• Image 01
  • Image 02
  • Image 03
  • Image 04
  • Image 05
  • Image 06
Уважаемые покупатели! ВНИМАНИЕ: ООО "Ейский металл" дилеров и представительств не имеет! Все цены на представленную продукцию актуальны.

Разделка исходных материалов на заготовки

резка
дисковая пила
плазменный резак

Металл на мерные заготовки разрезают на токарно-винторезных станках, механических ножовках, дисковыми пилами, на ножницах и в штампах, анодно-механическим и другими способами. Применяют также ломку в хладноломах, кислородную и плазменную резку.

Механические ножовки применяют для резки прутков диаметром или стороной квадрата до 220 мм. На механических ножовках можно также разрезать пачки прутков небольших сечений.

Рис. 1. Стационарная механическая ножовка
Стационарная механическая ножовка состоит из чугунной станины 1 со столом 2 и хоботом 4. Хобот служит направляющей пильной рамы 3, в которой закреплено ножовочное полотно 5. Рама приводится в движение электродвигателем 8. Вместе с рамой ножовочное полотно 5 совершает возвратно-поступательное движение и разрезает закрепленную на столе заготовку 6.
Ножовочные полотна изготовляют из сталей Р9 и 6ВФ толщиной 0,9 — 1,5 мм и длиной 450 мм. Охлаждают ножовочное полотно эмульсией, поступающей по трубе 7. Скорость резания стали с временным сопротивлением разрыву 300 — 800 МПа составляет 20 — 40 м/мин, для более прочных сталей — 10 — 15 м/мин.

Дисковые пилы обеспечивают получение заготовок с точными размерами по длине и ровную поверхность реза. Режущие диски диаметром до 400 — 500 мм изготовляют из инструментальной стали толщиной 1,0 — 3,5 мм. Диски большего диаметра изготовляют с сегментными вставками, включающими несколько зубьев из быстрорежущей стали Р18.

Резку круглого сортового проката диаметром до 210 мм и квадратного сечения со стороной квадрата до 200 мм осуществляют пилами диаметром 660 мм. Ширина прореза при этом равна 6 — 6,5 мм. Окружную скорость резания выбирают в зависимости от механических свойств разрезаемого материала. При резке материалов с временным сопротивлением разрыву 450 МПа окружную скорость резания принимают 25 — 30 м/мин, при 800 — 900 МПа — 11 — 13 м/мин. Охлаждают диски во время резания эмульсией или водой.

Рис. 2. Схема работы кривошипных ножниц. Схема процесса резки:
а, б, в — на ножницах, г — форма заготовки после качественной резки, д — форма конца после некачественной резки.

Наиболее производительной разделкой прутков на заготовки является резка на кривошипных ножницах. Рабочими деталями кривошипных ножниц являются нижний 5 и верхний 3 ножи, регулируемый упор 4, прижим 2, ролики рольганга 7. Нижний нож закреплен на станине 6, верхний — на ползуне 8 ножниц. Пруток 1 подается по роликам рольганга до регулируемого упора, затем с помощью прижима пруток прижимается к нижнему ножу и ролику. В процессе резки ползун с верхним ножом движется вниз, а прижим препятствует опрокидыванию прутка ножами. Отрезаемая заготовка нажимает на упор, который отходит от своего первоначального положения, и заготовка падает в тару. После этого упор под действием силы тяжести или противовеса возвращается в первоначальное положение, и цикл резки повторяется.

Процесс резки на ножницах при прижатии прутка прижимом 1, угле заострения ножей α = 90°, зазоре между ними β и расположении разрезаемого прутка перпендикулярно ножам 2 и 4 протекает в три этапа.
На первом этапе в зонах, близлежащих к режущим кромкам ножей 2 я 4, происходит смятие и утяжка металла, т. е. металл, находящийся вблизи режущих кромок, но не подвергающийся непосредственному давлению ножей, утягивается сминаемыми слоями. В конце первого этапа утяжка достигает величины f. Одновременно со смятием и утяжкой происходит отгиб отрезаемой заготовки на угол φ.
На втором этапе происходит внедрение ножей в заготовку. При этом режущие кромки ножей перерезают волокна металла. На полученные при перерезании торцовые поверхности прутка действуют силы от боковых поверхностей N нижнего и верхнего ножей. Эти силы способствуют разрыву волокон металла и образованию трещин, которые направлены наклонно в толщу металла и опережают проникновение ножей.
На третьем этапе разрушение металла происходит у кромок верхнего ножа, так как здесь возникают дополнительные растяги­вающие напряжения от отгиба отрезаемой части заготовки вниз. Далее отрезаемая заготовка сдвигается и отделяется от прутка.

