Naujos technologijos valcavimo gamyboje. Riedėjimo technologija. Valcavimo technologinis procesas. Valcavimo staklyno diagrama. Riedantis stovas. Didelio profilio ir bėgių bei sijų frezos

Kartu su laisvu valcavimu (iki laisvų matmenų) tai leido padidinti gamybos proceso lankstumą. Pradėjus naudoti nepertraukiamą sijų ruošinių, kurių matmenys artimi gatavo profilio matmenims, liejimas padarė didelių pokyčių didelių sekcijų gamybos procese. Sumažėjo valcavimo važiavimų skaičius, valcavimo staklės sumažino savo matmenis, supaprastėjo valcavimo procesas, pagerėjo jo ekonominiai rodikliai, sumažėjo energijos sąnaudos. Be to, valcuojant bėgius ir sijas, tokios priemonės kaip temperatūros kontrolė ir profilių aušinimas, o valcuojant bėgius taip pat galimybė juos sustiprinti malūno linijoje, pagerino gaminio kokybę.

Kombinuoti mažo profilio vielos valcavimo staklės

Per pastaruosius 25 metus didžiausias išėjimo greitis iš vielos strypų malūnų padidėjo nuo 80 m/s iki 120 m/s dėl technologinių patobulinimų, nulemtų produktyvumo poreikių. Svarbiausias žingsnis šiame kelyje, lydimas gamybos lankstumo ir valcuotų gaminių matmenų tikslumo, buvo termomechaninio valcavimo proceso įdiegimas.

Be to, vielos strypų ritinių svoris padidėjo iki 2 tonų ar daugiau. Kita vielos strypų valcavimo proceso tobulinimo kryptis buvo nuolat liejamų ruošinių naudojimo išplėtimas. Kadangi, remiantis metalurginiais sumetimais, prie valcavimo staklyno įėjimo pageidautina naudoti didžiausio skerspjūvio ruošinius, net esant minimaliam greičiui, tokiu atveju reikia padidinti išėjimo greitį.

Proceso tobulinimas per pastaruosius 25 metus leido atšaldyti atskiras valcuotas sruogas malūno linijoje ir įdiegti termomechaninį vielos strypo valcavimą, todėl gaunami produktai, labiau orientuoti į klientų poreikius, t. y. pasiekti ir valdyti. reikalingos gaminių mechaninės savybės jau karšto valcavimo stadijoje.

Tendencijos šiuolaikinėje rinkoje, ypač aukštos kokybės plieno rinkoje, pasireiškia gatavų gaminių dydžių asortimento mažėjimu malūnų asortimente ir didesne plieno rūšių įvairove. Norint pasiekti šias tendencijas, turi būti taikomos skirtingos slenkančios strategijos. Valcavimo staklyno našumas labai priklauso nuo keitimo proceso trukmės, dėl perėjimo prie kito gatavo dydžio valcavimo arba keičiant valcuoto plieno rūšį.

Multiline valcavimo technologija. Ši technologija, naudojama aukštos kokybės vielos strypų staklių našumui ir gamybos lankstumui padidinti, leidžia atlikti standartizuotą ritinėlių kalibravimą iki pat apdailos blokų (1 pav.). Tai pašalina mažo sekcijų vielos malūno presavimo stovų, tarpinių grupių stovų ir apdailos blokų prastovą, kuri stebima tradicinėse parduotuvėse atliekant malūno perreguliavimą, susijusį su perėjimu prie kitokio dydžio valcavimo.

Ryžiai. 1. Daugialinijų valcavimo technologija, naudojant kilpinį įrenginį: valcavimo parinktys mažo profilio vielos malūne iš Acominas, Brazilija

Koncepcijos pagrindas – kilpinio įrenginio, aštuonių stovų blokų grupės ir FRS (FlexibleReducing and Sizing) bloko su keturiais stovais ir greito valdymo įtaiso derinys (2 pav.).

Ryžiai. 2. FRS blokas

Įrenginys greitam FRS bloko perkėlimui leidžia per 5 minutes persijungti į kitą riedėjimo dydį. Kadangi po tvarkymo reikia minimalaus laiko sąrankai, galima sukurti lanksčią programą, skirtą įvairių dydžių gaminiams iš skirtingų plieno rūšių valcuoti.

Naujoji valcavimo staklyno koncepcija taip pat leidžia pereiti nuo tradicinio prie termomechaninio valcavimo tiesiog paspaudus mygtuką valdymo skydelyje. Pasirinkus valcavimo kelią ir valcavimo kryptį trasoje, kurioje įrengti ištraukiami aušinimo ir temperatūros išlyginimo įtaisai (žr. 1 pav.), galima pereiti prie kitokio dydžio valcavimo gaminio ar kitos rūšies plieno pagal priimta riedėjimo strategija be operatoriaus įsikišimo ir be jokių rankinių įrangos nustatymų. Ši koncepcija taip pat reiškia, kad žymiai sutrumpėja įrangos prastovos laikas.

Bendrąją koncepciją papildo technologinė sistema kontroliuojamas aušinimas CCT (Controlled Cooling Technology), leidžiantis imituoti valcavimo temperatūros sąlygas, mikrostruktūros formavimąsi ir reikalingas mechanines savybes. Tik pasibaigus modeliavimui, tikrasis valcavimo procesas prasideda jo parametrų reguliavimu malūno linijoje ir automatiniu aušinimo režimo reguliavimu šaldytuvo sekcijose.

Siekiant patenkinti reikalavimus, susijusius su griežtesniais karštai valcuotų sekcijų ir vielos strypų matmenų nuokrypiais, buvo atsisakyta trijų ir keturių sruogų valcavimo ir grįžtama prie valcavimo staklynų, kuriuose yra daugiausia dviejų stygų, kurios yra atskirtos į vienos gijos apdailos linijas. kuo anksčiau proceso metu.

Per pastaruosius kelerius metus taip pat buvo plačiai naudojamos tikslios valcavimo sistemos, kad būtų pasiekti dar griežtesni strypų ir vielos strypų matmenų nuokrypiai.

Hidraulinės valdymo sistemos valcuotų gaminių skerspjūvio matmenys. Sekcijų malūnuose naudojamos hidraulinės dydžio reguliavimo sistemos, tokios kaip ASC (automatinio dydžio valdymo) sistema, skirta papildyti mechanines tikslaus dydžio valdymo sistemas. Šiose sistemose (3 pav.) naudojami tik du stovai malūnuose su pakaitomis vertikaliais ir horizontaliais stovais ir leidžia valcuoti visą gaminių asortimentą (apvalias, plokščias, kvadratines, šešiakampes ir kampines dalis) iki leistinų nuokrypių, atitinkančių 1/4 DIN 1013 standartas.

Ryžiai. 3. Tikslioji ASC sistema ilgų gaminių matmenims reguliuoti

Abu stendai yra aprūpinti hidrauliniais presavimo įtaisais ir suteikia pilną automatizuotas valdymas naudojant monitorius. Reglamentas taikomas visam valcuoto gaminio ilgiui. Tarp stovų esantis specialus matavimo prietaisas užtikrina riedėjimą be įtempimo. Norint perjungti į kitą dydį, užtenka iš malūno linijos ištraukti tik kasetes su ritinėliais ir laidais ir greitojo perkėlimo įtaisu per 5 minutes pakeisti kitomis. Tarpo tarp ritinėlių reguliavimas yra visiškai automatizuotas. Ritinio paruošimo zonoje keičiamos tik ritinio statinės ir laidai.

Valcavimo technologija trijų ritinėlių stovuose

Ši technologija pramoniniu mastu pradėta naudoti valcuojant ilgus profilius aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, o vėliau buvo nuolat tobulinama.

Ypatinga šios technologijos savybė – presavimo ir kalibravimo praėjimų derinys viename stovų bloke (apdailos bloke valcuojant strypus ir grublėtiniame bloke gaminant vielos strypą). Šis blokas vadinamas RSB (Reducing and Sizing Block). Pagal technologiją buvo įdiegtas valcavimas su laisvaisiais matmenimis, kurie leido gauti platų gatavo gaminio dydžių asortimentą su gana griežtomis leistinomis nuokrypomis, naudojant vieną ritinėlių kalibravimą, tik reguliuojant ritinių padėtį. Naudojant vieną apdailos matuoklio sistemą, RSB blokas leidžia pagaminti gaminius, kurių matmenų tikslumas neviršija 1/4 standarto DIN 1013 leistinų nuokrypių (4 pav.).

Ryžiai. 4. Penkių stovų blokas RSB (370 mm)

Begalinis riedėjimas

ECR (Endless Casting Rolling) procesas (5 pav.) apjungia nepertraukiamo liejimo ir valcavimo procesus vienoje gamybos linijoje, naudojant tunelinę krosnį. Dėl šiluminės įrangos integravimo į vientisą gamybos kompleksą technologinio proceso nuo skysto plieno iki gatavo produkto trukmė neviršija 4 val.. ECR procesas gali būti naudojamas ruošinių ir forminių profilių valcavimo staklėse, kaip taip pat ant valcavimo ir vielos strypų staklių. ECR liniją sudaro nepertraukiamo liejimo staklės, ritininio židinio krosnis, valcavimo staklynas su grublėtomis, tarpinėmis ir apdailos stovų grupėmis, šaldytuvas, sekcija karščio gydymas, įranga pjovimui, paviršiaus kokybės kontrolei, pakavimui (maišelių formavimas ir rišimas).

Ryžiai. 5. Begalinis ilgų sekcijų liejimo ir valcavimo (ECR) procesas

Ritininio židinio krosnyje metalo temperatūra išlyginama ir įkaitinama iki valcavimo temperatūros. Be to, krosnis veikia kaip buferinė įranga sutrikus valcavimo staklynui.

Riedėjimo linijoje yra berėmiai stovai ir hidraulinis įtaisas greitam perkėlimui, leidžiantis šią operaciją visiškai automatizuoti. Suvynioto gaminio formą ar dydį galima pakeisti per kelias minutes. Aukščiausio lygio kompiuterizuota valdymo sistema iš anksto apskaičiuoja ir nustato vardinius valcavimo proceso parametrus. Tarpinės ir apdailos grupių išėjimo pusėse sumontuoti trianguliaciniai lazeriniai davikliai, kurie matuoja valcuoto gaminio formą ir matmenis. Matavimo rezultatai siunčiami į malūno darbo valdymo sistemos monitorių, kad būtų galima apskaičiuoti korekcinį poveikį proceso parametrams. Aukščiausio lygio kompiuterizuota valdymo sistema kaupia gamybos informacijos archyvą, kad gautų garantuotos kokybės gaminius.

Gamybos linijos išėjime yra įranga, skirta terminiam apdorojimui malūno sraute, karštam ir šaltam išlyginimui, taip pat ritės apvijimui. Visa linija (nuo liejimo agregato iki terminio apdorojimo ir apdailos) valdoma automatizuota sistema.

Pirmasis ECR įrenginys, skirtas begaliniam ilgų gaminių, pagamintų iš specialaus plieno, valcavimo, buvo pradėtas eksploatuoti 2000 m.

Begaliniame valcavimo agregate panaudotos žinios ir įranga buvo pagrindas kuriant didelio našumo ir padidinto derlingumo sekcijas malūnus. Įrenginyje EBROS (Endless Bar Rolling System – begalinis sekcinių profilių valcavimas) šildomi ruošiniai sujungiami sandūriniu suvirinimu. Pašalinus suvirinimo siūlę, „begalinis“ ruošinys patenka į valcavimo staklių stovus. Kadangi darbo ciklas pašalina tuščiosios eigos laiką ir apdailos išvaizdą, įrenginio našumas padidėja 10–15%, o derlingumas padidėja 2–3%.

