ТехИнфо

Технологическая   информация

Заготовки из проката


Во многих случаях, когда требуются высокие прочность и плотность, применяют заготовки из сортового и специального проката. В процессе проката раскаленные литые болванки подвергаются многократному уплотнению между валками прокатных станов. Это придает заготовкам из проката высокую прочность и герметичность даже при небольшой их толщине.

Виды сортового и специального профильного проката и его назначение приведены ниже. Также ниже в таблице даны методы бесштампового изготовления деталей из сортового листового и трубного проката. Существующие станы позволяют получать горячей прокаткой зубчатые колеса диаметром до 600мм с модулем до 10мм. Точность зубчатого профиля соответствует 8-й степени по ГОСТ 1643-70, а шероховатость поверхности лежит в пределах 6-7-го классов по ГОСТ 2789-73. Холодная прокатка мелкомодульных шестерен (до 1мм) из цветных металлов обеспечивает 7-ю степень точности и 7-10-й класс шероховатости поверхности. Прокатанные колеса по сравнению с фрезерованными имеют повышенный (до 20%) предел выносливости и износостойкость. При этом методе экономится до 20% металла и снижается себестоимость изготовления зубчатого колеса на 20-5%.

Виды проката сортового и специального профиля и его назначение

Вид исходной заготовки

Назначение

Сортовой прокат (постоянное поперечное сечение): круглый

Гладкие и ступенчатые валы с небольшим перепадом диаметром ступеней, стаканы диаметром  до 50мм и втулки с наружным диаметром до 25мм

квадратный, шестигранный и прямоугольный

Крепежные детали, небольшие детали типа рычагов, тяг и планок

листовой

Цилиндрические полые заготовки, фланцы, кольца, плоские детали различной формы

трубный

Цилиндры, втулки, гильзы, стаканы, барабаны, ролики, фланцы и т. п.

Профильный сортовой прокат (постоянное поперечное сечение):  двутавр, швеллер, уголки и т. п.

Балки, кронштейны, полки, для изготовления сварных металлических конструкций (рамы, станины)

Фасонный прокат (постоянное или незначительно изменяющееся поперечное сечение)

Детали в крупносерийном и массовом производстве

Периодический прокат (поперечное сечение не постоянно): продольный поперечно-винтовой

Заготовки под штамповку; позволяет до 15% снизить расход металла по сравнению с обычным прокатом, повысить производительность труда на 25-30% за счет ликвидации протяжки, уменьшить себестоимость на 10-20%, увеличить стойкость штампов

поперечный

Шары для подшипников качения углеразмольных и цементных мельниц, полые профилированные трубчатые заготовки. Применяют установки, совмещающие процесс непрерывного литья с поперечной прокаткой

Прессованные профили (постоянного поперечного сечения) на гидравлических горизонтальных прессах

Профили с разнообразной формой поперечного сечения диаметром до 400 мм, трубы с внешним диаметром 20-400мм при толщине стенки 1мм и выше и другие сплошные и полые профили из цветных металлов и сплавов, отчасти из стали. Прессование производят в горячем состоянии, только легкоплавкие металлы, как свинец и олово, прессуют в холодном состоянии

Гнутые профили на ролико - гибочных станках

Ветровые рамы стекол, опоры, кронштейны, консоли, обрамления, окантовка, радиаторные трубки. Широко применяют профили из стальной ленты шириной 10-150мм и толщиной 0,1-2мм

Профили из расплава по способу А. В. Степанова (постоянное поперечное сечение)

Разнообразные детали (листы, трубы, панели прутки разного профиля) из металлов и сплавов


Методы бесштампового изготовления деталей из сортового листового и трубного проката

Метод изготовления и оборудование

Область применения

Периодическая продольная прокатка на одно-и двухопорных вальцах

Заготовки гаечных ключей, плоскогубцев, барашков, скоб, лопаток турбин, шатунов, вилок, рычагов и тонких деталей (ножи, вилки)

Поперечная прокатка зубьев на станах

Заготовки прямого, косого и шевронного зуба, зуба с кольцевыми ребордами, зуба в форме трехгранных призм, наружных шлиц на валиках

Программная ковка на вертикальных радиально-ковочных машинах

Ступенчатые заготовки и детали типа валов круглого сплошного сечения диаметром до 100 мм и полых до 125мм. За один цикл исходный прокат можно деформировать на 6-7 диаметров на длине 1000-1250мм при уменьшении диаметра заготовки на одно обжатие на 12-15мм

