Ротационное обжатие (редуцирование)
Редуцированием называют способ формообразования давлением сплошных и полых деталей - тел вращения переменного сечения вдоль оси. Редуцирование методом ротационного обжатия осуществляется как в горячем, так и в холодном состоянии. Обработка методом ротационного обжатия имеет значительные преимущества, так как обеспечивает экономию металла на 5-25%, повышает производительность в 20-30 раз и повышает исходные прочностные показатели до 50%. Ротационное обжатие осуществляется на специальных ротационно-обжимных машинах.
Точность размеров при редуцировании соответствует 3-2му классам, а шероховатость поверхности соответствует 8-9му классам чистоты.
Волочение
Волочение применяют для получения заготовок сплошных или полых деталей, сечение которых по всей длине постоянно. Заготовки подвергают волочению в целях приближения сечения заготовки к сечению готовой детали, что позволяет свести к минимуму или вообще исключить механическую обработку резанием. Для волочения прутков и труб используют продольно-волочильные станы, а для волочения проволоки и других профилей, сматываемых в бунты - барабанные станы. Скорости волочения на продольно-волочильных станах для круглых стальных прутков составляют от 6 до 20 м\мин, а для прутков из цветных металлов и сплавов - от 80 до 25 м\мин. Волочение осуществляют с обильной смазкой. Трубы волочат через неподвижные цельные волоки без оправки, на стержне и на пробке или плавающей оправке. Без оправки обычно осуществляют волочение труб диаметром менее 30 мм, а с оправкой - свыше 30 мм. Величина обжатия труб за отдельный проход такая же, как и при волочении сплошных профилей. Скорость волочения стальных труб составляет 12 - 40 м\мин, а труб из цветных металлов и сплавов - 15- 50 м\мин. Чем меньше диаметр трубы, тем больше скорость волочения. В результате волочения точность размеров в поперечном сечении получается по 3-4му классам (в отдельных случаях может быть повышена до 2-го класса), шероховатость поверхности - по8-9му классам чистоты.
Прокатка
По характеру перемещения металла в очаге деформации прокатка может быть разделена на следующие виды : продольная, поперечная и поперечно-винтовая.
При продольной прокатке металл деформируется валками, вращающимися в противоположных направлениях с одинаковыми скоростями. Оси валков параллельны между собой, а расстояние между ними в процессе работы не меняется. Металл деформируется в основном в продольном направлении.
При поперечной прокатке металл деформируется валками, которые вращаются с одинаковыми скоростями в одном направлении. Оси валков параллельны между собой, как при продольной прокатке. Прокатываемая заготовка круглого сечения вращается в валках и по мере уменьшения расстояния между ними обжимается по диаметру. Обжатие по диаметру сопровождается вытяжкой в поперечном направлении, т.е. вдоль оси заготовки. Однако поперечная деформация заготовки затруднена, так как ей препятствуют силы трения вдоль образующих поверхностей обоих валков. В результате поперечной прокатки при определенных условиях деформации возможно возникновение в осевой зоне заготовки полости в виде центрального отверстия или кольцевого зазора, появление рыхлости и других внутренних дефектов.
При поперечно-винтовой прокатке валки, как и при поперечной прокатке, вращаются с одинаковыми скоростями в одну сторону. Оси валков при поперечно-винтовой прокатке перекошены одна относительно другой, по крайне мере, в одной из координатных плоскостей.
Непрерывность процесса обработки, являясь важным преимуществом поперечно-винтовой прокатки, сближает данный процесс с продольной прокаткой. Однако основные закономерности процесса определяет поперечная прокатка, так как углы перекоса осей валков при поперечно-винтовой прокатке относительно невелики ( в пределах от 0,5 до10 градусов). В результате поперечно-винтовой прокатки при определенных условиях деформации также возможно возникновение в осевой зоне заготовки рыхлости или внутренней полости, что недопустимо для заготовок и профилей сплошного сечения. Однако разрыхление металла при этом виде прокатки способствует успешной прошивке гильз из сплошной заготовки. Прошивка гильз на станках поперечно-винтовой прокатки при помощи оправки и валков соответствующей формы является одним из основных технологических процессов изготовления полых заготовок для прокатки бесшовных труб.
Продольную прокатку применяют в производстве мембран, пластин конденсаторов переменной емкости , для упрочнения материала и, следовательно, получения необходимых механических свойств и однородной структуры, получения необходимой толщины материала, а также для изготовления мелких специальных профилей в целях сокращения, а иногда и полного исключения фрезерных работ. Для продольной прокатки используют специальные станы или приспособления, в которых валки получают привод от шпинделя токарного или фрезерного станков. К категории работ по продольной прокатке следует отнести и изготовление тонких лент.
Поперечная прокатка находит применение при изготовлении деталей приборов со сложным профилем в осевом сечении.