4.3.2. Волочильні стани

Волочильним станом називають машину, призначену для волочіння металів. Він складається з тягового пристрою, при­воду й інструменту. Залежно від траєкторії тягового пристрою розрізняють стани: періодичної дії з прямолінійним рухом за­готовки, безперервної дії з намотуванням заготовки.

Волочильні стани з прямолінійним рухом заготовки (лан­цюгові, рейкові та ін.) застосовують для волочіння й калібру­вання прутків, труб і фасонних виробів, які не можна намоту­вати в бунти. На сучасних станах можна одночасно обробляти 4-8 заготовок завдовжки до 8 м. Тягова сила цих станів дохо­дить до 1,5 МН.

Найпоширенішими серед волочильних є ланцюгові стани, в яких тягова зірка 1 (рис. 4.3.2) рухає замкнутий шарнірно-плас­тинчастий ланцюг 2. Обертального руху зірці надає електро­двигун через редуктор, які на рисунку не зображені. За допомо­гою гака З і кліщів 4 ланцюг протягує заготовку 5 крізь отвір волоки 6. Тут тяговим пристроєм є гак і кліщі, а приводом — електродвигун, дві зірки й ланцюг. Після виходу заготовки з волоки тягова сила раптово зменшується, тому гак під дією противаги зіскакує з ланцюга й автоматично повертається у початкове положення.

Волочильні стани з намотуванням заготовки призначені го­ловно для волочіння дроту, а також труб невеликого діаметра, які намотуються в бунти. Ці стани поділяють на барабанні од­норазового волочіння, що мають одну волоку, і стани багатора­зового волочіння, в яких дріт проходить послідовно крізь ряд волок.

У барабанному стані одноразового волочіння на вертлюг 1 (рис. 4.3.3) насаджують вихідну заготовку 2 у вигляді бунта. Стоншений її кінець проводять крізь отвір волоки З й закріп­люють на барабані 4, який обертається від електродвигуна Д через редуктор 6 і зубчасту передачу 5. Після волоки дріт намо­тується на барабан. Ці стани застосовують переважно для виго­товлення грубого дроту.

Барабанні стани багаторазового волочіння призначені для виробництва тонкого дроту, який проходить крізь значну кіль­кість послідовно розташованих волоків (до 20 і більше). Стонше­ний кінець дроту 1 (рис. 4.3.4) пропускають крізь отвір першої волоки 2, намотують кілька витків на барабан З, потім пропус­кають крізь отвір другої волоки, намотують на другий барабан і т.д. Нарешті кінець дроту закріплюють на приймальному ба­рабані 4, після чого стан готовий до волочіння. Обертального руху барабанові надає електродвигун Д через редуктор 6 і зуб­часті передачі 5. Довжина дроту після кожної наступної волоки

збільшується, пропорційно з ним повинна збільшуватись швид­кість його руху. Відповідно до цього змінюють передавальні відношення зубчастих передач або добирають діаметри бараба­нів. Швидкість дроту в останніх волоках сягає 50...60 м/с.

Щоб зробити волочіння неперервним, кінець дроту наступ­ного бунта приварюють до кінця попереднього електроконтакт­ним способом.

4.3.3. Кування та його операції

Куванням називають спосіб обробки металів тиском з вико­ристанням універсального підкладного інструмента або ударни­ків, якщо деформування нагрітого металу в певних напрямах не обмежується робочою поверхнею інструмента. Завдяки багаторазовій ударній (динамічній) або статичній дії інструмен­та метал пластично деформується й поступово наближується до заданих форми й розмірів. Виріб масою від 0,1 до 300 т, вигото­влений куванням зі сталі або сплавів кольорових металів і при­значений для подальшої механічної обробки, називають кованкою. Кування доцільно застосовувати в одиничному й серійно­му виробництвах для виготовлення валів потужних гідротурбін і електрогенераторів, дисків для парових і газових турбін, колін­частих валів суднових дизельних двигунів, валків вальцюваль­них станів та ін. Заготовками для кування є зливки, блюми і вальцівки. До основних операцій кування належать: видовжен­ня (протягування), сплющування (осадка), пробивання, гнуття, кручення, рубання тощо. Застосовуючи в певній послідовності окремі операції, можна виготовити кованки складної форми.

