Илемдеу өндірісінің технологиялық сұлбалары

Пышақтары параллель орналасқан қайшылар. Квадрат, тіктөртбұрыш және дөңгелек қималы ыстық металды блюмингтерде, слябингтерде және дайындамалық орнақтарда илемдегеннен соң оларды көлденең кесу үшін параллельді пышақтары бар қайшылар қолданылады. Бұл қайшылар сонымен қатар салқын металды көлденең кесуге де қолданылады, тек мұнда пышақ жүзінің пішіні кесілетін металдың көлденең қимасының пішінімен сәйкес келуі керек.

Бұл қайшылармен кесу кезінде пышақтың қозғалу жазықтығы (кесу жазықтығы) өзгеріссіз қылыпта болады. Қайшыға келетін металдың температурасы әдетте 800-1000 ⁰ шамасында болады. Салқын күйіндегі беріктік шегі σ_в=400÷500 МПа шамасында болатын көміртекті болаттар үшін аталған температурадағы беріктік шегі 100÷150 МПа; Салқын күйіндегі беріктік шегі σ_в=1000 МПа дейінгі легірленген болаттар үшін аталған температурадағы беріктік шегі 130÷180 МПа. Осыдан, қайшының типі мен сипатын таңдау барысында максимальды кесу күшін дұрыс анықтау үшін олардың тағайындалған міндетін ескеру қажеттігін байқауға болады.

Қайшының негізгі параметрлеріне мыналар жатады): ең үлкен кесу күші Р, пышақтың жүрісі Н, пышақтың ұзындығы L мен бір минуттағы кесіктер саны (қайшының өнімділігі) (сурет-4).

Құрылымы бойынша көлденең кесуге арналған параллель пышақты қайшыларды екі негізгі топқа бөлуге болады:

а) жоғарғы пышағы жылжымалы қайшы (жоғарғы жақпен кесу);

б) төменгі пышағы жылжымалы қайшы (төменгі жақпен кесу).

Жоғарғы жақпен кесу қайшысының құрылымы қарапайым. Бұл қайшының жұмыс істе принципі мынадай: төменгі пышақ қайшы тұғырына қозғалыссыз орнатылған; жоғарғы пышақ құралкүймешікке (сырғаққа) орнатылған және қосиінді немесе гидравликалық жетек көмегімен төмен қарай қозғала отырып металды кеседі. Металды кесуді қайшы артына тербелмелі рольганг орнатлығанда ғана жүзеге асыруға болатынын атап өткен жөн, бұл қондырғының жалпы құрылымын күрделілендіреді.

Төменгі немесе астыңғы жақпен кесу қайшыларында мұндай кемшіліктер жоқ, сондықтан олар кең қолданыс тауып отыр. Бұл қайшылардың жұмыс принципі төмендегідей: астыңғы пышақ құралкүймешікте (сырғақта) орнатылып, ол қосиінді немесе гидравликалық жетек көмегімен жоғары қарай көтеріледі; жоғарғы пышақ жоғарғы құралкүймешікте (сырғақта) орнатылған және ол да вертикаль бағытта жылжи алады.

Кесу процесі алдында пышақтар ашылып, металл рольганг бетімен олардың арасынан өтеді; бұл кезде астыңғы пышақ рольганг роликтері бетінің деңгейінен төмен орналасады да металл қозғалысына кедергі жасамайды. Содан соң металл белгіленген қалыпқа жеткенде тоқтатылып (жылжымалы таяныш көмегімен), жоғарғы пышақтың құралкүймешігі металмен жанасқанша түсіріледі; жоғарғы құралкүймешік қозғалысы тоқтаған соң астыңғы пышақтың құралкүймешігі жоғары қарай қозғала бастайды, сөйтіп металды кесу іскес асырылады.

Параллельді пышақты қайшылар жетек түрі бойынша екі типті болып жасалады: электрлі және гидравликалық жетекті.

Қиғаш пышақты (көлбеу қайшы) және дискілі қайшылар. Көлбеу қайшылар құрылымының екі типі белгілі: ашық және жабық.

Ашық типті қайшылардың қысқа пышақтары және бүйірлік ойығы бар бір тұғыры бар, сол арқылы кесілетін металл беріледі;

- бұл қайшыларды негізінен сортты металды салқын күйінде кесу үшін қолданады;

- мұнда пышақ пішіні кесілетін металл қимасының пішініне сәйкес келуі керек. Жоғарғы (жылжымалы) пышақ – еңкіш орналасқан, еңкіштік бұрышы 2–5 ⁰. (сурет-5).

Қайшының қолданылу мақсатына байланысты жабық типті қайшыларды құрылымы жағынан жоғарғы немесе төменгі жылжымалы пышақты қылып жасайды.

Жоғары пышағы жылжымалы қайшылар негізінен илемдеу цехтарында жеке немесе тоғын тізбекте орналасып, табақтарды қажетті өлшемдерге кесуде және табақтардың бүйір жиектерін қиюда қолданылады.

