книги из ГПНТБ / Хаяк, Г. С. Инструмент для волочения проволоки

Ным насосом высокого давления, действующим на осно­ ве фрикционного сцепления смазки с поверхностью про­ волоки, которое должно быть больше, чем сцепление смазки с поверхностью канала волоки. Чем больше раз­ ность этих сцеплений, тем эффективнее подача смазки на контактную поверхность. Следовательно, чем лучше отполирована рабочая 'зона волоки, тем меньше силы трения смазки о поверхность канала волоки и эффектив­ нее подача смазки на контактную поверхность. Опыта­ ми показано [4], что рабочая зона волоки, отполирован­ ная до зеркального блеска алмазным порошком АСМ-20/14 увеличивает в 1,5—2 раза количество пода­ ваемой смазки по сравнению с волоками, отполирован­ ными порошком карбид бора 320.

Следующим фактором, определяющим условия воло­ чения с 'повышенной толщиной смазочной пленки, явля­ ется длина рабочей зоны /р, в которой образуется сма­ зочный клин I (см. рис. 22). Длину рабочей зоны пред­ лагается делать равной 7—8 dк, где ак— диаметр калиб­ рующей зоны волоки. Это позволяет увеличить внеконтактную часть рабочего конуса, выполняющую в некото­ рой степени роль напорной трубки. Длина калибрующей зоны таких волок предлагается 0,2—0,6 dK.

Волоки такой конструкции были опробованы в про­ изводственных условиях при волочении стальной прово­ локи средних размеров, и установлено хорошее поступ­ ление смазки на контактную поверхность, в результате чего значительно повысилась стойкость по сравнению со стандартными волоками. Так, при волочении проволоки из стали ЭИ903 в твердосплавные волоки с удлиненным рабочим конусом и углом 2ct— 8-f-14° стойкость волок по сравнению со стойкостью стандартных повысилась в семь раз [4]. Одновременно создаются условия повы­ шения скорости волочения.

СТАНДАРТЫ НА ВОЛОКИ

Волоки из твердых металлокерамических сплавов из­ готавливают из заготовок, поставляемых предприятиями твердосплавной промышленности по Государственным стандартам.

Основные стандарты на металлокерамические твер­ дые сплавы и заготовки из них для волок следующие:

1. ГОСТ 3882—67. «Сплавы твердые металлокерам ческие. Марки».

40

2.ГОСТ 9453—60. «Заготовки волок из твердых ме­ таллекерамических сплавов для протяжки проволоки и прутков круглого сечения».

3.ГОСТ 5426—66. «Заготовки волок из твердых ме­ таллокерамических сплавов для волочения шестигран­ ных 'прутков. Форма и размеры».

Алмазные волоки изготавливаются и выпускаются промышленностью по ГОСТ 6271—68 «'Волоки ал­ мазные».

В стандарте на марки твердых металлокерамических сплавов ГОСТ 3882—67 приведен химический состав сплавов, выпускаемых 'промышленностью, и физико-ме­ ханические свойства их: средний предел прочности при изгибе, плотность, твердость. В этом же стандарте опи­ саны эксплуатационные свойства каждого сплава и при­ мерное назначение их.

ГОСТ 9453—60 на заготовки волок из твердых металлокерамических сплавов для протяжки проволоки и прутков круглого сечения содержит формы и размеры

плуатации и применяется в зависимости от диаметра про­ волоки, прочности протягиваемого металла, степени еди­ ничного обжатия. Заготовки отличаются наружными

41

размерами (диаметр, высота) и геометрической формой канала.

Стандартом предусмотрено несколько типоразмеров каждой формы. Например, форма Д5 (рис. 23) имеет 8 типоразмеров, отличающихся диаметром . и высотой калибрующей зоны, высотой рабочей зоны и другими размерами канала волоки (табл. 9).

