Волочення Вікіпедія

Волочення— обробка металів тиском, при якій вироби (заготівлі) круглого або фасонного профілю (поперечного перерізу) простягаються через круглий або фасонний отвір, переріз якого менший за переріз заготовки.

В результаті площа поперечного перерізу заготовки зменшується, а довжина збільшується. Волочення широко застосовується у виробництві металевих прутків, дроту, труб та інших виробів. Виготовляється на волочильних верстатах, основними частинами яких є волоки та пристрої для протягування заготовки.

За типом волочіння

сухе (волочіння через ванну з мильним порошком)
мокре (через мильну емульсію)

По чистоті обробки:

чорнове (заготівельне)
чистове (заключна операція, для надання готовому виробу необхідної форми, розмірів та якості);

За кратністю переходів:

одноразове
багаторазове (з кількома послідовними переходами волочіння однієї заготівлі);

За паралельністю обробки:

однониткове
багатониткове (з кількістю заготовок, що одночасно протягуються 2, 4, 8);

По рухливості волоки:

через нерухому волоку
через волоку, що обертається відносно поздовжньої осі;

По нагріванню заготовки:

холодне волочіння
гаряче волочіння

Барабанне волочіння

Волочіння дроту, труб або профілів на волочильному стані барабанного типу

Беззабивочне волочіння

Беззабивочний волочіння - волочіння з проштовхуванням переднього кінця заготовки через волоку без попереднього виготовлення захватки.

Безправне волочіння

англ. sinkrawing, sinking, sinking pass

Безоправочне волочіння — волочіння труб із сталей, кольорових металів та сплавів, при якому внутрішня поверхня заготовки при протягуванні не контактує з технологічним інструментом. Безоправочний волочіння зазвичай здійснюють у дві волоки, перша з яких служить для центрування труби, а в другій здійснюється основне обтискання труби по діаметру. Безоправочне волочіння застосовують частіше для проміжних проходів з метою зменшення діаметра труб, що протягуються. У ряді випадків (трубки малого діаметра) його використовують і як обробну операцію. Недоліки безоправного волочіння - низька якість внутрішньої поверхні труб і великі відмінності у товщині стінки труби після волочіння

Волочення без ковзання

Виробництво дроту на стані багаторазового волочіння, з накопиченням його запасу між сусідніми волоками, завдяки чому виключається прослизання дроту щодо поверхонь барабанів.

Бухтове волочіння труб

англ. coil (tube) drawing

Волочіння труби із заготівлі, змотаної в бухту та (або) зі змотуванням протягнутої труби в бухту; отримало промислове застосування з 1930-х рр., широко використовується при отриманні труб із кольорових металів та сплавів (міді, латуні та ін.). При бухтовому способі застосовуються як оправочний, так і безоправочний волочіння на трубоволочильних бухтових станах і барабанах. Даним способом отримують труби (трубки) діаметром від 1 до 70 мм із товщиною стінки від 0,2-0,3 мм до 3 мм відповідно. Швидкості волочіння до 25-30 м/с, довжина оброблюваних труб до 5-6 км. Як технологічні мастила при бухтовому волочении застосовують рослинні, і мінеральні масла, водні емульсії, олеїнову кислоту, натуральну і синтетичну оліфу. При волоченні алюмінієвихтруб використовуються густіші мастила, напр, масло Вапор з добавками веретенного. Всередину труби мастило заливається (впорскується) автоматично з боку частини трубної заготовки, що заковується.

Гідродинамічний волочіння

Волочення дроту з використанням комбінованих волочильних пристроїв, включаючи напірну волоку, кільце-насадку та робочу волоку. Мастило перед напірною волокою захоплюється дротом, що рухається, і залучається в мікрозазор в кільцях-насадках. Мікрозазор від кільця до кільця зменшується, тиск мастила все більше підвищується і біля входу в деформаційну зону робочої волоки створюються умови рідинного тертя. Тому гідродинамічний волочіння дозволяє використовувати не тільки емульсії або легкі олії, але і досить густі мастила, наприклад натрієве мило. Створювані умови рідинного тертя дозволяють проводити гідродинамічний волочіння з підвищеними швидкостями при високій якості поверхні і точності виробів, що протягуються, і істотно підвищують стійкість волочильного інструменту.

Через необхідність використання насосів високого тиску та складності заправки дроту у волоки гідродинамічний волочіння використовують тільки у випадках, коли виключається можливість застосування інших, більш простих способів волочіння.

Довгооправне волочіння

англ. bar (mandrel) drawing

Волочення труб з протягуванням заготовки через волоку з довгою рухомою оправкою, що не деформується, яку потім витягують з труби.

Короткооправочне волочіння

Волочіння труб з обробкою внутрішньої поверхні заготівлі короткою циліндричною оправкою, що утримується в осередку деформації стрижнем, закріпленим на волочильному станині

Мокре волочіння

англ. deformable mandrel drawing

англ. wet drawing , волочіння з зануренням волоки в рідке мастило

Волочення на деформованій оправці

Волочення труб з протягуванням заготовки через волоку на довгій рухомій оправці, що деформується із заготовкою;

Волочення на закріпленій оправці

англ. (fixed) plug drawing

Один із найпоширеніших методів волочіння труб із середини XIX ст. Закріплена (коротка) оправка найчастіше циліндрична, іноді їй надають циліндроконічну форму, що покращує її центрування в осередку деформації. Закріплені оправки виконуються порожнистими для труб великого діаметра і суцільними для тонкостінних труб меншого діаметра.

