§ 2. Инструмент и оборудование для волочения

Волока – основной инструмент при волочении. В процессе волочения волока испытывает значительные нагрузки, т. к. в ее канале под действием усилия волочения происходит пластическая деформация металла.

Волока состоит из двух деталей: собственно волоки и обоймы.

Волока имеет 4 зоны: входную I,смазочную II,деформирующую III,калибрующую IV.

Рис.

Угол рабочего конуса деформирующей зоны при волочении прутков выбирают в пределах 6 – 18º в зависимости от вида изделия и свойств металла, а при волочении труб – 10 – 24º. Чем больше твердость металла, тем меньше угол рабочего конуса.

Волоки изготавливают из твердых сплавов ВК6, ВК8, ВК10, ВК15, технических сортов алмаза (для проволоки диаметра меньше 0,6 мм) или инструментальной стали У8, У12, а также из легированной стали ШХ15, Х12М.

Оборудование, на котором осуществляется волочение, называется волочильными станами. Волочильные станы по принципу работы тянущих устройств подразделяются на две группы:

1. с прямолинейным движением тянущих устройств – цепные, реечные, винтовые;

2. с наматыванием обрабатываемого материала на барабан – барабанные.

Волочильные станы с прямолинейным движением протягиваемых изделий по конструкции приводабываютмеханические, а также сгидравлическимипневматическимприводом,по назначению– для волоченияпрутковилитруб, почислуодновременно протягиваемыхизделий–одноилимногониточные.

Барабанные станыв зависимости от числа потягиваний делятся наоднократные, когда волочение производится через одну волоку, имногократные, когда заготовка проходит последовательно несколько волок уменьшающихся сечений.

§ 3. Технологический процесс волочения

Включает: подготовку металла к волочению, установление режима волочения и отделку готовой продукции.

При подготовкеметалла к волочениюудаляют окалинус поверхности заготовки инаносятна нее смазку.

Окалинаудаляется химическим, механическим или электрохимическими способами, а также при помощи ультразвука, вакуума и др. Чаще всего применяютхимическое травлениев водных растворах кислот.

Завершающей операцией подготовки поверхности заготовки является сушкав специальныхсушилахс усиленной циркуляцией воздуха при 300―350ºС. Во время сушки удаляются влага и некоторая часть растворенного в металлеводорода, что способствует устранению хрупкости металла.

На сухую поверхность заготовки перед протяжкой наносят соответствующую смазку (масло минеральное, графит, мыло, эмульсии).

Режим волоченияметалла регламентируется технологическими картами, в которых указывается маршрут волочения, температура и продолжительность промежуточного отжига и режим травления.

Отделка готовой продукциисостоит в удалении дефектов, правке, резке на мерные длины, маркировке, смазке или поверхностном покрытии и упаковке.

Некоторые виды холодного проката (проволока, прутки, трубы, полосы) должны иметь точное поперечное сечение и чистую поверхность. С этой целью их подвергают калиброванию, т. е. протягиванию через волоку без существенного обжатия и вытяжки.

Глава IV Прокатка металлов

§ 1. Сущность способа прокатки

Сущность прокатки заключается в пластическом деформировании металла при пропускании его между вращающимися валками. При этом зазор между валками должен быть меньше толщины обрабатываемой заготовки.

При обычной прокатке толщина заготовки уменьшается, а ширина и длина увеличиваются, т. е. происходит обжатие, уширение и вытяжка.

При прокатке металл захватывается и обжимается двумя вращающимися валками. Металл вытягивается в щель между валками благодаря силам трения, которые возникают на поверхности соприкосновения металла с валками под влиянием давления. При этом металл подвергается деформации на участке контакта с валками.

Исходной заготовкойпри прокатывании стали являютсяслиткивесом до 25 т.Форма поперечного сеченияпрокатанной продукции называется еепрофилем.Переченьразличных профилей всевозможных размеров принято называтьсортаментом.

Продукция стального прокатаделится на следующиеосновные группы: сортовой, листовой, трубный, специальный и периодический прокат.

Профили сортового прокатаделятся на 2 группы:

1. простой геометрической формы (квадрат, круг, шестигранник, восьмигранник, полоса, треугольник и др.);

2. фасонные профили, которые в свою очередь делятся на профили общего назначенияи профилиспециального назначения.

Специальные профили изготовляются для сельхозмашиностроения, судостроения, вагоно-и тракторостроения, строительства и т. д.

Листовой прокатделится на:толстолистовой– с толщиной листа 4―60 мм, а в особых случаях до 500 мм и выше итонколистовой– с толщиной листа менее 4 мм. К тонколистовой стали относится оцинкованная сталь, всевозможная жесть, лента.

Трубный стальной прокатделится набесшовные трубыс наружным диаметром от 5 до 426 мм при толщине стенок 0,5―40 мм и трубысварныес наружным диаметром до 1420 мм при толщине стенок до 14 мм.

Специальный стальной прокатвключает в себяпродукцию законченной формы, например венцы зубчатых колес, бандажи железнодорожных колес, шарики для шарикоподшипниковой промышленности.

Периодический прокат– прокат,поперечное сечениекоторого по длине периодически меняется, например, заготовка вагонной оси, полуоси для автомобилей. Периодический прокат находит широкое применение в виде заготовок под окончательную механическую обработку.

Продукция проката составляет более 75% всей выплавляемой стали. Большое количество цветных металлов и сплавов подвергается прокатке. Продукция проката используется непосредственно в конструкциях, а также в виде заготовок для изготовления деталей в механических и кузнечно-штамповых цехах.