Прокатка металу - metal land

Прокаткою отримують вироби (прокат) різноманітної форми та розмірів

Прокатка, волочіння, пресування, кування, штампування є різні види обробки металів тиском в пластіче¬ском стані. Серед різних методів пластичної обробки металу прокатка займає особливе положення, оскільки таким способом виробляють вироби, придатні для безпосереднього (в стані поставки) використання в будівництві.

Прокаткою отримують також різноманітні види заготовок, які є вихідним матеріалом для інших способів обробки. Так, горяче¬катаная і холоднокатана листова сталь, смуги і стрічки у великих кількостях йдуть для листового штампування. При куванні в штампах в якості вихідного продукту використовують переважно катану заготовку. Вихідним матеріалом під час волочіння є катанка, одержувана на дротових станах.

З кожним днем розширюється асссортімент прокатного виробництва, збільшується випуск ефективних металовиробів, таких, як холоднокатаний лист, гнуті профілі, прокат з зміцнюючої термічної обробкою, високоміцні труби, в тому чіс¬ле з захисними покриттями, розширюється випуск мідної катанки, алюмінієвої стрічки, фольги і ін. з введенням європейських стандартів отримує розвиток комплекс заходів щодо поліпшення споживчих властивостей прокату: міцності, пластичності, жаростійкості і морозостійкості, надійність-ності і довговічності та ін угіх шляхом легування, термічної обробки, лудіння, цинкування, нанесення неорганічних і органічних покриттів і ін.

Збільшення виробництва виробів, одержуваних волочінням, досягається удосконаленням окремих операцій виготовлення і всього технологічного процесу, застосуванням швидкісного автоматизованого обладнання, вибором відповідного волочильного інструменту і методів підведення і якості мастила. Величезне розвиток отримують процеси пресування, що дозволяють виготовляти профілі практично з необмеженими можливостями по формі їх перетину, особливо при обробці труднодеформіруемих металів і сплавів. Область застосування кування і штампування в сучасному масовому і великосерійному виробництві безперервно розширюється і має тенденцію до впровадження спеціальних інструментів і штампів, механізації ковальських і транспортних операцій, спеціалізації кузнеч¬них цехів на випуск однотипних виробів, що дає можливість здійснювати автоматизацію процесів, створювати потокові і автоматичні лінії виробництва поковок в поєднанні з автоматізаціейвнутріцехового транспорту. У ковальському і штамповочном виробництві продовжують удосконалюватися способи нагріву металу шляхом при-трансформаційних змін електронагріву - індукційного і контактного.

Значно зростає виробництво виробів листовим штампуванням, особливо в поєднанні зі зварюванням, клепкою, закачуванням, що при скороченні трудомісткості складальних робіт знижує масу машин без зменшення їх міцності. Отримують подальший розвиток холодна висадка, холодна об'ємна штампування, калібрування, видавлювання та ін. Висока продуктивність процесів обробки металів тиском, порівняно низька їх енергоємність, а також незначні втрати металу при виробництві виробів вигідно відрізняють їх у порівнянні, наприклад, з обробкою металу різанням, коли необхідну форму вироби отримують видаленням значної частини заготовки в стружку. Істотним достоїнством пластичної обробки є значне поліпшення властивостей металу в процесі деформування.

Знання закономірностей обробки металів тиском допомагає вибирати найбільш оптимальні режими технологічних процесів, необхідну основне і допоміжне обладнання і технічно грамотно його експлуатувати. Контрольована прокатка, будучи різновидом ВТМО, являє собою ефективний спосіб підвищення міцності, пластичності і в'язкості низьколегованих сталей. Основна ідея цього виду обробки полягає в підборі режимів прокатки та охолодження після прокатки, що забезпечує отримання дрібного і однорідного зерна в готовому прокаті. Найбільш успішно це досягається зниженням температури прокатки в останніх трьох - п'яти проходах до 780. 850 ° С при збільшенні ступеня деформації до 15. 20% і вище за прохід.

Прокатка металів є таким видом пластичної обробки, коли вихідна заготовка обжимається обертаються валками про¬катного стану з метою зменшення поперечного перерізу заготовки і надання їй заданої форми.