Видовження — найпоширеніша ковальська операція, що за­стосовується для збільшення довжини кованки й одночасного зменшення її поперечного перерізу. По заготовці 2 (рис. 4.3.5, а), покладеній на нижній нерухомий ударник /, верхнім удар­ником 3 наносять послідовні удари. Перед кожним ударом її періодично пересувають справа вліво. Так виготовляють кован­ки валів (рис. 4.3.6, а), штоків, шатунів (рис. 4.3.6, є), тяг за допомогою плоских і фасонних ударників.

Сплющування застосовують, щоб зменшити висоту й збільши­ти поперечний переріз кованки. Щоб уникнути поздовжнього

згину, відношення висоти до діаметра заготовки не повинно перевищувати 2,5. Заготовку 2 (рис. 4.3.5, б) кладуть вертика­льно на плоский нижній ударник 1 й деформують її верхнім ударником 3. Унаслідок впливу тертя на торцеві поверхні заго­товки, а також швидшого охолодження торців вона стає бочкопо­дібною. Так виготовляють кованки зубчастих коліс (рис. 4.3.6, д), дисків (рис. 4.3.6, б), фланців (рис. 4.3.6, є), які мають великі поперечні розміри й малу висоту. Якщо нагріти не всю заготов­ку, а лише її частину, то отримаємо різновид сплющування, тобто місцеве потовщення, що його називають висадкою.

Пробивання використовують, щоб зробити в кованці загли­бину або наскрізний отвір. Заготовку 2 (рис. 4.3.5, в) кладуть на нижній ударник 1 і верхнім ударником З втискають в неї інструмент — прошивень 5 — у вигляді зрізаного конуса. Піс­ля цього на прошивень накладають надставку 4 і продовжують його заглиблювати. Якщо потрібен наскрізний отвір, то надстав­ку знімають, заготовку повертають на 180° і отвір прошивають остаточно іншим прошивнем 6 (рис. 4.6.3, г), який, заглиблю­ючись у заготовку, вирізує надлишок металу у вигляді диска й виштовхує з отвору прошивень 5.

Гнуття — це викривлення заготовки за заданим контуром. Операцію здійснюють ударниками 1 і 3 (рис. 4.3.5, д) з викорис­танням підкладних або спеціальних пристроїв. Гнуття в підклад­них штампах застосовують для виготовлення значної кількості однакових виробів 2. Тут використовують штамп, що складається з верхньої 7 і нижньої 8 половин. Гнуть скоби (рис. 4.3.6, г), кутники, кронштейни, гаки та ін.

Кручення — повертання однієї частини заготовки відносно іншої на заданий кут. Так отримують заготовки колінчастих валів (рис. 4.3.6, ж), свердел великих діаметрів та ін. Одну частину заготовки 2 затискають між ударниками / і 3, а другу її частину повертають за допомогою вилки 9, приклавши силу F.

Рубання — поділ заготовки на дві частини. Його застосову­ють для отримання з довгої заготовки певної кількості корот­ких або для відокремлення зайвого металу. Інструментом для рубання є прямі або фасонні сокири. Заготовку 2 (рис. 4.3.5, є) кладуть на нижній ударник / і ударом верхнього ударника З заглиблюють сокиру 10 в метал. Коли залишається невеликий

перешийок, заготовку повертають на 180° і призматичною від­січкою закінчують операцію.

Ковальським зварюванням (рис. 4.3.5, ж) з'єднують дві за­готовки або два кінці однієї заготовки, попередньо нагрівши місце зварювання під шаром флюсу. Цим способом з'єднують низьковуглецеві сталі при температурі = 1350 °С у випадках, коли відсутні сучасні способи зварювання.