Двухвалковый стан холодной прокатки — это тип прокатного стана, используемого для уменьшения толщины металлических полос или листов при комнатной температуре. Это основополагающий процесс в металлургии и производстве, критически важный для получения материалов с точными размерами и улучшенными механическими свойствами.
1. Применение двухвалкового стана холодной прокатки
Двухвалковый стан холодной прокатки служит экспериментальным оборудованием для холодной прокатки низкоуглеродистой стали, меди, серебра, свинца, алюминия, листов из цветных металлов и лент из порошковых сплавов.
Автомобилестроение: кузовные панели, несущие элементы.
Бытовая техника: панели холодильников, детали стиральных машин.
Упаковка: банки для продуктов питания и напитков (часто с последующей дальнейшей обработкой).
Строительство: кровля, сайдинг, несущие элементы.
Электроника: компоненты для электроприборов.
Авиационно-космическая промышленность: высокопрочные тонкие листы.
2. Принцип работы двухвалкового стана холодной прокатки
Двухвалковые станы холодной прокатки подразделяются на реверсивные и нереверсивные. В настоящее время преимущественно используются реверсивные модели. В стане используются два вращающихся валка для захвата заготовки, что обеспечивает изменение размеров материала для завершения процесса прокатки. При прокатке листов рабочие поверхности валков плоские. Толщина листа регулируется регулированием зазора между валками с помощью редукционного устройства. Для прокатки проволоки валки имеют калиброванный профиль волоки. В пределах этого профиля волоки материал претерпевает изменения формы и размеров поперечного сечения. Размеры поперечного сечения также можно регулировать регулированием зазора между валками с помощью редукционного устройства.
3. Основные функции двухвалкового стана холодной прокатки
Данное оборудование служит экспериментальной установкой холодной прокатки листов из низкоуглеродистой стали и цветных металлов. Оно оснащено современной компьютеризированной системой сбора данных о параметрах процесса прокатки, позволяющей измерять давление прокатки, крутящий момент, мощность двигателя, скорость вращения и другие критические показатели. Таким образом, данное оборудование способствует исследованию процессов прокатки материалов и разработке холоднокатаных деталей.
4. Состав и конструктивные особенности двухвалкового стана холодной прокатки
Станок состоит из главного двигателя, редуктора, корпуса конической передачи, карданного вала, рабочей рамы и электрического шкафа управления. В системе прокатных валков используются специальные подшипники для прокатных станов из стали 9Cr2Mo.
Два валка: Это сердце стана. Обычно они изготавливаются из закаленной стали или чугуна и подвергаются точной шлифовке.
Рабочие валки: Это валки, которые непосредственно контактируют с металлом и деформируют его.
Опорные валки (в некоторых конфигурациях): Хотя «двухвалковый» стан строго подразумевает два рабочих валка, некоторые системы могут включать опорные валки большего размера для поддержки рабочих валков и предотвращения их изгиба под действием огромных усилий. Однако в простейшем случае это всего два рабочих валка.
Корпус/рама стана: Прочная конструкция, удерживающая валки, подшипники и нажимные механизмы, рассчитанная на высокие усилия прокатки.
Нажимной механизм: Эта система регулирует зазор между валками, что напрямую контролирует конечную толщину прокатываемого материала. Может быть ручным или гидравлическим.
Система привода: двигатель и редуктор, обеспечивающие вращение валков.
Разматыватели и моталки: оборудование на входе и выходе для подачи металлической полосы в стан и её повторной намотки после прокатки.
Система охлаждения и смазки: необходима для отвода тепла, выделяемого при деформации, и снижения трения между валками и заготовкой.
5. Этапы процесса:
Подготовка: Металлическая полоса очищается и иногда отжигается (термообрабатывается для размягчения), если она слишком тверда для предварительной холодной прокатки.
Подача: Полоса подается с разматывателя в зазор между двумя рабочими валками.
Прокатка: Вращаясь, валки протягивают полосу, сжимая ее и уменьшая толщину. Степень обжатия за проход зависит от материала, диаметра валков и возможностей стана.
Наклеп: Пластическая деформация при комнатной температуре повышает твердость, прочность и предел текучести металла, одновременно снижая его пластичность. Это называется наклепом или деформационным упрочнением.
Смотка: Утонченная полоса затем разматывается на выходе из стана.
Многократные проходы и отжиг: Для достижения значительного уменьшения толщины часто требуется несколько проходов через стан. Чтобы предотвратить чрезмерное хрупкое состояние металла из-за чрезмерного наклепывания, между проходами может проводиться промежуточный отжиг для восстановления пластичности.