Існує три основних способи прокатки:

поздовжня
поперечна
поперечно-гвинтова (або коса)

При поздовжньої прокатці деформування заготовки осу¬ществляется між обертовими в різні боки валками. Осі прокатних валків і оброблюваної заготовки паралельні (або перетинаються під невеликим кутом). Обидва валка обертаються в одному напрямку, а заготівля круглого перетину - в протилежному. У процесі поперечної прокатки оброблювана заготовка утримується в валках за допомогою спеціального пристосування.

Обтиснення заготовки по діаметру і надання їй необхідної форми перетину забезпечуються відповідної профилировкой валків і зміною відстані між ними. Даним способом виробляють вироби, що представляють собою тіла обертання (кулі, осі, шестерні та ін.) Поперечно-гвинтова або коса прокатка виконується під вращаю¬щіхся в одному напрямку валках, встановлених в прокатної кліті під деяким кутом один до одного. Стани косою прокатки використовують при виробництві труб, головним чином для прошивки зливка або заготовки в гільзу. У момент зіткнення металу з обертовими валками, що мають нахил до осі оброблюваної заготовки, виникають сили, спрямовані вздовж осі заготовки, і сили, спрямовані по дотичній до її поперечного перерізу. Спільна дія цих сил забезпечує обертання, втягування оброблюваної заготовки в звужується щілину і деформування.

Хоча сортамент прокатних виробів досить великий, все ж видається можливим весь прокат розбити на наступні основні чотири групи: сортовий, листовий, труби, спеціальні види прокату (бандажі, колеса, періодичні профілі та ін.) Найбільш різноманітною є група сортового прокату, який поділяється на прості і профілями. Прокат у вигляді кола, квадрата, смуг плоского перетину відноситься до простих профілів. Прокат складного поперечного перерізу відноситься до фасонним профілів. Залежно від призначення фасонні профілі підрозділяються на профілі загального або масового споживання (кутовий профіль, швелери, двотаврові балки, шестигранні профілі та ін.) І профілі спеціального призначення (рейки залізничні широкої і вузької колії, рейки трамвайні, профілі сільськогосподарського машинобудування, електропромисловості, нафтової промисловості та ін.)

Весь сортовий прокат підрозділяється на чотири групи: сталь крупносортная, середовищ несортная, мелкосортная і катанка діаметром від 5,5 до 9 мм. Залежно від способу виробництва і товщини листовий прокат підрозділяється на три основних групи: гарячекатані товсті листи товщиною 4 мм і більше, гарячекатані тонкі листи товщиною менше 4 мм і холоднокатані листи всіх розмірів. До основних технологічних операцій будь-якої технологічної схеми виробництва прокату слід віднести: підготовку вихідних матеріалів; нагрів перед прокаткою (крім холодної прокатки, коли, однак, часто потрібна інша операція - відповідна термічна обробка); гарячу і холодну прокатку; калібрування і виробництво гнутих профілів; обробку з операціями різання, редагування, термічної обробки, видалення поверхневих дефектів, травлення та ін.

Кування і штампування металу включає такі процеси отримання виробів, як кування, об'ємна гаряча штамповка і штампування листового і пруткового матеріалу в холодному стані. При куванні деформування заготовки здійснюється за допомогою універсального подкладного інструменту або бойків. Бойки найчастіше бувають плоскими, проте застосовують вирізні і закруглені бойки. Нижній бойок зазвичай нерухомий, верхній здійснює зворотно-поступальний рух. В результаті багаторазового і безперервного впливу інструмента заготівля поступово набуває необхідну форму і розміри. При об'ємної штампування надання заготівлі заданої форми і розмірів здійснюється шляхом заповнення металом робочої площини штампа. Листове штампування є таким видом пластичної обробки металу, коли для отримання деталей типу ковпачків, втулок та інших в якості вихідного матеріалу використовують лист або стрічку. При цьому обробка виконується без значної зміни товщини заготовки.

Даними способами отримують досить різноманітні за формою і розмірами вироби з металу з різними ступенем точності розмірів, механічними та іншими характеристиками і якістю поверхні. Отримання виробів куванням і штампуванням дозволяє максимально наблизити вихідну форму заготівлі до форми і розмірам готової деталі і тим самим зменшити або повністю виключити дорогі операції з втратою металу в стружку.