Методы получения заготовок валов

Валы, в основном, изготовляют из конструкционных и легированных сталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к концентрации напряжений, а также повышенной износостойкости. Этим требованиям, в определённой степени, отвечают стали марок 35, 40, 45, 40Г, 40ХН и др. Достаточно редко валы отливают из чугуна.

Производительность при механической обработке валов во многом зависит от вида заготовки, её материала, размера и конфигурации, а также от характера производства.

В мелкосерийном и единичном производствах, при изготовлении валов, пальцев, стержней, втулок и других гладких деталей типа тел вращения диаметром до 200 мм, а также при изготовлении ступенчатых валов с небольшим количеством ступеней и незначительными перепадами их диаметров, заготовки получают из горячекатаных или холоднотянутых прутков или трубного проката (для полых валов). Прокат круглого сечения поступает на машиностроительные заводы в виде многометровых прутков, из которых в заготовительных цехах нарезаются заготовки необходимой длины. Разрезка пруткового проката на заготовки осуществляется на:

- отрезных ножовочных станках (мелкосерийное и единичное производства);

- токарно-отрезных станках;

- фрезерных станках;

- отрезных круглопильных станках (серийное и массовое производства);

- абразивно-отрезных станках (резка прутков и труб из высокотвёрдых или закалённых сталей), а также резкой фрикционными пилами или ножницами, рубкой на прессах.

На заводы прокат поступает с заметными отклонениями от прямолинейности оси. Для устранения кривизны прутки перед резкой подвергают правке на правильно-

калибровочных станках (рис. 40).

Рис. 40. Схема правильно-рихтовочного устройства станка:

1 – пруток; 2 – ролик

Нарезанные заготовки перед началом механической обработки, а иногда и в процессе реализации технологического процесса, также могут подвергаться правке на прессах.

В серийном и массовом производствах, а также при изготовлении валов более сложной конфигурации и с большими перепадами диаметров, заготовки целесообразно получать методами пластической деформации. Эти методы (ковка, штамповка, периодический прокат, обжатие на ротационно-ковочных машинах, электровысадка и др.) позволяют получать заготовки по форме и размерам наиболее близкие к готовой детали (рис. 41), что значительно повышает производительность механической обработки, снижает металлоёмкость изделия и себестоимость его изготовления.

Рис. 41. Заготовки, полученные различными методами:

а – штамповкой в штампах; б – штамповкой на горизонтально-ковочной машине;

в – поперечно-винтовой прокаткой

Выбор наиболее рационального способа получения заготовки в каждом отдельном случае определяется комплексно с учётом технико-экономической целесообразности. С увеличением масштабов выпуска особое значение приобретают эффективность использования металлов и сокращение трудоёмкости механической обработки. В крупносерийном и массовом производствах коэффициент использования материала достигает 0,7 – 0,95.