Реферат Прокатка - Банк рефератів, творів, доповідей, курсових та дипломних робіт
Прокатка.Прокатку виготовляють на металургійних та машинобудівних заводах, при цьому отримують прокат — готові вироби або заготовки для подальшої обробки куванням,
штампуванням, пресуванням (видавлюванням), волочінням або різанням. У прокат переробляють близько 80% всієї сталі, що виплавляється, і більшу частину кольорових металів і сплавів. Прокат використовують у будівництві, машинобудуванні та металообробці.
Залежно від виду прокат ділять на сортовий, листовий, трубний, періодичний та спеціальний. На рис. 133 наведено види сортового прокату загального призначення:1- Квадратний;2- круглий;3- смуговий;4- кутовий; 5 - двотавровий;6- швелерний;9- тавровий та деякі види сортового прокату спеціального призначення - 7 і8- рейковий;10- шпунтовий;11- смуга для черевиків гусениць тракторів;12- смуга для обідь коліс автомобілів.
Труби в залежності від технології їх виробництва ділять на безшовні зварні. До спеціальних видів прокату відносять вельми широкий асортимент продукції: цілокатані колеса для вагонів, бандажі, осі, вали, кулі, зубчасті колеса, свердла та багато іншого.
Для прокатки нагріті або холодні заготовки пропускають між валками, що обертаються, прокатних станів.
Існують три основні види прокатки: поздовжня (для сортових та фасонних профілів), поперечна та поперечно-гвинтова (для тіл обертання).
При подовжній прокатці (рис. 134) валки обертаються в різні сторони, деформуючи заготівлю, товщина (висота) h0 якої зменшується, а довжина і ширина збільшуються. Найважливішою характеристикою при прокатці є обтискання. Абсолютне обтиснення ∆h=h0-h1; відносне обтиснення ε (%) обчислюють за формулою
Відносне обтиснення за один прохід залежить від кута захоплення а і становить 10 - 60%.
Шляхом найпростіших обчислень можна виявити, що ∆h = D(1-cosα), тобто абсолютне обтиснення збільшується зі збільшенням діаметра валка D і кута α. Кут захоплення при прокатці в насічених валках становить 27 - 34 °, при прокатці сортового матеріалу 22 - 24 °, при гарячій прокатці листів 15 - 22 °, при холодній прокатці 3-8 °.
Валки для прокатки відливають з вибіленого чавуну або виковують із вуглецевої або легованої сталі. Їх роблять гладкими (застосовують при прокатці листів), або каліброваними з струмками (канавками) по колу (для сортового та фасонного прокату). Профіль, складений суміжними струмками двох валків, називають калібром.
П
Виникаючі при цьому напруги в зовнішніх шарах заготовки спрямовані тангенціально (σн), а в середині заготовки – радіально,
від центру периферії (σс), що може призвести до появи отвору
з нерівною поверхнею у центральній її частині. Тому, якщо одержання отвору небажано, прокатку ведуть при невеликих обтисканнях, коли σс < σв.
Методом поперечної прокатки отримують, наприклад, зубчасті колеса та зірочки ланцюгових передач на спеціальних верстатах із зубчастими валками.
Поперечно-гвинтова(коса) прокатка широко застосовується при виробництві безшовних труб із суцільної заготовки (рис. 135, б). Валки 1 обертаються в одному напрямку, а їх осі розташовані під деяким кутом, тому заготовка 2 при обробці не тількиобертається (?), але також і переміщається вздовж своєї осі(?x). Для отримання правильної форми та гладкої поверхні отвору труби (гільзи) в зоні утворення отвору встановлюється оправлення 3. Отримані на прошивному стані гільзи розкочуються на трубопрокатних станах. Метод поперечно-гвинтової прокатки застосовують також для виробництва куль, осей та інших виробів з використанням спеціально каліброваних валків. Сталь для гарячої прокатки нагрівають до температури вище за лінію68К(див. рис. 132); мідь, алюміній та їх сплави також прокочують у гарячому стані. З гарячекатаної заготовки (лист товщиною 1,25 мм) холодною прокаткою отримують тонкі вироби (до 0,1 мм і менше), стрічки для пружин, листи, фольгу та інше.
