Технология изготовления металлокорда конструкции 0,20+18x0,175

 

Для получения оптимального к волочению покрытия буры температуру  металла необходимо поднимать выше 60⁰С в момент высыхания покрытия.

2.6 Сушка.

 

Покрытая бурой катанка  подвергается сушке в однокамерной печи непрямого газового нагрева, в которой циркулирует горячий воздух, для удаления следов влаги с её поверхности перед складированием. Сушка проводится горячим воздухом, причём мотки катанки не соприкасаются с отработанными газами. С помощью вентиляторов воздух откачивается из сушильной камеры, и с добавкой свежего воздуха подаётся через нагревательные трубы обратно в камеру. Подвод теплоты осуществляется автоматически газовыми горелками. Воздух, насыщенный паром, отсасывается, попадает в дымоход к газообразным продуктам сгорания и удаляется в атмосферу.

 Время сушки 5-7 минут,  температура 130-150⁰С, но не должна превышать 200⁰С, так как при этих температурах бура превращается в твердую стекловидную массу, что снижает эффективность волочения.

2.7 Технические требования предъявляемые к травленой катанке.

-    поверхностная  плотность буры, 6,0 2,0г/м ;

 

3 Грубое волочение

3.1 Выбор оборудования для волочения и его технические характеристики

Травленая проволока поступает на участок грубого волочения после операции подготовки поверхности катанки. Выбираем стан прямоточного типа - машина многократного волочения, работающая с автоматическим регулированием скоростей промежуточных барабанов без накопления проволоки на них. Прямоточные станы отличны тем, что частота вращения барабанов регулируется полностью за счет применения специальной электрической схемы привода двигателя постоянного тока и их последовательного соединения. При этом нагрузка на двигатели распределяется пропорционально моменту на каждом барабане, то есть в итоге пропорционально силе волочения. 

Преимущества по сравнению  со станами магазинного типа:

1.Использование точного  регулирования противонатяжения  снижает удельное давление, повышает стойкость волок, уменьшает температуру очага деформации.

 

 

2.Передача проволоки  с барабана на барабан исключает  её скручивание и перегибы, что облегчает заправку стана и позволяет перерабатывать на них толстые высокопрочные сорта проволок.

3.Допускается применение  более высоких скоростей.

Упрощенная схема заправки барабана

Недостатками станов является:

1.Неудовлетворительные  условия охлаждения из-за малого  числа витков проволоки на барабане и при переходе с барабана на барабан.

2.Сложная конструкция  привода.

3.Длительные простои стана при ликвидации обрывов и смене волок.

4.Большие производственные  площади.

Исходя из всех выше перечисленных  обоснований целесообразнее всего  применять машину для грубого  передела прямоточного типа DHE 5/750.

 

В таблице 6 приведены технические характеристики волочильного стана DHE 5/750, взятые из источника [1] стр.370.

Таблица 6. Технические характеристики волочильного стана DHE 5/750

Параметры	Требования
1.Число волок, шт. 2.Диаметр барабанов, мм 3.Предел прочности заготовки, Н/мм2 4.Расход умягченной воды с Tmax 290С, л/мин 5.Давление воздуха пневмосистемы, бар 6.Расход воздуха, дм/сек 7.Скорость волочения , м/сек 8.Мощность двигателя постоянного тока, кВт  9 Максимальное число оборотов, об/мин 10. Номинальное  рабочее напряжение, В 11. Уровень шума, дБ 12.Длина 13.Ширина 14.Высота	5 750 1176 300 5 9,5 3,5 50 2200 380 80 10,35 2,8 2,0

 3.2 Волочильный инструмент и технологическая смазка для волочения

 

На станах установлены регулируемые волокодержатели, которые снабжены мыльницами. Для  последних выбираем  сухую смазку типа «Лубрифил 7001»;т.к. эта смазка уменьшает внешнее трение, предотвращает прилипание металла к инструменту, облегчает пластическую деформацию, обеспечивает надлежащее качество поверхности, обеспечивает однородность размеров поперечного сечения металлов на больших длинах, не допуская быстрой выработки канала волок, снижает температуру деформации.

 

Таблица 7. Свойства смазки “Лубрифил VA7001”

Характеристики  смазки	Допускаемые пределы
Массовая  доля влаги, %	не более 1
Температура плавления ,  0С	не менее 58
Массовая  доля жирных веществ, %	70-76
Внешний вид	Порошок однородный, голубого цвета
Массовая  доля гранул, % при размере гранул: менее20меш(более 0,850мм)	3-16
От 20 до 60 меш (0,25-0,85 мм)	30-50
От до 140 меш (0,105-0,250 мм)	25-45
Более 140 меш (0,105 мм)	10-25

 

Охлаждение производится посредством воды - на волоках, внутри барабанов и воздуха - снаружи барабанов; передача шестеренчатая в масляной ванне или ременная; останов стана: постепенный 6 15 сек.; быстрый 6 8 сек.; аварийный 3 4 сек.Выбранный волочильный инструмент при волочении проволоки – твёрдосплавная волока ВК-6, которая обладает наилучшими свойствами для сухого волочения стальной проволоки диаметром не менее 0,6мм, состоящая из нескольких зон:

1.Входная зона – служит для центровки проволоки и подачи смазки. Форма входной зоны обычно двух конусная. Длина входной зоны составляет примерно 1/6 общей длины канала волоки. Для волок малого диаметра длина тем больше, чем меньше диаметр калибрующей части и наоборот.

