Получение машиностроительных профилей волочением. Станы, используемые для волочения: барабанный и цепной. Их схемы и принцип работы.

ВОЛОЧЕНИЕ

Исходными заготовками для волочения служат прокатанные или прессованные прутки и трубы.

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающееся отверстие в инструменте, называемом волокой или фильерой; площадь поперечного сечения отверстия заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия волоки, а следовательно длина увеличивается. Количественно деформацию при волочении оценивают коэффициентом вытяжки m - отношением полученной длины к исходной или отношением площади исходного поперечного сечения к конечному.

Вследствие того, что к заготовке при волочении приложена тянущая сила, в отверстии волоки (очаге деформации) и после выхода из нее металл испытывает растягивающие напряжения.

Волочение труб можно выполнять без оправки (для уменьшения внешнего диаметра – рисунок слева а: 1 – волока; 2 – заготовка; 3 - оправка) и с оправкой (для уменьшения внешнего диаметра и толщины стенки-рисунок слева б). В последнем случае профиль полученной трубы определяется зазором между волокой и оправкой. При этом могут применяться оправки, движущиеся вместе с трубой, жесткозакрепленные оправки и плавающие, или самоустанавливающиеся.

Для уменьшения сил трения применяют смазки и полирование отверстия волоки. Обычно для получения необходимых профилей требуется деформация, превышающая допустимую деформацию за один проход, поэтому применяют волочение через ряд постепенно уменьшающихся по диаметру отверстий. Волочение осуществляется в условиях холодной деформации, поэтому металл упрочняется. Для восстановления пластичности металл подвергают промежуточному отжигу.

Волочение обеспечивает точность размеров (стальная проволока диаметром 1…1,6 мм имеет допуск 0,02 мм), низкую шероховатость поверхности, получение очень тонкостенных профилей.

Волочение производят на барабанных и цепных станах. Барабанные станы служат для волочения проволоки и прутков небольшого диаметра. Исходную заготовку в виде бунта укладывают на барабан. Предварительно заостренный конец проволоки пропускают через отверстие в волоке и закрепляют на барабане, который приводится во вращение от электродвигателя через редуктор и зубчатую передачу.

Существуют станы для многократного волочения. Они имеют до 20 барабанов с установленными перед каждым из них волоками.

Цепной волочильный стан состоит из станины, приводной звездочки, волокодержателя с волоокой и звездочки. Между звездочками имеется цепь, верхняя ветвь которой движется от волоки к приводной звездочке.

Вращение приводной звездочки осуществляется электродвигателями через редуктор. По направляющим станины на катках передвигается тележка, снабженная крюком для захвата цепи и клещами для захвата переднего конца заготовки, протягиваемой через волоку. Такие станы применяют для волочения относительно коротких прутков и труб длиной 5…10 м.