Malūnai ilgiems gaminiams gaminti

Kaip ir gaminant vielos strypus, sekcijų valcavimo staklynuose šiuo metu naudojami tik nuolat liejami ruošiniai. Atsižvelgiant į valcuotų gaminių matmenų tikslumą, valcuojant ilgus profilius, tendencija yra atsisakyti kelių sriegių frezų. Didžioji dauguma šiuolaikinių sekcinių malūnų yra suprojektuoti ir veikia kaip vieno sriegio frezos su kintamais horizontaliais ir vertikaliais stovais.

Siekiant užtikrinti aukštą našumą valcuojant armatūrinius profilius ir laikantis reikiamų griežtų ilgų gaminių, pagamintų iš aukštos kokybės ir korozijai atsparaus plieno, matmenų tolerancijos, šių tipų metalo gaminių valcavimas šiuo metu atliekamas atskirai. Kaip ir gaminant vielos strypus, per pastaruosius 25 metus ilgų gaminių gamyboje buvo įdiegtas technologinis valcavimas su kontroliuojama temperatūra ir termomechaninis valcavimas. Šiuo metu Garrett vyniotuvai gali suvynioti iki 70 mm skersmens baigtus profilius į ritinius.

Siekiant išvengti kliūčių gamybos procese, gaminant profilius tiek pjaustytais ilgiais, tiek ritiniais, apdailos operacijos atliekamos ištisinėmis linijomis. Kokybei kontroliuoti ir aukštam jos lygiui užtikrinti naudojami lazeriniai jutikliai ir sūkurinių srovių defektų detektoriai, kurie kontroliuoja karštai valcuoto plieno matmenis ir nustato paviršiaus defektus.

Didelio profilio ir bėgių bei sijų frezos

Pagrindinis didelių sekcijų malūnų tikslas – ekonomiškai efektyvi aukštos kokybės produktų gamyba. Gamindami dideles sekcijas galite laikytis vienos iš dviejų koncepcijų: pirmoji – ištisiniai frezai, antroji – reversinės frezos su nuosekliu stovų išdėstymu ir baigiamojo dydžio nustatymo stendu. Nepertraukiamuose malūnuose gali būti taikomas ECR procesas.

Atbulinės eigos tandeminių malūnų valcavimo technologija

Ši technologija tinka vidutinių ir didelių sekcijų, iki 1000 mm aukščio sijų (su flanšo pločiu iki 400 mm), kampų, specialių profilių ir bėgių gamybai.

Tandeminius reversinius valcavimo staklynus sudaro dviejų ritinių presavimo stovas, trijų identiškų universalių / dviejų ritinių stovų grupė, apdailos universalus / dviejų ritinių stovas ir apdailos linija su aušintuvu, lygintuvu, žirklėmis, krovikliais ir pakavimo mašinomis. .

Palyginti su koncepcija be atskiro apdailos stovo, ši malūno konfigūracija turi šiuos privalumus:

  • kompaktiškas išdėstymas įrangos nuoma– gofravimo stovas, tarpinė tandeminių stovų grupė ir atskiras apdailos stovas;
  • nepertraukiamu režimu veikiantis matmenų nustatymo stendas prie išėjimo iš malūno leidžia pasiekti gana griežtus valcuotų gaminių matmenų nuokrypius ir žymiai sumažinti ritinio susidėvėjimą;
  • sumažinamas valcavimo stovų skaičius ir pagerinamas ritinių bei vielų naudojimas;
  • taikomo ritininio kalibravimo lankstumas padidinamas dėl identiškų, keičiamų universalių/dvigubo ritinio stovų naudojimo;
  • atsarginių dalių ir detalių asortimentas sumažėja dėl identiško stovų dizaino;
  • berėmiai stovai su hidrauliniais presavimo įrenginiais, kurie gali veikti esant apkrovai (SCC – Stand Core Concept); be standartinės automatinio profilio matmenų valdymo sistemos, valcuotam profiliui matuoti galima naudoti aukštesnio lygio valdymo sistemas su išėjimu į monitorių, prijungtą prie malūno linijoje sumontuoto triangulometrinio lazerinio jutiklio;
  • trumpas malūno perreguliavimo laikas pereinant prie kito dydžio valcavimo (20 min.).

Valcuojant vidutinės klasės profilius (HE 100-260, IPE 100-550, kampai 100-200), galima pastebėti tokius valcavimo ant reversinių tandeminių staklių pranašumus, palyginti su tradiciniu valcavimu staklyne be atskiro kalibravimo stovo:

  • planuojamos prastovos, susijusios su ritinių perkėlimu, sumažinamos iki 40%;
  • darbo intensyvumas ir išlaidos, susijusios su ritinių perkėlimu ir įvesties bei išvesties laidų keitimu, sumažinamos iki 20%;
  • Ritinio kaštai sumažėja 40-60%, priklausomai nuo gatavo valcavimo profilio.

Valcavimo technologija universaliuose ir HH malūnuose

Atsižvelgiant į pagrindines pasaulinės didelių sekcijų rinkos tendencijas, sekcijų valcavimo cechų, kurių technologinis ciklas sutrumpintas ir kurių gamybos sąnaudos mažos, paklausa didėja. Įvaldę sijų ruošinių liejimą ir liejimo ruošinių, savo dydžių artimų gatavam profiliui, derinimą, o po to jų valcavimą, paruoštos prielaidos liejimo ir valcavimo procesus sujungti į integruotą liniją, skirtą plataus spektro didelio sekcijų gamybai. profiliai, įskaitant labai paklausius liežuvėlio ir griovelio profilius.

Valcuojant didelio profilio profilius, dominuojančiu sprendimu tapo šiuolaikinių universalių stovų, kaip apverčiamojo tandeminio malūno (CN valcavimo technologija) naudojimas (6 pav.). Valcuojant, kiekviename pravažiavime naudojami visi trys stovai, kurių pirmasis universalus stovas kalibruojamas pagal X schemą, o antrasis universalus stovas veikia kaip apdailos stovas, kurio kalibravimas pagal H schemą, atitinkantis baigtas profilis.

Ryžiai. 6. Apverčiama malūno grupė su nuosekliu stovų išdėstymu (tandemu) valcavimui pagal XN schemą

Didelio skerspjūvio ir bėgių ir sijų malūnuose valcavimas naudojamas apverčiamoje universalių tandeminių stovų grupėje ne tik gaminant sijas ir kitus didelio profilio profilius (kanalus, kampus, profilius laivų statybai, specialius profilius ir liežuvėlius), bet ir taip pat kaip kompaktiška stendų grupė, skirta ekonomiškai gaminti bėgius, skirtus darbui stipriai apkrautų ir greitųjų geležinkelių sąlygomis (7 pav.). Ši technologija leido pagaminti bėgius su didesniu matmenų tikslumu, geresne paviršiaus kokybe ir mažesniu riedėjimo ritinių susidėvėjimu.

Ryžiai. 7. Didelė dalis ir bėgių bei sijų malūnas su terminio apdorojimo ir apdailos linijomis

Geležinkelių gamybos ypatumai

Bėgiai– Tai valcuoti gaminiai, kuriems keliami itin aukšti reikalavimai. Fizinių savybių ir geometrinių parametrų, tokių kaip kreivumas, matmenų leistinos nuokrypos, paviršiaus būklė, mikrostruktūra ir liekamųjų įtempių lygiai, specifikacijos yra labai svarbios. Siekiant atitikti šiuos reikalavimus, valcuoti bėgiai apdailos metu apdorojami horizontaliomis ir vertikaliomis tiesinimo staklėmis. Horizontalioji niveliavimo mašina taip pat naudojama gaminant didelio profilio profilius. Šiuo metu galima gaminti ir gabenti iki 135 m ilgio bėgius, sunkioms eksploatavimo sąlygoms skirti bėgiai yra specialiai termiškai apdorojami, kad jų galvutės būtų ypatingai atsparios dilimui per visą bėgio ilgį.

Vidutinio laipsnio malūnuose (8 pav.) plieniniams konstrukciniams profiliams – sijų, kanalų, kampų, juostinio plieno ir specialių profilių valcavimui naudojami tiek universalūs, tiek dviejų ritinių stovai.

Ryžiai. 8. Vidutinio lygio malūno išdėstymas

Sijų ir profilių valcavimas iš sijų ruošinių

Kai tapo įmanomas nepertraukiamas plonasienių sijų ruošinių liejimas, sumažinimai ir riedėjimo jėgos buvo sumažintos.

Pavyzdys, parodytas pav. 9 matyti, kad sijos ruošinys, kurio sienelės aukštis apie 810 mm ir storis 90 mm, gali būti suspaustas iki priimtinų matmenų prie įėjimo į universalų apdailos stovą. Briaunų matuoklių skaičius priklauso nuo sijos ruošinio, reikalingo valcavimui universaliame stove, deformacijos laipsnio. Galima sijos ruošinio suspaudimo schema parodyta fig. 9 .

Ryžiai. 9. Didžiausias ir minimalus flanšų ir sienelių formos pokytis valcuojant sijas iš sijų ruošinių

Taip pat parodytos didžiausios ir minimalios profilio flanšo ir sienos suspaudimo ribos. Visais keturiais atvejais brėžimo koeficientai, kuriems esant gaunamas didžiausias sijos profilis (su didžiausiu sienos aukščiu), ir suspaudimo laipsniai vertikaliuose (kraštų) ritiniuose, siekiant gauti mažiausio dydžio profilį (su minimaliu skerspjūvio plotu) yra iliustruoti.

Įvaldžius sijų ruošinių valcavimą ir įdiegus kompaktinių sijų gamybos technologiją CBP (CompactBeamProduction), iškilo klausimas, ar (ir kaip tiksliai) sijų ruošiniai gali būti naudojami lakštinių polių profilių gamyboje.

Ritinio kalibravimas parodytas pav. 10, pavaizduotas Larsen lakštų polių (lovio formos) valcavimo procesas ant malūno su universaliu stovu, suteikiant du praėjimus horizontaliais ritiniais, siekiant gauti universalų sijos profilį, ir du praėjimus vertikaliais (kraštiniais) ritiniais iš apverčiamų tandemų grupės. stovai suformuoti profilį, kurio forma ir matmenys reikalingi įeinant į apdailos narvą.

Ryžiai. 10. Lakštinių polių profilių valcavimas (Larsen profilis) iš sijų ruošinių

Šiuo metu, kaip minėta aukščiau, sijų profiliai valcuojami iš ruošinių, naudojant CN technologinę schemą. Be to, Larsen lakštinių polių ir bėgių gamybai naudojami sijų ruošiniai. Visą standartinių sijų profilių asortimentą galima valcuoti vos iš keturių dydžių ištisai liejamų sijų ruošinių. Tolesnis sijos valcavimo proceso optimizavimas sekė gerai žinomos kompaktinių juostų gamybos (CSP) technologijos pritaikymo sijų gamybai keliu. Šis procesas, vadinamas CBP, žymiai sumažino riedėjimo pravažiavimų skaičių.

