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

                                      (12)

 

Находим обжатия q и вытяжки μ по формулам:

q₁=0,13– по условию

                                                         (14)

 

q₅=0,12 – по условию

В соответствии с практическими данными для  заданной марки стали и диаметра выбираем скорость волочения на выходе из последней волоки U₅ = 12м/с.  Далее скорости волочения по маршруту находим по формуле:

      (15)

                                                 

Для  расчета  температуры по переходам принимаю Т₀ = 50 °С , расчет ведем по формуле:

Т_n=Т₀+0,464∙q_n∙Δσ_вn                                       (16)

Т₁=50+0,464∙0,13∙1294,3=128,08°С

Т₂=50+0,464∙0,22∙1377,17=190,58°С

Т₃=50+0,464∙0,21∙1460,04=192,27°С

Т₄=50+0,464∙0,20∙1542,9=193,18°С

Т₅=50+0,464∙0,12∙1592,17=138,65°С

 

Полученные данные сведем в таблицу 9.

Таблица 9. Параметры проволоки 

Номер перехода	Параметры волочения
	Диаметр, мм	Вытяжка	Предел прочности, Н/мм2	Скорость, м/с	Обжатия	Темпера- тура, °С
1	5,13	1,15	1294,29	5,27	0,13	128,08
2	4,53	1,28	1377,15	6,74	0,22	190,58
3	4,03	1,26	1460,013	8,5	0,20	192,27
4	3,61	1,25	1542,89	10,6	0,19	193,18
5	3,39	1,13	1592,17	12	0,12	138,65

3.4 Технологические требования, предъявляемые к проволоке на грубом переделе

К волоченной проволоки  предъявляют следующие требования:

• шаг намотки 15,0 ±0,5 мм;
• диаметр проволоки 3,15 ±0,02 мм;
• овальность проволоки не более 0,04 мм;
• номинальная линейная масса диаметра 3,15-61,14 г/м; 
  -поверхность проволоки должна быть равномерного серого цвета 
  без царапин, рисок и других повреждений;
• проволока должна быть прямолинейной, витки на катушке 
  должны быть закреплены на фланцах катушки в специальных 
  отверстиях;
• все соединения, необходимые для  обеспечения непрерывности процесса как на катанке, так и на проволоке выполняются сваркой;
• каждая катушка с готовой проволокой маркируется биркой.

 

4   Патентирование.

4.1 Характеристика, состав агрегата  патентирования, расчет скорости  протяжки.

    

 После грубого волочения структура проволоки упрочняется и становится непригодной для дальнейшей пластической деформации. Для исправления структуры, снятия остаточных напряжений и повышения пластических свойств проводится термообработка проволоки. 

Патентирование состоит  в нагреве проволоки выше точки Ac₃ на 30-50⁰С,  выдержке при этой температуре и охлаждении до 450-500⁰С, выдержке при этой

 

 

температуре и дальнейшем охлаждении. В результате изотермического превращения, то есть распада аустенита, образуется тонкостенный сорбит. Такая структура и отсутствие феррита обеспечивают наиболее благоприятное сочетание всех показателей: прочности, пластичности и позволяет производить волочение с большими суммарными степенями обжатий. Патентирование целесообразно проводить после волочения, когда прочностные характеристики проволоки высокие, а пластические низкие. Основными агрегатами для патентирования являются протяжные многониточные печи в сочетании с ваннами расплава свинца и размоточно-намоточными устройствами.

Перед входом в печь патентирования проволока, подвергается промывке в деминерализованной воде.

Промывка осуществляется двумя  рядами душирующих сопел, к которым подводится вода под давлением.

Для размотки проволоки  применяются инерционные размоточные  устройства типа РК-1/500-1000, а для намотки  проволоки применяют НК-1/500-1000.       

Печь патентирования состоит из 5 зон: зона предварительного нагрева проволоки с температурой 600-700⁰С и четыре рабочих зоны с регулируемой температурой (1-ая зона – 1030 30⁰С, 2-ая зона - 1020 20⁰С, 3-я и 4-я зоны-1000 20⁰С). Регулирование температуры по зонам осуществляется путем изменения количества газовоздушной смеси, подаваемой к 35 горелкам, которые расположены в шахматном порядке. Так как печь мало окислительного нагрева, то содержание CO в ней по зонам следующее: 1-ая зона- 0,5%; 2-ая и 3-я зоны-0,5-1,5%; 4-ая зона-2-3%. После выхода из печи патентирования проволока попадает в ванну с расплавом свинца, в которой происходит охлаждение до 550⁰С и выравнивание структуры по всему объёму металла. Подогрев осуществляется газом при помощи семи горелок. Для уменьшения окисления свинца зеркало ванны покрывают слоем металлургического кокса толщиной 3-4 мм. При выходе из свинцовой ванны проволока должна проходить слой сухого кокса или древесного угля толщиной 2-3 см и размерами фракций не более 10 мм с целью предотвращения выноса свинца на проволоке.

