Обработка давлением
15/03/11 12:22
Процесс обработки металлов давлением, при котором заготовка, подлежащая деформации, получает меньшее поперечное сечение и принимает форму и размеры внутреннего канала волочильного инструмента при прохождении через него, называется волочением. При этом соответственно уменьшению поперечного сечения увеличивается длина заготовки.
Волочение бсльшинсгва материалов обычно производится в холодном состоянии, но для некоторых труднодеформируемых металлов и сплавов (например, вольфрама, молибдена, их сплавов и других) применяется предварительный перед волочением подогрев заготовки до 550— 650°.
Конец заготовки, который задается в волочильный инструмент, должен иметь сечение меньшее, чем сечение ьолочильного инструмента, настолько, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение этой части заготовки через канал волочильного инструмента.
Степень деформации заготовки определяется: а) вытяжкой, характеризующей увеличение длины заготовки после волочения; вытяжка за один проход обычно не превышает 1,67 (отношение длины заготовки после и до волочения) и б) обжатием, которое вычисляется в процентах, как отношение разности в сечении заготовки до и после волочения к сечению до волочения; за один проход примерно оно равно 15 -20%.
Для уменьшения поперечного сечения и соответствующего удлинения проволоки расходуется большое количество энергии, идущее на пластическую деформацию и сопротивление трению о стенки отвеостия.
Канал волочильного инструмента включает в себя следующие основные зоны (фиг. 47):
1) смазочную воронку, назначение которой обеспечить подачу смазочного материала в канал и устранить возможность задирания заготовки о края канала; она разделяется на входную распушку и смазочный конус;
2) раоочий конус, при помощи которого осуществляется заданная леЛопмаиия заготовки:
3) калибрующий пиясок, обеспечивающий заданную точность и стабильность размеров волочимой заготовки;
4) обратный конус, который должен обеспечивать лучшее совпадение основной оси волочильного канала с осью выходной рас-nvuiKii;
5) выходную распушку, устраняющую возможность задирания заготовки, выходящей из волочильного инструмента.
Наиболее важной частью канала является рабочий конус, он обычно имеет радиальную или близкую к радиальной форму в виде плавной кривой Часть его, непосредственно соприкасающаяся с волочимой заготовкой, называется очагом деформации.
Волочильный инструмент (другие названия — волока или филлера) может быть из стали, твердых сплавов и технических алмазов.
Для волочения тонкой проволоки применяют технические алмазы, которые на этих операциях не могут быть заменены другими материалами потому, что алмазы обладают высокой твердостью и сопротивлением износу, большой механической прочностью, высокой плотностью, а также однородностью структуры и небольшим коэффициентом трения.
Алмазные волоки применяются тогда, когда требуется макси мальяая точность и высококачественная обработка поверхности. Эти качества алмаза позволяют получать тонкий — до 7 мк волочимый материал, с очень точными допусками по сечению, недостижимыми в волоках из других материалов, так как каналы в них быстро разрабатываются при волочении. Необходимо также отметить высокую стойкость алмазных волок. Так, например, если через волоку из твердого сплава до полного ее износа можно протянуть 6U кг проволоки диаметром 0,3 мм, то через алмазную волоку при тех же условиях протягивают 13 г. Но алмаз очень хрупок и может
Противостоять давлению протягиваемой загонки на стен кй КйНйЛй только пои небольших диаметрах отверстий алмазной волоки.
Поэтому размеры (вес) алмазов, предназначенных для изготовления волск, следует выбирать с учетом диаметра протягиваемой проволоки и возможности повторного шлифования волок до несколько большего диаметра, так как это влияет на общую стоимость их при использовании.
Чем больше диаметр проволоки, тем г крупнее следует выбирать алмаз.
В настоящее время алмазные волоки применяются, как правило, при волочении проволоки:
1) из вольфрама, молибдена, никеля и их сплавов при диаметре проволоки менее 0,28 мм;
2) из меди, бронзы, латуни, драгоценных мегаллов и их сплавов при диаметре проволоки не более 1 мм.
Б отдельных случаях для протяжки кабельных проводов больших диаметров применяют алмазные волоки с диаметром отверстия белее 1 am, которые изготовляют из крупных алмазов весом 2—4 карата.
Для изготовления волок необходимо применять высококачественные алмазы как в виде целых кристаллов, так и кусков кристаллов. Кристаллы могут иметь небольшие включения, раковины, сколы и трещины в нерабочей части кристалла. Допускаются и глубокие трещины, если только они не направлены к рабочей части кристалла и находятся на расстоянии не мрнее 2/з от центра камня, а также кристаллы, имеющие толщину не менее 1 мм, при ус иовии наличия в них правильных параллельных плоскостей и отсутствия клиновидной формы в опорных плоскостях.
Кристаллы с глубокими поверхностными пороками в виде раковин, с ярко выраженными плоскостями спайкости в зоне канала, а также кристаллы рыхлой структуры для изготовл гния волок не пригодны. Наименьший размер кристаллов алмаза, применяющийся для изготовления волок, — 0 2 карата.
Форма алмазов, использующихся для изготовления волок, различна, но рекомендуется форма ромбического додекаэдра или октаэдра искаженной формы. У октаэдра правильной формы при огранке необходимо будет снимать бол] шое количество алмазной массы, что вызовет значительные потери.
В настоящее время проводятся опытные работы по изготовлению волок с учетом оптимальных направлений сверления канала в алмазе.
Предварительные данные, а также данные иностранной практики, показали, что различный износ алмазных волок объясняется неоднородностью алмазов и разной их кристаллографической ориентацией-
Оптимальные направления сверления канала в алмазе следующие: а) перпендикулярно грани октаэдра; б) перпендикулярно грани ромбического додекаэдра; в) перпендикулярно грани куба (фиг. 48).
Практически при из1 oTobj ении ро ок руководствуются степеныо легкости производства, удобством огранки и минимальной потерей в весе алмаза, поэтому пользуются всеми направлениями.
В зависимости от рода металлов и сплавов, протягиваемых через алмазные волоки, последние разделяются у нас на следующие марки:
1) М — для холодного волочения меди, серебра, золота, платины, алюминия, цинка и других мягких металле в. имеющих предел прочности на растяжение не более 50 кг/мм2-,
2) П — для холодного волочения никеля, фосфористой бронзы, константана, манганина, латуни и других полутвердых металлов и сплавов, имеющих предел прочности на расстяжение от 50 до 100 кг!мм2;
3) Т — для холодно1 о волочения стали, нихрома и других твердых металлов и сплавов с пределом прочности на растяжение более 100 кг/мм2, а также для горячего волочения вольфрама, молибдена и других твердых металлов и сплавов.
Британский стандарт выделяет волоки, служащие для волочения зольфрама и молибдена, в четвертую группу.
Нормализованные размеры волочильного канала в алмазных волоках приведены в табл. 21 и на сЬиг. 47, а вес и толщина алмазов для изготовления волок в зависимости от номинального диаметра волоки — в табл. 22.
Практика волочения через алмазные волоки показала, что для углов входной и выходной распушек, а также для угла смазочного конуса нет особой необходимости устанавливать верхний предел допуска, так как увеличение этих углов не только не ухудшает качества волок, но и увеличивает срок их службы без дополнительного исправления формы волочильного канала.
Перед началом изготовления алмазных волок непременно производят контрольную приемку алмазов, назначение которой уста-
новить отсутствие недопустимых дефектов в алмазах, рассортировать их на размеры, соответствующие размерам будущих волочильных каналов, и ориентировочно наметить положение последних.
Из табл. 21 видно, что для золочения мягких металлов длина канала может быть меньше, чем для твердых. Практически при изготовлении волок имеются отклонения в размерах канала волок ввиду трудности точного их изготовления.
Волочение бсльшинсгва материалов обычно производится в холодном состоянии, но для некоторых труднодеформируемых металлов и сплавов (например, вольфрама, молибдена, их сплавов и других) применяется предварительный перед волочением подогрев заготовки до 550— 650°.
Конец заготовки, который задается в волочильный инструмент, должен иметь сечение меньшее, чем сечение ьолочильного инструмента, настолько, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение этой части заготовки через канал волочильного инструмента.
Степень деформации заготовки определяется: а) вытяжкой, характеризующей увеличение длины заготовки после волочения; вытяжка за один проход обычно не превышает 1,67 (отношение длины заготовки после и до волочения) и б) обжатием, которое вычисляется в процентах, как отношение разности в сечении заготовки до и после волочения к сечению до волочения; за один проход примерно оно равно 15 -20%.
Для уменьшения поперечного сечения и соответствующего удлинения проволоки расходуется большое количество энергии, идущее на пластическую деформацию и сопротивление трению о стенки отвеостия.
Канал волочильного инструмента включает в себя следующие основные зоны (фиг. 47):
1) смазочную воронку, назначение которой обеспечить подачу смазочного материала в канал и устранить возможность задирания заготовки о края канала; она разделяется на входную распушку и смазочный конус;
2) раоочий конус, при помощи которого осуществляется заданная леЛопмаиия заготовки:
3) калибрующий пиясок, обеспечивающий заданную точность и стабильность размеров волочимой заготовки;
4) обратный конус, который должен обеспечивать лучшее совпадение основной оси волочильного канала с осью выходной рас-nvuiKii;
5) выходную распушку, устраняющую возможность задирания заготовки, выходящей из волочильного инструмента.
Наиболее важной частью канала является рабочий конус, он обычно имеет радиальную или близкую к радиальной форму в виде плавной кривой Часть его, непосредственно соприкасающаяся с волочимой заготовкой, называется очагом деформации.
Волочильный инструмент (другие названия — волока или филлера) может быть из стали, твердых сплавов и технических алмазов.
Для волочения тонкой проволоки применяют технические алмазы, которые на этих операциях не могут быть заменены другими материалами потому, что алмазы обладают высокой твердостью и сопротивлением износу, большой механической прочностью, высокой плотностью, а также однородностью структуры и небольшим коэффициентом трения.
