1) Валки; 2) заготовка; 3) оправка
При продольной прокатке (рис. 3, а) заготовка 2 деформируется между двумя валками 1, вращающимися в разные стороны, и перемещается перпендикулярно к осям валков.
При поперечной прокатке (рис. 3, б) валки 1, вращаясь в одном направлении, придают вращение заготовке 2 и деформируют её.
При поперечно-винтовой прокатке (рис. 3, в) валки 1 расположены под углом и сообщают заготовке 2 при деформировании вращательное и поступательное движения.
Сортамент проката
Металл, подвергнутый обработке давлением (прокатке), называется прокатом. Форма поперечного сечения прокатанной продукции называется ее профилем. Совокупность форм и размеров профилей, получаемых прокаткой, называют сортаментом. Весь сортамент изготавливается в соответствии с ГОСТом. Сортамент прокатываемых профилей разделяется на четыре основные группы: сортовой прокат, листовой, трубы и специальные виды проката.
Сортовой прокат (рис. 4) делят на профили простой геометрической формы (квадрат, круг, шестигранник, прямоугольник) и фасонные (швеллер, рельс, угловой и тавровый профили и т.д.). Круглую и квадратную сталь прокатывают соответственно с диаметром или стороной квадрата 5-250 мм; шестигранную – с диаметром вписанного круга 6-100 мм; полосовую – шириной 10-200 мм и толщиной 4-60мм.
Листовой прокат используют в различных отраслях промышленности. Листовая сталь подразделяется на автотракторную, трансформаторную, кровельную жесть и т.д. Листовой прокат разделяют на толстолистовой (толщиной 4…160 мм) и тонколистовой (толщиной менее 4 мм). Листы толщиной менее 0,2 мм называют фольгой.
Прокатка может вестись в горячем и холодном состоянии. При горячей прокатке температура металла составляет 950…1300 0С.
Рисунок 4. Профили сортового проката
Трубный стальной прокат подразделяется на бесшовный и сварной. Бесшовные трубы изготавливают с наружным диаметром от 5 до 650 мм при толщине стенок 0,5…160 мм из углеродистых и легированных сталей. Сварные трубы с наружным диаметром 5…2500 мм с толщиной стенки 0,5…16 мм из углеродистых и низколегированных сталей.
Трубы подразделяются по их назначению: общего назначения, котельные, паро- и газопроводные, бурильные, крекинговые и др.
Специальный стальной прокат включает в себя продукцию законченной формы, например, бандажи железнодорожных колес, зубчатые колеса, шарики для шарикоподшипниковой промышленности. Периодические профили с периодически изменяющейся формой и площадью поперечного сечения вдоль оси заготовки (рис. 5), например, заготовка вагонной оси, шатуны моторов, полуоси машин, арматурная сталь для железобетонных изделий.
Рисунок 5. Периодические профили
Инструмент прокатки
Инструментом прокатки являются валки, с помощью которых обрабатываются слитки и другие заготовки. Валки бывают гладкие (рис. 6, а) для прокатки листов, лент; ступенчатые для прокатки полосовой и обручной стали и ручьевые (рис. 6, б) для получения сортового проката.
Рисунок 6. Типы прокатних валков
Валки состоят из следующих элементов: бочки 1 (рабочая часть валка может быть гладкая, ступенчатая, с ручьями), шеек 2 и трефы 3.
Шейки валков вращаются в подшипниках, которые у одного из валков могут перемещаться специальным нажимным механизмом для изменения расстояния между валками и регулирования взаимного расположения их осей.
Трефы предназначены для соединения валка со шпинделем.
Профиль вреза на боковой поверхности валка называется ручьём. Ручей верхнего и нижнего валков в совокупности образуют калибр. На каждой паре валков размещают несколько калибров, форма которых зависит от прокатываемого профиля.
Сложные профили проката получают последовательными пропусками металла через серию калибров; для рельсов число калибров равно 9, для балок – от 9 до 13 и т.д.
Разработку системы последовательных калибров, обеспечивающих получение заданного профиля и размеров проката из выбранной заготовки, называют калибровкой (рис. 7).
Валки изготавливают из чугуна и стали.
Рисунок 7. Система последовательных калибров для получения балки