Проектирование заготовок из машиностроительных

Профилей проката

В машиностроении прокат применяют либо в качестве исходной заготовки для получения поковок, либо для непосредственного изготовления деталей, когда их конфигурация соответствует форме сортового материала. В металлургической промышленности, преимущественно к металлопрокату, применяется термин сортамент - совокупность прокатных профилей, отличающихся по форме и размерам. Сортамент проката включает 4 группы изделий: листовой – листы, ленты; сортовой – прутки, балки, рельсы; трубный – трубы бесшовные и сварные; специальный (фасонный) – вагонные и зубчатые колеса, периодические и гнутые профили, биметаллы.

Валы и оси составляют 10…13% в общем объеме производства деталей машин. По технологическому признаку валы и оси делятся на гладкие и ступенчатые, цельные и пустотелые, валы с фланцами, гладкие шлицевые валы и валы-шестерни, а также комбинированные. По длине L валы делятся на четыре группы: 1 группа – L ≤ 150 мм; 2 группа – L = 150…500 мм; 3 группа – L = 500…1200 мм; 4 группа – L > 1200 мм. Валы 3 и 4 групп составляют 85% общего числа валов. По отношению длины L и среднего диаметра D валы делятся на жесткие (L/ D ≤ 8…12) и нежесткие (L/ D >12). Гладкие валы и оси, ступенчатые валы с небольшим (до 15…25%) перепадом между наибольшим и наименьшим диаметрами изготавливают из круглого проката независимо от типа производства. Однако, если КИМ ниже 0,65…0,75, прокат необходимо обрабатывать давлением, приближая конфигурацию заготовки к форме готовой детали.

Обобщенный критерий целесообразности использования проката в качестве заготовки для деталей переменного сечения имеет вид:

,

где М_д, М_пр, М_ш – соответственно масса детали, масса заготовки из проката и масса штампованной заготовки.

Если указанное соотношение не выполняется, целесообразно применять штампованную заготовку. В табл. 4.1 приведены основные стандарты на сортаменты сортового проката, проката из цветных металлов и сплавов и продукцию прессования.

Таблица 4.1

Основные стандарты на продукцию проката

Наименование проката	Номер ГОСТа*^1
Сортовой круглый горячекатаный стальной	2590-06
Сортовой круглый калиброванный	7417-75
Сортовой квадратный горячекатаный	2591-88
Сортовой шестигранный горячекатаный	2879-88
Полосовой горячекатаный	103-76
Квадратный калиброванный	8559-75
Шестигранный калиброванный	8560-78
Трубный горячекатаный	8732-78
Трубный холоднокатаный и холоднотянутый	8734-75
Тонколистовой горячекатаный	19903-74
Тонколистовой холоднокатаный	19904-90
Поперечно-винтовой	8320-83
Листы латунные	931-90
Листы из алюминия и алюминиевых сплавов	21631-76
Прутки бронзовые круглые прессованные	1628-78
Прутки латунные круглые, квадратные, шестигранные	2060-73
Прутки из алюминия и алюминиевых сплавов круглые, квадратные, шестигранные прессованные	21488-76

*1 – две последние цифры номера ГОСТов могут быть изменены при пересмотре стандартов.

Разделка проката на штучные заготовки

Перед резкой на штучные заготовки круглый прокат диаметром менее 30 мм подвергают правке на правильно-отрезных станках. Штучные заготовки получают резкой на сортовых ножницах, ломкой в штампах-хладноломах, резкой на металлорежущих станках, дисковых и ножовочных пилах, кислородной резкой. В табл.4.2 приведено сравнение способов разделки прутка на штучные заготовки по производительности и расходу металла в баллах; увеличение балла свидетельствует об ухудшении показателя.

Таблица 4.2

Сравнение способов разделки прутка на штучные заготовки

Способ резки проката	Характеристика способа
По производи-тельности	По расходу металла	Точность длины заготовки, мм (±)
На сортовых ножницах			0,8…4,5
На хладноломах			1,0…3,5
Дисковыми пилами			0,8…2,5
Абразивными кругами			0,5…1,5
Приводными ножовками			0,8…2,5
Анодно-механическая			0,1…0,5
Кислородная			1,0…3,0

 

В последние годы широкое распространение получили гидроабразивная, лазерная и плазменная резка металла на штучные заготовки.