Краткие теоретические сведения

Волочение – это процесс обработки металлов давлением, заключающийся в протягивании заготовки постоянного поперечного сечения через плавно сужающийся канал инструмента (волоки). Схема волочения сплошного профиля показана на рис. 4.1.

Сила Р, прикладываемая к переднему заостренному концу заготовки, введенному в волоку, называется силой волочения. Под действием указанной силы заготовка, протягиваясь через волоку, деформируется и принимает форму и размеры наименьшего сечения канала. В результате площадь поперечного сечения заготовки уменьшается, а длина – увеличивается. Форма и размеры сечения изделия при волочении прутков, проволоки, профилей сплошного сечения и труб без утонения стенки определяются только конфигурацией и размерами калибрующей зоны канала волоки.

Рис. 4.1. Схема процесса волочения

Волочением обрабатывают самые различные материалы: стали, алю-

миний, медь, никель, титан и сплавы на их основе; тугоплавкие металлы и их

сплавы, а также благородные металлы и сплавы на их основе. Получаемые волочением полуфабрикаты представляют собой круглую проволоку диаметром 0,008–17 мм; проволоку квадратного, прямоугольного, шестиугольного и других сечений; прутки круглые, квадратные, шестигранные, трапециевидные и других форм; трубы круглые диаметром 0,3–500 мм со стенкой толщиной 0,05–25 мм, овальные, прямоугольные и др. Кроме того, этим способом обработки давлением можно получить фасонные профили с различной формой поперечного сечения и самых разных размеров.

При волочении наиболее часто используют следующие показатели деформации: коэффициент вытяжки и относительное обжатие.

Коэффициент вытяжки μ показывает, во сколько раз увеличилась длина или уменьшилась площадь поперечного сечения изделия за переход волочения:

, (4.1)

где L0, F0 – соответственно, длина и площадь сечения заготовки до волоче-

ния; L1, F1 – проволоки после волочения.

Относительное обжатие ε – это отношение уменьшения площади по-

перечного сечения изделия за переход волочения к ее начальному значению:

. (4.2)

Для получения продукции волочения, называемой тянутыми изделиями, используются специализированные оборудование и инструмент.

Основной инструмент для волочения – это волоки разнообразной кон-

струкции. При получении волочением полых изделий к волочильному инст-

рументу относятся также оправки.

Машины для волочения называют волочильными станами. Их основными элементами являются волочильный инструмент и тянущее устройство.

Станы могут быть с прямолинейным движением протягиваемого металла и с

наматыванием на барабан.

Методика проведения работы

1. Получить у инженера медную проволоку. Разрезать ее на 3 заготовки и измерить их диаметр.

2. Проволочить каждую заготовку через волоку для получения проволоки нужного диаметра.

3. По силоизмерителю лабораторной установки определить силу волочения каждой из заготовок.

4. Замерить диаметр полученной проволоки.

5. Рассчитать площадь поперечного сечения исходной заготовки и полученной проволоки.

6. По формулам (4.1) и (4.2) соответственно рассчитать коэффициент вытяжки и относительное обжатие.

7. Занести результаты измерений и вычислений в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Результаты измерений и расчетов

№ Обр.	D0, мм	D1, мм	F0, мм2	F1, мм2	μ	, %	Р, кН
1
2
3

7. Построить график зависимости усилия волочения Р от относительного обжатия .

8. Сделать вывод по работе.