Be to, iš sijų ruošinių galima valcuoti Vignelle bėgius (su plokščiu pagrindu), kaip parodyta pav. 11. Šiuo atveju pravažiavimų skaičius gerokai sumažėja, lyginant su klasikine riedėjimo bėgių schema dviejų riedmenų stovuose.

Ryžiai. 11. Vignelle bėgių valcavimo iš sijų ruošinių ritinių kalibravimas

Bėgių gamyboje galvutės grūdinimas ir terminis apdorojimas malūno linijoje tapo tradicinėmis operacijomis norint gauti reikiamos kokybės produktus.

Hidraulinės stūmimo sistemos

Šiuolaikinės ruošinių ir ilgų sekcijų frezos, kuriose yra universalūs/dviejų ritinių stovai, yra aprūpintos automatizuotomis hidraulinėmis presavimo sistemomis, leidžiančiomis gatavus gaminius valcuoti iki labai griežtų leistinų nuokrypių. Lova operatoriaus pusėje yra kilnojama ir turi galimybę išsitiesti kartu su ritinėliais (kurie gali būti skirtingo statinės ilgio) ir laidais (12 pav.). Malūno įrengimas pereinant prie kitokio dydžio valcavimo trunka tik 20 minučių, todėl mažų partijų gamyba yra ekonomiškai pagrįsta.

Ryžiai. 12. Kompaktiškas universalus/dviejų ritinėlių stovas

Naudojant skaitmeninę procesų valdymo sistemą (TSC – TechnologicalControlSystem) (13 pav.), rulonų montavimas hidrauliniais įtaisais gali būti išlaikomas pastovus per visą valcuoto profilio ilgį. Kiekvienas hidraulinis cilindras yra išdėstytas taip, kad tarpai tarp horizontalių ir vertikalių ritinėlių atitiktų iš anksto apskaičiuotas vardines vertes. Riedėjimo tarpo reguliavimo hidraulinė sistema (HGC – Hydraulic Gap Control) taip pat padeda išvengti ritinių ir lovos sunaikinimo, kai atsiranda perkrovų. Be to, valcavimo proceso metu apatinis volas yra išdėstytas viršutinio volo atžvilgiu. Stovų deformacija, atsirandanti veikiant įvairioms riedėjimo jėgoms, kompensuojama valcavimo metu naudojant automatinio valcuotų gaminių matmenų valdymo sistemą (AGC – Automatic Gage Control). Visa tai leidžia naudoti atkuriamas ir gana paprastas kalibravimo schemas.

Ryžiai. 13. Proceso valdymo sistema

Aerozolinis aušinimo šaldytuvas, selektyvaus aušinimo linija ir lazerinio profilio matavimo sistema

Vandens dulksnos kaip aušinimo terpės naudojimas tam tikroje šaldytuvo vietoje pagreitina aušinimo procesą ir suteikia šiuos privalumus:

  • specifinė įtaka aušinimo kreivei (14 pav.);
  • mažesnis šaldytuvo plotas;
  • kapitalo sąnaudų mažinimas;
  • mažos veiklos sąnaudos;
  • galimybė naudoti modulinę aušinimo sistemą su selektyviomis įjungimo/išjungimo sekcijomis;
  • šaldytuvų našumo didinimas esamose dirbtuvėse.

Ryžiai. 14. Skirtingų aušinimo būdų ir aerozolinio aušinimo šaldytuvo palyginimas

Siekiant užtikrinti vienodą temperatūros pasiskirstymą plieniniame profilyje valcuojant I-sijas ir bėgius, tarp malūno išėjimo pusės ir aušintuvo įrengiamas selektyvus aušinimo įrenginys, kurio geometrija atitinka profilio formą ir matmenis. Kartu su proceso valdymo sistema šis sprendimas leidžia vėsinti tam tikras valcuoto profilio skerspjūvio dalis (15 pav.).

Ryžiai. 15. Pasirinktinis bėgių ir sijų aušinimas

Tai ne tik pagerina šaldytuvo valcuotų profilių tiesumą, bet ir sumažina liekamuosius metalo įtempius dėl tolygesnio konstrukcinių transformacijų atsiradimo.

Be to, galima pagerinti valcuotų gaminių mechanines savybes. Atrankinės aušinimo sekcijos gali būti montuojamos ir ant šaldytuvų esamose dirbtuvėse.

Gatavi bėgiai, sijos ir kiti profiliai po valcavimo matuojami karštoje būsenoje sijos padalijimo metodu. Lazerio spindulį, nukreiptą į matuojamo profilio paviršių, atspindi ir fiksuoja didelės spartos, didelės raiškos jutiklis. Atstumas iki profilio paviršiaus apskaičiuojamas priklausomai nuo padėties, kurioje jutiklis fiksuoja atspindėtą spindulį. Remiantis matavimo rezultatais, galima nubrėžti išmatuoto profilio kontūrą.

Profilių ir bėgių tiesinimo staklės

Šiuolaikinės ritininio tipo CRS mašinos su kompaktišku išdėstymu tiesinimo profiliams (16 pav., a) turi devynis dviejų atramų surenkamus išlyginamuosius volus su fiksuota vieta. Visi devyni ritinėliai turi atskiras pavaras. Hidrauliniai cilindrai gali reguliuoti ritinėlių padėtį esant apkrovai arba tarpą tarp jų. Palyginti su tradicine niveliavimo įranga, tokios mašinos turi šiuos privalumus:

  • vienodas ir simetriškas apkrovos pritaikymas, taip pat palankesnis liekamųjų įtempių pasiskirstymas profiliuose;
  • volų elastingo spyruokliškumo kompensavimas reguliuojant jų padėtį hidrauliniais cilindrais;
  • hidraulinis mechanizmas kiekvieno ritinėlio ašiniam montavimui;
  • teisingų volų surinkimas su minimaliais tarpais ir maksimalus jų montavimo tikslumas tiesinimo proceso metu;
  • automatinis ritinėlių keitimas, trunkantis ne ilgiau kaip 20 minučių.

Ryžiai. 16. Plieninių profilių (a) ir bėgių (b) niveliavimo mašina, išdėstyta pagal H-V schemą

Bėgių tiesinimo staklės (16 pav., b) susideda iš horizontalių ir vertikalių blokų ir pasižymi padidintu konstrukcijos tvirtumu bei individualia tiesinimo volų pavara. Kartu su off-line bėgių tiesinimo staklėmis ir specialiomis įtempimo valdymo sistemomis tarp tiesinimo ritinėlių, šios mašinos leidžia pasiekti minimalų liekamąjį bėgių įtempį, o tai žymiai padidina jų tarnavimo laiką.

Bėgių tiesinimo mašinų skiriamieji bruožai yra šie:

  • tiesių ritinėlių, įvorių ir atramų surinkimas be laisvumo ant reguliuojamų velenų;
  • tinkamų įvorių montavimas ant velenų naudojant durtuvų žiedus ir hidraulinės sistemos aukštas spaudimas;
  • automatinis mašinos reguliavimas keičiant gaminių dydžius;
  • Pakeiskite tinkamus volelius per 30 minučių.

Perspektyvos

Didėjantys ilgų valcavimo gaminių vartotojų reikalavimai dėl savybių ir matmenų tikslumo, taip pat būtinybė diegti išteklius taupančias technologijas privertė technologus įsisavinti gatavų gaminių gamybą tiesiai iš valcavimo šildymo ir be papildomo terminio apdorojimo. Kai kuriais atvejais tai suteikia medžiagų savybių, kurių negalima gauti naudojant tradicinius terminio apdorojimo procesus.

Šiuolaikinės įrangos ir automatikos pažanga, taip pat valcavimo staklių konstrukcijos tobulinimas leido pasiekti aukštą gamybos proceso automatizavimo lygį. Tai lėmė daug svarbių laimėjimų, įskaitant padidintą derlių, geresnę produkto kokybę ir nuoseklesnes savybes, galimybę akimirksniu reaguoti į proceso nukrypimus, tiksliai sureguliuoti valcavimo įrangą, sumažinti laužą ir patikimą viso proceso dokumentaciją, kad būtų užtikrinta, jog garantuota kokybė.produktai.

  • P.-Y. Mok
  • K. Overhagenas
  • W. Stelmacheris

Per pastaruosius metus tobulėjant technologijoms ilgi gaminiai ki, pagrindinis dėmesys buvo skiriamas reikiamų ilgų gaminių ir vielos strypų savybių gavimui tiesiai iš valcavimo kaitinimo ir galimybė toliau apdoroti valcuotus gaminius be išankstinio terminio apdorojimo. Kartu su laisvu valcavimu (iki laisvų matmenų) tai leido padidinti gamybos proceso lankstumą. Pradėjus naudoti nepertraukiamą sijų ruošinių, kurių matmenys artimi gatavo profilio matmenims, liejimas padarė didelių pokyčių didelių sekcijų gamybos procese. Sumažėjo valcavimo važiavimų skaičius, valcavimo staklės sumažino savo matmenis, supaprastėjo valcavimo procesas, pagerėjo jo ekonominiai rodikliai, sumažėjo energijos sąnaudos. Be to, valcuojant bėgius ir sijas, tokios priemonės kaip temperatūros kontrolė ir profilių aušinimas, o valcuojant bėgius taip pat galimybė juos sustiprinti malūno linijoje, pagerino gaminio kokybę.

  • ilgi gaminiai,
  • mažo profilio vielos malūnas,
  • didelio profilio malūnas,
  • bėgių ir sijų malūnas,
  • valcavimo procesas,
  • apdaila,
  • karščio gydymas.
  • Burkhardtas, M.; Miuleris, H.; Ellis, G.: Iron Steel Techn. (2004) Nr. 2, S. 50/55.
  • Brune, E.; Koleris, F.; Kruse, M.; Maukas, P.J.; Plociennik, U.: stahl u. eisen 114 (1994) Nr. 11, S. 87/92.
  • Filipinas, S.A.; Ammerling, W.J.: Tolesnė vielos strypų ir strypų gamybos plėtra naudojant 3 ritinių technologiją, Proc. AIStech 2008, 5.–8. 2008 m. gegužės mėn., Pitsburgas, JAV, t. 2.
  • Hüllen, P. van; Ammerling, J.: Inžinerinio plieno strypų malūno modernizavimo projekto tikslai, įgyvendinimas ir veiklos rezultatai, Proc. 3. Europ. Rolling Conf., METEC kongresas 2003, 16.–20. 2003 m. birželio mėn., Diuseldorfas, S. 171/76.
  • Alzetta, F.: „Iron Steelmak“. 29 (2002) Nr. 7, S. 41/49.
  • Austen, T.; Oglė, D.; Hogg, J.: EBROS – begalinė strypo valcavimo sistema, Proc. AISE metinė konferencija ir plieno paroda 2002, rugsėjo 30 d. – 2. Okt. 2002, Nešvilis, JAV, S. 1/24.
  • Knorr, J.S.: BHM – Berg- und Hüttenm. Monatshefte 146 (2001) Nr. 1, S. 2/6.
  • Henselis, A.; Lehnert, W.; Krengel, R.: Der Kalibreur (1996) Nr. 57, S. 37/47.
  • Mauk, J.: Verfahren zum Walzen schwerer Profile – Vergleich und Bewertung aus umformtechnischer Sicht, Proc. 27. Verformungskundliches Kolloquium, 8.–11. März 2008, Planneralm, Österreich, Montanuniversität Leoben, S. 155/80.
  • Engelis, G.; Feldmann, H.; Kosak, D.: Der Kalibreur (1987) Nr. 47, S. 3/24.
  • Cygler, M.; Engelis, G.; Flemmingas, G.; Meurer, H.; Schulz, U.: MPT – metalurgijos gamyklos ir technologijų praktikantas. 17 (1994) Nr. 5, S. 60/67.
  • Pfeileris, H.; Köck, N.; Schroderis, J.; Maestrutti, L.: MPT – metalurgijos gamyklų ir technologijų praktikantas. 26 (2003) Nr. 6, S. 40/44.
  • Moitzi, H.; Köck, N.; Riedl, A.: Modernste Schienenproduktion – Technologiewechsel an der Schienen walzstraβe, 28. Verformungskundliches Kolloquium, 13. Vasario d. 2009, Planneralm, Österreich, Montanuniversität Leoben, S. 53/60.
  • Lemke, J.; Kosak, T.: Walzen von Profilen aus Beam Blanks, Freiberger Forschungshefte, Reihe B, Bd. 306, 2000, S. 198/214.

