Лекция 15 волочение металлов

ЛЕКЦИЯ 15

ВОЛОЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ.

Обработка металлов волочением, т.е. протягиванием прутка через отверстие, размеры которого меньше, применяют для производства проволоки диаметром от 0,002÷10 мм, стальные прутки  до 500 мм, трубы  от 0,002400 мм, фасонные профили и т.д. Волочение чаще всего выполняют при комнатной температуре, когда пластическая деформация сопровождается наклепом и наличием трения скольжения по всей контактной поверхности. В любом слое, находящемся на некотором расстоянии от центрального кроме деформации растяжения, происходит сдвиг и изгиб, причем чем дальше слой от оси протягиваемого прутка, тем больше сдвиг и изгиб. За счет сил трения на поверхности прутка, создается задерживание поверхностных слоев, что приводит к разности скоростей частиц металла по сечению.

Возможность протягивания прутка через отверстие волоки ограничивается предельными условиями: усилие волочения не должно создавать напряжения в передней части прутка, превышающие предел текучести, что может привести к остаточным деформациям, разрыву. По этой причине волочение горячего металла практически не применяется.
Установлено, что до 80% общего усилия волочение расходуется на преодоление сил трения. Это ограничивает практическое значение единичной вытяжки  до 1,5. Контактные силы трения повышают среднюю температуру проволоки до 250, а температуру контактной поверхности до 700. Это создает условия повышенного износа инструмента, налипания металла на контактную поверхность волоки, увеличивает обрывы проволоки.
Для уменьшения сил трения используют смазку. Для увеличения вытяжки прикладывают противонатяжение к заднему концу прутка, что снижает сопротивление металла деформированию, уменьшает влияние контактного трения.
Положительные влияния на силовые условия волочения показало приложение ультразвуковых колебаний и высокочастотных низковольтных импульсов к волочильному инструменту.
При волочении полых изделий наблюдается много общего с обработкой волочением цельных прутков.
Волочение труб может выполняется четырьмя способами (Рисунок 40):

1. 
   без оправки;
   
2. 
   на короткой оправке;
   
3. 
   на длиной оправке;
   
4. 
   на плавающей оправке.
   

1. 
   Способы волочения труб: а – на короткой оправке;
   

б – без оправки; в – на длинной оправке; г – на плавающей оправке.

При волочении без оправки наблюдается уменьшение наружного и внутреннего диаметров трубы, при этом стенка трубы может сохраняться неизменной, утончаться или утолщаться в зависимости от формы очага деформации. При волочении на оправке всегда происходит уменьшение стенки трубы.

Волочение на плавающей оправке широко применяется при волочении медных труб на барабанных волочильных станах. В тех случаях, когда требуется увеличить диаметр трубы, применяют раздачу волочением (Рисунок 2) при осевом сжатии и осевом растяжении.

2. 
   Способы раздачи труб.
   

1.