В процессе резки на торце заготовки могут образоваться косина среза х, трещины у, заусенец m, вырывы W, утяжка f и смятие z, превышающие допустимые величины.
Торцовые трещины у образуются при резке низкопластичных сплавов. С увеличением диаметра прутка и при хранении металла в зимнее время на холоде склонность к образованию торцовых трещин возрастает. Чтобы не образовывались торцовые трещины, низкопластичную сталь нагревают до 450 - 550° С.
Заусенец m образуется в результате затупления ножей и слишком большого зазора между ними. Уменьшая зазор между ножами, можно исключить образование заусенца. Однако при слишком малом зазоре могут образоваться вырывы W.
Смятие z снижают путем увеличения поверхности соприкосновения разрезаемого прутка с ножами. Поэтому ножи изготовляют шириной 40 — 60% толщины разрезаемого металла. Ножам придают форму, близкую к форме сечения разрезаемого профиля. Смятие можно также снизить уменьшением угла отгиба φ. Величина смятия во многом зависит от пластичности металла. Чем пластичнее металл, тем больше смятие. При резке хрупких материалов следы смятия на полученных заготовках незаметны.
Утяжка f уменьшается с уменьшением смятия и величины зазора между ножами.
Косина х зависит от угла подъема левой части прутка при резке. Косину снижают путем использования более жестких прижимов и уменьшением расстояния от прижима до верхнего ножа. Косина обычно не превышает величины зазора между ножами, который должен составлять 2 — 4% толщины разрезаемого материала. Поэтому неперпендикулярность плоскости реза к оси прутка составляет 2 — 4%. При затуплении ножей увеличивается зазор между ними и неперпендикулярность может достигать 5 — 6%.

Из кривошипных ножниц для резки сортового проката применяют: комбинированные, сортовые, для резки уголка, для резки швеллеров и двутавров, а также пресс-ножницы комбинированные.
На комбинированных пресс-ножницах можно резать полосу, круг, квадрат, уголок, тавр, швеллер и двутавр. Кроме того, на этих ножницах режут листовой металл, пробивают отверстия и осуществляют зарубку в заготовках. Комбинированные ножницы отличаются от комбинированных пресс-ножниц тем, что они не имеют устройства для пробивания отверстий. Принцип работы комбинированных и сортовых ножниц аналогичен. Наиболее универсальны комбинированные пресс-ножницы. Их изготовляют с двумя или тремя ползунами.

Рис. 3. Кинематическая схема комбинированных пресс-ножниц с двумя ползунами.
У этих ножниц узлы резки сортового проката, листового металла и зарубочное устройство имеют один общий ползун 1, который приводится в движение от электродвигателя 8 через клиноременную передачу 7, маховик 9, зубчатую передачу 10, эксцентриковый вал 6 и шатун 2. Ползун дыропробивного устройства 3 приводится в движение через шатун 5 и качающийся балансир 4.

К ползуну 1 крепятся подвижная ножевая плита узла резки сортового проката, подвижный нож узла резки листового металла, верхний штамп зарубочного устройства. Неподвижная ножевая плита узла резки сортового проката закреплена в окне станины, неподвижный нож узла резки листового металла и нижний штамп зарубочного устройства — на станине. Ножи зарубочного устройства представляют собой вырубной штамп гильотинного типа. Подвижный нож устройства для резки листового металла наклонен по отношению к неподвижному, что снижает усилие резания.
Пуансон дыропробивного устройства крепится в ползуне 3, а матрица — на столе станины. Ползуны 1 и 3 имеют раздельное движение и снабжены уравновешивателями.

Рис. 4. Схема анодно–механического способа резания металла.
Анодно-механический способ резания металла заключается в том, что разрезаемый пруток (являющийся анодом) 1 подключают к положительному полюсу источника постоянного тока 4, а гладкий режущий диск (катод) 3 — к отрицательному. При сближении режущего диска и прутка между ними возникает электрическая дуга, которая проходит в среде рабочей жидкости, подаваемой по трубе 2. Температура в зоне дугового разряда достигает 4000 — 5000° С, что достаточно для расплавления любого металла. При прохождении в рабочей жидкости электрическая дуга наблюдается в виде красноватой полосы и не оказывает вредного воздействия на обслуживающий персонал.

