ПРОКАТКА
Прокатка.      Прокатку      производят      на      металлургических     и
машиностроительных заводах, при этом получают прокат — готовые изделия  или
заготовки для последующей обработки ковкой,
штамповкой, прессованием (выдавливанием), волочением или резанием. В  прокат
перерабатывают около 80 % всей выплавляемой стали и  большую  часть  цветных
металлов и сплавов. Прокат  используют  в  строительстве,  машиностроении  и
металлообработке.
   В зависимости от  вида  прокат  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 зависимости от 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  нагретые   или   холодные   заготовки   пропускают   между
вращающимися валками прокатных станов.
                                   [pic]
                                                                 рис.133
Существуют три основные вида прокатки: продольная (для сортовых и фасонных
профилей), поперечная и поперечно-винтовая (для тел вращения).
      При продольной прокатке (рис. 134) валки вращаются в разные стороны,
деформируя заготовку, толщина (высота) h0 которой уменьшается, а длина и
ширина увеличиваются. Важнейшей характеристикой при прокатке является
обжатие. Абсолютное обжатие ?h=h0-h1; относительное обжатие ? (%) вычисляют
по формуле
Относительное обжатие за один проход зависит от угла захвата а и  составляет
10 — 60 %.
   Путем простейших вычислений можно  найти,  что  ?h  =  D(1-cos?),  т.  е.
абсолютное обжатие увеличивается с увеличением диаметра валка D и  угла  ?.
Угол захвата  ? при прокатке в насеченных валках составляет 27 —  34°,  при
прокатке сортового материала 22 — 24°, при горячей  прокатке  листов  15  —
22°, при холодной прокатке 3—8°.
   Валки для прокатки отливают  из  отбеленного  чугуна  или  выковывают  из
 углеродистой или  легированной  стали.  Их  делают  гладкими(применяют  при
 прокатке листов), или калиброванными с ручьями  (канавками)  по  окружности
 (для сортового и фасонного проката). Профиль, составленный смежными ручьями
 двух валков, называют калибром.
Рис. 134
                        При поперечной  прокатке  (рис.  135,  а)  валки  1
                      вращаются в одном направлении и оси их параллельны, а
                      заготовка 2 деформируется  ими  при  вращении  вокруг
                      своей оси. Радиус заготовки_ за один цикл (полоборота
                      заготовки)  уменьшается   на   величину   радиального
                      обжатия ?r
					







Направление
прокатки
Возникающие при  этом  напряжения  в  наружных  слоях  заготовки  направлены
тангенциально (?н), а в середине заготовки – радиально,
от центра периферии (?с), что может привести к появлению отверстия
                                      ?r=r-r’.
 с неровной поверхностью в центральной ее  части.  Поэтому,  если  получение
 отверстия нежелательно, прокатку ведут при небольших обжатиях, когда  ?с  <
 ?в.
   Методом  поперечной   прокатки   получают,   например,  зубчатые  колеса
и звездочки цепных передач на специальных станках с зубчатыми валками.
  Поперечно-винтовая (косая) прокатка широко  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 только вращается (vy), но также и перемещается
вдоль своей оси(vx). Для получения правильной формы и  гладкой  поверхности
отверстия трубы  (гильзы)  в  зоне  образования  отверстия  устанавливается
оправка  3.  Полученные  на  прошивном  стане   гильзы   раскатываются   на
трубопрокатных станах. Метод поперечно-винтовой  прокатки  применяют  также
для производства шаров, осей и других изделий с  использованием  специально
калиброванных валков. Сталь для горячей прокатки нагревают  до  температуры
выше линии 68К (см. рис. 132); медь, алюминий и их сплавы также прокатывают
в горячем состоянии. Из горячекатаной заготовки  (лист  толщиной  1,25  мм)
холодной прокаткой получают тонкие изделия (до 0,1 мм и меньше), ленты  для
пружин, листы, фольгу и прочее.
   Прокатные станы различают по назначению, количеству валков в клети,
 количеству клетей и схеме их расположения.
   По назначению прокатные станы делятся на обжимные (блюминги и  слябинги),
заготовочные, сортовые, листовые и специальные. Вначале слиток  прокатывают
на обжимном стане, затем на заготовочном и, наконец, на сортовом,  листовом
или специальном.
