Представиться системе:

Разделы


Прокатка и вальцовка


Прокатка — вид обработки металлов дав­лением, при котором металл, проходя между вращающимися валками, изменяет форму и размеры. Прокатка — непрерывный процесс, т.е. профиль прокатываемого металла изменяется по всей длине проката. Профилем про­ката называют поперечное сечение прокатан­ного металла.

Вальцовка — это местная прокатка, т.е. прокатка ограниченного участка слитка или другого вида заготовки.

В производстве ювелирных изделий при­меняется только холодная листовая и про­фильная прокатка. В условиях ювелирных за­водов, фабрик и мастерских используются двухвалковые прокатные вальцы с электриче­ским и ручным приводом, рассчитанные на сравнительно небольшие заготовки.

В целях повышения пластичности слитков драгоценных металлов перед прокаткой их подвергают проковке, причем золотые и се­ребряные сплавы в холодком состоянии, пла­тиновые — в горячем. Небольшие слитки про­ковывают вручную (молотком на наковаль­не), а слитки больших размеров — на ковоч­ных прессах. После этого слитки отжигают.

В качестве прокатного оборудования ис­пользуются вальцы. Это станок с двумя вал­ками и устройствами, обеспечивающими вра­щение валков (навстречу друг другу) и ре­гулировку зазора между ними. На вальцах с ручным приводом вальцуют и прокатывают мелкие заготовки и припой при индивидуаль­ном изготовлении ювелирных изделий.


Вид выходящей заготовки зависит от фор­мы валков. Валки цилиндрические с гладкой поверхностью служат для прокатки листов, слитков в листы (ленты), прутков, проволоки на плоскость (расплющивание).

Валки профильные представля­ют собой цилиндры с вырезами (желобками) различных профилей по окружности валка. Каждый вырез на валке носит название ру­чей. Каждая пара профильных валков образует систему калибров. Калибром назы­вают просвет, образованный двумя ручьями совмещенных валков. Правила последователь­ного расположения калибров на валках назы­вают калибровкой валков. В произ­водстве ювелирных украшений нашли приме­нение два вида калибров: квадратный и сег­ментный. Квадратный ка­либр — образован двумя прямоугольными равнобедренными треугольниками (при совмещении валков). Квадратная калибровка валков обеспечивает прокатку слитков до про­волоки нужного сечения. Сегментный калибр — образован профильным валком с ручьями овального профиля (разных радиу­сов) и гладким валком (без ручьев). Сегмент­ная калибровка позволяет получить заготовку для обручальных колец различной ширины и заготовку для деталей других колец.

При прокатке металл, проходя между дву­мя валками, подвергается деформации, кото­рая заключается в уменьшении высоты по­лосы, уширении полосы (для листовой про­катки) или в уменьшении профиля (для про­фильной прокатки). И в том и в другом случае изменяется форма проката и увеличива­ется его длина. В валки металл втягивается силами трения, которые создаются на поверх­ности соприкосновения металла с валками под влиянием давления, возникающего при обжа­тии полосы по высоте. Но металл деформируется не одновременно по всей длине полосы, а только в том участке, где происходит об­жатие. Этот участок называется зоной деформации и определяется объемом между площадью начального касания метал­ла валков и площадью, проходящей по про­дольной оси валков по линии центров.


Деформация металла при прохождении его между валками неравномерна и зависит от степени обжатия (разницы между толщиной полосы и зазором между валками). При ма­лых степенях обжатия наблюдается только поверхностная пластическая деформация, вследствие чего поверхностные слои металла имеют большую напряженность и скорость растекания их меньше скорости растекания средних слоев.

При прокатке с сильным обжатием дефор­мация проникает на всю глубину металла, а средние слои его имеют большую напряжен­ность, а следовательно меньшую скорость те­чения. Разница в скоростях растекания раз­ных слоев прокатываемого металла вызывает неравномерность напряжений, а значит нерав­номерность деформации. Неравномерность деформации наблюдается и по ширине по­лосы — на боковых гранях полосы деформа­ция менее глубока, чем посередине.


Разность напряжений, а следовательно скорость течения металла, может привести к боковым надрывам, складкам, к разрыву поло­сы с конца (образованию «усов»). Разность напряжений снимается отжигом заготовки.


