«Металл-Столица». Продажа, ремонт и модернизация металлообрабатывающих станков и оборудования. Обработка и изготовление изделий из металла.

Особенности получения заготовок для цилиндров и барабанов

Цилиндры и барабаны гидропрессового, горнорудного, подъемно-транспортного и других видов оборудования представляют собой детали типа тела вращения с внутренней полостью. В зависимости от служебного назначения, конструктивных и технологических особенностей заготовки цилиндров и барабанов получают свободной ковкой, литьем или выполняют из труб и листовых материалов. При изготовлении уникальных крупногабаритных гидравлических цилиндров прессового оборудования заготовки дли получения необходимой структуры и свойств металла приходится получать свободной ковкой. Такие заготовки способны выдерживать высокие давления и температурные деформации.

Форма поковок в значительной степени отличается от окончательных размеров и форм цилиндров. Для выполнения внутренних полостей цилиндров приходится применять дорогостоящие-процессы глубокого сверления и растачивания. Величина припусков кованых заготовок в основном зависит не от межоперационных припусков для механической обработки, а от условий формообразования заготовки в процессе ковки, а также от изменения размеров поковки при ее охлаждении.

Получение заготовок стальных и чугунных цилиндров путем литья в специальные формы также является одним из прогрессивных способов.
Цилиндры бумагоделательных машин шириной до 700 мм отливают из чугуна в кессонах, используя формы из песчано-глиняной смеси. Сначала из нее формуют специальные радиусные кирпичи, которые после сушки укладывают на чугунный поддон по внутреннему радиусу цилиндра и скрепляют их между собой глиняным раствором. Набранный таким образом стержень по высоте цилиндра обмазывают глиной, проверяют по шаблону и сушат в вертикальной сушильной печи.

После сушки во внутреннюю часть стержня между стальной трубой и стержнем засыпают котельный шлак, а затем стержень отправляют на сборку. Наружную часть формы цилиндра составляют из отдельных круглых опок в высотой 650 мм, которые набивают формовочной смесью и сушат отдельно. Опоки собирают на плите и спускают в кессон на цокольную чугунную подставку. Ранее подготовленный стержень вставляют внутрь опок, а затем центрируют относительно формы путем установки наружной поверхности поддона в заточку плиты. Сверху формы устанавливают литниковую чашу с дождевой системой литников диаметром до 25 мм, расположенных по кругу. Литниковая чаша крепится к поддону болтами с вертлюгами; форма заливается чугуном. В верхней части формы для улучшения качества отливки оставляют прибыль высотой 500 мм.

Чугунные отливки цилиндров должны обладать высокой пластичностью и иметь минимальные внутренние напряжения. При весе цилиндров, достигающем 2000 кг, брак, возникающий при литье, является причиной значительного материального ущерба. Часто причиной брака является наличие на зеркале цилиндра усадочных раковин значительных размеров, обнаруживаемых при механической обработке. В некоторых случаях для устранения таких недостатков литья применяют сменные втулки из чугуна с перлитной структурой.

Чугунные цилиндры подвергают естественному или искусственному старению. Искусственное старение производится по такому режиму: подъем температуры до 600° С со скоростью 100° С в час; выдержка в течение 6...8 ч; охлаждение цилиндра со скоростью 50...70°С в ч. Естественное старение заключается в выдержке цилиндра на воздухе в течение трех месяцев до и после обдирки.

Заготовки барабанов подъемно-транспортных машин изготовляют из чугуна СЧ 18—36, стали 25Л или сварными с обечайкой из листовой стали СтЗ или толстостенных стальных труб. На наружной поверхности грузовых барабанов выполняется винтовая нарезка для равномерной укладки каната на барабан с малой толщиной стенки, что усложняет получение заготовок н их механическую обработку. Заготовки чугунных барабанов отливают в кокиль, а стальные заготовки выполняют из двух-трех отдельно отлитых частей длиной 1000...1500 мм, соединяемых сваркой. Заготовки при отливке в кокиль имеют правильную цилиндрическую форму, с равномерным минимальным припуском на обработку 1351. Кокиль состоит из плиты, поддона для установки стержней, нижнего кокиля и верхнего. Центровой стержень состоит из отдельных стержней. При сборке кокиля устанавливают поддон, на котором собраны отдельные стержни, соединенные стяжкой, после чего устанавливают нижний и верхний кокили.