Pagrindinė valcavimo cechų įranga yra valcavimo staklės. Valcavimo gamyboje ruošinys vadinamas juostele.

Valcavimo staklės technologinės įrangos išdėstymas priklauso nuo gaminamo gaminio tipo. Fig. 3.23 pav. parodyta ilgų valcuotų gaminių gamybos schema. Pradinis ruošinys šiuo atveju yra plieninis luitas, sveriantis iki 60 tonų. Luitas šildomas šildymo šuliniuose 1 ir tiekiamas į luitų nešiklį, kuris atneša ir pastato luitą 2 ant žydinčio 3 priimančio ritininio konvejerio. ant žydėjimo gaunamas kvadratinio pjūvio pusgaminis (nuo 140x140 iki 400x400 mm), vadinamas žydėjimu 4. Bloom, judėdamas ritininiu konvejeriu, praeina per gaisro valymo mašiną, kurioje išvalomi paviršiaus defektai ir paduodamas. prie žirklių, kur supjaustoma išmatuotais gabalėliais. Toliau žydėjimas patenka (kartais po papildomo pakaitinimo) į ruošinių malūną 5, kur suvyniojamas į žiedus, kurių skerspjūvis nuo 50x50 iki 150x150 mm, o po to tiesiai į sekcinį valcavimo staklę. Norint gauti reikiamą profilį, ruošinys praeina per stovus su kalibruotais ritiniais. Fig. 3.23 paveiksle parodytas sekcinio valcavimo staklyno stovų pusiau ištisinis išdėstymas. Pirmoje grupėje (6, 7, 8) ruošinys valcuojamas nepertraukiamai, t.y. yra juose vienu metu, o antroje grupėje (9, 10) atliekamas nuoseklus valcavimas.

Sekcijos malūnuose ruošinys nuosekliai praeina per daugybę matuoklių. Sukurti nuoseklių matuoklių sistemą, reikalingą tam tikram profiliui gauti, yra sudėtinga užduotis. Matuoklių skaičius priklauso nuo profilio sudėtingumo ir pradinio ruošinio bei galutinio gaminio skerspjūvio dydžių skirtumo. Taigi, norint gauti bėgius, juostą reikia pervesti per devynių gabaritų sistemą (3.24 pav.).

Ryžiai. 3.23. Ilgų gaminių gamybos schema:

1 - šildymo šulinys, 2 - luitas, 3 - žydi, 4 - žydėjimas, 5 - ruošinių malūnas, 6,7,8,9,10 - sekcijų valcavimo stovai

Gautas reikiamo profilio valcuotas gaminys supjaustomas iki nurodyto ilgio, atšaldomas, ištiesinamas šaltai, apdorojamas termiškai ir pašalinami paviršiaus defektai.

Lakštinio metalo gamybos technologija yra panaši. Šildomas stačiakampis luitas apdorojamas presavimo ir presavimo staklėse. Toliau juosta valcuojama lakštinio valcavimo staklių kelių ritinėlių stovuose.

Ryžiai. 3.24. Bėgių riedėjimo gabaritai

Vamzdžių valcavimo staklynai naudojami besiūliams ir suvirintiems vamzdžiams gaminti. Besiūlių vamzdžių valcavimas susideda iš dviejų etapų: tuščiavidurės įvorės gavimas iš apvalaus plieno ir iš tuščiavidurės gatavo vamzdžio movos. Tuščiavidurės rankovės gaminamos ant auskarų malūno, o didelio skersmens vamzdžiams - liejant išcentriniu būdu. Auskarų vėrimo malūnas (3.25 pav.) veikia kryžminio spiralės valcavimo principu. Jame yra du statinės formos darbiniai ritinėliai, išdėstyti vienas kito atžvilgiu 4 ... 6° kampu. Volai sukasi viena kryptimi. Norėdami laikyti ruošinį tarp darbinių ritinėlių, yra kreipiamosios liniuotės arba tuščiosios eigos ritinėliai. Darbo ritiniams sukant, ruošinys traukiamas į deformacijos zoną. Ruošiniui judant mažėja tarpas tarp ritinėlių, didėja periferinis greitis ant jo paviršiaus. Dėl to ruošinys susisuka, sumažėja jo skersmuo ir atsiranda didelių vidinių įtempių metale. Metalas ruošinio centre atsilaisvina ir gana lengvai susiuvamas įtvaru.

Norint gauti gatavą vamzdį iš tuščiavidurės rankovės, jis valcuojamas ant piligrimo malūno (3.26 pav., a). Piligrimo malūno 3 darbo ritiniai sukasi skirtingomis kryptimis tuo pačiu greičiu. Šiuo atveju ritinėlių sukimosi kryptis yra priešinga ruošinio padavimo krypčiai 1. Ritinėlių profilis yra kintamas, dėl to matuoklio skerspjūvis, kuris turi a formą. apskritimas, nuolat keičiasi su kiekvienu ritinėlių apsisukimu. Esant didžiausiam kalibro dydžiui, ruošinys su įtvaru 2 tiekiamas tiekimo kiekiu į ritinius. Ritinio kalibro 3 gerklė užfiksuoja dalį įvorės ir suspaudžia ją savo darbo dalimi (3.26 pav., b). Po to, kai ritinėliai visiškai apsisuka ir grįžta į pradinę padėtį, įtvaras su ruošiniu pasukamas 90° ir vėl tiekiamas į volelius suspaudimui. Procesas tęsiamas tol, kol bus atsukta visa rankovė. Tada vamzdžiai apdorojami specialia mašina, kad būtų pašalinti ovalumo ir storio svyravimai, o po to valcuojami ant dydžių malūno, kad būtų gauti galutiniai matmenys.

Yra ir kitų vamzdžių valcavimo būdų, ypač automatinis vamzdžių valcavimo staklynas.

Suvirinti vamzdžiai, kurių skersmuo siekia 2500 mm, yra daug pigesni nei besiūliai, tačiau ne tokie tvirti ir ilgaamžiai. Suvirintų vamzdžių gamybai naudojamos plokščios karšto valcavimo juostos (juostos), susuktos į 1 ritinį (3.27 pav.). Siekiant užtikrinti proceso tęstinumą, priekinis juostos galas privirinamas prie ankstesnio ritinio galinio galo.

Ryžiai. 3.27. Vamzdžių gamybos nuolatinio suvirinimo krosnyje schema:

1 - tuščias ritinys, 2 - tiesinimo mašina, 3 - kaitinimo krosnis, 4 - formavimo ir suvirinimo aparatas, 5, 6 - gofravimo stovai

Procesas susideda iš ruošinio suvyniojimo į vamzdį, suvirinimo, dydžio nustatymo, apdailos ir tiesinimo operacijų. Juostų galai tiekiami į suvirinimo vietą naudojant lakštų tiesinimo mašinos 2 traukiamuosius volelius. Ištisinė juosta pereina per tunelinę kaitinimo krosnį 3, kur įkaitinama iki 1320 ... 1400 °C temperatūros. . Išeinant iš krosnies, nuo juostos paviršiaus pašalinamos apnašos (suslėgtu oru). Tiesiai už krosnies sumontuotas kelių stovų formavimo ir suvirinimo malūnas 4, kurio stovuose juosta susukama į visą apskritimą pagal schemą, parodytą pav. 3.28. Tada kraštai suspaudžiami ir suvirinami. Vėlesniuose 5 ir 6 stovuose vamzdis suspaudžiamas iki reikiamo dydžio. Vamzdžių suvirinimui naudojamas krosnis, juostos kraštų šildymas elektra ir dujomis. Tikrasis suformuoto vamzdžio ruošinio kraštų suvirinimo procesas yra kalimo suvirinimo procesas, kurio metu naudojamas suspaustų iki aukštos temperatūros metalų paviršių tarpatominis sukibimas. Didelio skersmens vamzdžiai daugiausia gaminami naudojant automatinį panardinamąjį lankinį suvirinimą.

Šiuo metu taip pat paplito vamzdžių gamybos būdas, sukantis juostelę spirale.

Specialių rūšių valcavimo gaminių gamybos technologijos yra įvairios. Dažniausiai naudojami valcavimo periodiniai profiliai, kurie naudojami kaip forminis ruošinys vėlesniam štampavimui ir kaip ruošinys galutiniam apdirbimui. Periodiniai profiliai daugiausia gaminami skersiniu ir spiraliniu valcavimu. Taip pat naudojami specialūs malūnai, kurių viena iš diagramų parodyta fig. 3.29. Čia ruošinį deformuoja trys ta pačia kryptimi besisukantys ritinėliai. Kai kopijavimo liniuote juda, ritinėliai priartėja arba skiriasi, keičiant valcuoto ruošinio skersmenį išilgai jo ilgio.

Sraigtiniuose valcavimo stakluose taip pat gaminami rutuliniai ruošiniai ir rutuliniai riedėjimo guolių ritinėliai (3.30 pav.). 2 ir 4 volai čia sukasi ta pačia kryptimi. Ritinėlių srautai, sudarantys atitinkamos formos kalibrus, yra pagaminti išilgai sraigtinės linijos. Valcavimo metu ruošinys 1 gauna sukamąjį ir slenkamąjį judesį. Jis laikomas deformacijos zonoje naudojant centravimo atramas 3.

PASPAUDIMAS

Presavimas – metalo formavimo rūšis, leidžianti iš juodųjų ir spalvotųjų metalų pagaminti įvairius profilius, kurių skerspjūvis išilgai pastovaus (3.31 pav.). Presuojant ruošinio metalas deformuojamas naudojant įrankius, susidedančius iš matricos, perforatoriaus ir talpyklos (3.32 pav.). Presavimas susideda iš ruošinio 3, esančio uždaroje ertmėje (konteineryje) 2, presavimo, naudojant perforatorių 1, per skylę matricoje 4. Presuojamo profilio formą ir matmenis lemia matricos angos konfigūracija.

Presavimas taip pat vadinamas ekstruzija. Presavimo procesas, atliekamas pagal schemą, parodytą Fig. 3.32 vadinamas tiesioginiu. Šiuo atveju metalo išėjimo per štampavimo angą kryptis sutampa su perforatoriaus judėjimo kryptimi.

Atvirkštinio presavimo metu (3.33 pav.) ruošinio 3 metalas išteka priešinga perforatoriaus judėjimui kryptimi 5. Tam tuščiavidurio perforatoriaus gale sumontuota matrica 4, o ruošinys 3 dedamas į akliną konteinerį 2, užrakintą poveržle 1 ir spaudžiant nejuda. Sumažėja metalo trintis ant talpyklos paviršiaus, todėl atvirkštinis presavimas, dar vadinamas priešpresavimu, reikalauja mažiau pastangų.