Прокатка слитков, прутков, лент и других заготовок на электромеханических вальцах требует определенной подготовки. Убедив­шись в исправности станка, регулировки опорного стола и, при надобности, боковых направляющих (щечек), производят регули­ровку зазора между валками. В современных универсальных вальцах имеется делительный диск, по которому можно определить расхождение валков. В вальцах более ранней конст­рукции и в вальцах с ручным приводом ре­гулировка зазора определяется на глаз, с не­которым запасом в большую сторону. Если валки покрыты временной антикоррозионной смазкой, ее снимают и вальцы включают.

Если заготовка короткая, ее кладут на опорный стол целиком, если заготовка длин­ная — на опорный стол помещают головной конец. Подавать заготовку малых размеров к валкам рукой чрезвычайно опасно, поэтому для подачи пользуются деревянным клино­видным упором. Большие заготовки подаются рукой, на безопасном расстоянии, до захвата их валками. Дальнейшее движение заготовки обеспечивают сами валки. Если после первого прохода заготовка имеет горизонтальное ис­кажение, значит регулировка параллельности валков недостаточна, вальцы выключают и ре­гулируют. А если видимых горизонтальных искажений нет — процесс продолжают.

В большинство случаев достижение нуж­ных размеров осуществляется многократными прохождениями заготовки между валками, но если есть возможность достичь заданных раз­меров за один проход, то предварительно запускают небольшой (пробный) участок заго­товки, по которому определяют необходимый размер. В процессе прокатки постоянно просматривают ребра заготовки и, если замечают тенденцию к растрескиванию, ее подвергают дополнительному отжигу.

Прокатка прутковой заготовки в проволо­ку в профильных валках квадратного калиб­ра производится вращением прутка после ка­ждого прохода на 90° вокруг продольной оси. Таким образом, стороны квадрата (заготовки) попеременно попадают под вертикальное об­жатие валками. При этом обжатие должно быть таким, чтобы па ребрах, находящихся в данный момент в горизонтальном положении, не образовался облой (слой металла, выступа­ющий за пределы контура полуфабриката); в противном случае заготовка отходит в брак, который можно исправить только опиливани­ем облоя.

Прокатка в профильных валках фасонной (сегментной, прямоугольной, рисунчатой) ка­либровкой по чистовому размеру проводится всегда за один проход. Заготовку для нее предварительно прокатывают до определенно­го сечения.

Вальцовку осуществляют только на валь­цах с ручным приводом. Кстати, в ювелирной практике нет резкого разграничения между процессами прокатки и вальцовки, и все опе­рации, производимые на вальцах с ручным приводом, называют вальцовкой. Несмотря на то что вальцовка — процесс заготовительный, выполняется он уже в монтировочном цикле изготовления ювелирных изделий непосредст­венно ювелирами. Заготовка, предназначенная для вальцовки, нарезана поштучно, и на ней отмечены участки, форма которых должна быть изменена. Зазор между валками уста­навливается по сечению заготовки; нужное обжатие задается постепенным поджатием валка штурвалом. Если участок должен быть расширен — задается большее обжатие, если удлинен — меньшее. При приближении размера провальцованного участка к заданному заготовку промеряют после каждого обжатия.

К работе на вальцах допускаются лица, знающие правила пользования данным стан­ком и правила техники безопасности. Особую опасность представляют вальцы с электрическим приводом. При работе на них категори­чески запрещается сопровождать руками заготовку вплоть до валков, исправлять на ходу перекосившуюся на входе заготовку. Рукава халата вальцовщика должны быть плотно за­стегнуты или закатаны. Во избежание порезов рук но разрешается пользоваться рукой как направляющей, пропускать через нее заготов­ку с острыми ребрами. Для изменения поло­жения заготовки или при обнаружении неполадок в станке его обязательно выключают.

 

Источник: В.И. Марченков «Ювелирное дело», Москва, 1975г.


Информация представлена на сайте исключительно для ознакомления.
Организаторы сайта не несут ответственности за последствия использования данных, указанных на сайте. Авторские права на статьи принадлежат их авторам. Мнения авторов статей необязательно совпадают с мнением и точкой зрения организаторов сайта.