Прокатні стани розрізняють за призначенням, кількістю валків у кліті, кількістю клітей та схемою їх розташування.
За призначенням прокатні стани поділяються на обтискні (блюмінги та слябінги), заготівельні, сортові, листові та спеціальні. Спочатку злиток прокочують на обтискному стані, потім на заготовочному і, нарешті, сортовому, листовому або спеціальному.
За кількістю валків та їх розташування стани поздовжньої прокатки ділять на дво-, трьох-чотирьох- та багатовалкові, а також універсальні. Двухвалкові стани (рис. 136,а)бувають реверсивні (прокатка заготовок ведеться в обидві сторони) та нереверсивні
(прокатка ведеться в один бік, для повторних перепусток заготівля повертається через верхній валок).
Прокатка заготовок на тривалкових станах (рис. 136 б) ведеться в один бік між нижнім і середнім валками, в іншу - між середнім і верхнім; напрямок обертання валків постійний. У чотирьох- і шестивалкових верстатах (рис. 136,в, г)верхні та нижні валки є опорними, вониперешкоджають прогину середніх робочих валків; ця схема застосовується для листових станів.
У клітях з 12 (рис. 136,д)і 20 валками забезпечується ще більша жорсткість робочих валків; у них виробляють холодну прокатку стрічки завтовшки до 0,001 мм.
Універсальні стани (рис. 136,е)мають горизонтальні та вертикальні валки та забезпечують обтиснення чотирьох сторін.
Сортові стани призначені для прокатки сортових та фасонних профілів. Калібрування валків сортових станів проводиться з урахуванням найбільшого обтиснення при кожному перепустці, щоб кількість перепусток була найменшою. На рис. 137 наведено калібрування валків для прокатки таврової балки. Калібри пронумеровані як послідовність обтискання заготовки. Відповідно до розмірів прокату і діаметра валків сортові стани ділять на великосортні (діаметр валків D= 500:750 мм), середньосортні(D=350:500 мм) та дрібносортні(D= 250:350 мм). У сортових станів не одна, а кілька робочих клітей.
У СРСР створено та впроваджено у виробництво поперечно-гвинтові стани для прокатки валів, гайкових ключів, вагонних осей, тарою, труб з високими поперечними ребрами для теплообмінної апаратури, зубчастих коліс, гвинтів з великим кроком різьблення, черв'ячних фрез, свердл та інших виробів. Нові прогресивні методи прокатки значно економлять метал за рахунок зменшення або усунення відходів у стружку при механічній обробці та різко
підвищують продуктивність праці.
П
Пресують мідь, свинець, алюміній, цинк, магній та їх сплави,
а також сталь із мірних заготовок, нарізних зстільникового прокату.
Усі метали та сплави, крім свинцевих, пресують гарячими. Існують два види пресування - пряме та зворотне.
При прямому пресуванні (рис. 138, а) заготовку 2 закладають у контейнер 3, укріплений на рамі 1 гідравлічного преса; туди ж закладають прес-шайбу 4.На плунжері 6 преса укріплений пуансон5,який тисне на прес-шайбу, в результаті чого метал заготовки витікає через отвір матриці7як прутка. Тиск пресування досягає 100 МН.
При зворотному пресуванні (рис. 138, б) заготівля знаходиться в глухому контейнері і залишається при пресуванні нерухомої, а пресований метал при русі матриці витікає назустріч їй. Зворотне, пресування вимагає менших зусиль і залишок металу в контейнері тут менше, ніж при прямому пресуванні, однак через меншу деформацію пресований пруток зберігає сліди структури литого металу.
Прутки суцільного перерізу отримують як прямим, і зворотним пресуванням. Пресування труб (рис. 138,в)виробляють тільки прямим методом, при цьому закладений у контейнер9злиток10попередньо стискається прес-шайбою 11, а потім прошивається дорном8,кінець якого доходить до отвору матриці12.При пресуванні метал витікає з кільцеподібного калібру, складеного отвором матриці і дорном, внаслідок чого утворюється труба.
Пресуванням одержують вироби різного профілю (рис. 139) з розміром перерізу до 400 мм. Пресовані вироби точніше отримані прокаткою, крім того, ряд профілів можна отримати тільки пресуванням, тому воно широко використовується в металообробці.
