Реферат: Прокатка

                                                                           ПРОКАТКА

Прокатка.  Прокатку   производят   на металлургических и машиностроительных заводах, при этом получают прокат — готовыеизделия или заготовки для последующей обработки ковкой,

штамповкой, прессованием (выдавливанием), волочением или реза­нием. Впрокат перерабатывают около 80 % всей выплавляемой стали и большую частьцветных металлов и сплавов. Прокат используют в строительстве, машиностроении иметаллообработке.

В зависимости от видапрокат делят на сортовой, листовой, трубный, периодический и специальный. На рис.133 приведены виды сортового проката общего назначения: 1 — квадратный; 2 —круг­лый; 3 — полосовой; 4 — угловой; 5 — двутавровый; 6 —швел­лерный; 9 —тавровый и некоторые виды сортового проката спе­циального назначения — 7 и 8 — рельсовый; 10 — шпунтовый; 11 —полоса для башмаков гусениц тракторов; 12 — полоса для ободьев колес автомобилей.

Трубы в зависимостиот технологии их, производства делят на бесшовные сварные. К  специальным видам проката относят весьма широкий ассортимент продукции: цельнокатаные колеса для ваго­нов,бандажи, оси, валы, шары, зубчатые колеса, сверла и многое другое.

Для прокатки нагретыеили холодные заготовки пропускают между вращающимися валками прокатных станов.

                                   <img src="/cache/referats/15728/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

                                                                рис.133                                                            

Существуют три основные вида прокатки: продольная (для сортовых ифасонных профилей),поперечная и поперечно-винтовая (для тел вращения).

      При продольной прокатке (рис. 134) валки вращаются вразные стороны, деформируя заготовку,толщина (высота) h0которой умень­шается, а длина иширина увеличиваются. Важнейшей характеристикой при прокатке является обжатие.Абсолютное обжатие <span Bodoni MT Poster Compressed",«serif»; color:black;letter-spacing:.2pt">∆

h=h0-h1; относительное обжатие ε (%) вычисляют поформуле

 

Относительное обжатие за один проход зависитот угла захвата а и составляет 10 — 60 %.

Путем простейшихвычислений можно найти, что <span Bodoni MT Poster Compressed",«serif»;color:black;letter-spacing:.2pt">∆

h= D(1-cosα), т. е. абсолютное обжатие увеличивается с увеличением диаметра валка Dи угла α. Угол захвата  α при прокатке в насечен­ных валках составляет27 — 34°, при прокатке сортового материала 22 — 24°, при горячей прокатке листов 15 —22°, при холодной про­катке 3—8°.

Валки для прокатки отливаютиз отбеленного чугуна или вы­ковывают из углеродистой или легированной стали. Ихделают гладкими(применяютпри прокатке листов), или калиброванными с ручьями (канавками) по окружности (для сортовогои фасонного проката). Профиль, составленный смежными ручьями двух валков, называют калибром.

Рис. 134

<img src="/cache/referats/15728/image004.jpg" align=«left» v:shapes="_x0000_s1026">При поперечной  прокатке (рис. 135, а) валки 1 вращаются водном направле­нии и оси их параллельны, а заготовка 2 деформируетсяими при вращении вокруг своейоси. Радиус заготовки_ за один цикл (полоборотазаготовки) уменьшается на величину радиального обжатия <span Bodoni MT Poster Compressed",«serif»; color:black;letter-spacing:.6pt">∆

r

Направление

прокатки 

Возникающие при этом напряжения в наружных слоях заготовки направлены тангенциально (σн), а в середине заготовки – радиально,

от центра периферии (σс), что может привести к появлению отверстия

                                     <span Bodoni MT Poster Compressed",«serif»; color:black;letter-spacing:.6pt">∆

r=r-r’.
с неровнойповерхностью в централь­ной ее части. Поэтому, если получение отверстиянежелательно, прокатку ведут при небольших обжатиях, когда σс <σв.

Методом  поперечной   прокатки  получают,   например,  зубчатые  колесаи звездочки цепных передач на специальных станках с зуб­чатыми валками.

Поперечно-винтовая (косая) прокаткашироко применяется при производстве бесшовных труб из сплошной заготовки (рис. 135, б). Валки  1 вращаются в одном направлении, а оси их расположены под  некоторым углом, поэтому заготовка 2 при об­работке не тольковращается (υy), но также иперемещается вдоль своей оси(υx). Для полученияправильной формы и гладкой поверх­ности отверстия трубы (гильзы) в зонеобразования отверстия уста­навливаетсяоправка 3. Полученные напрошивном стане гильзы раскатываются натрубопрокатных станах. Метод поперечно-винтовой прокатки применяют такжедля производства шаров, осей и другихизделий с использованием специально калиброванных валков. Сталь для горячейпрокатки нагревают до температуры выше линии 68К (см. рис. 132);медь, алюминий и их сплавы также про­катываютв горячем состоянии. Из горячекатаной заготовки (лист толщиной 1,25 мм) холодной прокаткой получаюттонкие изделия (до 0,1 мм и меньше),ленты для пружин, листы, фольгу и прочее.

Прокатные станы различают поназначению, количеству валков в клети, количеству клетей и схеме их расположения.

По назначению прокатныестаны делятся на обжимные (блюминги и слябинги), заготовочные, сортовые, листовыеи специальные. Вначале слитокпрокатывают на обжимном стане, затем на загото­вочном и, наконец, на сортовом, листовом или специальном.

  Поколичеству валков и их расположению станы продольной прокатки делят надвух-, трех-четырех- и многовалковые, а также универсальные. Двухвалковые станы(рис. 136, а) бывают реверсивные(прокатка заготовок ведется в обе стороны) инереверсивные

                                                                        

<img src="/cache/referats/15728/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">  рис.135                        <img src="/cache/referats/15728/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

<img src="/cache/referats/15728/image010.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">

рис.136

(прокатка ведется водну сторону, для повторных пропусков заготовка возвращается через верхнийвалок).

     Прокатка заготовок   на трехвалковых станах (рис.  136, б) ве­дется в одну сторону между нижним исредним валками, в другую – между средним и верхним; направление вращения валковпостоянное. В четырех- и шестивалковых станках (рис. 136, в, г) верхние и нижние валки являютсяопорными, они препятствуют прогибу сред­них рабочих валков; эта схема применяется длялистовых станов.

    В клетях  с  12(рис.   136, д) и 20 валкамиобеспечивается еще большая жесткость рабочих валков; в них  производят холодную прокатку лентытолщиной до 0,001 мм.

Универсальные станы(рис. 136, е) имеют горизонтальные и вер­тикальные валки и обеспечивают обжатиечетырех сторон.

Сортовые станыпредназначены для прокатки сортовых и фасонных профилей. Калибровка валков сортовыхстанов производится с учетом наибольшего обжатия при каждом пропуске, чтобыколиче­ство пропусков было наименьшим. На рис. 137 приведена калибровка валков для прокаткитавровой балки. Калибры пронумерованы в порядке последовательности обжатиязаготовки. В соответствии сразмерами проката и диаметра валков сортовые станы делят на крупносортные (диаметр валков D=500:750 мм), среднесортные (D= 350:500 мм) и мелкосортные (D= 250:350 мм). У сортовых станов не одна, а несколько рабочих клетей.

В СССР созданы ивнедрены в производство поперечно-винтовые станы для прокатки валов, гаечных ключей,вагонных осей, тарой, труб свысокими поперечными ребрами для теплообменной аппара­туры, зубчатых колес, винтов с большим шагом резьбы, червячных фрез, сверл и других изделий. Новые прогрессивныеметоды прокатки значительно экономятметалл за счет уменьшения или устра­ненияотходов в стружку при механической обработке и резко

повышают производительность труда.

<img src="/cache/referats/15728/image012.jpg" align=«left» v:shapes="_x0000_s1027">Прессование(выдавливание).При прессовании металл выдавливают__ из замкнутойполости через отверстие, в результате чегополучают изделие с сечением в форме отверстия.

Прессуют   медь, свинец, алюминий,цинк, магний и их сплавы,

 а такжесталь из мер­ных заготовок, нарезных из сотового         проката.
 
Рис.137               

Все металлы и сплавы, кроме свинцовых,прессуют горячими. Существуют два вида прессо­вания   — прямое и обратное.

      При  прямом прессовании(рис. 138, а) заготовку 2 закладываютв контейнер 3, укрепленный на раме 1гидравлического пресса; туда же закладываютпресс-шайбу 4. Наплунжере 6 прессаукреплен пуансон 5, которыйдавит на пресс-шайбу, в результате чего металл заготовки вытекает черезотверстие матрицы 7 в виде прутка. Давле­ние прессования достигает 100 МН.

При обратном прессовании(рис. 138, б) заготовка находится в глухом контейнере и остается при прессованиинеподвижной, а прессуемый металл при движении матрицы вытекает навстречу ей. Обратное, прессованиетребует меньших усилий и остаток металла в контейнере здесь меньше, чем при прямомпрессовании, однако в силу меньшей деформации прессованный пруток сохраняетследы структурылитого металла.

Прутки сплошногосечения получают как прямым, так и обратным прессованием. Прессование труб (рис. 138, в)производят только прямым методом, при этом заложенный в контейнер 9 слиток10 предварительнообжимается пресс-шайбой 11, а затем прошивается дорном 8, конец которого доходит до отверстия матрицы 12. Припрессовании металл вытекает из кольцеобразного калибра, соста­вленного отверстием матрицы и дорном, в результатечего обра­зуется труба.

Прессованием получаютизделия различного профиля (рис. 139) с размером сечения до 400 мм. Прессованныеизделия точнее полу­ченных прокаткой, кроме того, ряд профилей можно получитьтолькопрессованием, поэтому оно широко используется в металло­обработке.

_

<img src="/cache/referats/15728/image014.jpg" v:shapes="_x0000_i1029">

                                           рис.138