100. Прокатка

Сущность процесса прокатки заключается в том,

что слиток или заготовка под действием сил трения

втягивается валками, вращающимися в разные сто-

роны, в зазор между ними и деформируется по высо-

те, длине и ширине. Заготовка принимает форму за-

зора между валками (калибра).

Различают прокатку продольную, поперечно-вин-

товую, поперечную и косую (винтовую). Продольная

прокатка осуществляется втягиванием металла в

очаг деформации вращающимися в разные стороны

валками. При этом заготовка в результате деформа-

ции принимает форму межвалкового зазора. Контакт

металла с валком характеризуется дугой захвата и

углом захвата.

В общем случае деформация при прокатке характе-

ризуется укорочением, удлинением и уширением за-

готовки в высотном, продольном и поперечном на-

правлениях.

Абсолютное высотное обжатие заготовки (h) за-

висит от угла захвата и диаметра валков. При посто-

янном диаметре валков (D = 2r) с ростом угла захвата

растет обжатие. При постоянном угле захвата рост

диаметра валков позволяет интенсифицировать про-

цесс деформации металла. Поэтому прокатку загото-

вок с большим поперечным сечением осуществляют

на станах с большим диаметром валков. При прокат-

ке металл оказывает давление на валки. Знание дав-

ления необходимо для проектирования технологи-

ческого процесса прокатки, выбора и обоснования

необходимого прокатного оборудования, расчета не-

обходимой мощности привода стана.

Усилие прокатки (Р) определяется по формуле

Р = рср F,

где рср — cреднее давление; F — контактная пло-

щадь металла с одним из валков в очаге деформа-

ции.

Среднее давление зависит от обжатия, химичес-

кого состава и температуры металла, толщины прока-

тываемой заготовки, коэффициента трения и других

факторов. Они определяются по специальным фор-

мулам или опытным путем.

Продольной прокаткой получают плиты, листы, по-

лосы, ленты, фольгу, сортовые профили массового и

специального назначения.

К профилям относят круглую, прямоугольную и

квадратную сталь, уголки, двутавровые балки, швел-

леры, рельсы и др.

Деформация металла осуществляется в прокатных

станах. Прокатным станом называется комплекс

технологических машин — орудий, обеспечивающих

получение изделий из черных и цветных металлов и

сплавов. При прокатке на стадии захвата заготовки

валками трение играет положительную роль, в усло-

виях установившегося процесса прокатки и других

процессах обработки металла давлением трение от-

рицательно.

101. Волочение, п рессование

Волочение — процесс пластической деформации,

осуществляемый протягиванием прутка через отвер-

стие в инструменте (волоке). Площадь сечения в во-

локе меньше площади поперечного сечения исходной

заготовки. Волочением обрабатывают стали разного

химического состава, прецизиционные сплавы и

цветные металлы. Путем волочения получают изде-

лия малых сечений и большой длины. К ним относят-

ся проволоки, тонкостенные трубы малого диаметра,

прутки, профили. Волочением достигаются высокая

точность геометрических размеров изделий и повы-

шенное качество поверхности. Волочение осуще-

ствляется чаще всего при комнатной температуре.

Волочение с нагревом применяют при обработке

труднодеформируемых металлов и сплавов.

Процесс волочения заключается в следующем. Пе-

редний конец заготовки (пруток, катанок) заостряют,

вводят в коническое отверстие волоки меньшего диа-

метра, чем заготовка, захватывают клещами и протя-

гивают через волоку. Коэффициент вытяжки при во-

лочении за один переход ограничивается прочностью

выходящего конца изделия и составляет 1,3—1,5.

Волочение полых изделий проводят на короткой не-

подвижной оправке, на плавающей оправке и без оп-

равки. Машины, применяемые для волочения метал-

лов и сплавов, называются волочильными станами.

Прессование — это процесс пластической дефор-

мации металла, осуществляемый выдавливанием за-

готовки через отверстие в матрице. Прессование на-

ходит широкое применение при обработке пластич-

ных и малопластичных металлов и сплавов, металли-

ческих порошков и гранул, а также неметаллических

материалов. Прессованием изготавливают изделия

сложной формы поперечного сечения, которые не

удается изготовить другими методами пластической

деформации металлов. Прессованием изготавливают

прутки диаметром 3—5 мм, полые профили сложного

сечения, с несколькими каналами, периодические

профили. Получение различных изделий на одном и

том же оборудовании с заменой только матрицы ста-

вит прессование вне конкуренции с другими процес-

сами при мелкосерийном производстве. Прессован-

ные изделия из сталей и сплавов в основном являют-

ся заготовками для получения изделий волочением,

холодной прокаткой и другими способами обработки.

Различают метод прямого и обратного прессования.

При прямом методе направление течения металла

совпадает с направлением движения инструмента,

при обратном — не совпадает.