Төменгі пышағы жылжымалы қайшылар илемдеу орнағының рольгангтер тізбегіне немесе тілкемдерді кесу агрегаттарында, яғни тоғынды технологиялық тізбекке орнатылады; сонымен, бұл қайшылармен тек тілкемдерді көлденең табақтарға кесуге немесе ұзын тілкемдердің алдыңғы және артқы ұштарын қиюға болады; бұл жағдайда тілкемнің бүйір жақ жиектерін кесуді көлденең қайшыдан кейін орналасқан дискілі қайшымен жүзеге асырады.

Жоғарғы пышағы жылжымалы қайшыларда жоғарғы пышақ еңкіш, ал астыңғы пышақ горизонталь орналастырылады. Еңкіштік бұрыш кесу күшін азайту мақсатында кесілетін табақ қалыңдығына сәйкес 1-6⁰ шамасында алынады (табақ қалың болған сайын еңкіштік бұрыш та үлкен болады).

Астыңғы пышағы жылжымалы қайшының бұл пышағы түзу (ал үстіңгі пышақ еңкіш орналасқан) немесе еңкіш орналасқан (ал жоғарғысы түзу). Қайшыларды қолдану тәжірибесі үстіңгі пышағы еңкіш қайшылармен кескенде тілкем майысып, кесік қиғаш болып шығатынын көрсетті; астыңғы пышағы еңкіш қайшымен кесуде кесік түзу (перпендикуляр) болып шығады. Сондықтан астыңғы пышағы жылжымалы қайшыларда бұл қайшыны еңкіш орналастырады.

Пышақтардың материалы 9Х, 5Х2ВС, 55ХНВ, 55ХН2Ф таңбалы болаттар, шынықтырудан кейінгі қаттылығы 55 НRС.

Дискілі қайшы. Дискілі қайшыны кең тілкемдердің жиектерін және оларды ұзына бойы бірнеше енсіз тілкемдерге кесуге қолданылады.

Кесу сапасы жоғары бол үшін (қылаусыз түзу кесіктер алу үшін) дискілі қайшының пышақтарын ∆=1–3 мм радиалды қосарламамен орналастырған (тілкем неғұрлым қалың болған сайын пышақтардың қосарлану шамасы соғұрлым аз болады): h>10 мм болғанда қосарлану теріс шамалы және аздаған бүйірлік (горизонтальды) саңылаумен δ=(0,05–0,08) h қолданылады (қалыңдығы 0,2 мм төмен тілкемдерді кескенде пышақтарды саңылаусыз орналастырады). Диск қалыңдығын 0,06-0,1D шамасында қабылдайды. Пышақтар термоөңдеуден кейінгі қаттылығы 60НRC маркасы 5ХВС хромвольфрамды болаттан жасалады; пышақтардың үшкірлену бұрышын 90 ⁰ қылып алу қабылданған.

Егер дискілі пышақтардың центрі тік жазықтықта орналасса, онда тілкем пышақтардан шыққанда аздап жоғары қарай иіледі, ал кесілген бүйір жиектері алдымен горизонталь бағытта, содан соң ауырлық салмағының әсерімен төмен қарай түседі. Тілкемді кескеннен кейін түзу шығу үшін жоғарғы пышақты қозғалыс бағыты бойынша астыңғы пышаққа қарағанда ығыстырып орналастырады; кесілген жиектер үлкен бұрышпен төмен қарай бағытталады (сондықтан жиектерді турау және жиектерді орау жабдықтары қайшы деңгейінен төмен орнатылады).

Дискілі қайшымен тілкемді кесу барысында кесілген жиектерді қайшыдан (қалдықтар) екі тәсілмен тазартады:

1) арнайы жиекорағыштардың атанағына жиектерді орау арқылы;

2) жиектерді қысқа тілімшелерге кесіп, арнайы қорапқа жіберіп отыру арқылы.

Бірінші тәсіл өте жұқа (қалыңдығы 0,5 мм дейінгі) тілкемдерді кесу кезінде қолданылады. Екінші тәсілде кесілген жиектерді қарапайым құрылымды айналмалы қайшы (жиектурағыш) көмегімен турап кеседі.

Қалыңдығы 25 м дейінгі табақтар мен тілкемдердің бүйір жиектерін кесу үшін жиектурағыш қайшымен бір жиынтықта жасалған дискілі қайшы қолданылады.

Айналмалы әрекетті қайшылар. Айналмалы әрекетті қайшылар металды оның жоғары жылдамдықпен қозғалысы кезінде кесуге арналған.

Көпшілік жағдайда бұл қайшылардың жұмысқа қабілеттілігі илемдеу орнағының өнімділігін анықтайды (мысалы, үздіксіз дайындамалық орнақ).

