Волочение

Сущность способа заключается в протягивании заготовки через отверстия в матрице (волоке), размеры которого меньше поперечного сечения заготовки. Заготовками служат прокатанные или прессованные прутки и трубы из стали, цветных металлов и сплавов. При протягивании прутка через отверстие с силой P возникают силы реакции N, которые обжимают заготовку. При этом площадь поперечного сечения заготовки уменьшается, а длина увеличивается. Степень обжатия определяется по формуле

Q = ((F₀ – F₁)/F₀)·100%,

где F₀ и F₁ – площадь поперечного сечения, соответственно, до и после волочения.

Допускаемая за один проход степень обжатия зависит от обрабатываемого материала и составляет для сталей 10…19%, для цветных металлов до 36%. Чтобы не было обрывов напряжение при волочении не должно превышать 0,6G_в материала заготовки. Для получения профиля необходимого размера производят волочение за несколько проходов через ряд постепенно уменьшающихся отверстий.

Волочение осуществляется чаще всего в холодном состоянии (исключение составляют W, Mo, Zn), поэтому вызывает упрочнение (наклеп) металла. Для снятия наклепа при волочении в несколько проходов производят промежуточный рекристаллизационный отжиг.

Волочением изготавливают проволоку диаметром 0,002…10 мм, разнообразные профили, калиброванные прутки диаметром 3…150 мм, холоднотянутые трубы диаметром до 500 мм и с толщиной стенки 0,1…10 мм. Волочение труб можно выполнять без оправки (для уменьшения внешнего диаметра) и с оправкой 3 (для уменьшения внешнего диаметра и толщины стенки). Волочение обеспечивает высокую точность размеров и качество поверхности.

Волоку изготавливают из инструментальных сталей, металлокерамических сплавов и технических алмазов. Волоки могут быть цельными и составными. Отверстие волоки состоит из смазочной воронки, рабочего конуса, калибрующего пояска и выходного конуса [6, рис. 66, а].

Волочение производят на барабанных и цепных волочильных станах. Барабанные станы [6, рис.66, б] служат для волочения проволоки и труб небольшого диаметра, наматываемых в бунты. Существуют станы однократного и многократного волочения. Последние имеют до 20 барабанов с установленными перед каждым волоками. Для уменьшения усилия волочения, износа инструмента и улучшения поверхности изделий применяют смазки: твердые, пластичные и жидкие.

На цепных станах [6, рис. 66, в] тянущее устройство совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение. Их применяют для волочения прутков и труб, которые нельзя наматывать в бунты.