2.Рабочая зона. В ней размеры заготовки уменьшаются до размеров протянутого металла. Наиболее распространена коническая форма. Радиальная форма проста в изготовлении, но повышает усилие волочения.

 3.Калибровочная зона. В ней металл получает заданную форму с необходимой точностью. Достижимая точность – 0,001 мм. Калибровочная зона для крутого профиля представляет собой цилиндрическое отверстие. Длина зависит от прочности протягиваемого металла. Длина калибровочной зоны в значительной степени влияет на стойкость к износу, количество обрывов при волочении, расход энергии, на усиление волочения.

4.Выходная зона – обратный конус. Существует у волок, предназначенных для производства проволоки на станах многократного волочения со скольжением, так как натяжение проволоки постоянно меняется в зависимости от шероховатости вытяжных барабанов и неравномерности обмывания шкивов эмульсией. Если не будет обратного конуса, то возможны задиры, царапины проволоки, возможны обрывы. Так же выходная зона предохраняет выходную плоскость волоки от выкрашивания  и смещает зону деформации ближе к центру волоки.

   Все  переходы между зонами канала  волоки должны быть плавными, без резких перегибов.

3.2 Твёрдосплавные волоки.

   Применяются  волоки на основе WC и Ti, V, Co в качестве связующих компонентов.

   Волоки  изготавливаются холодным прессованием  на прессах усилием 300-700 кН.

   Перед  прессованием в мелко измолотую  смесь порошков WC и Co добавляют 1% каучука, растворённого в бензине, для скрепления зёрен при прессовании.

   Объём  засыпанного в стальную специальную  пресс-форму состава в три раза  больше объёма готового изделия.

   Для  увеличения прочности, заготовки  сушат при 80-100оС в течение  24 часов. Затем заготовки спекают  в вакуум печи при 1350-1500оС  в течение 30-60 минут.

   Твёрдые  сплавы на основе карбидов W и Co обладают высокой прочностью на сжатие и изгиб, высоким пределом упругости.

   Для  изготовления волок при производстве  проволоки рекомендуется WC твёрдые сплавы ВК, ВК 4, ВК 6, ВК 8.

 

Таблица 8. Параметры  волок

Сплав	WC	Co	σ	Δ	HRC	Назначение
ВК 3	97	3	1100	15-15,4	91	Проволока
ВК 4	96	4	1200	14,8-15,2	89,5	Проволока
ВК 6	94	6	1450	14,6-15	88	Проволока
ВК 8	92	8	1600	14,4-14,8	87,5	Трубы

 

   Для  волочения проволоки из углеродистых  сталей применяется ВК 6 для диаметра меньше 0,6 мм. Для волочения стальной проволоки следует применять волоки из ВК с лучшими эксплуатационными свойствами.

   Для  протяжки проволоки из цветных  металлов обычно применяют ВК 3.

   

3.3 Расчет маршрута грубого волочения.

 

Оптимальным считается суммарное обжатие, равное: Q_сум= 62 %

Таким образом, конечный диаметр по переделу мы находим  по формуле:

(4)

где - диаметр травленой катанки 5,5мм

(4)

Расчет маршрута произвожу  по методу Потемкина К.Д. Он основан  на сохранении прироста временного сопротивления разрыву, то есть ∆σ=const.

Волочение проволоки сопровождается увеличением сопротивления деформации, а тепловой фон заметно возрастает к чистовому барабану.

 Поэтому инструмент  на последнем переходе работает в самых неблагоприятных условиях.

Для улучшения качества поверхности проволоки, увеличения стойкости волок к износу и температурным деформациям, повышения производительности обжатие на последнем переходе всегда уменьшают.

Волока на первом переходе также работает в неблагоприятных  условиях: из-за несовершенств в  геометрии поперечного сечения  заготовки, особенно исходной катанки, велика неравномерность деформации по сечению и длине протягиваемого металла; возможны локальные ухудшения условий контактного трения из-за дефектов подготовки поверхности, при использовании механических способов удаления окалины затруднен захват технической смазки в очаге деформации. Кроме того, на первом переходе формируется смазочный слой, который должен сохранится на протяжении всех переходов. Поэтому обжатие на первой волоке также уменьшают.

Принимаем q₁ =13% и q₆ = 12 %; 

где q₁ - обжатие на первом переходе;

q₅- обжатие на последнем переходе.

Принимаем из источника [1]

Нахожу количество переходов  на грубом переделе:

                                                                                          (4)

Где -суммарная вытяжка на переходах

       средняя вытяжка на переходах, 1,23.

Принимаем количество переходов 5.

Нахожу диаметры на первом  и  предпоследнем переходах в соответствии с принятыми обжатиями по формуле (4) и (5):

 

                                                        (5)

                                              (6)

 

Принимаем =1250 Н/мм²

Исходя из этого,  нахожу пределы прочности  по переходам:

                                                (7)

                                                      (8)

                                                   (9)

Для остальных переходов  =const

                                                 (10)

Таким образом, на остальных переходах будет равно:

  = +                                                   (11)

Пользуясь формулой Потемкина К.Д. нахожу диаметры по переходам: