Заготовки из проката

В машиностроении применяют товарные заготовки, сортовые и фасонные профили об­щего, отраслевого и специального назначения, трубный прокат, гнутые, горячепрессованные и периодические профили.

Товарные заготовки — болванки обжатые (блюмс), квадратные (ГОСТ 4693 - 77) - слу­жат заготовками под ковку и штамповку крупных валов, рычагов, тяг и т. п.

Простые сортовые профили общего назна­чения — круглые и квадратные (ГОСТ 2590-71), шестигранные (ГОСТ 2879-69) и полосовые (ГОСТ 103 — 76) — используют для изготовления гладких и ступенчатых ва­лов с небольшим перепадом диаметров ступе­ней, стаканов диаметром до 50 мм, втулок диаметром до 25 мм, рычагов, клиньев, флан­цев.

Фасонные профили проката общего назначе­ния — сталь угловая равнополочная и неравно-полочная (ГОСТ 8509-72 и ГОСТ 8510-72), балки двутавровые (ГОСТ 8239-72) и швел­леры (ГОСТ 8240 — 72) — применяют преиму­щественно при изготовлении металлокон­струкций (рам, плит, подставок, кронштейнов).

Фасонные профили проката отраслевого и специального назначения предназначены для вагоностроения, автопромышленности, трак­торостроения, сельхозмашиностроения, энерге­тического машиностроения, электротехниче­ской промышленности.

Трубный прокат — стальной бесшовный го­рячекатаный, холоднотянутый и холоднока­таный (ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75) - слу­жит для изготовления цилиндров, втулок, гильз, шпинделей, стаканов, барабанов, роли­ков, пустотелых валов.

Гнутые профили — U-образные неравнобокие, С-образные и корытообразные (ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8283 — 77) - используют для изготовления опор, кронштей­нов, консолей, ребер жесткости.

Горячепрессованные профили сложной формы (пустотелые, полузамкнутые) приме­няют при изготовлении скоб, направляющих элементов, прижимов.

Периодические профили проката соответ­ствуют изготовляемым из них деталям.

Профили продольной прокатки (ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 8319.13-75 и ГОСТ 8531 — 78) служат для изготовления балок передних осей автомобиля, лопаток, осей; по­перечно-винтовой прокатки (ГОСТ 8320,0—83, ГОСТ 8320.13 —83) — для изготовления валов электродвигателей, шпинделей машин, осей рычагов; поперечно-клиновой прокатки — для изготовления валов коробки передач автомо­биля, валиков и других деталей типа тел вра­щения крупносерийного и массового про­изводства; поперечной прокатки (ГОСТ 7524 — 83) — для изготовления шариков под­шипников качения, профилированных труб­чатых деталей (втулки).

Механические свойства периодического проката выше, чем свойства гладкого проката, в связи с расположением волокон в соответ­ствии с конфигурацией детали. Отклонения размеров проката от номинального обычно составляют по диаметру профиля ±0,1% и по длине — не менее ±0,5%.

Точность горячекатаного проката ориенти­ровочно соответствует 12—14-му квалитету, холоднотянутого —9 —12-му квалитету.

Точность горячекатаного сортового прока­та может быть повышена применением воло­чения через фильеру (точность 11 —12-го квалитета) и в роликовой волоке (точность 9 —11-го квалитета).

Волочение применяют в заготовительных цехах машиностроительных заводов с целью повышении точности размеров прутков и труб и для некоторого изменения размера. В неко­торых случаях волочением изменяется форма поперечного сечения проката. Например, из круглого прутка за два-три перехода с приме­нением промежуточного отжига получают пруток с лысками и пруток прямоугольного сечения со скруглениями углов и т. п.

Процесс волочения характеризуется сум­марным обжатием

δ = (F₀ - F_к)/ F₀ ∙ 100%,

где F₀ и F_к — площади поперечного сечения исходной и получаемой заготовок.

Для стали, дюралюминия, латуни δ = 67%; для низкоуглеродистой стали, алюминия δ = 75%; для меди δ = 80%. Изменения разме­ров при волочении заготовок из цветных ме­таллов и сплавов приведены в табл. 61.

Профильный прокат целесообразно приме­нять в тех случаях, когда профиль проката остается без последующей механической обра­ботки, что особенно важно при изготовлении деталей из труднообрабатываемых и дорогих сортов сталей и сплавов (коррозионно-стойкой, кислотоупорной сталей, магниево-литиевых сплавов).

В табл. 62—65 приведены данные о сорто­вом профиле проката общего назначения.

На прокатных станах прокатывают зубчатые профили с прямым и шевронным зубьями с модулем до 10 мм. При этом обеспечивается 8-я степень точности профиля зуба и шерохо­ватость поверхности Ra = 1,25 ÷ 2,5 мкм. Хо­лодная прокатка мелкомодульных зубчатых колес (модуль до 1 мм) из цветных металлов обеспечивает 7-ю степень точности профиля и шероховатость поверхности Ra = 0,16 ÷ 1,25 мкм. Поверхностный слой зуба имеет наклеп и мелкозернистую структуру по всему профи­лю на глубину 0,5 —0,6 мм, что обеспечивает повышенное сопротивление усталости профи­ля и его износостойкость.

Способы резки проката приведены в табл. 66, а правка проката - в табл. 67. Чаще при­меняют правку проката в холодном состоя­нии. Правку в горячем состоянии используют при большом отклонении от прямолинейности оси (кривизна) или при отсутствии оборудова­ния требуемой мощности. Общий нагрев мате­риала для правки осуществляется в печах, местный - газовой или плазменной горелкой.

Формулы и данные для ориентировочного расчета сил при выборе оборудования для от­резки, гибки и правки проката приведены в табл. 68.