5. Расчет усилий и потребной мощности при волочении.

Усилие при волочении зависит от многих факторов: механических свойств протягиваемого металла, величины обжатий, внешнего трения, формы канала инструмента, скорости волочения, величины противонатяжения, поперечной площади протягиваемого профиля.

При выводе формул усилий волочения принимается много допущений, поэтому имеется различия в конечных результатах расчета разных авторов.

Для сплошных круглых профилей можно пользоваться формулой Целикова А.И.:

_ср- сопротивление пластической деформации при растяжении принимается как среднее арифметическое из пределов прочности материалов до и после волочения,

 - угол между образующей конуса волоки в рабочей части и ее осью.

_q- напряжения в протягиваемом металле при поступлении в волоку.

f- коэффициент трения между волокой и протягиваемым металлом.

F₁- площадь сечения прутка после выхода из волоки.

d₀иd₁- диаметры прутка до и после волочения.

Для расчета усилия волочения проволоки может быть использована формула Красильщикова, выведенная на основе экспериментальных данных:

_вср- средний предел прочности,;

_в0- предел прочности до волочения;

_в1 - предел прочности после волочения.

Формулы Губкина С. И. Могут быть использованы для расчета усилий при волочении сплошных тел, труб без оправки, на короткой и длиной оправке:

а) волочение сплошных тел.

_ср- среднее значение сопротивления деформации в очаге деформации:

К₀- удельное давление от обратного натяжения,

Ф = 2n

n= 1 - для осесимметричных тел

и– стороны прямоугольника,

 - степень деформации,

F_пов- поверхность соприкосновения металла с инструментом в направляющем пояске,

для сплошных тел:

F_пов= П*,

где П - периметр,

 - длина цилиндрического пояска.

б) волочение труб на оправке или штанге без изменения внутреннего диаметра.

;;

;- на длинной оправке

- на короткой оправке

d_оп- диаметр оправки;

Dиd- наружные диаметры труб до и после волочения;

- на короткой

- на подвижной длинной

- без оправки

S₀- начальная толщина стенки,

D₀- начальный наружный диаметр трубы.

16. Ковка

Ковка – способ обработки давлением, при котором деформирование нагретого (реже холодного) металла осуществляется или многократными ударами молота или однократным давлением пресса.

Формообразование при ковке происходит за счет пластического течения металла в направлениях, перпендикулярных к движению деформирующего инструмента. При свободной ковке течение металла ограничено частично, трением на контактной поверхности деформируемый металл – поверхность инструмента: бойков плоских или фигурных, подкладных штампов.

Ковкой получают разнообразные поковки массой до 300 т.

Первичной заготовкой для поковок являются:

• слитки, для изготовления массивных крупногабаритных поковок;

• прокат сортовой горячекатаный простого профиля (круг, квадрат).

Ковка может производиться в горячем и холодном состоянии.

Холодной ковкеподдаются драгоценные металлы – золото, серебро; а также медь. Технологический процесс холодной ковки состоит из двух чередующихся операций: деформации металла и рекристаллизационного отжига. В современных условиях холодная ковка встречается редко, в основном в ювелирном производстве.

Горячая ковкаприменяется для изготовления различных изделий, а также инструментов: чеканов, зубил, молотков и т.п. Материалом для горячей ковки являются малоуглеродистые стали, углеродистые инструментальные и некоторые легированные стали. Каждая марка стали имеет определенный интервал температур начала и конца ковки, зависящий от состава и структуры обрабатываемого металла. Температурные интервалы начала и конца ковки для углеродистых сталей приведены в Таблица 2 - .

2. Температурные интервалы начала и конца ковки, для углеродистых сталей

Марка стали	Температуры ковки
	начала	конца
Ст 1	1300	900
Ст 2	1250	850
Ст 3	1200	850
Сталь У7, У8, У9	1150	800
Сталь У10, У12, У13	1130	870