Presuojant gaminami ne tik kietieji profiliai, bet ir tuščiaviduriai (3.34 pav.) . Šiuo atveju ruošinys 4, įdėtas į konteinerį 2, pirmiausia susiuvamas adata 6 , praėjimas per tuščiavidurį perforatorių 1 . Toliau judant perforatoriui 1, metalas išspaudžiamas vamzdžio pavidalu per žiedinį tarpą tarp matricos 5 skylės sienelių ir adatos 6.

Pastaruoju metu pradėtas taikyti hidraulinio presavimo būdas, kuris dar vadinamas hidroekstruzija (3.35 pav.). Ruošinys 5, patalpintas į konteinerį 3, tvirtai priglunda prie matricos 7 kūgio. Talpykla uždaroma dangteliu 1 su sklende 2 ir užsandarinama tarpikliais 8. Per angą 4 skystis 6 pumpuojamas į konteinerį po aukštas spaudimas, kuris išspaudžia ruošinį per matricą. Šiuo atveju ruošinio metalas yra visapusiškai suspaustas skysčio ir deformuojamas su minimaliais trinties nuostoliais. Šis metodas leidžia apdoroti labai trapius lydinius.

Pradinė presavimo medžiaga dažniausiai yra luitas arba valcuotas gaminys. Siekiant pagerinti gaminio paviršiaus kokybę ir sumažinti trinties kiekį, ruošinys iš anksto šlifuojamas staklėmis, o po kaitinimo paviršius nuvalomas nuo apnašų.

Presuojant metalas yra veikiamas netolygiai suspaudžiamas. Dėl šios deformacijos metalas yra labiausiai lankstus. Deformacijos laipsnis presuojant apibūdinamas pailgėjimo koeficientu. Jis apibrėžiamas kaip ruošinio skerspjūvio ploto ir ekstruzinio profilio skerspjūvio ploto santykis. Presavimo metu pailgėjimas yra 10 ... 50. Presuojant apdorojami ir plastieji, ir mažo plastiškumo lydiniai: varis, aliuminis, magnis, titanas, anglinis ir legiruotasis plienas ir kt. Pirmasis iš jų deformuojasi be šildymo, antrasis - karštoje būsenoje.

Ekstruzinių profilių asortimentas yra labai įvairus. Be kita ko, šiuo metodu gaminama viela, kurios skersmuo yra 5 ... 10 mm, strypai, kurių skersmuo 3 ... 250 mm, vamzdžiai, kurių skersmuo 20 ... 400 mm, kurių sienelių storis 1,5 ... 12 mm, profiliai su flanšu, kurių storis 2...2,5 mm ir linijiniai skerspjūvių matmenys iki 200 mm.

Pagrindiniai presavimo proceso pranašumai yra šie.

1) Gaminių tikslumas yra didesnis nei valcuojant, todėl juos galima naudoti be tolesnio apdirbimo.

2) Didelis proceso produktyvumas (produkto išspaudimo iš štampavimo angos greitis kai kuriais atvejais gali siekti 20 m/s).

3) Galimybė gauti sudėtingus profilius, kurių negalima gauti kitais metalo formavimo būdais.

4) Presuojant galima apdoroti lydinius, kurių dėl mažo plastiškumo neįmanoma arba sunku deformuoti kitais slėgio apdorojimo būdais.

5) Proceso lankstumas ir lengvas perjungimas gaminant kitą profilį, nes tam tereikia pakeisti matricą.

6) Pakankamai aukšta paviršiaus kokybė šalto spaudimo metu, todėl galima išvengti apdailos operacijų.

Spaudimas turi ir trūkumų.

1) metalo atliekų buvimas, nes visų jų negalima išspausti iš konteinerio ir jame lieka vadinamosios preso liekanos, kurios po presavimo nupjaunamos nuo susidariusio profilio. Presavimo likučių svoris paprastai yra 8 ... 12%, tačiau kai kuriais atvejais jis gali būti labai didelis. Taigi, spaudžiant didelio skersmens vamzdžius, preso likučių masė gali siekti 40% pradinio ruošinio masės.

2) Didelis įrankio susidėvėjimas, nes veikia itin sunkiomis sąlygomis, patiriant, be aukšto slėgio, aukštą temperatūrą.

3) Didelė presavimo įrankių kaina, nes Jis pagamintas iš aukštos kokybės įrankių plieno ir karščiui atsparių lydinių.

BRĖŽINIS

Brėžinys – tai metalo formavimo būdas, kai ruošinio 2 forma formuojama traukiant jį per laipsniškai siaurėjančią angą specialiame įrankyje, vadinamame tempimo matrica 1 (3.36 pav.). Tokiu atveju ruošinio skerspjūvio plotas sumažėja, o jo ilgis padidėja. Gaminys įgauna profilį, atitinkantį matricos angos konfigūraciją.

Valcuoti ir presuoti ruošiniai, pagaminti iš plieno, spalvotųjų metalų ir jų lydinių, apdorojami tempimo būdu – tiek karštai, tiek šaltai. Dėl to gaunami patys įvairiausi profiliai (3.37 pav.). Skirtingai nuo presavimo, iš tuščiavidurio profilio (vamzdžio) iš ruošinio su vientisu skerspjūviu brėžiant neįmanoma gauti. Tokiu atveju būtina turėti tuščiavidurį ruošinį. Ištraukiant vamzdžius pagal schemą, parodytą pav. 3.36 (t.y. naudojant tik matricą), gaminio sienelės storio keisti negalima. Jei reikia deformuoti tuščiavidurio ruošinio sienelę, į jos vidų įdedamas papildomas įrankis – įtvaras. Įtvarai yra judantys (nedeformuojami ir deformuojami) (3.38 pav. a, b), fiksuoti (3.38 pav. c) ir savaime išsilyginantys (3.38 pav. d). Įtvarų naudojimas taip pat pagerina vamzdžio vidinio paviršiaus kokybę.

Piešimo proceso ypatybė yra pastovios tempimo jėgos taikymas ruošinio daliai, ištrauktai iš matricos. Norint išvengti jo lūžių, būtina sudaryti sąlygas, kuriomis ruošinio forma pasireikš tik deformacijos zonoje, esančioje matricos viduje. Gaminio priekinės dalies plastinė deformacija turi būti atmesta. Tai pasiekiama suprojektuojant štampavimo angą, pasirenkant ruošinio matmenis ir tepalą. Kad ruošinys nesulūžtų, būtina užtikrinti, kad jame esantys tempimo įtempiai neviršytų ruošinio medžiagos 0,6 σ V (tempimo stiprio). Deformacija piešimo metu gali būti kiekybiškai įvertinta pagal tempimo koeficientą - pradinio ir galutinio skerspjūvio ploto santykį.

Dėl to, kad gaminio pabaigoje, išeinančiam iš piešimo matricos, plastinė deformacija yra nepriimtina, pailgėjimo koeficiento reikšmė yra ribojama, o apdorojant šaltoje būsenoje ji vienu praėjimu neturi viršyti 1,05 ... 1,5 . Dėl mažo pailgėjimo santykio dažniausiai įmanoma gauti reikiamų dydžių profilių tempimo procesas kartojamas daug kartų per eilę palaipsniui mažėjančių skylių, o tam, kad būtų atkurtas plastiškumas, tempiant sutvirtintas metalas po vieno ar dviejų perėjimų atliekamas tarpiniu perkristalizaciniu atkaitinimu.

Piešimo būdu gaminamų gaminių asortimentas yra labai įvairus. Tai 0,002 ... 10 mm skersmens viela, įvairių formų profiliai, kurių pavyzdžiai pateikti pav. 3.37, strypai, kurių skersmuo 3 ... 150 mm, vamzdžiai, kurių skersmuo nuo kapiliarinio iki 500 mm, o sienelių storis 0,1 ... 10 mm, segmentiniai, prizminiai ir formos raktai, spygliuoti ritinėliai.

Piešimo įrankiai yra piešimo štampai ir įtvarai. Jie gaminami iš įrankių plieno, metalo keramikos ir mineralinės keramikos lydinių bei techninių deimantų (skirti traukti vielai, kurios skersmuo mažesnis nei 0,2 mm).

Piešimas atliekamas tempimo staklėse. Jie yra periodinio ir nuolatinio veikimo. Iš periodinių malūnų labiausiai paplitę grandininiai (3.39 pav.). Ruošinio galas 7 praleidžiamas per angą matricoje 8 ir suimamas replėmis 6 , kurie yra pritvirtinti prie vežimo 5. Vežimėlis juda išilgai rėmo 1, kai kablys 2 yra susikabinęs su begalinės plokštelinės grandinės 3, varomos elektros varikliu, ašimi. . Kai gaminys palieka štampą, įtampa tarp kablio ir grandinės sumažėja, o atsvara 4 pakelia kabliuką ir atjungia jį nuo grandinės.

Paketiniai malūnai yra nesudėtingi projektuoti ir eksploatuoti, tačiau čia apdirbamo ruošinio ilgis mažas (6 ... 7 metrai), o proceso greitis mažas - 10 ... 20 m/min.

Nepertraukiamos frezos yra greitesnės ir leidžia apdoroti dešimčių tūkstančių metrų ilgio ruošinius.

Iš ištisinių malūnų labiausiai paplitę būgniniai (3.40 pav.). Tokie malūnai apdoroja ruošinį 1, susuktą į ritę. Ritė uždedama ant išvyniojamo stalo 2, ruošinio priekinis galas praleidžiamas per piešimo matricą 3 ir tvirtinamas ant būgno 4, kuris varomas elektros varikliu 6 per pavarą 5. Įjungiamas malūnas ir Atliekamas piešimo procesas, o gaminys taip pat suvyniojamas į ritę ant būgno. Taip užtikrinamas apdirbamos medžiagos kompaktiškumas, o tai labai svarbu transportuojant, sandėliuojant ir termiškai apdorojant. Be to, sumažėja technologinių atliekų, o proceso greitis padidėja vidutiniškai iki 10 m/s (žinomos plonos vielos tempimo būgninės frezos, kurios procesą vykdo iki 40 m/s greičiu). Be vieno būgninių malūnų, yra kelių būgnų konstrukcijų (3.41 pav.). Jie taip pat vadinami daugybiniais tempimo malūnais. Čia ruošinys 4 paeiliui praeina per keletą (iki 20) brėžinių štampų 5. Ruošinys, praėjęs pro kiekvieno štampavimo angas, suvyniojamas ant tarpinių traukimo būgnų 3, o po to ant priimančio būgno (neparodyta diagramoje). ) . Kiekvieno paskesnio būgno sukimosi greitis didėja proporcingai ruošinio pailgėjimui.

Technologinis piešimo procesas apima šias pagrindines operacijas.

1) Preliminarus terminis apdorojimas – rekristalizacinis atkaitinimas, siekiant padidinti metalo plastiškumą.

2) Ruošinio valymas nuo apnašų (metalas marinuojamas rūgščių tirpaluose ir po to iš eilės nuplaunamas karštu ir šaltu vandeniu).

3) Ruošinio paviršiaus padengimas plonas sluoksnis geležies oksido hidratas arba varis, fosfatas, kalkės, kad sulaikytų tepalą ant metalinio paviršiaus.

