2. Технологічний процес виготовлення заготовок прокаткою

Найбільш поширеним видом обробки тиском металів, сплавів та інших конструкційних матеріалів є прокатка, яка має величезне значення в розвитку машинобудівної промисловості. Більш як 75 % усієї виплавленої сталі піддається прокатці. Прокатують також велику кількість кольорового металу і різних сплавів.

Прокатка— вид обробки, при якому заготовка обтискається двома обертовими валками прокатного стана.

Прокатний стан — це машина (система машин), яка виготовляє заготовки методом прокатування. Він складається з однієї або кількох клітей, в яких у підшипниках станин обертаються валики, що отримують обертовий рух від двигуна (двигунів) через систему передавальних механізмів.

Залежно від напрямку обертання валків і напрямку руху заготовки можуть реалізуватись різні схеми прокатки (повздовжнє, поперечне і поперечне гвинтове). До 90 % всього прокату виготовляють повздовжньою прокаткою, коли заготовка переміщається перпендикулярно до осей валків, які обертаються в протилежних напрямках. Різні види прокатки відображені на рис. 1.

У процесі поперечного прокатування (рис. 16) валки 1 обертаються в одному напрямі навколо паралельних осей і обертають у протилежному напрямку заготовку, яка деформується при примусовому її переміщенні вздовж валків.

При поперечному гвинтовому прокатуванні (рис. 1 в) валки 1, що розташовані під кутом один до одного, обертаються в одному напрямку і надають заготовці 2 обертального та поступального руху. Внаслідок складання цих рухів заготовка переміщується вздовж валків.

Рис. 1. Схема прокатки:

а — повздовжнє; б — поперечне; в — поперечне гвинтове; 1 — валки; 2 — заготовка; 3 — дорн (голка)

Рис. 2. Основні профілі прокату:

а— профілі сортового прокату; б— профілі спеціального призначення; в — залізничні колеса; г— періодичний прокат; д— гнутий профіль

Після обробки отримують виріб, що називається прокатом.

Сукупність прокату, що випускається із зазначенням профілів та розмірів, називається сортаментом прокату.

Профіль прокату— це форма його поперечного перерізу. Основні профілі прокату зображені на рис. 2.

За сортаментом продукцію прокатного виробництва поділяють на такі групи: сортовий прокат, листовий прокат, труби, спеціальний та періодичний прокат.

Профілі сортового прокату можуть бути загального призначення — квадрат, круг, стрічка, кутник, швелер, двотаврова балка та ін. (рис. 2а), та спеціального призначення — рейки, профілі для автотракторобудування, суднобудування, транспортного машинобудування та інших галузей промисловості.

Листовий прокат поділяють на тонколистовий (завтовшки менше 4 мм) і товстолистовий (завтовшки більше 4 мм). Деякі види листової сталі призначені для окремих галузей промисловості. Серед них розрізняють сталь котлову, автотракторну, електротехнічну тощо.

Труби поділяють на дві групи: безшовні та зварні. Крім того, випускають труби фасонні та змінного перерізу.

До спеціальних видів прокату належать залізничні колеса (рис. 2в), шестерні, кулі, підшипникові кільця, періодичний прокат (рис. 2г), а також гнутий профіль (рис. 2д).

До видів прокату, який забезпечує зменшення матеріаломісткості металоконструкцій, належать прокат з низьколегованих сталей та термічно зміцнений, холоднокатаний лист, фасонні та високоточні профілі із зменшеними та мінусовими допусками.