  Агрегат патентирования  рационально совмещать с линией  подготовки поверхности проволоки  к последующему волочению, которое  включает в себя: ванны травления в растворе соляной кислоты, ванну промывки, ванну бурирования и камеру сушки. В ваннах травления происходит удаление окалины, образующейся при патентировании. Во вторую ванну подаётся регенерат с массовой концентрацией соляной кислоты 205 г/л, которая путём свободного перелива поступает в первую ванну уже с концентрацией 95 г/л и с содержанием железа 70-90 г/л.

После ванны травления  проволока поступает в ванну  промывки, где происходит её очистка при помощи воды, подаваемой под давлением через сопла. После промывки проволока должна быть чистой и не оставлять чёрных следов. Также на её поверхности не должно быть кислоты, которая контролируется индикаторной бумагой.

 

Чистая проволока поступает  в ванну бурирования, где на её поверхность наносят буру, а затем в камеру сушки, где удаляется влага при помощи подачи горячего воздуха, подводимого вентилятором (температура воздуха 120-150⁰С). После сушки проволока проходит через слой сухой смазки – стеарата для предотвращения перехлеста мотков на барабане намотки. Для обеспечения непрерывности процесса патентирования на каждом блоке размоточного и намоточного устройства предусмотрены накопительные барабаны. Вытяжные барабаны и направляющие устройства размоточных и намоточных барабанов не должны иметь износ приводящих роликов, который может привести к преждевременному повреждению проволоки. При прохождении проволок по агрегату патентирования необходимо обеспечить прямолинейность, отсутствие касания и одинаковое расстояние между нитями проволоки.

Проволока диаметра 3,39 мм из стали 60Г на выходе из печи должна иметь температуру 910 –930⁰С, а температура свинцовой ванны должна быть 500 – 520⁰ С.

Скорость прохождения  проволоки зависит от её диаметра. Для диаметра 3,39 мм U_D = 72 , следовательно, скорость прохождения проволоки находим по формуле:

 

                    U∙D=72,                                                        (17)

4.2  Требования к патентированной  проволоке.

• поверхность проволоки   должна   быть   чистой,   однородной   по 
  цвету и не оставлять при контроле черных следов на хлопчато- 
  бумажной ткани;
• диаметр должен быть 3,15 ±0,03 мм;
• овальность проволоки не более 0,04 мм;
• скорость прохождения проволоки 23м/мин;
• поверхность плотности буры 4,0 + 2,5 г/м²;
• заданная длина проволоки на намотке 22900м;
• один метр проволоки не должен образовывать виток.

5.   Среднее волочение

5.1 Выбор оборудования для производства данного изделия

После патентирования заготовка поступает на участок  среднего волочения, где происходит ее дальнейшая пластическая деформация. На этом участке расположены станы 6/550.

Эти станы  прямоточного типа, их особенности  и конструктивное исполнение описаны в разделе (3.).

Технологическая характеристика предоставлена в таблице 1.9

Таблица 10. Технологическая  характеристика стана 6/550

Параметры	Требования
Число волок, шт. Диаметр барабанов, мм Предел прочности проволоки на входе, н/мм2 Предел прочности проволоки на выходе, н/мм2 Максимальная скорость на выходе, м/сек Расход умягченной воды с максимальной температурой 29°С, л/м Регулируемая скорость, м/сек Мощность двигателя постоянного тока, кВт Максимальное число оборотов, об/мин 10.  Рабочее напряжение, В  11. Уровень шума, дБ	6 550 1280 2400 16 12 300 0-12 6х75 2200 380 80

 

5.2 Расчет маршрута среднего волочения

Принимая во внимание неудовлетворительные условия работы инструмента волочения, обжатия на первом и последнем переходах выбираю 13% и 12%, соответственно, а величину суммарного обжатия на всех переходах 71%.

Уточняю диаметр  на последнем переходе (перед тонким волочением).

D_k=D₀                                                                         (18)

D_k=

Для выбора стана среднего волочения  нужно определить количество переходов:

                                                         (19)

                                                         (20)

 

округляем рассчитанное количество переходов  до 6, n=6

Проверка вытяжки.

Найдем вытяжку на последнем  и первом переходах:

                                                (21)

μ_1,n=1,22

Проверим значение μ_Σ

μ_Σ = μ₁ ּ μ_пром^n-2 ּ μ_n=3,58

Нахожу предел прочности проволоки после патентирования по формуле :

 

=                                                                        (22)

 

Где С-концентрация углерода в стали 0,6 

       диаметр патентированной проволоки 3,39мм

=

=

Расчет маршрута производим по методу Потемкина К.Д.

Находим диаметры на первом  и предпоследнем переходах  в  соответствии с принятыми обжатиями по формуле (24.) и (25.):

 

                                               (23)

      

                                                   (24)

          

 

Исходя из этого нахожу соответствующие пределы  прочности:

                                              (25)

;

Находим прирост временного сопротивления на разрыв:

                                                    (26)

= +

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

                                        (27)

 

  

 

         Нахожу обжатия q и уточняю  вытяжки μ по формулам:

                                                                        (28)