4) Galando ruošinio galus, kad būtų lengviau jį ištraukti per skylę ir suimti tempimo mašinos replėmis.

5) Brėžinys vienu ar keliais ėjimais, priklausomai nuo reikiamo deformacijos laipsnio.

6) Interoperacinis terminis apdorojimas kietėjimui pašalinti (po terminio apdorojimo – ruošinio valymas ir tepimo sluoksnio uždėjimas).

7) Gatavų gaminių apdaila.

Piešimo procesas turi šiuos privalumus.

1) Didelis gaminio geometrinių matmenų tikslumas, nustatomas tik pagal matricos skylės matmenis (leistina nuokrypa 0,02 mm).

2) Aukšta paviršiaus kokybė, panaši į šlifavimą pjovimo metu.

3) Didelis našumas. Vielos tempimo greitis ant ištisinių frezų siekia 10 m/s, o plonos vielos – 40 ... 50 m/s.

4) Produkto stiprumo didinimas dėl šalto apdorojimo.

5) Žema kainaįrankiai ir įranga.

6) Galimybė gauti ilgus profilius (dešimtis tūkstančių metrų), kurių negalima gauti kitais būdais.

7) Smulkios technologinės metalo atliekos.

Proceso trūkumai.

1) Piešimo būdu gaunamų gaminių asortimentas yra ribotas, kaip ir profilių dydžiai.

2) Apdorojant plieną, norint pašalinti apnašas, reikia pakartotinai atkaitinti ir ėsdinti paviršių.

KALTIMAS

Kalimas yra vienas iš svarbiausi būdai ruošinių gavimas mechanikos inžinerijoje. Šie ruošiniai vadinami kaltiniais arba tiesiog kaltiniais. Kalimas gamina įvairių formų ir dydžių kaltinius, sveriančius nuo 0,1 kg iki 300 tonų. Vėlesnio apdorojimo metu metalo pjovimo staklėse gaunami kaltiniai gatavų prekių. Kalimo pradinės medžiagos yra metalo luitai ir valcuoti gaminiai. Ypatinga kalimo ypatybė yra ruošinio kaitinimas prieš jį deformuojant.

Kalimas apima įkaitinto ruošinio formavimą naudojant universalaus įrankio darbinius paviršius (smogikus), kurių metalas laisvai teka į šonus. Kalimas keičia ruošinio konfigūraciją dėl pasikartojančio nuoseklaus smogtuvų poveikio atskiroms jo sekcijoms, dėl to ruošinys, deformuodamasis, palaipsniui įgauna tam tikrą formą ir dydį.

Smūgis į ruošinį gali būti smūginis, jei jis apdorojamas plaktuku, arba statinis, kai apdorojamas presu.

Kalimo operacijoms atlikti naudojami pagrindiniai technologiniai, laikantys (pagalbiniai) ir valdymo bei matavimo įrankiai. Pagrindiniai įrankiai yra smogtuvai (plokštieji ir iškirpti), kirviai, riedėjimo kaiščiai, auskarai, įtvarai, atraminiai štampai ir kt. Atraminiai įrankiai yra replės, griebtuvai, konsoliniai sukamieji kranai, kalimo manipuliatoriai. Kaltinių matmenys valdomi naudojant liniuotes, suportus, kabes, šablonus ir kt. Kalimui naudojami įrankiai laikomi universaliais dėl to, kad jie tinka įvairių konfigūracijų kaltiniams gaminti.

Nors kalimo našumu ir tikslumu kalimas yra prastesnis už karštąjį kalimą, jis vis dėlto turi savo racionalų taikymo sritį. Tai visų pirma mažų serijų mažo ir vidutinio svorio (100...200 kg) kaltinių gamyba, kai brangių štampų gamyba karštajam kalimui ekonomiškai netikslinga. Tokiais atvejais ekonomiškesnis yra kalimas plaktukais, naudojant universalų įrankį – smogikus. Dideli kaltiniai (ypač sveriantys dešimtis ir šimtus tonų) gali būti pagaminti tik kaliant hidrauliniais presais. Iš bendros mūsų šalyje pagamintų kaltinių produkcijos vidutiniškai 30% yra kaltiniai, 70% štampuoti. Tačiau, pavyzdžiui, sunkiojoje inžinerijoje kaltinių skaičius siekia 70%.

PAGRINDINĖS KALIMO OPERACIJOS

Kalimas gali būti atliekamas mašina, naudojant plaktukus ir presus, arba rankomis. Rankinis kalimas naudojamas meniniams gaminiams gaminti, taip pat naudojamas remonto versle smulkiems darbams atlikti.

Kalimo procesas susideda iš pagrindinių ir pagalbinių operacijų kaitaliojimo tam tikra seka.

Operacija – tai technologinio proceso dalis, atliekama vienoje darbo vietoje naudojant tam tikrą įrankių grupę ir apimanti veiksmų seką ruošiniui, siekiant gauti reikiamos formos ir nurodytų savybių kaltinius. Operacija susideda iš kelių perėjimų. Perėjimas yra operacijos dalis, kurios metu viena ruošinio dalis apdorojama tuo pačiu įrankiu vienoje darbo vietoje.

Taigi kiekvieną operaciją lemia deformacijos pobūdis ir naudojamas įrankis. Pagrindinės kalimo operacijos yra: išardymas, pramušimas, pradūrimas, pjovimas, lenkimas, sukimas, suvirinimas, štampavimas pagrindiniuose štampeluose.

juodraštis – operacija, kurią sudaro ruošinio skerspjūvio ploto padidinimas ir jo aukščio mažinimas (3.42 pav.). Suardymas atliekamas naudojant smogikus arba nuosėdines plokštes. Norint gauti kokybišką kalimą, rekomenduojama pasirinkti pradinį cilindrinį ruošinį, kurio aukščio h zar ir skersmens d zar santykis būtų ne didesnis kaip 2,5, kad būtų išvengta galimo gaminio išilginio kreivumo. Ruošinio galai turi būti lygūs ir lygiagrečiai. Kritulių rūšis yra išlaipinimas, kuriame metalas nusodinamas tik ant dalies ruošinio 1 ilgio naudojant atraminį įrankį 2, dėl ko susidaro vietinis kaltinio sustorėjimas (3.43 pav.).

Broach - operacija, kurią sudaro ruošinio ar jo dalies skerspjūvio ploto sumažinimas pailginant ruošinį. Pratraukimas atliekamas nuosekliai smūgiuojant arba suspaudžiant atskiras ruošinio dalis, esančias greta, kai jis tiekiamas išilgai savo ašies (3.44 pav.). Tam tikro skaičiaus smūgių arba suspaudimų, atliekamų nuosekliai iki tam tikro ruošinio storio, suma vadinama praėjimu. Du vienas po kito einantys suspaudimai su tarpiniu kaltinio pasukimu (pasukimu) 90° yra vadinami perėjimu.

Praveržimas atliekamas plokščiais arba išpjautais smogtuvais. Kalimas išpjovose (3.45 pav.). ) leidžia išvengti kalimo plyšių (ypač, kai gręžiami ašies simetriški ruošiniai) kaliant mažo plastiškumo plieną ir lydinius ir gauti tikslesnius kalimo matmenis.

Deformacija pragręžimo metu išreiškiama kalimo kiekiu ir apibūdinama pradinio ruošinio skerspjūvio ploto FH ir galutinio skerspjūvio ploto FK santykiu.

Kuo didesnis kalimas, tuo geresnė metalo struktūra ir aukštesnės jo mechaninės savybės. Todėl pravėdinimas naudojamas ne tik norint gauti reikiamos formos kaltinius, bet ir pagerinti metalo kokybę.

Egzistuoja daugybė veržimosi tipų.

įsijungimas - ruošinio dalies pločio didinimo, mažinant jo storį šioje vietoje, operacija (3.46 pav.) .

Praveržimas su įtvaru - ruošinio sienelės storio su skyle mažinimo operacija kartu padidinant kalimo ilgį (3.47 pav.) . Praveržimas atliekamas iškirptose strypuose (arba išpjovose iš apačios 3 ir viršutinis plokščias 2) ant šiek tiek smailėjančio įtvaro 1. Kad palengvintumėte įtvaro pašalinimą iš kaltinio, kalkite link įtvaro platėjančio galo.

Ritimasis ant šerdies -žiedinio ruošinio sienelės storio mažinimo operacija, didinant jo išorinį ir vidinį skersmenis (3.48 pav.) . Žiedinis ruošinys 1 vidiniu paviršiumi remiasi į cilindrinį įtvarą 2, jo galais pritvirtintą ant atramų (atramų) 3, ir yra deformuotas tarp įtvaro ir siauros ilgos plokščios galvutės. 4. Po kiekvieno smūgio ar paspaudimo ruošinys pasukamas įtvaro atžvilgiu. Ritant ant įtvaro, žiedo plotis šiek tiek padidėja.

Firmware - kiaurymių arba aklinų ertmių gavimo ruošinyje operacija, išstumiant metalą iš jo sąlyčio su įrankiu zonos (3.49 pav.). Auskarų vėrimas – tai savarankiška operacija, skirta įduboms arba skylėms formuoti kalti arba paruošiamoji operacija, skirta vėliau ruošinio pramušimui arba valcavimui ant įtvaro. Auskarų vėrimo įrankiai yra auskarai, tvirti ir tuščiaviduriai (3.50 pav.). Iki 500 mm skersmens skylės išmušamos vientisu auskaru, naudojant atraminį žiedą, o didesnio skersmens – tuščiaviduriu. Pradūrimo skersmuo turi būti ne didesnis kaip 1/2–1/3 išorinio ruošinio skersmens. Esant didesniam auskarų skersmeniui, kaltinio forma gerokai iškreipiama. Aukštuose kaltiniuose iš pradžių iš vienos pusės (maždaug 3/4 gylio) išveriama skylė, o po to kitoje pusėje tokiu pat pradūrimu baigiama auskarą, apverčiant kaltinį 180 0 . Perveriant plonus kaltinius 1, naudojami atraminiai žiedai 2. Praveriant kartu yra atliekos metalo 3 dalis, kuri vadinama ūdra (3.51 pav.).

Sukapoti- visiškai atskirti dalį ruošinio išilgai atviro kontūro, įdedant į ruošinį deformuojantį įrankį (3.52 pav.). Pjovimo įrankiai yra tiesios ir formos kirviai bei kaltai (3.53 pav.). Pjaustymas kirviais atliekamas siekiant pašalinti pelningą ir apatinę luito dalis, metalo perteklių kaltinių galuose arba padalyti ilgą ruošinį į trumpesnes dalis. Pjovimo tipas yra įpjova, kuri naudojama kalimo briaunoms ir pečiams formuoti.

Lenkimas - kampų tarp ruošinio dalių formavimo arba keitimo operacija arba ruošiniui išlenktos formos išilgai tam tikro kontūro suteikimo (3.54 pav.) . Lenkimas atliekamas naudojant įvairias atramas, trinkeles, tvirtinimo detales ir trinkelių štampelius. Atliekant šią operaciją gaunami kvadratai, kabės, kabliukai, laikikliai ir kt. Renkantis pradinį ruošinį, reikia atsižvelgti į pradinės formos iškraipymą ir kaltinio skerspjūvio ploto sumažėjimą lenkimo zonoje, vadinamą susitraukimas. Norint kompensuoti susitraukimą lenkimo zonoje, ruošiniui suteikiami didesni skersiniai matmenys. Lenkiant vidiniame kontūre gali susidaryti raukšlės, o išoriniame – įtrūkti. Norint išvengti šio reiškinio, tam tikram lenkimo kampui parenkamas atitinkamas apvalinimo spindulys.

