Аннотация
Основным способом производства проволоки является волочение заготовки (катанки) в монолитной волоке. Существующие конструкции волочильного инструмента обеспечивают волочение проволоки в режиме граничного трения, что вызывает ряд негативных явлений. Повышение деформационного разогрева проволоки и инструмента до 200-300°С снижает эксплуатационную стойкость волок, ухудшает качество готовой проволоки и реологические свойства технологической смазки.
Рациональным является такой процесс волочения, при котором давление смазки будет равняться сопротивлению металла деформации, т.е. когда волочение будет осуществляться в режиме жидкостного трения.
Получение столь высокого давления обеспечивается конструкцией волочильного инструмента, состоящего из обоймы, волоки и трубки – насадки.
В работе представлена аналитическая модель, определяющая давление смазки от геометрических параметров конструкции трубки насадки и свойств самой смазки.
При многократном волочении для каждой протяжки, из-за увеличения сопротивления деформации проволоки за счет наклепа металла, потребуется свой волочильный инструмент с конкретными геометрическими параметрами, что приведет к увеличению парка инструмента.
На основе проведенных исследований разработана универсальная конструкция волочильного инструмента, позволяющего автоматически обеспечивать режим жидкостного трения при волочении проволоки из различных марок сталей и цветных металлов. Предлагаемая конструкция, состоящая из обоймы, рабочей и опорной волок, отличается от известных тем, что напорная волока устанавливается в обойме с возможностью осевого перемещения.
Величина перемещения напорной волоки при установившемся процессе волочения пропорциональна давлению смазки в очаге деформации, которая хорошо коррелирует с аналитической моделью, приведенной в данной работе.
Ключевые слова
Волочение проволоки, трение, волочильный инструмент, смазочный материал, пластичность, твердость, временное сопротивление разрыву, бесфильерное волочение, волока, проволока, катанка, удаление окалины, обжатие, вытяжка.
1. Колмогоров Г.Л., Орлов С.И., Шевляков В.Ю. Инструмент для волочения. М.: Металлургия, 1992.
2. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1 М.: Наука, 1970. 492 с.
3. Кальченко А.А. Рузанов В.В. Инструмент и системы смазки для волочения проволоки: учеб. пособие. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И.Носова, 2014. 55 с.
4. Кальченко А.А. Волочение биметаллической сталеалюминиевой проволоки // Теория и практика производства метизов. Свердловск, 1977.
5. Кальченко А.А., Коковихин Ю.И. Инструмент для волочения проволоки в режиме гидродинамического трения: пат. №618154 СССР.
6. Кальченко А.А., Рузанов В.В. Устройство для волочения изделий в режиме гидродинамического трения: пат. №1470385 СССР.