Меню

Оборудование для волочения труб из медных сплавов



Что такое волочение, его виды и сущность процесса

Содержание

  • 1 Виды волочения
  • 2 Способы волочения 2.1 Барабанное волочение
  • 2.2 Беззабивочное волочение
  • 2.3 Безоправочное волочение
  • 2.4 Волочение без скольжения
  • 2.5 Бухтовое волочение труб
  • 2.6 Гидродинамическое волочение
  • 2.7 Длиннооправочное волочение
  • 2.8 Короткооправочное волочение
  • 2.9 Мокрое волочение
  • 2.10 Волочение на деформируемой оправке
  • 2.11 Волочение на закреплённой оправке
  • 2.12 Волочение на самоустанавливающейся оправке
  • 2.13 Волочение проволоки
  • 2.14 Волочение профилей
  • 2.15 Профилировочное волочение
  • 2.16 Волочение прутков
  • 2.17 Волочение со скольжением
  • 2.18 Волочение с противонатяжением
  • 2.19 Стержневое волочение
  • 2.20 Сухое волочение
  • 2.21 Волочение труб
  • 2.22 Ультразвуковое волочение
  • 2.23 Электропластическое волочение
  • 3 Волочильный стан
  • 4 Примечания
  • 5 Литература
  • 6 Ссылки

    В результате площадь поперечного сечения заготовки уменьшается, а длина увеличивается. Волочение широко применяется в производстве металлических прутков, проволоки, труб и других изделий. Производится на волочильных станках, основными частями которых являются волоки и устройства для протяжки заготовки.

    Разность диаметров

    Процесс волочения делится еще на несколько видов, в зависимости от того, каков был начальный диаметр заготовки и какой он получился в итоге. Грубым волочением называется процедура, при которой начальный диаметр был 8 мм, а после прохождения волока стал от 5 до 0,9 мм. Средним волочением считается операция, при которой заготовка имела диаметр 3,5 мм, а в результате он уменьшился до 1,5-0,2 мм. В тонком волочении используются заготовки от 2,6 до 1,6 мм. В результате получается продукция с сечением от 0,5 до 0,05 мм.

    Виды волочения

    По типу волочения

    • сухое (волочение через ванночку с мыльным порошком)
    • мокрое (через мыльную эмульсию)

    По чистоте обработки:

    • черновое (заготовительное)
    • чистовое (заключительная операция, для придания готовому изделию требуемых формы, размеров и качества);

    По кратности переходов:

    • однократное
    • многократное (с несколькими последовательными переходами волочения одной заготовки);

    По параллельности обработки:

    • однониточное
    • многониточное (с количеством одновременно протягиваемых заготовок 2, 4, 8);

    По подвижности волоки:

    • через неподвижную волоку
    • через вращающуюся относительно продольной оси волоку;

    По нагреву заготовки:

    • холодное волочение
    • горячее волочение

    Способы волочения

    Барабанное волочение

    англ. bull-block drawing

    Волочение проволоки, труб или профилей на волочильном стане барабанного типа

    Беззабивочное волочение

    англ. pushing drawing

    Беззабивочное волочение — волочение с проталкиванием переднего конца заготовки через волоку без предварительного изготовления захватки.

    Безоправочное волочение

    англ. sink rawing, sinking, sinking pass

    Безоправочное волочение — волочение труб из сталей, цветных металлов и сплавов, при котором внутренняя поверхность заготовки при протягивании не контактирует с технологическим инструментом. Безоправочное волочение обычно осуществляют в две волоки, первая из которых служит для центровки трубы, а во второй осуществляется основное обжатие трубы по диаметру. Безоправочное волочение применяют чаще для промежуточных проходов с целью уменьшения диаметра протягиваемых труб. В ряде случаев (трубки малого диаметра) его используют и как отделочную операцию. Недостатки безоправочного волочения — низкое качество внутренней поверхности труб и большие различия в толщине стенки трубы после волочения

    Волочение без скольжения

    англ. no-slip drawing

    Производство проволоки на стане многократного волочения, с накоплением её запаса между соседними волоками, благодаря чему исключается проскальзывание проволоки относительно поверхностей барабанов.

    Бухтовое волочение труб

    англ. coil (tube) drawing

    Волочение трубы из заготовки, смотанной в бухту и (или) со сматыванием протянутой трубы в бухту; получило промышленное применение с 1930-х гг., широко используется при получении труб из цветных металлов и сплавов (меди, латуни и др.). При бухтовом способе применяются как оправочное, так и безоправочное волочение на трубоволочильных бухтовых станах и барабанах. Данным способом получают трубы (трубки) диаметром от 1 до 70 мм с толщиной стенки от 0,2—0,3 мм до 3 мм соответственно. Скорости волочения до 25—30 м/с, длина обрабатываемых труб до 5—6 км. В качестве технологических смазок при бухтовом волочении применяют растительные, и минеральные масла, водные эмульсии, олеиновую кислоту, натуральную и синтетическую олифу. При волочении алюминиевых труб используются более густые смазки, напр, масло Вапор с добавками веретенного. Внутрь трубы смазка заливается (впрыскивается) автоматически со стороны заковываемой части трубной заготовки.

    Читайте также:  Найти работу машиниста трубоукладчика в украине

    Гидродинамическое волочение

    англ. hydrodynainic drawing

    Волочение проволоки с использованием комбинированных волочильных устройств, включая напорную волоку, кольцо-насадку и рабочую волоку. Смазка перед напорной волокой захватывается движущейся проволокой и вовлекается в микрозазор в кольцах-насадках. Микрозазор от кольца к кольцу уменьшается, давление смазки всё больше повышается, и у входа в деформационную зону рабочей волоки создаются условия жидкостного трения. Поэтому гидродинамическое волочение позволяет использовать не только эмульсии или лёгкие масла, но и достаточно густые смазки, например натриевое мыло. Создаваемые условия жидкостного трения позволяют проводить гидродинамическое волочение с повышенными скоростями при высоком качестве поверхности и точности протягиваемых изделий и существенно повышают стойкость волочильного инструмента.

    Из-за необходимости использования насосов высокого давления и сложности заправки проволоки в волоки гидродинамическое волочение используют только в случаях, когда исключается возможность применения других, более простых способов волочения.

    Длиннооправочное волочение

    англ. bar (mandrel) drawing

    Волочение труб с протягиванием заготовки через волоку с длинной подвижной недеформируемой оправкой, которую затем извлекают из трубы.

    Короткооправочное волочение

    англ. plug drawing

    Волочение труб с обработкой внутренней поверхности заготовки короткой цилиндрической оправкой, удерживаемой в очаге деформации стержнем, закреплённым на станине волочильного стана

    Мокрое волочение

    англ. deformable mandrel drawing

    англ. wet drawing, волочение с погружением волоки в жидкую смазку

    Волочение на деформируемой оправке

    Волочение труб с протягиванием заготовки через волоку на длинной подвижной оправке, деформируемой с заготовкой;

    Волочение на закреплённой оправке

    англ. (fixed) plug drawing

    Один из наиболее, распространённых, методов волочения труб с середины XIX в. Закреплённая (короткая) оправка чаще всего цилиндрическая, иногда ей придают цилиндроконическую форму, что улучшает её центровку в очаге деформации. Закреплённые оправки выполняются полыми для труб большого диаметра и сплошными для тонкостенных труб меньшего диаметра;

    Волочение на самоустанавливающейся оправке

    англ. floating plug drawing

    Волочение труб с обработкой внутренней поверхности заготовки незакреплённой самоустанавливающейся оправкой, удерживаемой в очаге деформации уравновешиванием действующих на неё втягивающих и выталкивающих сил.

    Волочение проволоки

    англ. wire drawing

    Один из древнейших технологических процессов обработки металлов давлением (первое письменное упоминание волочильной доски относится к XI н.э., но она значительно старше[1]). Волочением получают проволоку из сталей широкого сортамента, цветных металлов и сплавов диаметром от 16 до 25, скорости волочения до 50 м/с. Для тяжёлого (грубого) волочения обычно используют стальные волоки, толстое и среднее волочение проводят через твёрдосплавные, тонкое и тончайшее — через алмазные волоки. В качестве смазок при волочении проволоки обычно используют жидкие смазки и эмульсии. Единичные обжатия по переходам снижаются от 30-35 % при тяжелом и толстом волочении до 6-12 % при наитончайшем.

    Волочение профилей

    англ. die shaping (forming)

    От простых прямоугольных до самой сложной формы. Крупные профили волочат на линейных волочильных станах, профили меньшего сечения — на барабанах или комбинированных прокатно-волочильных агрегатах. Для построения рациональной системы переходов при волочении профилей сложной формы используются теоретический и графический методы: В. В. Зверева, Прайслера, ЭГДА, песчаной насыпи, «сходственных контуров» и др.

