Классификация и виды прокатных станов

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒

Оборудование, на котором прокатывается металл, называется прокатным станом.
К прокатному стану относятся также вспомогательные машины и механизмы, выполняющие подсобные операции
по резке, отделке и транспортировке прокатываемого металла.
На рисунке приведен общий вид обжимного стана.

Прокатные станы классифицируются по трем основным признакам:
1. Числу и расположению валков в каждой рабочей клети,
2. Взаимному расположению рабочих клетей,
3. Роду выпускаемой продукции.

По первому признаку различают следующие группы станов:
* дуо-станы — с двумя валками в каждой клети, имеющие либо постоянное направление вращения (нереверсивные станы), либо направление вращения, которое можно менять и, следовательно, пропускать обрабатываемый металл в обе стороны (реверсивные станы);
* трио-станы — с тремя валками в каждой рабочей клети;
* двойные дуо-станы — с двумя парами валков в клети;
* многовалковые станы — с четырьмя, с шестью и более валками;
* универсальные станы, имеющие не только горизонтальные, но и вертикальные валки;
* станы с косо расположенными валками — двух- и трехвалковые.
Иногда вертикальные валки располагают между шейками горизонтальных.

По взаиморасположению рабочих клетей станы подразделяются:
* линейные станы,
[Линейные станы с расположением рабочих клетей в одну линию применяются у рельсобалочных и крупносортовых станов.]
* ступенчатые станы с двумя и большим числом ступеней,
[Ступенчатые станы с расположением рабочих клетей в нескольких линиях применяют у сортовых станов.]
* станы непрерывной и полунепрерывной прокатки.
[В непрерывных станах прокатываемый металл движется прямолинейно и деформируется одновременно в нескольких клетях, эти станы применяются для прокатки заготовок, листов, лент, а также мелкосортных профилей. Непрерывные станы обеспечивают высокую производительность.]

Все прокатные станы характеризуются размером диаметра рабочего валка последней клети.
Например, рельсобалочный стан с диаметром валков 800 мм называется рельсобалочным станом 800.
Исключение имеют листопрокатные станы, которые характеризуются длиной бочки рабочего валка,
[стан с длиной бочки 2800 мм называется стан 2800].

По роду выпускаемой продукции прокатные станы делятся на:
* обжимные станы,
* заготовочные станы,
* рельсобалочные станы,
* сортовые станы,
* проволочные станы,
* листовые станы,
* трубопрокатные станы,
* станы специального назначения.

№21

Машиностроительные профили - длинномерные изделия (у которых один размер - длина - значительно больше поперечных размеров) с определенной формой поперечного сечения. Данные о группе профилей, различающихся формой и размерами, называют сортаментом. Весь сортамент машиностроительных профилей, изготовляемых обработкой давлением и насчитывающий миллионы типоразмеров, можно разделить на четыре основные группы: сортовые профили, листовой металл, трубы и периодические профили.

Требования современного машиностроения обусловливают широкое применение различных операций обработки давлением в производстве как полуфабрикатов, так и деталей и узлов машин. Достаточно сказать, что до 90% всей выплавляемой стали подвергается обработке давлением с применением прокатки, различных видов штамповки, прессования, волочения и других операций [37] большая доля стали подвергается прокатке для получения разнообразной номенклатуры профилей, плит и листов. Многие полуфабрикаты исходного металла (15—20%) подвергаются двухкратной и даже трехкратной обработке давлением. Листовые и профилированные полуфабрикаты, полученные прокаткой, на машиностроительных предприятиях при изготовлении деталей подвергаются гибке, вытяжке, формовке, отбортовке и другим операциям холодной и горячей штамповки. [c.198]

Профили специального назначения, производимые методами прокатки, отличаются большим разнообразием. Многие из них производятся не на металлургических, а на машиностроительных предприятиях. Все их можно отнести к двум группам периодический и специальный прокат. Как правило, все разновидности специальных профилей производят на станах поперечной либо поперечно-винтовой прокатки. Принцип прокатки периодических профилей, служащих заготовками для других видов обработки, заключается в применении валков, периодически смещающихся по мере продвижения заготовки. Большую группу заготовок производят на станах поперечно-винтовой прокатки шары для подшипниковой промышленности, заготовки для шатунов [c.409]

№22

При производстве сварных труб исходным материалом служит плоская прокатанная заготовка (штрипс) в виде полосы свернутой в рулон.