     По количеству валков и их расположению станы продольной прокатки  делят
на  двух-,  трех-четырех-   и   многовалковые,   а   также   универсальные.
Двухвалковые станы (рис.  136,  а)  бывают  реверсивные(прокатка  заготовок
ведется в обе стороны) и нереверсивные
[pic]  рис.135                        [pic]
[pic]
                                   рис.136
         (прокатка ведется в одну сторону, для повторных пропусков заготовка
                                          возвращается через верхний валок).
     Прокатка заготовок   на трехвалковых станах (рис.  136, б) ведется в
одну сторону между нижним и средним валками, в другую – между средним и
верхним; направление вращения валков постоянное. В четырех- и шестивалковых
станках (рис. 136, в, г) верхние и нижние валки являются опорными, они
препятствуют прогибу средних рабочих валков; эта схема применяется для
листовых станов.
    В клетях  с  12 (рис.   136, д) и 20 валками обеспечивается еще большая
жесткость рабочих валков;  в них  производят холодную прокатку ленты
толщиной до 0,001 мм.
   Универсальные станы (рис. 136, е)  имеют  горизонтальные  и  вертикальные
валки и обеспечивают обжатие четырех сторон.
   Сортовые станы предназначены для прокатки сортовых и  фасонных  профилей.
Калибровка валков сортовых станов производится с учетом наибольшего обжатия
при каждом пропуске, чтобы количество пропусков было  наименьшим.  На  рис.
137 приведена  калибровка  валков  для  прокатки  тавровой  балки.  Калибры
пронумерованы   в   порядке   последовательности   обжатия   заготовки.   В
соответствии с размерами 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 и внедрены в  производство  поперечно-винтовые  станы  для
прокатки валов, гаечных  ключей,  вагонных  осей,  тарой,  труб  с  высокими
поперечными ребрами для теплообменной аппаратуры, зубчатых колес,  винтов  с
большим  шагом  резьбы,  червячных  фрез,  сверл  и  других  изделий.  Новые
прогрессивные  методы  прокатки  значительно   экономят   металл   за   счет
уменьшения или устранения отходов в стружку  при  механической  обработке  и
резко
                      повышают производительность  труда.
                         Прессование (выдавливание). При прессовании  металл
                      выдавливают__ из замкнутой полости через отверстие,  в
                      результате чего получают изделие с  сечением  в  форме
                      отверстия.
    Прессуют   медь, свинец, алюминий, цинк, магний и их сплавы,
       а также сталь 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  закладывают  в
контейнер  3,  укрепленный  на  раме  1  гидравлического  пресса;  туда   же
закладывают пресс-шайбу 4. На плунжере 6 пресса укреплен пуансон 5,  который
давит на пресс-шайбу, в результате  чего  металл  заготовки  вытекает  через
отверстие матрицы 7 в виде прутка. Давление прессования достигает 100 МН.
 При обратном прессовании  (рис.  138,  б)  заготовка  находится  в  глухом
контейнере и остается при прессовании неподвижной, а прессуемый металл  при
движении матрицы  вытекает  навстречу  ей.  Обратное,  прессование  требует
меньших усилий и остаток металла в контейнере здесь меньше, чем при  прямом
прессовании, однако в силу меньшей деформации прессованный пруток сохраняет
следы структуры литого металла.
  Прутки сплошного сечения получают как прямым, так и обратным прессованием.
Прессование труб (рис. 138, в) производят только прямым методом,  при  этом
заложенный в контейнер 9 слиток 10 предварительно  обжимается  пресс-шайбой
11, а затем прошивается дорном  8,  конец  которого  доходит  до  отверстия
матрицы 12. При прессовании металл  вытекает  из  кольцеобразного  калибра,
составленного отверстием матрицы и дорном,  в  результате  чего  образуется
труба.
   Прессованием получают изделия различного профиля (рис.  139)  с  размером
сечения до 400 мм. Прессованные изделия точнее полученных прокаткой,  кроме
того, ряд профилей можно получить только прессованием, поэтому  оно  широко
используется в металлообработке.
                     _
[pic]рис.138
                                           рис.138