Алмазные волоки применяются тогда, когда требуется макси мальяая точность и высококачественная обработка поверхности. Эти качества алмаза позволяют получать тонкий — до 7 мк волочимый материал, с очень точными допусками по сечению, недостижимыми в волоках из других материалов, так как каналы в них быстро разрабатываются при волочении. Необходимо также отметить высокую стойкость алмазных волок. Так, например, если через волоку из твердого сплава до полного ее износа можно протянуть 6U кг проволоки диаметром 0,3 мм, то через алмазную волоку при тех же условиях протягивают 13 г. Но алмаз очень хрупок и может
Противостоять давлению протягиваемой загонки на стен кй КйНйЛй только пои небольших диаметрах отверстий алмазной волоки.
Поэтому размеры (вес) алмазов, предназначенных для изготовления волск, следует выбирать с учетом диаметра протягиваемой проволоки и возможности повторного шлифования волок до несколько большего диаметра, так как это влияет на общую стоимость их при использовании.
Чем больше диаметр проволоки, тем г крупнее следует выбирать алмаз.
В настоящее время алмазные волоки применяются, как правило, при волочении проволоки:
1) из вольфрама, молибдена, никеля и их сплавов при диаметре проволоки менее 0,28 мм;
2) из меди, бронзы, латуни, драгоценных мегаллов и их сплавов при диаметре проволоки не более 1 мм.
Б отдельных случаях для протяжки кабельных проводов больших диаметров применяют алмазные волоки с диаметром отверстия белее 1 am, которые изготовляют из крупных алмазов весом 2—4 карата.
Для изготовления волок необходимо применять высококачественные алмазы как в виде целых кристаллов, так и кусков кристаллов. Кристаллы могут иметь небольшие включения, раковины, сколы и трещины в нерабочей части кристалла. Допускаются и глубокие трещины, если только они не направлены к рабочей части кристалла и находятся на расстоянии не мрнее 2/з от центра камня, а также кристаллы, имеющие толщину не менее 1 мм, при ус иовии наличия в них правильных параллельных плоскостей и отсутствия клиновидной формы в опорных плоскостях.
Кристаллы с глубокими поверхностными пороками в виде раковин, с ярко выраженными плоскостями спайкости в зоне канала, а также кристаллы рыхлой структуры для изготовл гния волок не пригодны. Наименьший размер кристаллов алмаза, применяющийся для изготовления волок, — 0 2 карата.
Форма алмазов, использующихся для изготовления волок, различна, но рекомендуется форма ромбического додекаэдра или октаэдра искаженной формы. У октаэдра правильной формы при огранке необходимо будет снимать бол] шое количество алмазной массы, что вызовет значительные потери.
В настоящее время проводятся опытные работы по изготовлению волок с учетом оптимальных направлений сверления канала в алмазе.
Предварительные данные, а также данные иностранной практики, показали, что различный износ алмазных волок объясняется неоднородностью алмазов и разной их кристаллографической ориентацией-
Оптимальные направления сверления канала в алмазе следующие: а) перпендикулярно грани октаэдра; б) перпендикулярно грани ромбического додекаэдра; в) перпендикулярно грани куба (фиг. 48).
Практически при из1 oTobj ении ро ок руководствуются степеныо легкости производства, удобством огранки и минимальной потерей в весе алмаза, поэтому пользуются всеми направлениями.
В зависимости от рода металлов и сплавов, протягиваемых через алмазные волоки, последние разделяются у нас на следующие марки:
1) М — для холодного волочения меди, серебра, золота, платины, алюминия, цинка и других мягких металле в. имеющих предел прочности на растяжение не более 50 кг/мм2-,
2) П — для холодного волочения никеля, фосфористой бронзы, константана, манганина, латуни и других полутвердых металлов и сплавов, имеющих предел прочности на расстяжение от 50 до 100 кг!мм2;
3) Т — для холодно1 о волочения стали, нихрома и других твердых металлов и сплавов с пределом прочности на растяжение более 100 кг/мм2, а также для горячего волочения вольфрама, молибдена и других твердых металлов и сплавов.
Британский стандарт выделяет волоки, служащие для волочения зольфрама и молибдена, в четвертую группу.
Нормализованные размеры волочильного канала в алмазных волоках приведены в табл. 21 и на сЬиг. 47, а вес и толщина алмазов для изготовления волок в зависимости от номинального диаметра волоки — в табл. 22.
Практика волочения через алмазные волоки показала, что для углов входной и выходной распушек, а также для угла смазочного конуса нет особой необходимости устанавливать верхний предел допуска, так как увеличение этих углов не только не ухудшает качества волок, но и увеличивает срок их службы без дополнительного исправления формы волочильного канала.
Перед началом изготовления алмазных волок непременно производят контрольную приемку алмазов, назначение которой уста-
новить отсутствие недопустимых дефектов в алмазах, рассортировать их на размеры, соответствующие размерам будущих волочильных каналов, и ориентировочно наметить положение последних.
Из табл. 21 видно, что для золочения мягких металлов длина канала может быть меньше, чем для твердых. Практически при изготовлении волок имеются отклонения в размерах канала волок ввиду трудности точного их изготовления.