Характеристика заготовительного производства и применяемое оборудование

Заготовительные цеха по выпуску заготовок подразделяют на мелкие 20 000−50 000 т/год, средние — до 100 000 т/год и крупные — более 100 000 т/год. В их состав входят:

• • производственные отделения раскроя проката на заготовки мерной длины, правки и обдирки прутков;
• • вспомогательные службы: мастерские для межремонтного обслуживания оборудования, оснастки и инструмента;
• • склады металла, заготовок, инструмента, огнеупоров, металлоотходов, а также кладовые вспомогательных материалов и инструмента.

В заготовительных цехах с массовым и крупносерийным производствами используется прессовое оборудование, образующее линии продольной или поперечной резки (рис. 6.5 и 6.6).

Рис. 6.5. Линия поперечной резки.

Рис. 6.6. Линия продольной резки.

Достаточно часто для отрезки полосового, сортового и фасонного проката используют резку на гильотинных и комбинированных ножницах (рис. 6.7 и 6.8).

Рис. 6.7. Гидравлические гильотинные ножницы.

Рис. 6.8. Пресс-ножницы комбинированные.

Прутки режут в холодном и нагретом состояниях. В холодном состоянии можно резать заготовки из стали с? в = 450 МПа и диаметром до 300 мм. Практика показала необходимость нагрева перед резкой прутков (относительно больших диаметров) из легированной стали и с повышенным содержанием марганца и хрома. Это вызвано тем, что при их резке в холодном состоянии в местах излома образуются трещины, приводящие к получению дефектных поковок. Прутки нагревают до 400−500°С в зависимости от предела прочности стали, из которой они изготовлены. Для нагрева применяют пламенные печи и электрические печи сопротивления. Наиболее экономичными и распространенными являются пламенные печи, работающие на газовом топливе.

Прутки диаметром до 60 мм из стали с? в < 450 МПа рекомендуется резать на кривошипных прессах. При массовом и крупносерийном производстве заготовок кривошипный пресс должен быть оснащен механизированным стеллажом и механизмом для автоматической подачи прутка в штамповочное пространство.

Для резки проката и обжатых заготовок из цветных и черных металлов при мелкосерийном производстве применяют механические пилы или отрезные дисковые станки (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Дисковые пилы.

В зависимости от диаметра заготовки режут отдельные прутки или одновременно нескольких прутков, собранных в пачку. Длина отрезаемой заготовки в пределах длины исходного прутка не ограничивается.

Отрезные ножовочные станки с возвратно-поступательным движением ножовочного полотна применяют для резки заготовок небольших и средних сечений при мелкосерийном или единичном изготовлении заготовок. Особенно часто их применяют для резки трубных заготовок (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Ножовочный станок.

Скорость резания зависит от механических свойств разрезаемого металла и для среднеуглеродистой стали составляет 0,25−0,7 м/с. При изготовлении заготовок из жаропрочной стали (из которых потом получают поковки на электровысадочных машинах) их торцы должны быть абсолютно ровными, без заусенцев. Такое требование может быть соблюдено при резке прутков на дисковых пилах с абразивным диском (рис. 6.11). Подобные станки применяют для резки прутков диаметром до 200 мм. Абразивный диск бывает диаметром до 300 мм при толщине до 2 мм; его окружная скорость 2,0−2,5 м/с.

Рис. 6.11. Пила с абразивным диском.

Трубоотрезные станки применяют для резки толстостенных труб на заготовки мерной длины для последующей штамповки или прокатки на кольцепрокатных станах.

Механизация резки включает следующие процессы: подачу прутков или блумов со склада к ножницам, подачу прутка до упора машины, уборку заготовок на склад полуфабрикатов заготовительного цеха или отделения.

Так, у крупных ножниц при горячей резке прутков механизируют следующие операции: подачу прутков на стеллаж, загрузку нагревательной печи, выдачу нагретых прутков на роликовый конвейер, перенос прутков на линию резки до упора ножниц, резку заготовок, выдачу нарезанных заготовок. В тех случаях когда заготовки режут в холодном состоянии, у ножниц рядом с рольгангом устанавливают стеллажи.

При массовом и крупносерийном производстве прутки на заготовки мерной длины диаметром до 20 мм режут в автоматических агрегатах. Современные автоматические отрезные станки (рис. 6.12) позволяют благодаря V-образным губкам тисков резать одновременно две, четыре, шесть или девять заготовок (в зависимости от диаметра). На станках установлена система дозированной смазки, которая обеспечивает отсутствие царапин на прутках.

Рис. 6.12. Автоматический дисковый отрезной станок колонного типа.

В современном заготовительном производстве все большее применение находят ленточнопильные станки, обеспечивающие высокую производительность и качество реза. Они предназначены для разрезки практически всех основных материалов: легких сплавов, цветных металлов, конструкционных, высоколегированных, нержавеющих и быстрорежущих сталей, высокопрочных чугунов. Большой выбор пил с различной геометрией зуба обеспечивает потребности в разрезке, как сплошных прутков большого диаметра, так и тонкостенных коробчатых конструкций.

Точность заготовок по длине при резке на дисковых пилах, ленточных и ножовочных механических станках зависит от диаметра и длины заготовки, а также характеристик оборудования.

Конкретные методы получения заготовок рассматриваются и раскрываются в следующих главах.