Радиальное обжатие на обжимных машинах

Детали (валики, тяги и т. п.) из углеродистых и легированных сталей с относительным удлинением 8%, а также из сплавов меди, алюминиевых и др. При регулировании в холодную используют прокат диаметром до 15-20мм, в горячую до 90-100мм; диаметр труб до 160мм. Точность размеров деталей при обжатии в холодную достигает 2-го класса и в горячую – 4-5-го классов

Холодное профильное волочение на станках

Проволока диаметром 0,002–30мм, детали сплошных профилей сечением 100-120мм (храповые колеса, шпонки и т. п.), трубы разных форм и сечений до диаметра 200-350ммправка пруткового материала. Отклонения размеров выдерживаются в пределах 3-4-го классов

Протягивание проката через свободно вращающиеся профильные ролики на станках

Различные мелкие однотипные детали, в том числе профильные детали приборов. Усилие, требующееся при протягивании, значительно меньше, чем при волочении

Профилирование рулонного материала на профиле-гибочных станках

Разнообразные декоративные и конструкционные элементы из коррозионностойкой стали и цветных металлов

Выдавливание роликом на специальных установках или станках токарной группы

Корпуса снарядов, ракет, секций фюзеляжей самолетов и др. деталей из алюминия, меди, титана и коррозионностойкой стали в холодном или горячем состоянии

Гибка-прокатка на гибочных валковых станках

Детали одинарной кривизны, имеющие цилиндрическую или коническую форму, монолитные панели в котло-, судо- и самолетостроении

Обтяжка   по обтяжному пуансону

Крупногабаритные обшивки двойной кривизны из листового проката толщиной до 5мм

Дробеструйная и дробеметная гибка на специальных установках

Панели обшивки самолета из алюминиевых сплавов

Раскатка

Кольца с наружными и внутренними канавками, повышение точности сложного профиля, полученного гибкой с последующей стыковой контактной сваркой фасонного прокатного профиля


Методы резки проката

Метод резки и оборудование

Точность резки, мм

Область применения

Газовая резка

ацетилено - кислородная

Ручная резка от ± 2 до+ 5,   машинная   от ±0,5 до ± 1,0

Резка углеродистых и низкоуглеродистых сталей; вырезка заготовок, различной конфигурации из листового   проката толщиной

до 200мм

кислородная

Резка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, для раскроя листов и профильного проката; для вырезки из листового проката заготовок сложной конфигурации; для разделительной резки листов толщиной до 100мм с одновременной подготовкой V или Х-образных кромок; для обрезки труб с наружным диаметром 150-300мм и толщиной стенок до 16мм

кислородно-флюсовая

Резка заготовок из коррозионностойких сталей (толщиной до 450 мм), чугуна, цветных металлов и их сплавов

плазменно-дуговая

Резка низкоуглеродистых, легированных сталей и цветных металлов толщиной до 100мм. Хорошо режутся бетон, гранит, карборунд

Резка на ножницах:

пресс-ножницы с продольными или поперечными ножами

От ± 0,5

до ±3,0

Резка листового и полосового проката толщиной до 25мм и шириной до 3000мм

гильотинных

От ±0,12

до ± 1,5

Резка листового и полосового проката толщиной до 40мм и шириной до 2500-3000 мм

дисковых с  параллельными осями

7 класс *

Прямолинейная резка листового проката толщиной до 30-40мм

дисковых с наклонными осями

8-9 класс *

Вырезка из листового проката толщиной 6-8мм заготовок с кривыми контурами или кривыми и прямыми. Наименьший радиус кривизны 0,4-0,7 диаметра дискового ножа

многодисковых с параллельными осями

7 класс *

Одновременная резка широкой ленты на узкую и листов на полосы. Толщина разрезаемого проката 0,5-3мм

вибрационных

7 -9 класс *

Вырезка из листового проката заготовок с малым радиусом кривизны (12мм) и вырезка отверстий без предварительного сверления (при условии, что толщина не превышает 3мм)

уголковых

9 класс *

Резка углового проката на ножницах малых моделей до № 10 и больших до № 20

профильных

Резка балок и швеллеров до № 60

ручных рычажных

±1

Вырезка из листового проката толщиной не более 2мм заготовок с прямолинейными контурами шириной до 450мм по упору и более 450мм - по разметке

Пресса

2-4

Резка проката диаметром 10-80мм

Резка на пилах:

дисковых, зубчатых, фрикционных и электро-фрикционных

0,4--3,0

Резка круглого проката больших сечений (до 500мм)

ленточных

1,5-5,0

Резка проката рабочего профиля из черных и цветных металлов диаметром до 250мм. Ширина реза 0,8-1,3мм. Скорость резания 0,23-14 м/с

Приводные ножовки

2,0 - 4,5

Резка круглого и профильного проката диаметром до 250 - 300мм, ширина реза   1-3,5мм

Резка на станках:

токарных

0,3-0,8

Резка прутков круглого сечения и труб диаметром до 80мм

Метод резки и оборудование

Точность резки,

мм

Область применения

фрезерно-отрезных

2,5-4,5

Резка круглого и профильного проката на универсальных станках диаметром до 500мм и специальных - до 800мм. Скорость резания на универсальных станках до 65 м/мин и специальных - до 3000 м/мин

горизонтально-фрезерных

0,4-0,7

Резка круглого проката диа­метром 50-60мм на заготовки небольшой длины

абразивно-отрезных

0,3-0,7

Резка стальных прутков с высокой твердостью проката из ин­струментальных сталей и твердых сплавов. Применяют абразивные круги диаметром 30-500мм и толщиной 0,5-4мм, алмазные круги диаметром 50-320мм и толщиной 0,15-2мм. Скорость резания  50-80 м/с

анодно-механических

3-4 класс *

Резка проката с высокой твердостью диаметром 200-250мм. При применении вместо дисков стальной ленты толщиной 1 — 2мм и шириной 12—20мм или стальной проволоки диаметром 2—2,5мм можно выполнять фигурную резку

электроискровых

Черновая0,5-2;

чистовая 0,03-0,2

Резка круглого проката и труб из   стальных и твердосплавных материалов непрерывно движущимся электродом-проволокой диаметром 0,05-  0,3мм

ультразвуковых

0,1-0,5

Резка твердых и хрупких материалов (керамика, кварц, кремний, стекло, германий, ферриты, алмаз, рубин и т.п.)

электронно-лучевых

0,01-0,05

Резка небольших заготовок из металлов, полупроводниковых и изоляционных материалов

лазерных

0,05-0,001

Резка небольших заготовок из любых материалов


Методы правки проката

Метод правки

Точность правки в мм на 1м длины

Область применения

Вальцы

листоправильные

1 — 2

Листовой прокат от 3000 х 10

до 3000 х 40мм

углоправильные

1

Угловой прокат до № 20

Прессы

горизонтально-гибочные

1

Балки и швеллеры до № 60

вертикальногибочные

1

Балки и швеллеры до № 45

правильные:

ручные

Местная кривизна прутка до 0,15

Прутки и заготовки диаметром до 25-30 мм

пневматические

До 0,15

Прутки и заготовки диаметром 30-50мм

кривошипные

фрикционные и

шестеренчато-реечные

Для обработанных

до 0,05

Прутки и заготовки диаметром 60-100мм

гидравлические

Прутки и заготовки диаметром 150мм и выше

Машины

правильно-растяжные

Очень тонкие листы (толщиной 0,3-0,6мм) и тонкая мягкая проволока

роликовые правильные

0,5-0,9

Прутки и заготовки диаметром до 200мм. Скорость правки 2-0,8 м/с

косовалковые

0,5-0,8

Прутки и заготовки диаметром до 160мм

Метод правки

Точность правки в мм на 1 м длины

Область применения

Станки

правильно-отрезные

0,5—0,7

Правка и отрезка проката круглого, шестигранного и квадратного диаметром 0,25-16мм, поставляемого в мотках и бухтах. Скорость правки 0,17-1 м/с. Длина отрезка от 0,16 до 9 м

правильно-калибровочные

Черного прутка 0,5-0,9; предварительно обточенного от 0,1 - 0,2 до 0,05

Правка и калибровка проката диаметром 5-100мм. Скорость правки 0,23-1,3 м/с. Длина обрабатываемых прутков 2-7 м. Точность калибровки по диаметру 0,03-0,05мм (для получения чистой поверхности применяют полирование головками)

резьбонакатные

(прокатка между гладкими плашками)

0,05—0,1

Короткие цилиндрические заготовки   из проката и детали

Ручная правка

плиты (посредством ударов кувалды или молотка)

2-3

Исправление формы проката и заготовок небольшого диаметра в мелкосерийном и единичном производстве

зажимные приспособления (с помощью рычага или домкрата)

0,1 — 0,25

Планки, рычаги и другие нежесткие детали

струбциной в центрах

0,05—0,15

Валы и винты

огневая (ацетилено-кислородная)

Плоских элементов до 0,5; биение валов 0,4 - 0,6

Устранение кривизны и неровностей листов, полос с изгибом на ребро, сварных конструкций, а также сортового проката больших сечений

Примечание. Фасонноотрезные автоматы, автоматы для навивки пружин и т. п. имеют, правильные узлы в виде роликовых механизмов, обеспечивающих правку материала по принципу многократного изгиба до 0,5мм на 1м длины


Содержание раздела:


Отливки

Сварно-литые заготовки

Заготовки из проката

Поковки