Волочення на самовстановлюючій оправці

англ. floating plug drawing

Волочення труб з обробкою внутрішньої поверхні заготівлі незакріпленою самовстановлюваною оправкою, що утримується в осередку деформації врівноваженням діючих на неї сил, що втягують і виштовхують.

Волочіння дроту

Один із найдавніших технологічних процесів обробки металів тиском (перша письмова згадка волочильної дошки відноситься до XI н.е., але вона значно старша [1] ). Волочінням отримують дріт із сталей широкого сортаменту, кольорових металів та сплавів діаметром від 16 до 25, швидкості волочіння до 50 м/с. Для важкого (грубого) волочіння зазвичай використовують сталеві волоки, товсте і середнє волочіння проводять через твердосплавні, тонке і найтонше - через алмазні волоки. Як мастила при волочении дроту зазвичай використовують рідкі мастила і емульсії. Поодинокі обтискання по переходах знижуються від 30-35% при важкому і товстому волочении до 6-12% при найтоншому.

Волочіння профілів

англ. die shaping (forming)

Від простих прямокутних до самоїскладної форми. Великі профілі тягнуть на лінійних волочильних станах, профілі меншого перерізу - на барабанах або комбінованих прокатно-волочильних агрегатах. Для побудови раціональної системи переходів при волоченні профілів складної форми використовуються теоретичний та графічний методи: В. В. Звєрєва, Прайслера, ЕГДА, піщаного насипу, «подібних контурів» та ін.

Профілювальне волочіння

Волочення труб некруглої форми з використанням двох технологічних схем. По першій готову трубу одержують із заготовки круглого перерізу безоправочним волочінням у волоку з каналом фасонного перерізу. По другій волочать на оправках фасонну заготовку, переріз якої подібний до перерізу готової труби. Волочення фасонних труб із фасонної заготовки дозволяє знизити трудомісткість процесу, підвищити точність розмірів та якість внутрішньої поверхні труб.

Волочення прутків

Волочення переважно холоднодеформованих (тягнутих) прутків круглого, квадратного та шестигранного перерізів із кол. металів та сплавів. Прутки малих перерізів тягнуть на барабанах в один або кілька переходів. Волочення великих прутків (діаметром 25-30 мм) здійснюється у відрізках на ланцюгових станах. Поодинокі і сумарні витяжки при волоченні прутків (зазвичай 1,25-1,4) визначаються пластичністю матеріалу, що простягається. У оздоблювальних (калібрувальних) проходах витяжки знижуються до 1,10-1,15. Найбільш прогресивна технологічна схема виробництва тягнутих прутків з кольорових металів та сплавів: бухтова заготівля – одноразове волочіння (калібрування) – оздоблення на автомат, лініях типу «Schumag».

Волочення зі ковзанням

Багаторазове волочіння дроту при швидкості його руху менше за окружну швидкість тягових роликів, тобто ковзання дроту по їхповерхні з різницею в швидкостях Волочіння з протинатягом

англ. back-pull (pullback) drawing

Багаторазове волочіння дроту та дрібних труб з додатком зусилля протинатягу Q до заготівлі перед осередком деформації. Зусилля в. зростає з додатком протинатягу, починаючи тільки з деякого мінімального його значення, названого критичним протинатягом Qкр, що визначається в основному межею пружності металу, що простягається, і ступенем його нагартовки. У всіх випадках, якщо Q Стрижневе волочіння

Волочення труб, яке включає введення стрижня в трубну заготовку, протягування заготовки разом із стрижнем через волоку та витяг стрижня з труби. Стрижень із твердої термообробленої сталі при волочении не деформується і рухається зі швидкістю виходу труби з волоки. Стрижневе волочіння дозволяє виготовляти труби з малопластичних сплавів та забезпечити жорсткі допуски на внутрішній діаметр труб, що особливо важливо при виготовленні капілярних трубок внутрішнім діаметром 0,3-1 мм.

Сухе волочіння

Волочення заготовок із твердим мастилом.

Волочіння труб

Завершальна, як правило, операція при виробництві холоднодеформованих труб з сталей, кольорових металів і сплавів; відрізняється великою різноманітністю технологічних схем волочіння: - Безоправочне волочіння (осаду); волочіння на короткій закріпленій оправці; волочіння на самовстановлюючій (плаваючій) оправці; волочіння на довгій рухомій оправці; волочіння на сердечнику, що деформується; профілювальне волочіння; волочіння з роздачею трубної заготівлі; волочіння в режимі гідродинамічного тертя. Вибір методу волочіння визначається розмірами та вимогами до готового виробу, маркою оброблюваного металу або сплаву,можливостями обладнання і т. д. Волочення труб ведуть як на ланцюгових (тракових) волочильних станах, так і на трубоволочильних барабанах (бухтове волочіння). Основним волочильним інструментом є волоки (фільєри) і оправлення різних конструкцій.