Процесс изготовления сварных трубсостоит из следующих операций:

1. свертывание заготовки;

2. сварка свернутой заготовки;

3. отделка трубы.

Трубы из малоуглеродистой стали изготавливают с применением наружной сварки на непрерывном стане.

Трубная заготовка в виде рулона сначала разматывается, а затем правится на правильной машине. Передний конец заготовки отрезается ножницами и в сварочном аппарате сваривается с концом предыдущей заготовки, который предварительно был также обрезан ножницами. Дальше заготовка в виде ленты поступает в длинную (до 40 м) газовую печь. Нагретая в печи до температуры 1350º С лента направляется в непрерывный трубный стан, имеющий 6 пар валков с соответствующими калибрами, при помощи которых лента постепенно свертывается в трубу, а затем путем нажатия одной кромки на другую осуществляется сварка кромок ленты, т.е. получение трубы. Непрерывно выходящие из стана трубы разрезают пилой по 6 – 8 м и калибруют на калибровочном стане.

Применение электросварки позволяет получать трубы с более тонкой стенкой, а также трубы с повышенным содержанием углерода и даже из легирова

№23

Трубы прокатываются на трубопрокатных станах. Процесс прокатки бесшовных труб делится на две стадии:

1. получение пустотелой гильзы из слитка или круглого проката;

2. получение из пустотелой гильзы готовой трубы.

Пустотелые гильзыполучают чаще на прошивном стане. Для труб большого диаметра полые гильзы можно получить центробежным литьем.

Прошивной стансостоит из двух рабочих косо расположенных валков. Валки вращаются в одном направлении, а заготовка – в противоположном. Для удержания заготовки между валками предусматривают специальные устройства. Рабочие валки имеют конусы прошивки и раскатки, а средние – калибровочный поясок. Между валками на пути движения получающейся полой заготовки (гильзы) устанавливается оправка. При расположении рабочих валков под некоторым углом между их осями достигается вращение заготовки относительно своей оси и одновременно поступательное ее движение, благодаря чему заготовка надвигается на оправку и прошивается.

После прошивки гильзу передают на периодический нереверсивный дуо-стан. Гильза, надетая на оправку, подается в фасонный калибр переменного сечения. В момент, когда валки образуют калибр максимального диаметра, гильза подается в валки, а затем подвергается деформированию с выдвижением ее в направлении, обратном подаче. В момент, когда калибр опять будет максимального диаметра, гильза снова подается в валки на такую длину, чтобы в дальнейшем рабочий участок калибра захватил новый не обжатый участок гильзы. Так постепенно происходит обжатие гильзы в трубу. Прямой (подача заготовки) и обратный (момент обжатия) ход чередуется поворачиванием заготовки вокруг оси.

После раскатки трубы обрабатываются на специальной машине для устранения овальности и разностенности и затем подвергаются прокатке на калибровочном стане для получения окончательных размеров.

№24

Производство гнутых профилей — профилирование металлической заготовки методом последовательного изменения формы металлических листов и полос в валках профилегибочных агрегатов. В качестве материала заготовок может использоваться горячекатаная и холоднокатаная легированная сталь, алюминий, медь, цинк, бронз

Прессование. Прессование заключается в выдавливании металла из замкнутого объема через отверстие в матрице. Профиль прессованного изделия соответ ствует сечению этого отверстия. Прессование – высокопроизводительный и экономичный способ обработки металлов и сплавов, которым можно

получать сплошные и полые профили. Прессованные изделия более точны, чем прокатанные профили. Прессование металла происходит в условиях всестороннего неравномерного сжатия. При такой схеме деформирования металл наиболее пластичен. Поэтому прессованием можно обрабатывать как пластичные, так и малопластичные сплавы: медные, алюминиевые, магниевые, титановые сплавы, а также углеродистые и легированные стали и др. Недостатки процесса – значительные (иногда до 40 % от массы заготовки) отходы металла и интенсивный износ инструмента, особенно при прессовании сталей и других труднодеформируемых сплавов.

