Шестигранник
Шестигранный стальной прокат
Изделие из сортового металлического проката, имеющее шесть одинаковых граней на боковых поверхностях называется шестигранником. Данное изделие применяется в различных областях производства, в машиностроении, а также в приборостроительной отрасли промышленности, для изготовления деталей, комплектующих и крепежных элементов с винтовой резьбой на стандартном и автоматическом токарном оборудовании.
Изделия из стального шестигранного проката отличаются прочностью, стойкостью к внешнему воздействию, и большим сроком эксплуатации. На поверхности проката отсутствует окалина и другие продукты окисления металла, в связи с чем, дополнительная обработка изделий из шестигранника в ряде случаев не требуется.
Производство шестигранников
Производство и сортировка данного вида металлических изделий регламентировано государственным стандартом № 2879-88 от 1990 года. Согласно положениям этого документа, типы шестигранного стального проката различаются по точности и качеству его изготовления:
- Стандартные (обычные) изделия (маркируются буквой-В);
- Продукция повышенной точности изготовления (маркируется буквой-А).
Диаметр сечения шестигранника варьируется с 8 до 100мм. В ГОСТе прописаны допустимые степени отклонения готового проката по ряду значений:
- диаметр сечения прутка,
- масса изделия на 1 погонный метр (п.м.).
Для шестигранного проката стандартной и повышенного качества и точности изготовления, значения максимальных отклонений по указанным параметрам отличаются.
Максимальные значения отклонений при производстве шестигранного проката:
- Для шестигранника с диаметром сечения 8-14мм. Диаметр от -0,5 до +0,1мм. Масса от 0,435 до 1,33кг на п.м. Площадь сечения от 0,5542 до 1,697см2.
- При диаметре сечения 100мм. Диаметр от -1,7 до +0,6мм. Вес до 67,98 кг на п.м. Площадь сечения до 86 см2.
Более подробную информацию по допустимым значениям отклонений при производстве шестигранного проката другого диаметра, можно уточнить в таблице государственного стандарта № 2879-88.
Допустимые отклонения при производстве шестигранников.
Стандартный шестигранный прокат выпускается мерными отрезками в виде металлических прутьев длиной от 2 до 6 м. По необходимости, производитель может изменять длину готовой продукции в зависимости от пожеланий заказчика. В этом случае длина прутков шестигранника может составлять от 1,5 до 12 м.
Допустимые отклонения при стандартной (мерной) и не стандартной длине проката:
- При длине до 4 м - отклонение не более +30мм.
- Длина до 6 м – отклонение до 50 мм.
- Более 6 м – до 70 мм.
- При длине более 7 м – 5 мм на метр проката.
Допустимые отклонения притупления углов проката:
- При диаметре сечения от 8 до 14 мм – не более 1 мм.
- При диаметре от 14 до 25 мм – не более 1,5 мм.
- С сечением от 25 до 55 мм – не более 2 мм.
- При диаметре выше 55 мм – до 3 мм.
Указанные значения являются рекомендованными, и могут быть незначительно изменены по желанию заказчика.
ГОСТ №2879-88 допускает разность в размерах в равных сечениях между гранями изделия. Разность должна быть меньше 75% от общей суммы допустимых при производстве отклонений. Потребитель может требовать от производителя соблюдение разности в пределах 70% при заказе обычного шестигранного проката с диаметром сечения до 32 мм.
ГОСТ допускает скручивание шестигранного проката на произведение общей длины прутка на величину от 4 до 240 при диаметре сечения от 8 до 14 мм. При диаметре от 14 до 50 мм это значение составляет от 3 до 180. Для изделий с диаметром сечения выше 50 мм значение искривления не должно превышать 3 - 15 градусов. Превышения значений искривления, указанных в ГОСТе, при производстве шестигранников не допускаются.
- 0,4-0,5 % общей длины для шестигранного проката с диаметром сечения более 40 мм;
- 0,5 % - при диаметре сечения до 40 мм.
Государственный стандарт указывает максимально допустимые значения искривления проката. Заказчик может требовать уменьшения этих величин.
Виды шестигранного проката.
Шестигранный прокат имеет множество видов и различается по факторам и особенностям производства:
По химическому составу стали шестигранники разделяются на:
- Качественный прокат.
- Высококачественный прокат.
По сортам (маркам) используемой при производстве стали:
- Прокат из легированной стали.
- Шестигранник из инструментальной углеродистой стали.
- Шестигранный прокат из сложно и высоколегированных сортов стали (при эксплуатации изделий в условиях высоких температур).
- Прокат из нержавеющей стали (для изделий с высокой защитой от коррозии).
По способу повышению прочности металла:
- Тепловая обработка металла.
- Метод холодной наклепки (нагартовки) металла.
По процентному содержанию примесей других металлов (меди, хрома или никеля).
По свойствам и качеству поверхности готового проката и необходимости дополнительной обработки:
- Горячекатаный прокат.
- Калиброванный прокат.
- Прокат из кованого металла.
По типу финишной обработки шестигранника:
- Холодный механический способ обработки.
- Обработка давлением под воздействием высоких температур.
- Метод холодного волочения металла.
Необходимо уточнить, что производство калиброванного шестигранного проката прописано в другом государственном стандарте, а именно в ГОСТе -8560 от 1978 года. В данном варианте допускается меньший диаметр сечения готового проката от 3 мм. Основным материалом для производства шестигранника является сталь марки 45. В остальных моментах, серьезных отличий от положений ГОСТа 2879 нет.
Технологические особенности при производстве шестигранного проката.