    Профилировочное волочение

    англ. form drawing

    Волочение труб некруглой (фасонной) формы с использованием двух технологических схем. По первой готовую трубу получают из заготовки круглого сечения безоправочным волочением в волоке с каналом фасонного сечения. По второй волочат на оправках фасонную заготовку, сечение которой подобно сечению готовой трубы. Волочение фасонных труб из фасонной заготовки позволяет снизить трудоемкость процесса, повысить точность размеров и качество внутренней поверхности труб.

    Читайте также:  Надзор за вентиляционными трубами

    Волочение прутков

    англ. rod drawing

    Волочение преимущественно холоднодеформированных (тянутых) прутков круглого, квадратного и шестигранного сечений из цв. металлов и сплавов. Прутки малых сечений волочат на барабанах в один или несколько переходов. Волочение крупных прутков (диаметром > 25—30 мм) осуществляется в отрезках на цепных станах. Единичные и суммарные вытяжки при волочении прутков (обычно 1,25—1,4) определяются пластичностью протягиваемого материала. В отделочных (калибровочных) проходах вытяжки снижаются до 1,10-1,15. Наиболее прогрессивна технологическая схема производства тянутых прутков из цветных металлов и сплавов: бухтовая заготовка — однократное волочение (калибровка) — отделка на автомат, линиях типа «Schumag».

    Волочение со скольжением

    англ. slip drawing

    Многократное волочение проволоки при скорости её движения меньше окружной скорости тяговых роликов, то есть скольжении проволоки по их поверхности с разницей в скоростях

    Компоненты оборудования Отдатчик, волочильный стан, установка для отжига (только для медной проволоки), натяжной механизм, автоматическая приёмно-намоточная машина с двумя катушками (или стандартная моталка по запросу клиента), острильный станок и съемник, электрическая система управления.
    Схема оборудования


    Фото основных элементов оборудования
    Основные характеристики 1. Волочильная машина имеет цельнолитую станину и характеризуется выверенной конструкцией, низким уровнем шума при работе, высокой производительностью и экономической эффективностью. 2. Тяговые шайбы диаметром 450 мм расположены в один ряд под небольшим наклоном, что позволяет избежать избыточного трения и пережима медной проволоки. Они обладают высокой твердостью и прочностью. Промежуточные и тяговые шайбы приводятся в движение отдельными двигателями. Благодаря оптимизированной электротехнической шине скорость их вращения можно регулировать в синхронном режиме. Волоки можно легко заменить. 3. Тяговые шайбы охлаждаются путём погружения в смазку. Волоки и медная проволока охлаждаются распылением смазки. 4. Для предотвращения протечек охлаждающего масла в коробку передач используются различные способы уплотнения. 5. Тяговые шайбы, промежуточные шайбы и направляющее колесо подвергаются различным видам обработки для повышения их твердости, прочности и износостойкости. 6. Коробка передач использует шестерни из стали 20CrMnTi, прошедшие прецизионную обработку, науглероживание и закалку.

    7. Основной тяговый двигатель, двигатель промежуточных тяговых шайб и двигатель приёмно-намоточной машины оснащены цифровыми регуляторами скорости от Siemens.

    Основные технические параметры
    Высокоскоростная линия для волочения медной проволоки

    Модель LHT450/9 LHT450/11 LHT450/13
    Диаметр медной катанки на входе (мм) Ø 8 Ø8 Ø 8
    Диаметр медной проволоки на выходе (мм) Ø 2.0

    4.0

    Макс. количество волок 9 11 13
    Диаметр тяговой шайбы (мм) 450
    Макс. скорость волочения (мм/с) 20 22 25
    Мощность основного двигателя (кВт) 280 280 280
    Мощность установки для отжига 60V×5000A(6000A)
    Обработка тяговых шайб Вольфрамовое покрытие
    Размер приёмной катушки (мм) PND500/630
    Способ охлаждения Погружение в масло и распыление масла

    Контактная форма
    Высокоскоростная линия для волочения проволоки из алюминия/алюминиевых сплавов

    Модель LHD450/9 LHD450/11 LHD450/13
    Диаметр медной катанки на входе (мм) Ø 9/12 Ø9/12 Ø9/12
    Диаметр медной проволоки на выходе (мм) Ø 2.8

    4.8

    Макс. количество волок 9 11 13
    Диаметр тяговой шайбы (мм) 450
    Макс. скорость волочения (мм/с) 20 22 25
    Мощность основного двигателя (кВт) 220 220 250
    Обработка тяговых шайб Вольфрамовое покрытие
    Размер приёмной катушки (мм) PND500/630
    Способ охлаждения Погружение в масло и распыление масла