верстия прошиваются в процессе обработки волоки, что позволяет использовать твердые сплавы для волочения

рабочей зоны создается .в процессе изготовления волоки расшифровкой удлиненного калибрующего пояска заго­ товки. Для волочения проволоки из меди, алюминия, се­ ребра, цинка, двойных латуней, низкоуглеродистой ста­

углы расшифровкой («раздачей») угла рабочего конуса стандартной волоки, что связано е дополнительными

42

форму Ж с углом 16°. Для волочения проволоки из цинка, а также алюминия применяют заготовки волок формы Т16 и Т20 с углом рабочей зоны 26° по ГОСТ 2330—66

рекомендуются волоки с удлиненной рабочей зоной, на­ пример формы Е (рис. 24, та'бл. 10).

Размеры заготовок волок из твердых металлокерами­

установлено три типа волок в зависимости от их назна­

ния металлов и сплавов с временным сопротивлением от

изготовления волок, требования к качеству поверхности канала волок и оправам, приведена таблица групп ал­ мазов, классифицированных по массе, а также даны указания о креплении алмаза в оправе.

В следующих разделах стандарта приведены мето­ ды испытания, правила маркировки, упаковки, транс­ портирования и хранения.

43

Глава lit

ТЕХНОЛОГИЯ и ОБОРУДОВАНИЕ для ИЗГОТОВЛЕНИЯ волок

ИЗГОТОВЛЕНИЕ волок ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ. ОБОРУДОВАНИЕ

Для изготовления -проволочных волок применяют за­ готовки из металлокерамических твердых сплавов ВК2, ВКЗМ, ВК6, BK8. Основные размеры их приведены в табл. 11.

Т а б л и ц а 11

Заготовки проволочных волок из металлокерамических твердых сплавов (ГОСТ 9453—60)

Заготовки волок выбирают по размерам, чтобы свес­ ти к минимуму потери твердого сплава при изготовле­ нии новой волоки и иметь оптимальный запас на перешлифо'вку при повторном использовании ее.

В табл. 12 приведены данные для выбора заготовок волок, полученные в результате практической 'деятель­ ности предприятий по производству проволоки.

Технологический процесс изготовления волок из твер­ дых металлокерамических сплавов состоит из следую­ щих операций:

1)закрепление твердосплавных заготовок в обой­

мах;

2)шлифовка волочильного канала;

3)полировка волочильного канала;

4)контроль качества готовых волок.

44

45

Закрепление твердосплавных заготовок волок в обоймах

канала волоки. На ней не должно быть трещин, раковин и других дефектов. Рассортировке по наружному диа­ метру подвергают главным образам заготовки, предназ­ наченные для холодной запрессовки в обоймы. Рассор­ тировку этих волок ведут через каждые 0,05 мм, чтобы

сплавных заготовок в обоймах: холодная запрессовка, горячая запрессовка, пайка, заливка жидким металлом. На некоторых предприятиях применяется закрепление

заготовки при помощи конусного вкладыша.

Холодную запрессовку применяют для крепления в обоймах твердосплавных заготовок формы А, Б, В. Для этого обоймы подбирают по диаметру гнезда так, чтобы

46

щают в матрицу. В процессе прессования клинообразное кольцо пуансона 4 выдавливает металл обоймы на торец заготовки. При этом металл обжимает заготов­ ку со всех сторон, а на торцовой плоскости ее образует­ ся ободок, обеспечивающий прочное закрепление заго­ товки в обойме. Схема горячей запрессовки описана в литературе [18]. Для предохранения обоймы от окисле­ ния нагрев ее необходимо вести в защитной атмосфере. При отсутствии защитной атмосферы внутреннюю по­ верхность обоймы рекомендуется смазать жидким стек­ лом или раствором извести в воде и покрыть слоем бу­ ры из расчета 1—2 г буры на одну обойму, или засы­ пать гнездо обоймы древесным углем. После запрессов­ ки волоку медленно охлаждают в сухом песке . или крупке древесного угля. Быстрое охлаждение не допус­ кается во избежание появления трещин на волоке. Пос­ ле горячей запрессовки обойму обтачивают на токарном станке.