№25

Ковкой называют процесс горячей обработки металлов давлением, при котором путем многократного действия универсального подкладного инструмента или бойков металл заготовки пластически деформируется, постепенно приобретая заданные форму, размеры и свойства.

В процессе ковки предварительно нагретая заготовка укладывается на нижний боек молота или пресса, а верхним бойком наносятся удары либо по самой заготовке, либо по подкладному инструменту. При этом металл свободно течет в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента,

Самую сложную поковку можно получить, выполняя в определенной последовательности основные операции ковки: протяжку, осадку, прошивку, гибку, закручивание, рубку.

Протяжку (вытяжку)применяют для увеличения длины заготовки и уменьшения ее поперечного сечения

Осадка- увеличение поперечного сечения исходной заготовки за счет уменьшения ее высоты

Прошивка- получение в заготовке сквозного отверстия или углубления

Гибка применяется для изготовления крюков, коленвалов, скоб и т. п.

Закручивание- поворот одной части заготовки относительно другой на заданный угол - применяется при изготовлении коленвалов, сверл и т. п. При закручивании используют ключи, воротки, лебедки

Рубка применяется для разделения заготовки на части, отделения излишка металла и с целью образования в поковке уступов, заплечиков (надрубка). Инструментом для рубки служат прямые и фигурные топоры и зубила

№26

Оборудование для ковки: а – рессорный молот; б – пневматический молот; в – паровоздушный молот; г – гидравлический пресс.

Основной параметр ковочных молотов – масса падающих частей, которая для пневматических молотов может быть в диапазоне 150…1000 кг, для паровоздушных молотов – 1000…8000 кг. Основным параметров ковочных прессов является максимальное усилие, которое для некоторых прессов достигает 150 МН.

Машинная ковка проводится на ковочных молотах и ковочных гидравлических прессах.

На молотах пластическая деформация металла заготовки совершается за тысячные доли секунды, так как молоты —.машины динамического действия. Металл деформируется за счет энергии, накопленной падающими частями молота. Молоты подразделяются на пневматические и паровоздушные.

На пневматических ковочных молотах (рис. 15.2) производят мелкие поковки (до 20кг). Пресс имеет два цилиндра: рабочий 8 и компрессорный 10. Привод поршня 11 компрессорного цилиндра осуществляется от электродвигателя с помощью кривошипно-шатунного механизма 12. Поршень сжимает воздух з верхней и нижних полостях цилиндра до 0, 2...0, 3 МПа. Сжатый воздух через золотники 6 или 9, переключение которых происходит от рукоятки или ножной педали 2, направляется в рабочий цилиндр, где он перемещает поршень 7 вверх-вниз. Поршень рабочего цилиндра и массивный шток являются падающими частями молота. Верхний боек 5 и нижний 4 крепятся к штоку рабочего цилиндра и подушке 3. Стальная подушка установлена на массивном шаботе 1. Молот может наносить единичные удары по заготовке, уложенной на нижний боек, или работать в автоматическом режиме. Пневматические молоты имеют массу падающих частей от 50 до 1000кг.

Паровоздушные ковочные молоты, предназначенные для изготовления поковок средней массы (от 20 до 350 кг) из прокатанных заготовок, в качестве энергоносителя используют сжатый пар или сжатый воздух давлением 0, 7...0, 9МПа. Молоты по конструкции станины подразделяются на мостовые, одностоечные -12 и арочные. Паровоздушные молоты имеют массу падающих частей от 1000 до 8000 кг.

На ковочных гидравлических прессах — машинах статического действия, где деформирование заготовки может продолжаться десятки

секунд, — перерабатывают крупные заготовки, в основном слитки. Прессы развивают усилия от 5 до 100 МН.

Для ковки могут применяться также молоты механические, газовые и высокоскоростные.

Механизация и автоматизация малопроизводительного процесса свободной ковки имеет большое значение. При ковке широко применяются механизмы и устройства, снижающие трудоемкость вспомогательных операций: мостовые краны, ковочные поворотные краны, лебедки, подвесные клещи, электротележки с поворотными столами, электрические кантователи, посадочные машины, манипуляторы и др.