Sukimas - operacija, kurios metu viena ruošinio dalis kitos atžvilgiu tam tikru kampu pasukama aplink išilginę ašį (3.55 pav.). Sukimas naudojamas gaminant alkūninius velenus, grąžtus ir kt. Sukant naudojami veržliarakčiai, veržliarakčiai, gervės, sijiniai kranai.

Suvirinimas - nuolatinio jungties formavimo operacija plastiškai deformuojant iš anksto įkaitintus ruošinius (3.56 pav.) .

Antspaudavimas pagrindiniuose štampuose– kalimo operacija, leidžianti gaminti gana sudėtingos konfigūracijos kaltinius (3.57 pav.) . Naudojamas mažoms kaltinių partijų, tokių kaip veržliarakčių galvutės, varžtų galvutės, diskai su stebulėmis, įvorės su antkakliais, gamybai. Atraminis štampas gali būti sudarytas iš vienos arba dviejų dalių, kuriose yra kalimo konfigūracijos ertmė arba atskira jos dalis.

Gaminant konkrečią detalę, kalimo operacijos kaitaliojasi tam tikra seka.

Laisvuoju kalimu atliekamų darbų pavyzdys – svirties kalimas šakute (3.58 pav., a).

Ruošinys kalimui yra stačiakampio skerspjūvio strypas. Įkaitęs ruošinys traukiamas ant reikiamo dydžio stačiakampio, po to supjaustomas trikampėmis prizmėmis (3.58 pav., b).

Ryžiai. 3.58. Svirties kalimo šakute seka:

a - dalis, b - įpjova, c, d, e - pravėrimas ir įpjovimas, e - lenkimas, g - įpjovimas

Ištempę ruošinio galus iki galvos storio, padarykite naujus pjūvius (3.58 pav., c), ištempkite kiekvieną galą iki reikiamo dydžio (3.58 pav.). , d, e) . Toliau ruošinys sulenkiamas ir, uždėjus įdėklą šakės viduryje, išlyginamas. Tada nupjaunamas šakutės galas (3.58 pav., f) ir pertraukiamas prizme (3.58 pav., g). ). Po to šakės galui suteikiama galutinė forma, kad būtų gauta norima kalimo forma.

Kalimo įranga

Kalimo operacijos atliekamos ant kalimo plaktukų ir kalimo hidraulinių presų.

Plaktukai – tai smūginės mašinos, kuriose ruošinio metalo deformacija atsiranda dėl judančių dalių kinetinės energijos, susikaupusios smūgio į ruošinį momentu. Darbinio įrankio judėjimo greitis smūgio momentu 3 ... 8 m/s, deformacijos laikas šimtosios sekundės dalys. Pagrindinė plaktuko charakteristika yra judančių (dažniausiai krentančių) dalių masė.

Priklausomai nuo pavaros tipo, plaktukai gali būti pneumatiniai, garo-oro, mechaniniai, hidrauliniai, dujiniai, sprogstamieji ir kt.

Pagal veikimo principą plaktukai yra vieno ir dvigubo veikimo. Vieno veikimo plaktukuose pavara skirta tik pakelti smūgines (krentančias) dalis, o jų judėjimas žemyn vykdomas veikiant gravitacijai. Dvigubo veiksmo plaktuko pavara skirta ir smūgiinėms dalims pakelti, ir nuleisti žemyn. Dėl to dvigubo veikimo plaktukų krintančių dalių kinetinė energija yra didesnė nei vieno veikimo plaktukų, kurių masė yra tokia pati.

Iš varomų plaktukų plačiausiai naudojami pneumatiniai. Judančios arba šiuo atveju krentančios dalys yra stūmoklis, jo strypas ir viršutinis šaudymo kaištis. Pneumatiniame plaktuve stūmoklio, prie kurio strypo pritvirtintas viršutinis smogtuvas, pakėlimas ir nuleidimas atliekamas naudojant suslėgtą orą, kurio slėgis 0,2 ... 0,3 MPa. Suslėgtas oras į darbinį cilindrą patenka iš stūmoklinio kompresoriaus, varomo švaistiklio-slankiklio mechanizmu iš atskiro elektros variklio. Darbinis ir kompresoriaus cilindrai yra ant to paties rėmo. Pneumatiniai plaktukai turi 50 ... 1000 kg krintančių dalių masę ir naudojami smulkių kaltinių (iki 20 kg) kalimui.

Pneumatiniai plaktukai plačiai naudojami mažų gamyklų ir dirbtuvių kalvėse rankinio kalimo vietose. Taip yra dėl jų mažos kainos, lengvos priežiūros ir didelio patikimumo. Pneumatinių plaktukų privalumas taip pat yra elektros energijos naudojimas, o ne garas ar suslėgtas oras, kurių naudojimas yra brangesnis ir sunkesnis (kaip ir naudojant garo-oro plaktukus).

Kalimo pneumatiniai plaktukai turi tokias charakteristikas: smūginių dalių masė yra 50 ... 150 kg, smūgių skaičius yra atitinkamai 225 ... 95 per minutę. Šie plaktukai naudojami nedideliems kaltiniams (0,5 ... 20 kg) gaminti iš ilgų gaminių.

Dvigubo veikimo pneumatiniame plaktuve (3.59 pav.) yra du cilindrai: kompresorius 5 ir darbinis cilindras 2. Kompresoriaus cilindro stūmoklis 4 gauna grįžtamąjį judesį iš švaistiklio-slankiklio mechanizmo 6. Kompresoriuje suspaustas oras Cilindras kanalais 3 tiekiamas į viršutinę arba apatinę darbinio cilindro dalį, judant darbinio cilindro 1 stūmoklį, pagamintą kartu su strypu 11, atitinkamai žemyn arba aukštyn. Viršutinis šaudymo kaištis 10 yra pritvirtintas prie strypo. Apatinis šaudymo kaištis 9 pritvirtintas prie pagalvėlės 8, sumontuotos ant plaktuko 7. Plaktuko masė 10 ... 15 kartų viršija krintančių dalių masę.

Pneumatinio plaktuko išvaizda parodyta fig. 3.60.

Pagrindiniai kalimo plaktukų tipai yra garas-oras dvigubo veikimo plaktukai. Tokių plaktukų krintančių dalių masė yra 1000 ... 8000 kg, o smūgių skaičius yra atitinkamai 71 ... 34 per minutę. Šie plaktukai skirti vidutinio svorio kaltiniams (20 ... 350 kg) gaminti. Garo-oro plaktukai yra varomi garais, tiekiamais vamzdynu iš katilo esant 0,7 ... 0,9 MPa slėgiui, arba suslėgtu oru, tiekiamu iš kompresoriaus, kurio slėgis iki 0,7 MPa. Priklausomai nuo rėmo tipo, garo ir oro plaktukai būna vieno ir dviejų kolonėlių. Dviejų stulpelių plaktukai yra arkinių ir tiltinių tipų.

  • " onclick="window.open(this.href," win2 return false >Spausdinti
  • El. paštas
Detalės Kategorija: Ilgi gaminiai

Ilgi gaminiai

Plačiai naudojamas mechaninėje inžinerijoje, statyboje ir transporte valcuotas metalas: lakštai, juostos, juostos, bėgiai, sijos tt Jis gaunamas suspaudžiant karštą arba šaltą metalinį luitą tarp besisukančių valcavimo staklių ritinėlių. Tokiu būdu apdorojamas plienas, spalvotieji metalai ir jų lydiniai.

Nuomos profilis (jo skerspjūvio forma) priklauso nuo ritinių formos. Paveiksluose pateikti pagrindiniai valcavimo gamybos gaminių profiliai, vadinami ilgi gaminiai.

Išskiriami šie profiliai: ilgi gaminiai: paprastas (apskritimas, kvadratas, šešiakampis, juostelė, lapas); formos (bėgis, sija, kanalas, prekės ženklas ir kt.); ypatingas (ratai, armatūrinis plienas ir pan.).

Dažniausiai valcuoti gaminiai naudojami kaip įvairių dalių ruošiniai. Pavyzdžiui, iš šešiakampis strypas padaryti varžtus ir veržles. Iš apvalus plienas tekinimo staklėmis sukamos cilindrinės dalys. Kampu valcuoti gaminiai naudojami rėmų, rėmų, lentynų ir kt.

Valcuodami galite suteikti ruošiniui gatavos detalės formą, taip išvengdami papildomo apdorojimo, todėl sumažinsite metalo atliekas ir sutaupysite laiko.

Žemiau pateikiami keli įprastų valcuotų gaminių tipų pavyzdžiai: vamzdis, armatūra, sija, kanalas, lakštas, kampas, juostelė ir kt.

Ilgi gaminiai - viena iš pusgaminių rūšių. Taip vadinamas darbo produktas, skirtas tolesniam gatavų gaminių perdirbimui ir gamybai.
Jau esate susipažinę su kai kuriomis pusgaminių rūšimis – mediena, fanera, viela.
Lakštinio metalo padalintas į plonas lapas (iki 4 mm) ir storas lapas (daugiau nei 4 mm

Plieno rūšys ir savybės

Plienas- Tai geležies-anglies lydinys(iki 2%) ir kitų cheminių elementų. Jis plačiai naudojamas mechaninėje inžinerijoje, transporte, statyboje ir kasdieniame gyvenime.
Priklausomai nuo sudėties, jie skiriasi angliarūgštės Ir legiruotas plieno. Anglies pliene yra 0,4...2% anglies. Anglies suteikia plieno kietumą, bet padidina trapumą ir sumažina plastiškumą. Kai lydant plieną pridedama kitų elementų: chromas, nikelis, vanadis ir tt – keičiasi jo savybės. Kai kurie elementai padidina kietumą ir stiprumą, kiti padidina elastingumą, kiti suteikia antikorozinį, atsparumą karščiui ir pan. Plienas, kuriame yra šių elementų, vadinamas legiruotu. Legiruotojo plieno klasėse priedai žymimi raidėmis: N - nikelio , IN - volframas ,G - mangano , D - vario , KAM - kobalto , T - titano .