Закрепление твердосплавных заготовок пайкой. Пе­ ред установкой заготовки в гнездо обоймы зачищают повеохность ее на шлифовальном станке или наждачном круге. Канал заготовки волоки забивают асбестом или гоафитом для предохранения его от попадания припоя во время пайки. Затем устанавливают заготовку в гнездо обоймы но ее центру. При этом зазор между баковой стенкой гнезда обоймы и боковой поверхностью твердо­ сплавной заготовки должен быть 0,2—'0,4 мм. На торец заготовки по кольцевому зазору засыпают смесь медной стружки и буры. Медь в данном случае является при­

верхности обоймы и заготовки от окисления в процессе пайки. Буру перед применением рекомендуется прока­ лить, истолочь и просеять через мелкое сито. Обойму и

помешают в печь и нагревают до полного расплавления припоя. Нагрев рекомендуется проводить в защитной атмосфере.

После расплавления припоя волоку вместе с плас­ тинкой извлекают из печи и ставят на металлическую плиту. Пока припой находится в жидком состоянии, за­ готовку специальным стержнем прижимают ко дну обоймы,

47

После затвердевания припоя волоку медленно ох­ лаждают в ящике с сухим песком или с крупкой дре­ весного угля.

Метод крепления волок пайкой в настоящее время не имеет широкого применения. Он не может 'быть ре­ комендован для крепления волок, предназначенных для волочения проволоки из металлов и сплавов высокой прочности, так >как медный или латунный припой не об-

t 2 J

ладают достаточной твердостью, чтобы противостоять радиальным силам, действующим на твердосплавную заготовку ;в процессе волочения.

Закрепление заготовок волок заливкой жидким ме­ таллом выполняют в специальной форме, в которую по­ мещают твердосплавную заготовку и заливают сталью, чугуном или цветным металлом [8]. Этот способ требу­ ет специального оборудования для плавки и разливки жидкого металла, а также литейщиков высокой квали­ фикации, поэтому применение его ограничено.

Закрепление заготовок волок коническим вклады­ шем рекомендуется для крепления твердосплавных за ­ готовок формы Г, Д, Е, Ж при волочении проволоки из металлов и сплавов невысокой прочности (алюминий, цинк, медь, серебро и т. я.). На рис. 27 показано креп­ ление коническим вкладышем. Для надежности крепле­ ния этим методом ведут шлифовку наружной поверхно­

Затем выполняют подгонку наружной поверхности кони­

48

ческого вкладыша к конусному гнезду обоймы. Для луч­ шего крепления рекомендуется закалить конический вкла­ дыш и провести шлифовку наружной (конусной) и внут­ ренней (цилиндрической) поверхностей его. Вкладыш изготовляют из стали марки У7, У8 или У9, подвергают термической обработке до твердости 30—36 HRC. Сбор­ ку начинают с посадки твердосплавной заготовки в гнездо вкладыша. Затем конический вкладыш с твердо­ сплавной заготовкой вставляют в коническое гнездо обоймы и ударами медного бойка или на ручном прессе запрессовывают в корпус обоймы. Благодаря тому, что конический вкладыш имеет разрез по образующей, вставленная в него твердосплавная заготовка плотно обжимается. В процессе эксплуатации обжатие боковых стенок твердосплавной заготовки усиливается за счет заклинивания конусной вставки в конусном гнезде обой­ мы под действием силы волочения.

В практике волочения проволоки из цветных метал­ лов этот метод показал достаточно высокую надежность крепления твердосплавных заготовок.

При полном выходе волоки из строя вкладыш выпреесовывают из гнезда Обоймы, извлекают из него ста­ рую волоку и вставляют новую.

Метод крепления коническим вкладышем' снижает трудоемкость крепления твердосплавных заготовок и экономит металл для изготовления обойм, так как срок службы обоймы не ограничивается сроком службы во­ локи.

кулярна опорной плоскости обоймы. Перекос твердо­ сплавной заготовки относительно опорной плоскости оп­ равы допускают не более 0,08 мм для заготовок формы А, Б, В, Г и не более 0,12 мм для формы Д, Е, Ж.

Смещение оси заготовки относительно оси обоймы для форм А, Б, В, Г допускается не более 0,15 мм, для форм Д, Е, Ж — не более 0,30 мм. Не должно быть за­ зора между опорной плоскостью гнезда обоймы и опор­ ной плоскостью твердосплавной заготовки, а также между цилиндрическими поверхностями гнезда обоймы и заготовки. Наличие такого зазора снижает стойкость волоки.

49