятия стружки, путём сдвига и отделения части материала -3-10. В отличие от сверления, пробивание выполняется в холодном состоянии с помощью пробойника и оправки или в специальных штампах -7.
Ручное пробивание (для тонколистового металла до 0,8 мм):
Инструмент: Пробойник (бородок) с закалённым конусным концом, слесарный молоток, подкладка (обычно торец свинцовой или деревянной оправки).
Технология:
Разметить центр отверстия кернером.
Установить пробойник остриём в накернённое углубление.
Нанести несколько точных ударов молотком, поворачивая пробойник, пока не будет пробито отверстие.
Зачистить края отверстия напильником.
Преимущества пробивания: Высокая производительность, отсутствие стружки, возможность получения отверстий сложной формы (если используются специальные штампы) -7. Недостаток — возможно образование трещин, особенно на краях отверстия, если металл недостаточно пластичен -10.
1.3. Другие технологические операции
Резка: Отделение части заготовки ножницами по металлу (ручными, рычажными, гильотинными) или ножовкой по металлу -6.
Гибка: Придание заготовке изогнутой формы в тисках с помощью киянки и оправок -4-6.
Правка: Устранение деформаций (вмятин, искривлений) на правильной плите с помощью киянки или деревянного молотка -5.
Зачистка и шлифование: Удаление заусенцев, острых кромок, выравнивание поверхности с помощью напильников, надфилей и наждачной бумаги -4.
2. Технологии сборки изделий из тонколистового металла и проволоки
Сборка — это завершающий этап изготовления изделия, на котором отдельные детали соединяются в единое целое. Для тонколистового металла и проволоки применяются различные способы соединения -1.
2.1. Заклёпочное соединение
Это неразъёмное соединение, выполняемое с помощью заклёпок. Один из самых распространённых способов для тонколистового металла -1.
Технология:
В соединяемых деталях просверлить или пробить отверстия под заклёпку. Диаметр отверстия должен быть на 0,1-0,2 мм больше диаметра заклёпки.
Совместить отверстия деталей.
Вставить заклёпку (головкой вниз, если работают на весу).
Осадить (уплотнить) детали.
Расклепать выступающий конец заклёпки ударами молотка, формируя замыкающую головку. Используется поддержка (наковальня) и обжимка для придания головке правильной формы.
Инструменты: Молоток, поддержка, натяжка (для осаживания), обжимка.
2.2. Фальцевое соединение (замковое)
Соединение краёв листов путём их загиба и последующего обжатия. Широко применяется при изготовлении вёдер, кровельных покрытий, воздуховодов.
Технология: Края соединяемых листов загибают (отбортовывают) в противоположных направлениях, затем сцепляют их между собой и уплотняют (обжимают) киянкой или на зиговочной машине.
2.3. Соединение пайкой
Соединение деталей с помощью расплавленного припоя — металла или сплава с температурой плавления ниже, чем у соединяемых деталей -1.
Технология:
Зачистить и обезжирить соединяемые поверхности.
Обработать их флюсом (например, канифолью или паяльной кислотой) для удаления оксидной плёнки.
Нагреть место соединения паяльником (или газовой горелкой) и ввести припой (например, оловянно-свинцовый). Расплавленный припой затекает в зазор и после остывания прочно скрепляет детали.
Преимущества: Возможность соединения разнородных металлов, аккуратное соединение, не требует больших механических усилий.
2.4. Соединение винтами и болтами
Разъёмное соединение, позволяющее многократно собирать и разбирать изделие. В тонколистовом металле под винты и болты обязательно выполняются отверстия. Для предотвращения самоотвинчивания используются контргайки или пружинные шайбы (гроверы).
2.5. Соединение проволоки
Скрутка: Концы проволоки скручивают между собой с помощью плоскогубцев. Применяется в электротехнике, для изготовления цепочек, арматуры.
Пайка проволоки: Для более надёжного соединения скрутку можно пропаять.
Сварка проволоки: Используется для ответственных конструкций, но требует специального оборудования.
2.6. Клеевое соединение
Соединение деталей с помощью специальных клеёв (например, эпоксидных). Применяется для соединения металла с неметаллическими материалами или в случаях, когда другие способы неприменимы.
3. Выполнение проекта по технологической карте
Технологическая карта — это основной документ, в котором расписана вся последовательность изготовления изделия: какие операции, в каком порядке, какими инструментами и с какими режимами выполнять -6-9.
Типовая технологическая карта для изделия из металла:
| Номер операции | Наименование операции | Графическое изображение (эскиз) | Оборудование и инструменты |
|---|---|---|---|
| 010 | Выбрать заготовку, проверить её качество | (Эскиз листа с размерами) | Линейка, штангенциркуль |
| 020 | Разметить заготовку по чертежу | (Эскиз с линиями разметки) | Чертилка, линейка, угольник, кернер -5 |
| 030 | Вырезать заготовку | (Эскиз вырезанной детали) | Ножницы по металлу, ножовка -6 |
| 040 | Зачистить кромки | (Эскиз с обозначением зачистки) | Напильник, наждачная бумага -4 |
| 050 | Разметить и накернить центры отверстий | (Эскиз с точками отверстий) | Линейка, кернер, молоток |
| 060 | Сверлить отверстия | (Эскиз с отверстиями) | Сверлильный станок или дрель, сверло ⌀ 4 мм, тиски |
| 070 | Снять заусенцы | (Эскиз с готовыми отверстиями) | Зенковка, крупный напильник |
| 080 | Согнуть деталь по чертежу | (Эскиз с линиями сгиба) | Тиски, киянка, оправка -6 |
| 090 | Соединить детали заклёпками | (Сборочный эскиз) | Молоток, поддержка, обжимка |
| 100 | Проверить качество сборки, зачистить, отшлифовать | (Эскиз готового изделия) | Линейка, угольник, наждачная бумага |
| 110 | Нанести защитное покрытие (окрасить) | — | Кисть, краска по металлу |
Правила работы по технологической карте:
Внимательно изучить карту перед началом работы.
Строго соблюдать последовательность операций.
Контролировать качество после каждой операции (размеры, отсутствие дефектов).
Использовать инструменты строго по назначению и в исправном состоянии.
Соблюдать правила безопасности: работать в защитных очках, надёжно закреплять заготовку, не отвлекаться.
Вывод: Выполнение проекта «Изделие из металла» требует от учащихся не только владения конкретными технологическими операциями (сверление, пробивание, гибка, резка), но и умения работать с технологической картой — читать её, понимать и неукоснительно соблюдать последовательность действий. Освоение различных способов сборки (заклёпочные, фальцевые, пайка) позволяет создавать прочные, функциональные и эстетичные изделия, а также формирует системное мышление, необходимое в любой профессиональной деятельности.