Общие сведения
Прокат различного назначения специального профильного и периодического производится в прокатных цехах металлургических заводов партиями , размеры которых должны быт не ниже минимума, определенного требованиями окупаемости и организации производства.
В случае, если объем заказа ниже этого минимума производство таких видов проката организуют в кузнечных цехах (машиностроительное производство).
Для изготовления профильного проката используют мелкие специализированные станы продольной прокатки.
Периодический прокат изготавливают на специализированных станах продольной и поперечной прокатки.
Периодический прокат получают продольной прокаткой .
Волочение и прессование.
Применяют в заготовительных цехах машиностроительных заводов с целью повышения точности труб и прутков и изменения их размеров и поперечного сечения. Далее см. фильм прессование и волочение.
Способы резки исходных материалов на заготовки.
Катаный металл на заготовки разделывают в заготовительном отделении кузнечно-штамповочного цеха.
1.Резка на ножницах и в штампах.
На кривошипных ножницах.
Отрезные штампы устанавливают обычно на кривошипных прессах.
При резке в штампах используют обычно 3 схемы:
· Резку незакрепленного прутка с образованием естественного скола;
· Резку поперечно или радиально закрепленного прутка в отрезных штампах;
· Резку прутка при продольном, осевом сжатии;
2.Ломка прутков на хладноломе.
Перед ломкой пруток размечают и надрезают.
3.Газопламенная резка.
В основу способа положено условие превышения температуры плавления над температурой воспламенения, В зоне резки металл частично сгорает за счет за счет местного нагрева в среде кислорода. Предварительный разогрев достигается использованием горючего: газа, бензина, керосина. Газовой резкой можно получать контуры различных деталей.
4.Плазменная резка.
Резка с использованием плазмотронов. Основана на использовании для резки электрической дуги. Резка полосовго, толстолистовго материала, прутков и труб.
5.резка пилами.
В случае, когда необходимо получать точную длину и перпендикулярный к оси прутка срез.
Используют два типа пил: зубчатые и гладкие. При этом зубчатые могут быть проволочными, ленточными и дисковыми, а гладкие пилами трения. Электромеханические пилы режут электродугой.
6.Электоискровая резка .
Способ основан на коротком замыкании электрических проводников, при котором металл разрушается пульсирующим током. Взрывообразное плавление. Получают ровную и чистую поверхность и незначительные отходы. Применяют для сплавов, имеющих повышенную твердость при резке по сложному контуру.
7.Анодно-механическая резка.
Использует другую форму разряда-электрическую дугу. Способ применяют при резке прочных и труднообрабатываемых сплавов, жаропрочных сплавов, которые не поддаются резке обычными способами.
8.Резка на установках взрывного действия.
Импульсная резка крупногабаритных прутков и рубка слитков в холодном и горячем состоянии. Метод основан на использовании энергии взрыва.
9.Лазерная резка- перспективна при резке сверхпрочных и хрупких материалов.
Прокатка
Для изготовления профильного проката используют специализированные станы продольной прокатки. Периодический прокат изготавливают на специализированных станах продольной и поперечной прокатки.
Продольная прокатка
Применяют станы непрерывной прокатки, имеющие по 3 или 3 пары валков.
Валки расположены в плоскостях, перпендикулярных направлению проката. Чем сложнее форма поперечного сечения проката, тем больше число проходов при продольной прокатке.
Поперечная прокатка
Используют 2-х и 3-х валковые станы с неизменным и 3-х валковые с изменяющимся расстоянием между валками. Благодаря косому расположению осей валков обрабатываемая заготовка получает винтообразной движение.
На станах с постоянным расстоянием между осями валков изменение формы заготовки происходит за счет ввинчивания ее в пространство между вращающимися валками на поверхности которых делают «ручьи». При каждом обороте валков, объем заготовки, равный объему прокатываемого изделия захватывается винтовым калибром.
К недостаткам относится возможность образования рыхлот в сердцевине заготовки, такой прокат необходимо подвергать штамповке.
В калибрах получают изделия типа коротких валов и роликов, шаров диаметром d=25-125 мм.
Кроме цилиндрических заготовок сплошного сечения прокатке подвергают трубные заготовки на специальных оправках, а также изделия типа колец и втулок.
Допуски и припуски на наружные диаметры изменяются в интервале:
Припуск: 2-3.0 мм. допуск:0.5-1,0 мм.
Винтовая прокатка
Прокатываемое изделие обжимают тремя приводными валками дисковой или конической формы, при этом для обеспечения благоприятных условия создают осевое напряжение. Для изменения диаметра изделия при прокатке, валки раздвигают или сдвигают с помощью гидравлических цилиндров, управляемых специальной следящей системой о копировальной оснастки.
Изготовление круглых цилиндрических профилей прокаткой позволяет заменить ковку для изделий типа осей и полуосей, а также устранить обдирочные операции. Станы могут использоваться в массовом производстве.
Трехвалковые станы имеют следующие преимущества:
· Точность выше. Отклонение по диаметру +1.5% ( экономия металла 25-30%).
· Показатели механических свойств деталей также выше.
· Производительность процесса большая, скорость выхода 4-6%.
· Станы полностью автоматизированы.
Поперечно-клиновая прокатка
Представляет собой поперечную прокатку в валках с клиновой калибровкой. Получают изделия с резкими переходами по диаметру. Отклонение от заданных размеров не превышает +1%.
Заготовку нагревают до температуры 900-1000С. Помещают между двумя валками на наружной поверхности которых имеются клиновые калибры. Прокатка может быть осуществлена из штучной и прутковой заготовки. Разработаны станы для прокатки заготовок диаметром 22-130 мм. припуски выбираются в соответствии с ГОСТ 7505-95.
Накатка, накатка зубчатых колес
Накатка- превращение гладкой поверхности заготовок в ребристую, определенного профиля, путем прокатки. Деформируются только поверхностные слои заготовки.
Горячую накатку зубьев зубчатых колес, шлицев и крупной резьбы производят на специальных станах. Действующих по принципу поперечной прокатки ( с принудительным вращением).
Цилиндрические зубчатые колеса диаметром менее 150 мм m< 3мм целесообразно обрабатывать на станках.
Известно, что один стан заменяет 80 единиц зуборезного оборудования. Износоустойчивость накатных зубчатых колес увеличивается по сравнению с фрезерованием на 50..70%.