Төменде айналмалы әрекетті қайшылардың мынадай негізгі типтері қарастырылған: атанақты, қалқымалы қосиінді, маятникті және т.б. иінтіректі-қосиінд.

Атанақты (екіатанақты) қайшылар құрылымы жағынан қарапайым және пайдалануда сенімді. Олар қалыңдығы 30 мм дейінгі кең болат тілкемдерді ыстықтай кесуде, қалыңдығы 3 мм дейінгі болат тілкемдерді суықтай кесуде және майда сортты пішіндерді ыстықтай кесуде кеңінен қолданыс тауып отыр.

Бұл қайшылардың құрылысы мен жұмыс істеу принципі мынадай тәртіппен атқарылады7

Екі атанаққа пышақтар радиальды бекітілген (әрбір атанақа бір-бірден немесе бірнешеден). Тілкем үздіксіз қозғалыста болады және ол қайшыға беріс роликтерімен (немесе үздіксіз онақтардың соңғы қапастарының пішінбіліктерімен) тұрақты жылдамдықпен v_р= v_n беріледі. Үстіңгі және астыңғы пышақтар кездескенде тілкемді кесу іске асырылады. Кесілген тілкем бөліктерінің арасын ажырату үшін қайшыдан кейінгі орналасқан роликтердің жылдамдығы қайшы алдында орналасқан роликтер жылдамдығынан артық болуы керек.

Атанақ тұрақты жылдамдықпен бірқалыпты айналатын болғандықтан және айналмалы массаның толық теңгерілуіне байланысты бұл қайшылар металдың 15 м/с және одан да жоғары жылдамдықпен қозғалуы кезінде кесуге мүмкіндік береді. Бірақ-та бұл қайшылардың мынадай кемшіліктері де бар:

1) пышақтардың кесуші жиектерінің қозғалыс траекториясы шеңберлер, сондықтан пышақтардың горизонтальды қозғалыстағы тілкеммен кездесуі кезінде кесу айнымалы бұрышпен жүргізіледі және тілкемдегі кесу жазықтығы вертикальды болмайды. Бірақ бұл кемшілік жұқа тілкемдерді кесу кезінде елеулі әсер етпейді;

2) тілкемді кесу параллельді қайшылармен іске асырылады, яғни оның бүкіл ені бойына бір мезгілде үлкен кесу күші динамикалық әсермен түсіріледі.

Қорытынды
Илемдеу өндірісі – бұл илемдеу өнімінің сапасын және илемдеу цехының техник-экономикалық көрсеткішін анықтайтын бір бірімен кешенді байланыста болатын технологиялық қайта өңдеулер. Илемдеу өндірісінің дамуы жаңа, едәуір жетілдірілген қыздыру, илемдеу және таза өңдеу жабдықтарын қолдануға негізделген. Осы жабдықтар жылдамдығы жоғары және жұмысының режімі қарқынды болатын бір қатар технологиялық процестердің және операциялардың ағынды болуымен сипатталуы қажет. Илемдеу өндірісінде технологиялық процестің шешуші бағыты болып өндірістік процесті кешенді механизациялау, өнімнің түржиынын кеңейту, оның сапасын жақсарту және металдан экономды түрде өнім жасау саналады. Қара және түсті металдардан өндірісте илем шығаратындығын оқулықтарда айтылып жатыр. Бірақта болаттан илемді өндіру басым болып келеді. Түсті металдар мен қорытпалардан илемді шығарған кезде шығарылатын өнімнің көлемінде үлкен үлесті қаңылтыр илемдеу өндірісі алады. Дайындаманың көлденең қимасын азайтып оған керекті пішінді беру үшін бастапқы дайындаманы илемдеу орнағының айналатын пішінбілігімен жаншитын пластикалық өңдеудің бір түрін илемдеу деп айтады. Илемдеудің мынандай үш негізгі тәсілдері бар: ұзына бойлы, көлденең және көлденең-бұрандалы. Ұзына бойы илемдеген кезде дайындаманы деформациялау әр түрлі бағытта айналатын пішінбіліктер арасында іске асырылады. Илемдейтін пішінбіліктер, ал тағы да өңделетін дайындамалар осьтері параллельді екені (немесе кішкентай бұрышпен қилысатыны) көлденең илемдеудің қарапайым сұлбасынан көрініп түр. Көлденең илемдегенде қапастағы екі пішінбілікте бір бағытта айналады, ал көлденең қимасы дөңгелек дайындама кері бағытта айналады.

Пайдаланылған әдебиеттердің тізімі
1 Технология прокатного производства. В 2 – х книгах . Кн. 1. Справочник: Беняковский М. А., Богоявленский К. Н., Виткин А. И. и др. М. Металлургия, 2011. 440 с.

2. Технология прокатного производства. В 2 – х книгах . Кн. 2. Справочник: Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. М. Металлургия, 2001. 423 с.