В качестве источника тока при анодно-механической резке используют генераторы постоянного тока напряжением 10 — 30 В. Величину тока регулируют в зависимости от толщины разрезаемого прутка. При диаметре прутка 10 — 20 мм ток равен 20 — 40 А, при диаметре 200 — 250 мм — 350 — 400 А.
Режущие диски изготовляют из листовой малоуглеродистой стали или меди толщиной 0,5 — 2,5 мм. Во время резки диск совершает вращательное движение со скоростью 15 — 25 м/с и поступательное движение в направлении заготовки со скоростью 0,14 — 0,45 мм/с.
Подачу диска осуществляют механическим путем, что обеспечивает определенную величину зазора между диском и разрезаемой заготовкой. В качестве рабочей жидкости (электролита) при анодно-механической резке используют водный раствор жидкого стекла. При резке прутков диаметром 25 — 300 мм в зону реза подают 5 — 25 л/мин электролита.

Анодно-механический способ позволяет разрезать металлы различной твердости. При этом нет необходимости использовать дорогостоящий режущий инструмент и значительно возрастает производительность резки. Так, машинное время резки прутка диаметром 40 мм составляет 1,5 мин, 80 мм — 4,0 мин, 125 мм — 10,0 мин.

Рис. 5. Схема ломки прутка на хладноломе.
Хладнолом представляет собой устройство, состоящее из двух опор 1 и 2 и ломателя 3, между которыми устанавливают пруток 4, подлежащий ломке.

Перед ломкой пруток надрезают и устанавливают так, чтобы надрез находился посередине между опорами и с противоположной стороны от ломателя. Нажатием опор осуществляют изгиб прутка. При этом у места надреза происходит концентрация растягивающих напряжений, которые достигают предела прочности металла раньше, чем средние слои достигнут предела текучести. В глубине надреза образуется трещина, которая направлена перпендикулярно оси прутка, и пруток почти мгновенно разрушается.
Большое влияние на качество, точность и усилие ломки оказывают форма и размеры надреза, способ его получения и марка стали. Усилие ломки тем меньше, чем больше глубина и меньше ширина надреза. Однако при слишком глубоком надрезе излом получается неровным и по плоскости, не перпендикулярной оси прутка. Такое же явление наблюдается при ломке прутков толщиной менее 70 мм, мягких сталей и при надрезе неправильной формы. Ширина b и форма надреза зависят от способа его получения. При кислородной резке ширина надреза равна 5 — 8 мм. Ширина надреза, полученного механическим способом, зависит от ширины инструмента. Надрез пилой имеет обычно ширину 2 — 3 мм.
Глубину надреза рассчитывают по формуле h=k/d, где h — глубина надреза, мм; d — диаметр или сторона квадрата заготовки, мм; k — коэффициент, учитывающий пластичность стали и изменяющийся от 1 до 2. Для твердых сталей k = 1, мягких k = 1,5 — 2.
Увеличение глубины надреза приводит к одновременному сни­жению усилия ломки и качества поверхности излома. Для получения качественной поверхности при ломке прутков из мягкой стали их предварительно нагревают до 250 — 350 °С, так как в этом температурном интервале хрупкость стали увеличивается.
Хладноломы устанавливают на кривошипных, эксцентриковых или гидравлических прессах.

Процесс ломки на хладноломах имеет высокую производительность, которая определяется быстроходностью пресса. Обычная производительность хладноломов равна нескольким тысячам заготовок в смену. Усилия, затрачиваемые на ломку, ниже усилий при резке заготовок на ножницах.
Хладноломы используют для ломки прутков толщиной 70 — 300 мм. При ломке прутков меньшей толщины ровный излом получить сложно.

Кислородную резку применяют для получения заготовок из углеродистых и низколегированных сталей диаметром до 300 мм. Труднее режутся высоколегированные стали.
Ширина реза зависит от толщины прутка. При толщине 50, 100 и 200 мм ширина реза соответственно равна 3,5 и 8 мм. При этом на плоскости раздела отсутствуют острые ребра, приводящие к зажимам в процессе ковки.
Ручная кислородная резка обладает сравнительно низкой производительностью, а потери металла значительны. Отходы при кислородной резке составляют 4 — 8 мм длины прутка на каждую заготовку. Поэтому кислородную резку применяют при получении заготовок больших сечений.

Плазменную резку выполняют с помощью плазмотронов. Скорость плазменной резки в два - три раза превышает скорость резки газовыми резаками. Так, при резке нержавеющей стали толщиной 30 мм скорость резки составляет 85 м/ч, при резке стали толщиной 70 мм — 26 м/ч, толщиной 120 мм — 10,5 м/ч. При этом получают высокую точность и качество поверхности.