Технология и оборудование поперечно-клиновой прокатки

Клушин В.А, Рудович А.О.

Минск: ФТИ НАН Беларуси, 2010 г.

Глава 1. ТЕХНОЛОГИЯ ПОПЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ ПРОКАТКИ

Разработку технологии ПКП следует начинать с выбора схемы прокатки.

1.1. Выбор схемы прокатки

Плоскоклиновая схема наиболее перспективна при изготовлении с частыми переналадками большой номенклатуры высокоточных деталей сложной конфигурации, валковая (как более производительная) при массовом производстве одного-двух изделий, особенно коротких, с относительно невысокими требованиями к их точности [3].

Станы, использующие валковую схему, осуществляют прокатку поковок диаметром до 35 мм и длиной 70—100 мм из прутковой заготовки без остановки валков и с остановкой валков при прокатке поковок диаметром 45—50 мм и длиной 400-500 мм. Точность поковок, прокатанных на валковых станах, усредненно оценивается по диаметральным размерам — 1,5 % диаметра исходной заготовки — и по линейным размерам - 0,5 % длины прокатываемой ступени [4].

Если надо изготовить прокатанную заготовку (поковку), максимально приближенную по размерам и шероховатости поверхностей к готовой детали, то следует остановить свой выбор на плоскоклиновой схеме прокатки.

1.2. Выбор оборудования поперечно-клиновой прокатки

При выборе оборудования ПКП следует сделать технико-экономический сравнительный анализ реально работающего в производстве оборудования и рассмотреть предложения фирм-производителей по его совершенствованию и сервисному обслуживанию.

Что гарантирует высокое качество прокатки?

Повышение размерной точности прокатки достигается благодаря нагреву заготовок в заданном узком, контролируемом интервале температур, минимизации времени термодинамической стабилизации прокатной клети, повышению жесткости конструкции стана с одновременным улучшением технологичности изготовления и сборки прокатной клети, увеличению направляющей базы ползуна и использования в качестве направляющих стандартных силовых опор качения [5].

Высокая точность прокатываемых изделий на станах с плоским клиновым инструментом обеспечивается высокой точностью изготовления инструмента, оптимальной твердостью его рабочих поверхностей, автоматизированной установкой и зажимом верхней и нижней инструментальных плит по стыковым поверхностям стана, гарантирующим идеальную выставку гравюр верхнего и нижнего инструмента относительно друг друга.

Указанные пути повышения точности прокатываемых поковок реализованы в машинах ПКП серий WRM, WRL и WRL ΤΝ (производитель - компания «АМТ инжиниринг», Республика Беларусь) [6-9].

Машины серии WRL предназначены для изготовления в автоматизированном режиме поковок типа тел вращения методом холодной, полугорячей (500-700 °С) и горячей (1000-1250 °С) прокатки.

Полугорячая прокатка целесообразна, когда необходимо получать поковки (готовые детали) с окончательной поверхностью или с минимальными припусками под дальнейшую механическую обработку (шлифовку). Точность размеров и качество прокатываемых поверхностей незначительно уступает значениям, достигаемым холодной прокаткой.

Горячая прокатка позволяет получать поковки сложной геометрической формы, с большим количеством переходов и степенью обжатия 4-5 за один рабочий ход машины. Точность размеров и качество прокатываемых поверхностей определяются более широкими полями допусков, чем при холодной и полугорячей прокатках и, как правило, требуют дальнейшей механической обработки.

Машины этой серии характеризуются наличием одного (верхнего) подвижного инструмента. Ползун в машине установлен на роликовых опорах качения с автоматической выборкой зазора, что обеспечивает минимальные потери на трение и отсутствие зазоров в направляющих при нагреве ползуна в процессе прокатки. Все элементы машин, контактирующие с горячей заготовкой, имеют интенсивное охлаждение, что сводит до минимума время термодинамической стабилизации процесса. Пирометр, адаптированный к условиям наличия окалины на предварительно нагреваемой исходной заготовке, позволяет с высокой точностью контролировать заданный температурный интервал прокатки, что способствует повышению точности прокатываемых поковок. Модельный ряд изготавливаемых машин этой серии представлен в табл. 1.1.