Для производства шестигранного проката требуются агрегатные линии или полностью автоматизированные комплексы, способные выполнять основные и ряд вспомогательных технологических операций. В настоящее время, для изготовления шестигранников широко используются прокатные станы 350 и 450.
Технологические требованию к производственному оборудованию:
- Возможность передачи прокатываемой металлической заготовки из одного калибра в другой.
- Возможность транспортировки заготовок со складских помещений к валкам прокатного стана и печам тепловой обработки.
- Кантование, нанесение клеймения и маркировка готового шестигранного проката.
- Возможность транспортировки готовых изделий к складским помещениям, операции по правке и упаковке готовых шестигранников.
Прокатные станы 350 и 450 относятся к среднесортному типу оборудования. На таком оборудовании можно выполнять прокатку изделий из сортового металла. Валки прокатных станов имеют рабочий диаметр от 300 до 450 мм, что позволяет производить продукцию соответствующего сечения. Рабочие клети прокатных станов устанавливаются в последовательном порядке, либо в виде ступеней в 2-3 линии. Подобная конструкция позволяет выпускать шестигранный прокат из сортовых заготовок массой от 1,2 до 1,4 тонн. За год, прокатный стан позволяет выпустить примерно 1 тысячу тонн готового проката.
Стандартная схема полунепрерывного прокатного стана 350:
- В конструкции предусмотрены 14 рабочих клетей. Они установлены в 3 линии, расположенные последовательно, при этом, линии параллельны друг к другу.
- 3 производственные линии. Линии состоят из валков, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Наибольшее количество валков установлено в первой линии прокатного стана.
- Весы для взвешивания заготовок. Устанавливаются на специальном роликовом конвейере (рольганге).
- Нагревательные печи для тепловой обработки заготовок.
- Рычажно-кривошипные ножницы для разрезания стальных заготовок до приемлемого размера и массы. Операция по разрезанию заготовок выполняется перед первой рабочей клетью.
- Шлепперные транспортеры перемещают стальные заготовки между прокатными линиями. Скорость транспортировки заготовки примерно 15 м/с.
- Дисковая пила для отрезания прутков шестигранника заданной длины после процесса прокатывания.
- Двусторонняя холодильная установка для охлаждения шестигранного проката.
После охлаждения, готовая продукция отправляется на финишную тепловую обработку, затем охлаждается и транспортируется на склады.
Если требуется калибровка шестигранного проката, то технологическая операция может выполняться по двум стандартным способам:
- Способ с применением черновых калибров.
- Вариант с использованием профилирующих предчистовых калибров (3 шт).
Диаметры вписанного круга проката, предельные отклонения по ним, площадь поперечного сечения и масса погонного метра длины
| Диаметр вписанного круга в мм | Предельное отклонение диаметра при точности прокатки в мм | Площадь поперечного сечения в см2 | Масса 1 погонного метра профиля, кг | |
| Б | В | |||
| 8 | 0,1-0,3 | 0,3-0,5 | 0,5542 | 0,435 |
| 9 | 0,7015 | 0,551 | ||
| 10 | 0,2-0,3 | 0,866 | 0,68 | |
| 11 | 1,048 | 0,823 | ||
| 12 | 1,247 | 0,979 | ||
| 13 | 1,463 | 1,15 | ||
| 14 | 1,697 | 1,33 | ||
| 15 | 0,2-0,3 | 0,3-0,5 | 1,948 | 1,53 |
| 16 | 2,217 | 1,74 | ||
| 17 | 2,503 | 1,96 | ||
| 18 | 2,806 | 2,2 | ||
| 19 | 3,126 | 2,45 | ||
| 20 | 0,2-0,4 | 0,4-0,5 | 3,464 | 2,72 |
| 21 | 3,822 | 3 | ||
| 22 | 4,191 | 3,29 | ||
| 24 | 4,993 | 3,92 | ||
| 25 | 5,412 | 4,25 | ||
| 26 | 0,2-0,6 | 0,4-0,7 | 5,847 | 4,59 |
| 28 | 6,79 | 5,33 | ||
| 30 | 7,794 | 6,12 | ||
| 32 | 8,868 | 6,96 | ||
| 34 | 10,01 | 7,86 | ||
| 36 | 11,22 | 8,81 | ||
| 38 | 12,51 | 9,82 | ||
| 40 | 13,86 | 10,88 | ||
| 42 | 15,27 | 11,99 | ||
| 47 | 19,04 | 14,95 | ||
| 48 | 20 | 15,66 | ||
| 50 | 0,2-0,9 | 0,4-1 | 21,64 | 16,99 |
| 52 | 23,4 | 18,4 | ||
| 55 | 26,2 | 20,58 | ||
| 60 | 0,3-1 | 0,5-1,1 | 31,18 | 24,5 |
| 63 | 34,37 | 26,98 | ||
| 65 | 36,59 | 28,7 | ||
| 70 | 42,43 | 33,3 | ||
| 75 | 48,71 | 38,24 | ||
| 80 | 0,4-1,2 | 0,5-1,3 | 55,42 | 43,51 |
| 85 | 62,57 | 49,12 | ||
| 90 | 70,15 | 55,07 | ||
| 95 | 78,16 | 61,36 | ||
| 100 | 0,5-1,5 | 0,6-1,7 | 86,6 | 67,98 |
Притупление углов для шестигранника
| Диаметр вписанного круга | Притупление углов, не более |
| От 8 до 14 | 1 |
| Св. 14 » 25 | 1,5 |
| » 25 » 55 | 2 |
| » 55 | 3 |
Кривизна шестигранников
| Диаметр вписанного круга | Кривизна | |
| I класс | II класс | |
| До 40 | 0,5 % длины | |
| Св. 40 | 0,4 % длины | 0,5 % длины |