    Контактная форма
    Среднескоростная линия для волочения медной проволоки

    Модель LHT400/13 LHT400/11 LHT400/9 LHT400/8
    Диаметр медной катанки на входе (мм) Ф8
    Диаметр медной проволоки на выходе (мм) Ф1.2

    Ф3.2

    Макс. количество волок. 13 11 9 8
    Макс. скорость волочения (мм/с) 20 18 12 12
    Станина Цельнолитая, чугунная
    Трансмиссия Зубчатая передача с прецизионно обработанными шестернями
    Диаметр тяговой шайбы(мм) Ф400
    Обработка тяговых шайб Вольфрамовое покрытие
    Мощность основного двигателя (кВт) 160 132 132 132
    Способ охлаждения Погружение в масло
    Опциональное оборудование Установка непрерывного отжига 350T
    Приёмно-намоточная машина с двумя катушками
    Моталка
    Приёмно-намоточная машина с одной катушкой QD630
    Опциональные функции Система быстрой замены волок
    Установка непрерывного отжига 350T
    Модель 350T
    Конструкция Горизонтальная
    Диаметр тяговой шайбы(мм) Ф350
    Диаметр проволоки (мм) Ф1.2

    Ф3.2

    Защитный газ Пар или азот
    Напряжение 0

    60B

    Ток 0

    Контактная форма
    Среднескоростная линия для волочения алюминиевой проволоки

    Модель LHD400/13 LHD400/11 LHD400/9
    Диаметр медной катанки на входе (мм) Ф9.5
    Диаметр медной проволоки на выходе (мм) Ф1.8

    Ф4.2

    Макс. количество волок 13 11 9
    Макс. скорость волочения (мм/с) 20 18 15
    Станина Цельнолитая, чугунная
    Трансмиссия Зубчатая передача с прецизионно обработанными шестернями
    Диаметр тяговой шайбы (мм) Ф400
    Обработка тяговых шайб Вольфрамовое покрытие
    Мощность основного двигателя(кВт) 132 110
    Способ смазки Погружение в масло
    Приёмно-намоточная машина С двумя катушками
    С одной катушкой
    Опциональные функции Система быстрой замены волок

    Вас может также заинтересовать: Линия непрерывного вертикального литья бескислородной медной катанки, машина непрерывного литья заготовок из меди, линия непрерывного литья и прокатки, гидравлическая волочильная линия

    Волочильный стан

    — машина для обработки металлов волочением.

    Волочильный стан состоит из двух основных элементов:

    • рабочего инструмента — волоки;
    • тянущего устройства, сообщающего обрабатываемому металлу движение через волоку.

    Вращение от двигателя к тянущему устройству передаётся через редуктор. Обычно современные волочильные станы оснащаются рядом вспомогательных устройств для повышения производительности и автоматизации производства.

    По принципу работы тянущего устройства волочильные станы подразделяются на:

    • станы с прямолинейным движением обрабатываемого металла;
    • станы с наматыванием протянутого металла (барабанные).

    Волочильные станы с прямолинейным движением обрабатываемого металла применяются для получения прутков и труб, барабанные — для волочения проволоки и металлических изделий других профилей, сматываемого на бунты.

    Барабанные волочильные станы подразделяются на:

    • однократные — с одним ведущим (тянущим) барабаном, в которых волочение металла производится через одну волоку;
    • многократные — с несколькими барабанами, в которых металл одновременно подвергается волочению через ряд последовательно установленных волок.

    Технология и этапы волочения

    Стоит отметить, что с нынешним развитием технологий волочение проволоки на современном оборудовании гарантирует достаточно высокую производительность. А это очень важный момент. Оборудование для волочения проволоки вполне может функционировать на достаточно большой скорости, при этом без каких-либо нарушений. Скорость, которую могут развивать агрегаты, достигает 60 м/с.

    Процесс проходит в несколько основных этапов:

    • Первая стадия — это травление исходников. Для этого обычно применяется сернокислый раствор, который предварительно нагревается до температуры в 50 градусов по Цельсию. Операция необходима для того, чтобы увеличить срок эксплуатации путем удаления окалин.
    • Следующая процедура — это отжиг. Она необходима для того, чтобы увеличить такую характеристику, как пластичность, а также сформировать мелкозернистость.
    • Третий этап — это удаление остатков сернокислого раствора. Для этого проводится промывка и нейтрализация вещества.
    • При помощи молота концы заготовки заостряются.
    • На данном этапе происходит непосредственное волочение стальной проволоки или любой другой.
    • Последний этап — это снова отжиг уже готового изделия.


    Смотреть галерею

    Источник