1. Волочение, инструмент и оборудование

1. Волочение, инструмент и оборудование

Исходными заготовками для волоче­ния служат прокатанные или прессован­ные прутки и трубы из стали, цветных металлов и их сплавов.

Волочение труб можно выполнять без оправки (для уменьшения внешнего диаметра) и с оправкой (для уменьшения внешнего диаметра и толщины стенки). На рис. 3.17, а показана схема волочения трубы 1 на короткой удерживаемой оп­равке 3. В этом случае профиль получен­ной трубы определяется зазором между волокой 2 и оправкой 3.

Поскольку тянущая сила, приложен­ная к заготовке, необходима не только для деформирования металла, но и для пре­одоления сил трения металла об инстру­мент, эти силы трения стараются умень­шить применением смазки и полировани­ем отверстия в волоке.

Обычно для получения необходимых профилей требуется деформация, превы­шающая допустимую на один проход, поэтому применяют волочение через ряд постепенно уменьшающихся по диаметру отверстий. Но, поскольку волочение осу ществляют в условиях холодной дефор мации, металл упрочняется. Для восста новления пластичности упрочненный во лочением металл подвергают промежу точному отжигу.

4.

Схема барабанноговолочильного стана

Рис, 3.17. Схема волочения трубы (а) и при­меры профилей, полученных волочением (б)

Волочением обрабатывают различ­ные марки стали, цветные металлы и их сплавы. Сортамент изделий, изготовляе­мых волочением, очень разнообразен: проволока диаметром 0,002... 5 мм и фа­сонные профили, примеры которых пока­заны на рис. 3.17, б (призматические и фа­сонные направляющие; сегментные, приз­матические и фасонные шпонки; шлице- вые валики; опорные призмы, ножи и т.д.). Волочением калибруют стальные трубы диаметрами от капиллярных до 200 мм, стальные прутки диаметрами 3... 150 мм.

Поскольку волочение проводят в ус­ловиях холодной деформации, оно обес­печивает точность размеров (стальная проволока диаметром 1... 1,6 мм имеет допуск 0,02 мм), низкую шероховатость поверхности, получение очень тонкостен­ных профилей.

Волоку изготовляют из инструмен­тальных сталей, металлокерамических сплавов и технических алмазов (для воло­чения проволоки диаметром менее 0,2 мм). Волочение выполняют на бара­банных и цепных волочильных станах. Барабанные станы (рис. 3.18) служат для волочения проволоки, труб небольшого диаметра, наматываемых в бунты. Исход­ную заготовку в виде бунта укладывают на барабан /. Предварительно заострен­ный конец заготовки пропускают через отверстие волоки 2 и закрепляют на бара­бане 5, который приводится во вращение от электродвигателя через редуктор и зубчатую передачу 4. Кроме станов для однократного волочения, один из которых показан на рис. 3.18, существуют станы для многократного волочения. Последние имеют до 20 барабанов с установленными перед каждым из них волоками. На цеп­ных станах тянущее устройство соверша­ет прямолинейное возвратно-поступа­тельное движение. Такие станы применя­ют для волочения прутков и труб, кото­рые нельзя наматывать в бунты.

2. Классификация конструкционных материалов

Металлические материалы, к которым относятся:

· сплавы на основе железа – чистое железо, стали, чугуны;

· стали и сплавы с особыми физическими свойствами (магнитные и немагнитные стали и сплавы, аморфные сплавы, сплавы с высоким электрическим сопротивлением, сплавы с эффектом памяти формы и т.д.);

· цветные металлы и сплавы – алюминий и сплавы на его основе (деформирующиеся и литейные; упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой), медь и сплавы на ее основе (латуни, бронзы), титан и сплавы на его основе, подшипниковые сплавы и др.

· композиционные материалы с металлической матрицей;

Неметаллические материалы:

· полимерные органические материалы – пластмассы (термореактивные и термопластичные), резины;

· композиционные материалы с неметаллической матрицей (стекло-пластики, углепластики, оргпластики и др.);

· неорганические материалы (стекло, ситаллы, керамика);

Материалы со специальными свойствами – электронные материалы, материалы с особыми

оптическими свойствами (волоконная оптика, люминофоры), проводниковые материалы.

Кроме того, возможна классификация конструкционных материалов по свойствам, определяющим выбор материала для конкретных деталей конструкций. Каждая группа материалов оценивается соответствующими критериями, обеспечивающими работоспособность в эксплуатации. Универсальные материалы рассматриваются в нескольких группах, если возможность их применения определяется различными критериями.