Производство машиностроительных профилей

Фасонные профили, широко применяемые в машиностроении, получают не только прокаткой, но и прессованием, волочением, профилированием листового материала.

При прессовании (рис. 3.20) металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие. При движении пуансона 1 с пресс-шайбой 5 металл заготовки 2 выдавливается в зазор между матрицей 3 и иглой 4. Исходной заготовкой является слиток или прокат.

Прессованием изготавливают изделия из цветных металлов и сплавов, из углеродистых сталей 20, 35, 45, 50, конструкционных и нержавеющих сталей типа Х18Н9Т и др.

Рис. 3.1. Схема прессования полого профиля

Прессуют трубы с внутренним диаметром 30...160мм, со стенкой толщиной 2...10мм, другие профили с размерами поперечных сечений до 200мм.

Точность прессованных профилей выше чем прокатанных, а некоторые сложные профили не могут быть получены другими видами обработки металлов давлением (рис.3.21).

К недостаткам прессования относятся большие отходы металла - часть металла (пресс - остаток) остается в контейнере, а также сопутствующие процессу значительные усилия, действующие на инструмент.

а б в Рис. 3.2. Примеры профилей получаемых: а – прессованием; б – волочением; в - прокаткой

Волочение состоит в протягивании заготовки из прокатанных или прессованных прутков, труб, находящихся в холодном состоянии, через сужающееся по ходу движения отверстие в инструменте. Величина деформации, оцениваемая отношением полученной длины к исходной, не превышает 1,25...1,45. Обычно для получения требуемых профилей (рис.3.21) необходимо несколько переходов, которые осуществляются протягиванием через ряд постепенно уменьшающихся по величине отверстий; при этом для восстановления пластичности упрочненный волочением металл подвергают рекристаллизационному промежуточному отжигу.

Особенно широко применяют волочение при производстве проволоки, которую получают этим способом в широком диапазоне диаметров: от 0,002мм до 10мм и с высокой точностью: стальная проволока диаметром 1,0...1,6мм имеет допуск 0,02мм.

Фасонные тонкостенные профили (рис.3.21в) легкие и достаточно жесткие получают методом профилирования листового материала в холодном состоянии. Процесс заключается в постепенном изменении формы поперечного сечения плоской заготовки до требуемого профиля при последовательном прохождении полосы или ленты через несколько пар вращающихся фигурных роликов, т.е. происходит последовательная гибка плоской заготовки.

Заготовкой при изготовлении гнутых профилей может быть лента или полоса из стали или цветных металлов толщиной 0,3...10мм. Применение гнутых профилей перспективно, т.к. при одних и тех же прочностных свойствах они на 25...30% легче горячекатанных.