Прокатування (вальцювання) заготовок

Прокатуванням називають такий вид обробки металів тис­ком, коли заготовка силами тертя втягується у проміжок між обертальними валками, які її пластично деформують, зменшуючи площу поперечного перерізу та збіль­шуючи довжину. Прокатування належить до найпродуктивні­ших видів обробки завдяки безперервному процесу і великій швидкості руху заготовки між валками. Цим способом оброб­ляють близько 90 % сталі та понад половину кольорових металів і їх сплавів.

Поздовжнє прокатування (рис. 3.1, а) є одним з найпоширеніших видів прокатування, під час якого заготовка (2) деформується між двома валками (1), що обертаються в різних напрямках, і рухається пер­пендикулярно до осей валків. Метал деформується валками, вна­слідок чого зменшується висота заготовки, збільшується довжина і дещо зростає ширина.

Щоб розпочати прокатування, необхідно створити умови для втягування заготовки в міжвалковий проміжок силами тертя. Надійність захоплювання штаби (заготовки) валками залежить від коефіцієнта тертя та центрального кута α, що відповідає дузі контакту валка із заготовкою, який називається кутом захоплю­вання. Кут α можна зменшити, зменшуючі ступінь деформування або збільшуючі діаметр валка.

Під час гарячого прокатування глад­кими валками кут α = 15...24°, а під час х олодного — α = 3...8⁰.

Рис. 3.1. Основні види прокатування:

а – поздовжнє; б – поперечне; в – поперечно-гвинтове; 1 – валки; 2 – заготовка; 3 – прошивень на нерухомій оправці.

Сортамент прокату (вальцівок)

Прокат поділяють на чотири групи: сорто­вий, листовий, труби, спеціальні види.

Сортовий прокат має профілі про­стої геометричної форми (квадрат, круг, шестикутник, овал, прямокутник) та профілі складної форми (швелер, двотавр, рей­ка, кутник та ін.).

За товщиною листо­ву сталь поділяють на тонколистову (товщиною від 0,2 до 4 мм) і груболистову (товщиною понад 4 мм). Листи товщиною менше 0,2 мм є фольгою.

Труби зі сталі бувають безшовні діаметром 10...425 мм і зварені діаметром 5...2500 мм, виготовлені з вуглецевих або низьколегованих сталей.

Спеціальний прокат — колеса, кільця, кулі, періодично змінні профілі.

Обладнання для прокатування заготовок

Прокатування (вальцювання) металів здійснюють на прокатних станах, які мають одну або декілька робочих клітей з робочими валками.

Валки є інструментом для прокатування. Їх виготовляють з чавуну або сталі і поділяють на гладкі, калібровані та спеціальні.

Гладкі валки призначені для прокатування листів, стрічок або широких штаб. Елементами валка є робоча частина — бочка.

Калібровані валки використовують для прокатування сортового металу. На бочці валків виточені кільцеві заглибини спеціального профілю — рівчаки. Контур, утворе­ний сукупністю двох рівчаків пари валків, називають каліб­ром.

Прокатні стани бувають двовалковими, тривалковими, багатовалковими та універсальними.

За призначенням прокатні стани поділяють на об­тискні, заготівельні, сортові, листові, трубопрокатні та спеціальні.