9, 16. Изготовление машиностроительных профилей волочением. Технологические возможности.

заготовками для волоче­ния служат прокатанные или прессован­ные прутки и трубы из стали, цветных металлов и их сплавов.

Волочение труб можно выполнять без оправки (для уменьшения внешнего диаметра) и с оправкой (для уменьше­ния внешнего диаметра и толщины стенки). На рис. 3.13, а показана схема волочения трубы 1 на короткой удер­живаемой оправке 3. В этом случае профиль полученной трубы определя­ется зазором между волокой 2 и оправ­кой 3.

Поскольку тянущая сила, приложен­ная к заготовке, необходима не только для деформирования металла, но и для преодоления сил трения металла об инструмент, эти силы трения стараются уменьшить применением смазки и по­лированием отверстия в волоке.

Обычно для получения необходимых профилей требуется деформация, пре­вышающая допустимую за один про­ход, поэтому применяют волочение че­рез ряд постепенно уменьшающихся по диаметру отверстий. Но, поскольку во­лочение осуществляют в условиях хо­лодной деформации, металл упрочня­ется. Для восстановления пластичности упрочненный волочением металл подвергают промежуточному отжигу.

Волочением обрабатывают различ­ные сорта стали и цветные металлы: медь и ее сплавы, алюминий и его сплавы и др. Сортамент изделий, из­готовляемых волочением, очень разно­образен: проволока диаметром 0,002— 5 мм и фасонные профили, примеры которых показаны на рис. 3.13, б (приз­матические и фасонные направляющие; сегментные, призматические и фасон­ные шпонки; шлицевые валики; опор­ные призмы и ножи и т. д.). Волоче­нием калибруют стальные трубы диа­метрами от капиллярных до 200 мм, стальные прутки диаметрами 3— 150 мм.

Поскольку волочение производят в условиях холодной деформации, оно обеспечивает точность размеров (сталь­ная проволока диаметром 1 —1,6 мм имеет допуск 0,02 мм), низкую шеро­ховатость поверхности, получение очень тонкостенных профилей.

В олочение производят на ба­рабанных и цепных волочильных ста­нах. Барабанные станы слу­жат для волочения проволоки, труб небольшого диаметра, наматываемых в бунты. Исходную заготовку в виде бунта укладывают на барабан 1. Пред­варительно заостренный конец прово­локи пропускают через отверстие воло­ки 2 и закрепляют на барабане 3, который приводится во вращение от электродвигателя через редуктор и зуб­чатую передачу 4.

Кроме станов для однократного волочения, один из ко­торых показан на рис. 3.14, существуют станы для многократного волочения. Последние имеют до 20 барабанов с установленными перед каждым из них волоками. На цепных станах тя­нущее устройство совершает прямоли­нейное возвратно-поступательное дви­жение. Такие станы применяют для волочения прутков и труб, которые нельзя наматывать в бунты.

10. Изготовление машиностроительных профилей продольной прокаткой. Усл, необх для провед прокатки.

Прокатке подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов. При прокатке ме­талл пластически деформируется вра­щающимися валками. Взаимное рас­положение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различ­ными. Кроме наиболее распространен­ного вида прокатки — продольной (рис. 3.4,6) выделяют еще два ви­да— поперечную и поперечно-винто­вую.

При поперечной прокатке (рис. 3.6,а) валки 7, вращаясь в одном направле­нии, придают вращение заготовке 2 и деформируют ее.

При поперечно-винтовой прокатке (рис. 3.6, б) валки 1 расположены пол углом и сообщают заготовке 2 при деформировании вращательное и по­ступательное движение.

Инструментом для прокатки явля­ются валки, которые в зависимости от прокатываемого профиля могут быть гладкими, применяемыми для прокатки листов, лент и т. п.: ступенчатыми, например, для прокатки полосовой стали и ручьевыми для получения сортового проката. Ручьем называют вырез на боковой поверхности валка, а совокуп­ность двух ручьев образует полость, называемую калибром. Каждая пара ручьевых валков обычно образует несколько калибров.

По назначению прокатные станы подразделяют на станы для производ­ства полупродукта и станы для выпуска готового проката. К первой группе относят обжимные станы для прокатки слитков в полупродукт крупного сече­ния и за­готовочные—для получения полупро­дукта более мелкого сечения. К станам для производства готового проката относят: сортовые, листовые, трубные и специальные.

Исходной заготовкой при прокатке служат слитки: стальные массой до 60 т, из цветных металлов и их сплавов обычно массой до 10 т. При произ­водстве сортовых профилей стальной слиток массой до 15 т в горячем со­стоянии прокатывают на блюминге, получая заготовки квадратного (или близкого к нему) сечения, называемые блюма­ми. Блюмы поступают на заготовоч­ные станы для прокатки заготовок требуемых размеров или сразу на ста­ны для прокатки крупных профилей сортовой стали. На заготовочных и сортовых станах заготовка последо­вательно проходит через ряд калибров.

Разработку системы последователь­ных калибров, необходимых для по­лучения того или иного профиля, назы­вают калибровкой.

Все более широкое распространение находит бесслитковая прокатка — получение проката непосредственно по­сле непрерывного литья, минуя опера­ции отливки слитков в изложницы, их предварительной обработки в обжимных прокатных станах или ковкой. а также ряд вспомогательных операций

При производстве листового проката стальной слиток массой до 50т в горячем состоянии прокатывают на слябинге или блюминге, получая заготовку прямоугольного. называемую слябом.

При прокатке бесшовных труб первой операцией является прошивка — об­разование отверстия в слитке или круг­лой заготовке. Эту операцию выпол­няют в горячем состоянии на прошив­ных станах. Наиб примен получ прошивные станы с бочкообр валками, оси ктр расп под углом 5-15⁰ др к др. Оба валка вращ в одном напр. благод распо получ вращ и поступ дв. В Ме возн радиальн растяг напр, образуя внутр полость, и облегч прошивку отверстия оправкой 3, устан-ой на пути дв. заготовки.

Последующую прокатку прошитой заготовки в трубу требуемых диаметра и толщины стенки производят на рас­катных станах. Затем для получения заданного диамет­ра трубы прокатывают в калибровоч­ном многоклетьевом стане продольной прокатки без оправки.

Сварные трубы изготовляют из плос­кой заготовки — ленты (называемой штрипсом) или из листов, ширина которых соответствует длине (или по­ловине длины) окружности трубы. Про­цесс изготовления сварной трубы вклю­чает следующие основные операции: гибку плоской заготовки в трубу, свар­ку кромок, уменьшение (редуцирование) диаметра полученной трубы. Для свар­ки чаще применяют следующие спосо­бы: печную сварку, сварку сопротивле­нием и дуговую под флюсом.

Электросваркой можно получать тру­бы большого диаметра (до 2500 мм) с тонкой стенкой (до 0,5 мм) из ле­гированных сталей.

При производстве труб сваркой со­противлением ленты или полосы гнут в холодном состоянии в трубу на непрерывных формовочных станах. При выходе из формовоч­ного стана трубная заготовка поступает на трубоэлектросварочный стан, где кромки трубы прижимаются друг к другу двумя парами вертикальных валков и одновременно свариваются роликовыми электродами. После свар­ки трубу калибруют, разрезают на части.

Периодические профили в основном изготовляют поперечной и поперечно-винтовой прокаткой. На станах попе­речно-винтовой прокатки получают не только периодические профили, но и за­готовки шаров, роликов подшипников качения .