Температурные режимы обработки металлов давлением

РАЗДЕЛКА СЛИТКОВ И ПРОКАТА НА МЕРНЫЕ ЗАГОТОВКИ.

После устранения поверхностных дефектов на металле его можно подвергнуть разделке на мерные заготовки для последующей обработки.

Разделку металла на заготовки осуществляют кузнечной рубкой, резкой на пресс-ножницах, газово-кислородной резкой, резкой на дисковых и ножовочных

пилах и токарных станках, анодно-механической резкой, холодной ломкой, рубкой в специальных штампах и др. [1,3,5].

В производственной практике наибольшее распространение получили три первых способа разделки.

Кузнечная рубка относится к основным операциям свободной ковки. Она будет подробно рассмотрена позднее в отдельном разделе.

Резка на пресс-ножницах представлена схемой на рис. 11. Заготовка 1 диаметром d _ЗАГ по рольгангу 2 подается до упора 3 в размер l _ЗАГ. Прижимом 4 заготовка прижимается к нижнему ножу 7, закрепленному на столе пресс-ножниц 8. При ходе ползуна ножниц 5 вниз верхний нож 6 осуществляет отрезку заготовки заданных размеров.

Качественное осуществление процесса резки на пресс-ножницах будет иметь место в случае выполнения следующих обязательных условий.

1. Назначение оптимального зазора между верхним и нижним ножами, равного D _ОПТ=(1–3%)· d _ЗАГ/100%. При этом:

а) если фактический зазор между ножами будет равен оптимальному (D_ФАКТ=D_ОПТ), то плоскости скола, образующиеся в металле прутка от верхнего и нижнего ножей пресс-ножниц, совпадают, образуя гладкую плавную плоскость (рис.12а);

б) при большом зазоре между ножами (D_ФАКТ>D_ОПТ) в плоскости среза прутка появляется заусенец (рис.12б);

в) при малом зазоре между ножами (D_ФАКТ<D_ОПТ) в плоскости среза прутка появляется своеобразная «нашлепка» металла (рис.12в).

Наличие заусенца или «нашлепки» в плоскости среза заготовок при дальнейшей их ковке (торцовой осадке) может привести к браку поковок.

2. Выбор профиля режущей кромки ножа, соответстветствующего профилю разрезаемого проката. В частности, при резке проката круглого поперечного сечения радиус закругления режущей кромки ножей следует выбирать, руководствуясь рекомендацией R =(1,05-1,10)· d _ЗАГ/2 (рис. 13). Если радиус режущей кромки ножа будет меньше указанной величины, то на прутке и заготовке останутся следы боковых закусов, а если радиус будет больше, то заготовка в плоскости реза будет иметь существенно искаженный (раздавленный) профиль.

3. Выбор температуры нагрева разрезаемого прутка в зависимости от его материала (вида стали) и размеров поперечного сечения. Повышенная температура предотвращает появление торцовых трещин в плоскости разреза прутка и несколько снижает потребное усилие резки. Рекомендуемые значения температуры нагрева представлены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Рекомендуемая температура нагрева

Виды сталей по содержанию углерода и легирующих компонентов	Диаметр или сторона профиля прутка, мм
до 50	св. 50
Малоуглеродистые стали	Без подогрева
Среднеуглеродистые и низколегированные стали	450-500°С	500-550°С
Высокоуглеродистые и среднелегированные стали	500-550°С	550-600°С
Высоколегированные стали	550-600°С	600-650°С

4. Выбор пресс-ножниц по номинальной силе, соответствующей диаметру разрезаемого прутка. Отечественной промышленностью предусмотрен выпуск пресс-ножниц номинальной силой Р _Н = 400–16000 кН (ГОСТ 8248-80) для резки прутков диаметром = 40–250 мм при временном сопротивлении разрыву разрезаемого материала s_В=450МПа (табл. 5.2).

В случаях, когда s_В = s_Х¹450МПа, необходимо осуществлять пересчет диаметра разрезаемого прутка по формуле [1]:

, (1)

где d _Х – искомый диаметр прутка при сопротивлении разрыву материала s_Х, мм; d ₄₅₀ – диаметр прутка при сопротивлении разрыву s_В=450МПа.

Расчет усилия резки металла на пресс-ножницах может быть выполнен и по другой формуле [5]:

P = K·F· s_В·10^-6,

где Р – сила резки, МН; K =0,7–0,8 – коэффициент, учитывающий фактическую площадь среза разрезаемого проката и затупление режущих кромок ножей;

F =p· d ²/4 – площадь поперечного сечения разрезаемого прутка, мм².

В сравнении с другими способами разделки металла резка на пресс-ножницах характеризуется универсальностью, высокой точностью размеров получаемых заготовок и высокой производительностью.

Таблица 5.2		Таблица 5.2 (окончание)
номинальная сила пресс-ножниц Р Н, МН	диаметр разрезаемого прутка d, мм		номинальная сила пресс-ножниц Р Н, МН	диаметр разрезаемого прутка d, мм