§ 2. Інструмент і встаткування для волочіння

Волока - основний інструмент при волочінні. У процесі волочіння на волоку діють значні навантаження, тому що в її каналі під дією зусилля волочіння відбувається пластична деформація металу.

Волока складається із двох деталей: волоки й обойми.

Волока має 4 зони: вхідну I, мастильну II, що деформує III, що калібрує IV. (Рис.)

Кут робочого конуса деформуючої зони при волочінні прутків вибирають у межах 6 – 18º залежно від виду виробу й властивостей металу, а при волочінні труб - 10 - 24 º. Чим більше твердість металу, тим менший кут робочого конуса.

Волоки виготовляють із твердих сплавів ВК6, ВК8, ВК10, ВК15, технічних сортів алмаза (для дроту діаметра менше 0,6 мм) або інструментальної сталі У8, У12, а також з легованої сталі ШХ15, Х12М.

Обладнання, на якому здійснюється волочіння, називається волочильними станами. Волочильні стани за принципом роботи тягнучих пристроїв підрозділяються на дві групи:

1. с прямолінійним рухом тягнучих пристроїв – ланцюгові, рейкові, гвинтові;

2. с намотуванням оброблюваного матеріалу на барабан – барабанні.

Волочильні стани із прямолінійним рухом виробів, за конструкцією привода бувають механічні, а також з гідравлічним і пневматичним приводом, за призначенням - для волочіння прутків або труб, за числом виробів, що простягають одночасно, - одне або багатониточні.

Барабанні стани залежно від числа потягувань діляться на однократні, коли волочіння проходить через одну волоку, і багаторазові, коли заготівля проходить послідовно декілька волок зменшуваних перетинів.

§ 3. Технологічний процес волочіння

Включає: підготовку металу до волочіння, установлення режиму волочіння й обробку готової продукції.

При підготовці металу до волочіння видаляють окалину з поверхні заготівлі й наносять на неї мастило.

Окалина видаляється хімічним, механічним або електрохімічним способами, а також за допомогою ультразвуку, вакууму й ін. Найчастіше застосовують хімічне травлення у водяних розчинах кислот.

Кінцевою операцією підготовки поверхні заготівлі є сушіння в спеціальних сушильнях з посиленою циркуляцією повітря при 300―350ºС. Під час сушіння видаляються волога й деяка частина розчиненого в металі водню, що сприяє усуненню крихкості металу.

На суху поверхню заготівлі перед протяганням наносять відповідне змащення (масло мінеральне, графіт, мило, емульсії).

Режим волочіння металу регламентується технологічними картами, у яких указується маршрут волочіння, температура й тривалість проміжного відпалу й режим травлення.

Обробка готової продукції заклечається у видаленні дефектів, виправленню, різанню на мірні довжини, маркуванню, змащенню або поверхневому покриттю й упакуванні.

Деякі види холодного прокату (дріт, прутки, труби, смуги) повинні мати точний поперечний переріз і чисту поверхню. Із цією метою їх піддають калібруванню, тобто протяганню через волоку без істотного обтиснення й витяжки.

Глава IV Прокатка металів

§ 1. Сутність способу прокатки

Сутність прокатки полягає в пластичному деформуванні металу при пропущенні його між обертовими валками. При цьому зазор між валками повинен бути менше товщини оброблюваної заготівлі.

При звичайній прокатці товщина заготівлі зменшується, а ширина й довжина збільшуються, тобто відбувається обтиснення, розширення й витяжка.

При прокатці метал захоплюється й обжимається двома обертовими валками. Метал втягується в щілину між валками завдяки силам тертя, які виникають на поверхні зіткнення металу з валками під впливом тиску. При цьому метал піддається деформації на ділянці контакту з валками.

Вихідною заготівлею при прокатці сталі є злитки вагою до 25 т. Форма поперечного переріза прокатаної продукції називається її профілем. Перелік різних профілів усіляких розмірів прийнято називати сортаментом.

Продукція сталевого прокату ділиться на наступні основні групи: сортовий, листовий, трубний, спеціальний і періодичний прокат.

Профілі сортового прокату діляться на 2 групи:

1. простої геометричної форми (квадрат, коло, шестигранник, восьмигранник, смуга, трикутник і ін.);

2. фасонні профілі, які у свою чергу діляться на профілі загального призначення й профілі спеціального призначення.

Спеціальні профілі виготовляються для сільгоспмашинобудування, суднобудування, вагоно- і тракторобудування, будівництва й т.д.

Листовий прокат ділиться на: товстолистовий – з товщиною аркуша 4―60 мм, а в особливих випадках до 500 мм і вище й тонколистовий – з товщиною аркуша менш 4 мм. До тонколистової сталі відноситься оцинкована сталь, усіляка жерсть, стрічка.

Трубний сталевий прокат ділиться на безшовні труби із зовнішнім діаметром від 5 до 426 мм при товщині стінок 0,5―40 мм і труби зварні із зовнішнім діаметром до 1420 мм при товщині стінок до 14 мм.

Спеціальний сталевий прокат містить у собі продукцію закінченої форми, наприклад вінці зубчастих коліс, бандажі залізничних коліс, кульки для шарикопідшипникової промисловості.

Періодичний прокат – прокат, поперечний переріз якого по довжині періодично міняється, наприклад, заготівля вагонної осі, півосі для автомобілів. Періодичний прокат знаходить широке застосування у вигляді заготівель під остаточну механічну обробку.

Продукція прокату становить більше 75% всієї виплавлюваної сталі. Велика кількість кольорових металів і сплавів піддається прокатці. Продукція прокату використається безпосередньо в конструкціях, а також у вигляді заготівель для виготовлення деталей у механічних і ковальсько-штампових цехах.