14. Прокатка. Ковка. Сущность. Преимущества и недостаткиКонец формы

Сущность процесса и продукция прокатного производства

Прокатка — способ обработки металлов давлением, при которой заготовка обжимается вращающимися валками прокатного стана. Различают три основных вида прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую. При продольной прокатке валки вращаются в различных направлениях, захватывают заготовку, деформируют ее и перемещают перпендикулярно своим осям (рис. 3.2,а). Продольной прокаткой получают листовой и сортовой прокат. Поперечная прокатка осуществляется параллельными однонаправленно вращающимися валками, когда заготовка деформируется и перемещается вдоль осей валков (рис. 3.2,6). Прокатка этого вида используется для получения круглых профилей. При поперечно-винтовой прокатке валки вращаются в одном направлении, но расположены под углом один к другому. Заготовка получает вращательно-поступательное движение по винтовой линии. Поперечно-винтовую прокатку применяют при получении труб и изделий с переменным по длине сечением (рис. 3.2,в). Схему деформирования металла рассмотрим на примере продольной прокатки (рис. 3.2,с). Деформирование металла происходит на небольшом участке ABB1A1 который называется зоной деформации. Дуга АВ называется дугой захвата, а угол а, отвечающий этой дуге,— углом захвата. В зоне деформации значительны обжатие заготовки и увеличение ее длины. Относительное обжатие ε= (h0 — h1)/h0 называется степенью деформации, которая изменяется в пределах 0,2—0,5. Отношение длины заготовки после прокатки l1 к исходной длине l0, практически равное отношению площадей начального поперечного сечения F0 и конечного F1, называется коэффициентом вытяжки μ = l1/l0 = F0/F1 Величина этой главной характеристики процесса прокатки за один проход составляет от 1,1 до 2,0. В момент захвата металла валки давят на него с некоторой силой N, под действием которой возникают касательные силы трения Т, стремящиеся втянуть металл в валки. Сила захвата тем больше, чем больше горизонтальная составляющая Тх = Т cos α у каждого валка. Из схемы действия сил следует, что для захвата металла валками необходимо и достаточно соотношение 2 Т cos α >2 N sin α, т. е. чтобы втягивающие силы валков превышали захватывающие. Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно разделить на четыре основные группы: сортовой металл, листовой металл, трубы и специальные виды проката. Совокупность форм и размеров профилей, которые можно получить прокаткой на данном стане, называется сортаментом прокатного стана. В зависимости от назначения сортовой металл можно разделить на профили общего и специального назначения. К профилям общего назначения относят круглую, квадратную и полосовую сталь, угловую сталь, швеллеры, двутавровые балки и т. д. К профилям специального назначения относят рельсы и профили, применяемые в судостроении, автотракторостроении, строительстве, вагоностроении и других отраслях народного хозяйства. В судостроении, например, широко применяют полособульбовую сталь.

Вторпой вариант

Сущность процесса прокатки заключается в деформировании (обжатии) металла между вращающимися валками, зазор между которыми меньше толщины обжимаемой заготовки. В результате обжатия толщина заготовки уменьшается, а длина и ширина увеличиваются. Окончательный профиль продукта получается многократным повторением процесса обработки заготовки при постепенном уменьшении зазора между валками. При каждом пропуске заготовки площадь ее поперечного сечения уменьшается, а форма и размеры постепенно приближаются к требуемым.Технологический процесс современного прокатного производства, независимо от вида получаемой продукции, состоит из нескольких этапов: подготовки исходного материала, нагрев его (в случае горячей прокатки),прокатки и отделки. Кроме того на всех стадиях прокатки осуществляется контроль за ходом процесса и состоянием оборудования.

Продукция прокатного производства называется прокатом. Он различается по размерам и форме сечения - профилю. Совокупность профилей с различными формой и размерами сечения называется сортаментом проката. Сортамент стального проката делится на 5 групп: сортовой прокат,(это профили с простой геометрической формой сечения-круг, квадрат, овал, шестигранник и сложный профиль- угловая сталь, швеллер, рельс, тавр и тд.) листовой прокат (толстолистовой, тонколистовой и фольга), трубы, периодический прокат (представляет собой полосу или пруток, поперечное сечение которых изменяется по длине проката, воспроизводя форму будущей детали) и специальный прокат (к этому виду проката относят продукцию законченной формы ,изготовленную по заказам отдельных министерств. Это накладки для рельсов, обод автомобильного колеса и т.д.).

Ковка

Свободная ковка может быть ручной и машинной. При ручной ковке изготовляются только мелкие поковки. Такая ковка применяется в небольших ремонтных мастерских.

Машинная ковка является основным видом свободной ковки в области машиностроения.