Чугун заливают через отверстие в литниковой чаше при температуре 1280...1300° С. Заготовка остывает вместе с кокилем в течение 8... 15 ч; набор кокилей и вставок позволяет отливать барабаны различной длины. Сварные барабаны изготовляют из обечаек, дисков, ступиц и ребер жесткости. Обечайки сваривают из листового материала или же из толстостенных труб большого диаметра.

В угольном машиностроении при изготовлении цилиндров гидродомкратов шахтной крепи в качестве заготовок широко используются бесшовные трубы с внутренним диаметром 50...340 мм. Их изготовляют из низко- и высоко угле роди стой стали. Преимущества низкоуглеродистой стали заключаются в низкой стоимости, хорошей свариваемости и обрабатываемости. При работе в условиях высоких давлений применяют холоднотянутые бесшовные трубы. Их преимущество состоит в более простой конструкции, меньшем весе и большей прочности материала.

В некоторых зарубежных фирмах организовано производство трубных заготовок гидроцилиндров с окончательной отделкой внутренней поверхности труб. Отделка производится хонингованием электрокорундовыми брусками с керамическим или бакелитовым связующим. Хотя при хонннговании вообще снимается небольшой слой металла, при необходимости толщина снятого слоя может составлять 1,5 мм и более. Поверхность трубы обрабатывается до шероховатости Ra = 0,1 мкм.

Изготовление цилиндров из труб с прецизионным отверстием является экономически выгодным, так как при окончательном хонинговании снимается минимальное количество материала и обеспечивается отсутствие дефектов на их поверхности. Стоимость прецизионных труб выше стоимости необработанных аналогичного размера; при этом разница в стоимости прямо пропорциональна качеству обработки.

Прогрессивным направлением в совершенствовании технологии обработки гидроцилиндров является применение в качестве заготовок холоднодеформированных труб высокой точности с низкой шероховатостью поверхности 1171. Сущность процесса состоит в том, что холоднодеформированные трубы изготовляют с минимальными припусками для механической обработки, при этом трудоемкость механической обработки значительно уменьшается за счет исключения операций обтачивания наружного диаметра и чернового растачивания внутренней полости цилиндра. Расход материала для изготовления цилиндра также сокращается почти в два раза.

Применение метода холодного прессования при производстве трубных заготовок еще больше сокращает себестоимость изготовления гидроцилиндров, так как обеспечивает резкое снижение трудоемкости при обработке внутренней поверхности цилиндров и исключает доводочные операции — растачивание и раскатку.

В процессе холодного прессования трубная заготовка, предварительно обработанная по внутреннему и наружному диаметрам и прошедшая гальваническое покрытие, поступает в специальный контейнер процесса. В контейнере, проходя через специальный узел матрицы, заготовка подвергается объемному прессованию. При этом не только формируются размерные параметры детали, ной резко повышаются механические свойства материала. Готовая заготовка выталкивается из контейнера пресса. Шероховатость поверхностей цилиндра после прессования значительно снижается, достигая значений Ra = 0,3...0,15 мкм.

Применение метода холодного прессования позволяет экономить дорогостоящие легированные стали путем их замены упрочненными углеродистыми.
Выбор вида заготовки цилиндра и способа ее получения обусловливается различными соображениями, в том числе экономического характера.
Пропонуємо дізнатись де можно недорого купити вишиванку. Вишиванку в Коломиї треба купляти тільки на нашому сайті.