Посадочные машины относят к специальным манипуляторам, управляемым оператором. Применяют их в комплексах «нагревательная печь — ковочная машина» для загрузки и разгрузки заготовок, а также для транспортирования и установки их в рабочую зону оборудования.

№27

Обычно под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки. Для металлов и сплавов, применяемых при штамповке, такой процесс деформирования соответствует условиям холодной деформации.

Холодную штамповку можно подразделить на объемную штамповку (сортового металла) и листовую штамповку (листового металла). Такое подразделение целесообразно потому, что характер деформирования, применяемые операции и конструкции штампов для объемной и листовой штамповки значительно различаются между собой. Основные разновидности холодной объемной штамповки — холодное выдавливание, холодная высадка и холодная объемная формовка.

При холодном выдавливании заготовку помещают в полость, из которой металл выдавливают в отверстия, имеющиеся в рабочем инструменте. Выдавливание обычно выполняют на кривошипных или гидравлических прессах в штампах, рабочими частями которых являются пуансон и матрица. Различают прямое, обратное, боковое и комбинированное выдавливание.

При прямом выдавливании (рис. 3.36, а) металл вытекает в отверстие, расположенное в донной части матрицы 2, в направлении, совпадающем с направлением движения пуансона / относительно матрицы. Так можно получать детали типа стержней с утолщениями (болты, тарельчатые клапаны и т. п.). При этом зазор между пуансоном и цилиндрической частью матрицы, в которой размещается исходная заготовка, должен быть небольшой, чтобы металл не вытекал в зазор.

Если на торце пуансона (рис. 6, б) имеется стержень, перекрывающий отверстие матрицы до начала выдавливания, то металл выдавливается в кольцевую щель между стержнем и отверстием матрицы, В этом случае прямым выдавливанием можно получать детали-типа трубки с фланцем, а если исходная заготовка имела форму толстостенной чашечки, то и детали в виде стакана с фланцем.

Для весьма мягких, пластичных металлов (алюминиевые тубы со стенкой толщиной ОД—0, 2 мм при диаметре тубы 20— 40 мм). Возможность получения столь больших степеней деформации обеспечивается тем, что пластическое деформирование при выдавливании происходит в условиях всестороннего неравномерного сжатия. Однако то же всестороннее сжатие приводит и к отрицательным явлениям. Чем больше степень деформации,

Рис. 6. Схемы выдавливания

Высокие удельные усилия выдавливания определяют достижимые степени деформации и сдерживают широкое применение этого процесса в производстве. Удельные усилия выдавливания изменяются в ходе деформирования и зависят от высоты подвергающейся деформированию части заготовки. При выдавливании пластическая деформация обычно охватывает не весь объем заготовки, а лишь часть его (см. рис. 6). До тех пор, пока высота очага деформации меньше, чем высота деформируемой заготовки, удельные усилия по ходу пуансона изменяются незначительно. Однако когда высота деформируемой части заготовки становится меньше высоты естественного очага деформации, удельные усилия начинают интенсивно возрастать. Это обстоятельство ограничивает допустимую (по условиям достаточной стойкости инструмента) толщину фланца или донышка штампуемой детали.

Для уменьшения удельных усилий выдавливания при проектировании штампуемой детали необходимо стремиться к такой ее конфигурации, при которой отсутствовали бы застойные зоны под торцом (уменьшение длины части заготовки с получением местного увеличения поперечных размеров). Однако при штамповке на холодновысадочных автоматах все шире используют другие операции штамповки сортового металла, в частности операцию холодного выдавливания, что расширяет номенклатуру изготовляемых деталей.

Штамповкой на холодновысадочных автоматах обеспечиваются достаточно высокая точность размеров я хорошее качество поверхности, вследствие чего, некоторые детали не требуют последующей обработки резанием. Так, в частности, метизные изделия (винты, болты, шпильки), причем и резьбу получаютна автоматах обработкой давлением — накаткой.

Штамповка на холодновысадочных автоматах высокопроизводительна: 20—400 деталей в минуту (большая производительность для деталей меньших размеров). Штамповка на холодновысадочных автоматах характеризуется высоким коэффициентом использования металла. Средний коэффициент использования металла ~95 % (только 5 % металла идет в отход).

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