Pagal paskirtį jie skiriasi struktūrinis, instrumentinis ir specialus tapti.
Struktūrinė anglis plienas yra įprastos kokybės ir aukštos kokybės. Pirmas- plastikinis, tačiau turi mažą stiprumą. Naudojamas kniedėms, poveržlėms, varžtams, veržlėms, minkštai vielai, vinims gaminti. Antra pasižymi padidintu stiprumu. Iš jo gaminami velenai, skriemuliai, švino varžtai ir krumpliaračiai.
Įrankinis plienas turi didesnį kietumą ir stiprumą nei konstrukcinis plienas ir yra naudojamas kaltų, plaktukų, sriegių pjovimo įrankių, grąžtų ir pjaustytuvų gamybai.
Specialūs plienai - tai plienas, turintis ypatingų savybių: atsparus karščiui, atsparus dilimui, nerūdijantis ir kt.
Visų rūšių plienas yra pažymėtas tam tikru būdu. Taigi, konstrukcinis plienas įprasta kokybė nurodoma raidėmis Šv. ir serijos numeris nuo 0 prieš 7 (Art. APIE, Art. 1 ir tt - kuo didesnis plieno skaičius, tuo didesnis anglies kiekis ir atsparumas tempimui), aukštos kokybės - du skaitmenys 05 , 08 , 10 ir tt, rodantis anglies kiekį šimtosiose procentų dalyse. Naudodamiesi žinynu galite nustatyti plieno cheminę sudėtį ir jo savybes.
Plieno savybės gali būti keičiamos naudojant terminį - terminį apdorojimą (terminį apdorojimą). Jį sudaro kaitinimas iki tam tikros temperatūros, šios temperatūros palaikymas ir vėlesnis greitas arba lėtas aušinimas. Temperatūros diapazonas gali būti platus, priklausomai nuo terminio apdorojimo tipo ir plieno anglies kiekio.
Pagrindinės terminio apdorojimo rūšys - grūdinimas, grūdinimas, atkaitinimas, normalizavimas .
Jis naudojamas plieno kietumui padidinti grūdinimas - metalo kaitinimas iki tam tikros temperatūros (pavyzdžiui, iki 800 °C) ir greitas aušinimas vandenyje, aliejuje ar kituose skysčiuose.
Veikiamas didelio karščio ir greito aušinimo plienas tampa kietas ir trapus. Trapumas po sukietėjimo gali būti sumažintas atostogos - atvėsusi, grūdinta plieno dalis vėl pašildoma iki tam tikros temperatūros (pvz., 200...300°C), po to atšaldoma ore.
Kai kuriems instrumentams grūdinama tik jų darbinė dalis. Tai padidina viso įrankio patvarumą.
At atkaitinimas ruošinys pašildomas iki tam tikros temperatūros, palaikomas šioje temperatūroje ir lėtai(tai yra pagrindinis skirtumas nuo sukietėjimo) atvėsk. Atkaitintas plienas tampa minkštesnis, todėl lengviau apdirbamas.
Normalizavimas - atkaitinimo tipas, ore vyksta tik aušinimas. Šis terminio apdorojimo būdas padeda padidinti plieno stiprumą.

Atliekamas terminis plieno apdorojimas pramonės įmonėse šilumininkai. Termistas turi gerai išmanyti vidinę metalų sandarą, jų fizines ir technologines savybes, terminio apdorojimo režimus, sumaniai naudotis šiluminėmis krosnelėmis, griežtai laikytis darbo saugos taisyklių.

Svarbiausias plieno mechaninės savybės - kietumas ir stiprumas . Įjungta kietumas plienas išbandomas naudojant specialius kietumo matuokliai. Matavimo metodas pagrįstas spaudimu daugiau nei kieta medžiaga: kieto plieno rutulys, deimantinis kūgis arba deimantinė piramidė.

Kietumo vertė NV nustatomas padalijus apkrovą iš metale likusio atspaudo paviršiaus ploto ( Brinelio metodas ) (Pav. dešinėje, A),

arba panardinus į metalą deimantinio antgalio, plieno rutulio gylį ( Rokvelo metodas ) (ryžiai. 6 ).

Jėga plienas nustatomas tempimo bandymo staklėmis, bandant specialios formos pavyzdžius, tempiant juos išilgine kryptimi, kol nutrūksta (pav. kairėje). Nustatydami stiprumą, didžiausią apkrovą, buvusią prieš bandinio plyšimą, padalinkite iš jo pradinio skerspjūvio ploto.

TRADICINĖ TECHNOLOGIJA

LYDYMAS

KRISTALIZACIJA / ĮGIJIMAS METALO FORMOS

RIČIAVIMAS LIETU

Įvairūs valcuoto nerūdijančio plieno gamybos būdai.

NAUJA TECHNOLOGIJA

LYDYMAS

GRANULIŲ GAVIMAS

PASPAUDIMAS

KEPINIMAS KROSNYJE

RITĖJIMAS "RUGALĖS"

plotų gali pakakti cheminiams junginiams susidaryti.

Taigi, nerūdijančio plieno grūdelių ribos dažnai yra specifiniai sluoksniai, kurių cheminė sudėtis ir dėl to savybės skiriasi nuo grūdų korpuso. Daugeliu atvejų šie sluoksniai yra potencialūs korozijos šaltiniai.

Todėl nerūdijančio plieno valymas nuo kenksmingų priemaišų yra svarbiausias rezervas gerinant jo kokybę, prailginant tarnavimo laiką, taigi ir taupant negausius legiravimo elementus. Štai kodėl metalurgai naudoja įvairias plieno rafinavimo priemones, įskaitant aukštą vakuumą, „švarių“ šilumos šaltinių naudojimą lydymui (pavyzdžiui, plazmos, elektronų ir lazerio pluoštus), valymą inertinėmis dujomis ir kt.

Štai vienas pavyzdys, leidžiantis suprasti rafinavimo naudą. Jau seniai žinoma, kad nerūdijantis plienas, kuriame yra 20-30% chromo, pasižymi dideliu atsparumu korozijai. Tačiau jų kaip konstrukcinės medžiagos naudojimas yra labai ribotas dėl didelio šių medžiagų ir jų suvirintų jungčių trapumo. Trapumas atsiranda dėl to, kad pliene yra anglies ir azoto, kurių bendras kiekis yra maždaug 0,10–0,16%; Metalurgai nustatė, kad sumažinus šių priemaišų kiekį iki 0,01%, trapumas pašalinamas. Vietoj chromo-nikelio galima naudoti ypač gryną plieną su 28% chromo

plieno, gaminant azoto rūgštį, kaustinę sodą vandens gėlinimo įrenginiuose ir gamyboje mineralinių trąšų! Atsparumu koroziniam trūkinėjimui ypač grynas chrominis plienas nenusileidžia chromo-nikelio plienams, kuriuose yra 30–40 % menko nikelio.

Nerūdijančio plieno valymas nuo nešvarumų nėra vienintelis technologinis būdas, galintis pagerinti jo kokybę. Lygiai taip pat svarbų vaidmenį atlieka ir liejinio ruošinio, kuris vėliau naudojamas kalimui ar valcavimui, gamybos technologija.

Pasirodo, kad skystam metalui kristalizuojantis jame neišvengiamai atsiranda segregacijos procesai, tai yra padalijimas į didesnius ar mažesnius tūrius, kurie skiriasi vienas nuo kito chemine sudėtimi. Šis reiškinys yra gana natūralus ir gerai apibūdinamas kietųjų medžiagų kristalizacijos iš skystos būsenos dėsniais. Paprastai didesnis dopingo vartojimas taip pat atitinka didesnį segregacijos laipsnį. Pakankamai dideliame luite elementų kiekio skirtumas skirtinguose taškuose gali siekti 2-3%. Likavimo nevienalytiškumą plienas paveldi tolesnio apdorojimo metu, likdamas gaminiuose. Cheminis nevienalytiškumas lemia savybių nevienalytiškumą, ir tai ne visada priimtina.

Kaip mes galime atsikratyti šio defekto, kuris, atrodo, būdingas lydiniams?

Ir čia į pagalbą atėjo iš esmės nauja technologija.

Kad įvyktų likvidavimas

Plienui pereinant iš skystos į kietą būseną, legiravimo elementai turi nueiti tam tikrą kelią. Kaip galime sutrumpinti šio kelio ilgį? Akivaizdu, kad reikia kiek įmanoma sumažinti kristalizacijos laiką. Tai galima pasiekti žymiai sumažinus kristalizacijos tūrį esant dideliam aušinimo greičiui. Jei kristalizacijos tūris sumažinamas iki lašo, atšaldomo tekančiomis inertinėmis dujomis, dydžio, tada suskystinimo heterogeniškumo laipsnis jame bus daug mažesnis nei dideliame lėtai kietėjančiame luite. Buvo galima nustatyti, kad segregacija praktiškai nespėja vystytis, jei kristalizacija vyksta 20–50 μm skersmens granulių tūryje. Šis principas yra pagrindas šiuo metu kuriamai naujai labai legiruoto plieno, įskaitant nerūdijantį plieną, gamybos technologijai.

Nerūdijantis plienas buvo naudojamas tik septyniasdešimt metų, tačiau jų išvaizda suvaidino didžiulį vaidmenį XX amžiaus pasaulinės pramonės raidoje. Juk be jų būtų neįmanomos didžiulės sėkmės, pasiektos branduolinėje energetikoje, aviacijos ir kosmoso technologijose bei daugelyje kitų šiuolaikinės ekonomikos sričių. O iš to, kad toliau tobulėja ir patys nerūdijantys plienai, ir jų gamybos technologija, nesunku nuspėti: šios medžiagos ne kartą turės lemiamą žodį būsimoje mokslo ir technologijų pažangoje.

Tarp ritinėlių rodyklės kryptimi. Pereinant tarp ritinėlių, ruošinio aukštis H sumažėja iki h, ir ilgis didėja. Didumas H-h vadinamas absoliuti suspaudimo vertė , ir santykis ( H – h )/H * 100 % — suspaudimo laipsnis , arba santykinis suspaudimas .

procesas riedėjimas" width="293" height="250">

riedantis metalas" width="353" height="375">

A - lakštas, b - profiliai

Susidaro keli tarpusavyje sujungti narvai su specialiais pagalbiniais įtaisais besisukantis malūnas.

Priklausomai nuo gaminamos produkcijos, yra lakštų valcavimo staklės (lakštų gamyba), sekcijų valcavimo staklynai (sijų, strypų, juostų gamyba), vamzdžių valcavimo staklynai (vamzdžių gamyba), bėgių ir sijų staklynai bei specialūs staklynai.

Didelės galios valcavimo staklynai, skirti preliminariam didelių luitų dydžiui nustatyti, vadinami žydinčiais ir plokščių staklynais. Žydinčios mašinos, kurių ritinio skersmuo nuo 840 iki 1150 mm leidžia gauti gaminius suspaustų luitų pavidalu, kurių skerspjūvis nuo 140 x 140 iki 450 x 450 mm. Tokie suspausti kvadratinio pjūvio luitai (žydėjimas) sveria iki 10-12 tonų ir daugiau.

Lapas nuoma skiriasi:


profiliai nuoma" width="650" height="198">

Ryžiai. 3. Pagrindiniai valcuotų profilių tipai: A - kvadratinis plienas, b- apvalus plienas, nbsp; V- juostinis plienas, nbsp; G - trikampis, opalinis, pusapvalis, segmentinis, d — kampinis plienas, nelygus ir lygiakraštis, e - kanalai, g - I sijos plienas, e - T sijos plienas, ir - bėgiai, į - žalias plienas, l - kolonų plienas

Valcavimas be luitų.

Metodas, parodytas fig. 4, iš kaušo išvyniokite skystą metalą 1 per lataką 2 išsiųstas į piltuvą 4 tarp dviejų besisukančių ritinėlių 3, aušinamas vandeniu.

Vamzdžių valcavimas.

Speciali valcavimo šaka yra vamzdžių gamyba, kurie plačiai naudojami mechaninėje inžinerijoje, pastatų statyboje, žvalgomajame gręžime, vandens, naftos ir dujotiekiams ir kt.

Didžiulį šalies ekonomikos poreikį vamzdžių gamybai sukėlė itin greitų malūnų išradimas. Čeliabinsko ir Taganrogo metalurgijos gamyklose veikiantys krosnių vamzdžių suvirinimo įrenginiai turi didžiausią greitį pasaulyje. Kiekviena minutė

Susijusios publikacijos