Производство плющеной стальной ленты

Владимиров Ю.В., Нижник П.П., Пуртов Ю.А.

Металлургия, 1985 г.

ПЛЮЩЕНОЙ ЛЕНТОЙ называют узкую металлическую полосу с отношением ширины b к толщине h 1,3—20 (а иногда и более), полученную из круглой проволоки путем изменения ее поперечного сечения от круглого до прямоугольного обжатием перпендикулярно к продольной оси (рис. 1). В результате обжатия кромки ленты становятся закругленными [1, 2]. При необходимости их выправляют или изменяют до других форм (рис. 2). боковым обжатием или механической обработкой. Поперечному сечению плоской плющеной ленты может быть придано также фасонное очертание [2—4]. Такую ленту называют фасонной.

Рис. 1. Схема получения плющеной ленты

Рис.1. Формы кромок плющеной ленты 1 из круглой проволоки 2

При изготовлении плющеной ленты пластическое деформирование исходной круглой проволоки-заготовки осуществляют в основном холодной прокаткой ее в горизонтально расположенных, как правило, некалиброванных (с гладкой бочкой) валках на узкополосном прокатном стане, называемом плющильным. Соответственно и сам процесс такой прокатки называют плющением, хотя эта операция совершается только в первом проходе, так как в последующих проходах прокатывается уже лента [1]. Следовательно, плющение по существу представляет собой частный случай прокатки узкой полосы с уширением.

Плющение может производиться также волочением (протяжкой) заготовки через зазор между двумя неприводными валками, а также через роликовые или монолитные волоки. Прокатку широко комбинируют с волочением. Могут быть применены ковка и прессование. Лента типа плющеной может быть получена еще продольной резкой широкой катаной полосы на несколько узких полос с последующим закруглением их кромок обработкой давлением или резанием. Плющеную ленту больших размеров в ряде случаев получают холодной прокаткой узкого горячекатаного проката (подката) с закругленными кромками. Возможны и другие технологические варианты изготовления плющеной ленты (см. ниже).

Плющеную ленту производят во все возрастающем количестве» так как из-за постоянно расширяющихся областей ее применения потребность в ней увеличивается [3—6] · Это объясняется преимуществами способа ее изготовления по сравнению с обычной прокаткой ленты такого же типа из плоской заготовки и продольной резкой широкой полосы на узкие, а также высокими качественными характеристиками плющеной ленты.

Плющением можно получать стальную ленту практически любой толщины в пределах от 0,01 мм до 10 мм (а обычной холодной прокаткой на современных полосовых станах — толщиной не более 8 мм) и сколь угодно малой ширины (максимальная ширина ее в настоящее время не превышает 30 мм). Ленту же шириной менее 5 мм продольной резкой широкой полосы на узкие полосы изготовить трудно.

Включение в линию плющильного стана эджерных клетей (эджеров) с вертикальными валками, служащими для обжатия профиля с боков, нeприводных или приводных многовалковых калибров, в частности четырехвалковых (четырехроликовых), в которых четыре некалиброванных или калиброванных ролика расположены в виде креста (в эту группу деформирующего инструмента входят и четырехроликовые волоки, где ролики не имеют привода), позволяет получать ленту с кромками любой желаемой формы или с фасонным поперечным сечением (т.е. фасонную плющеную ленту). В случае же изготовления ленты из узкого плоского подката необходимо для придания кромкам требуемой формы применять дополнительные трудоемкие операции: их шлифовку, обработку резцами и напильниками, обкатку роликами и др.

Плющеная лента обычно имеет меньшие предельные отклонения размеров по сравнению с обычной холоднокатаной (т.е. изготовленной из горячекатаной полосы способом холодной прокатки) [4—6]. Плющением наклепанной (нагартованной) стальной проволоки, протянутой из патонтированной заготовки или заготовки из дисперсионно-твердеющих сплавов, можно изготовлять ленту со значительно более высокими прочностными свойствами, чем холодной прокаткой из горячекатаной полосы. Так, можно, получать плющеную ленту малых размеров, имеющую временное сопротивление σ_Β до 3000 Н/мм². Срок службы заводных спиральных пружин, изготовленных из такой ленты с применением низкотемпературного отпуска ее после плющения, в несколько раз больше, чем пружин, изготовленных из закаленной и отпущенной ленты.

Плющеную ленту получают из проволоки в мотках массой до 1 т и более. Длина такой ленты, намотанной в моток или на катушку, достигает нескольких тысяч метров; длина же холоднокатаной полосы в рулоне значительно меньше. При переработке ленты на высокопроизводительных автоматах выгоднее использовать ее намотанной на катушках, вместимость которых выше, чем масса мотка; увеличение длины ленты на катушках выгодно также при использовании ее в электротехнической промышленности, в предварительно напряженных конструкциях гидропрессов.

Из плющеной ленты изготовляют пружины для автотракторной и авиационной промышленности, приборостроения, сельскохозяйственного машиностроения. Ее используют в качестве материала для изготовления пил, втулок мото-велоцепей, роликов, подшипников качения, каркасов для мягкой мебели. Примером удачного использования плющеной ленты может служить применение ленты для поршневых колец автомобильных и тракторных двигателей [5, 6]. Кольца из такой ленты обеспечивают равномерное смазывание стенок цилиндра, значительно уменьшают расход масла и топлива. Применение стальных поршневых колец взамен чугунных позволило значительно повысить долговечность деталей цилиндро-поршневой группы двигателей, упростить и полностью автоматизировать технологический процесс изготовления колец, ликвидировать трудоемкое литейное производство.

Плющеная бердная лента (для берд ткацких станков) характеризуется высокой точностью размеров, хорошей прямолинейностью и гладкими закругленными кромками. Это позволяет на бердах равномерно распределять нити по основе изготовляемой ткани, предотвращать задиры и обрывы нитей.

Плющеная лента малых размеров с жесткими допусками, высокими прочностными, упругими и вязкими свойствами незаменима в изготовлении заводных пружин наручных часов, будильников, фотоаппаратов. С организацией производства автомобилей "Жигули" и "КАМАЗ" в нашей стране освоен выпуск плющеной ленты новых видов, отличающейся высокой точностью и хорошим качеством отделки.

При холодной прокатке точных фасонных профилей, например заготовки для цельнометаллической пильчатой ленты, применяемой в текстильном производстве, процесс плющения является промежуточной стадией.

Технология изготовления плющеной ленты — сложный многостадийный процесс. Основные технологические переделы и операции, применяемые при ее изготовлении, следующие: 1) термическая обработка исходного металла — катанки или проволоки (в .том числе патентирование, нормализация, отжиг); 2) подготовка поверхности катанки или проволоки к волочению; 3) волочение; 4) плющение; 5) термическая обработка плющеной ленты (в том числе закалка с отпуском, отжиг); 6) шлифовка, полировка, колоризация и другие отделочные операции; 7) контроль и упаковка готовой продукции. Отдельные операции могут повторяться.