Производство стальной проволоки

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

канатная проволока волочение патентирование

  • Введение
  • 1. Требования к катанке и к конечной продукции
  • 2. Технологические варианты изготовления канатной проволоки
  • 3. Описание основных технологических операций
  • 4. Волочение на передельную заготовку
  • 5. Описание технологического процесса патентирования
  • 6. Расчет режимов волочения
    • Библиографический список

Введение

Проволока канатная используется в основном для производства канатов различного назначения. Развитие основных отраслей промышленности невозможно без применения стальных канатов. Так, в горнодобывающей промышленности стальной канат является основным тяговым и подъемным звеном шахтных подъемных установок, которое обеспечивает доставку полезных ископаемых из недр земли. Стальные канаты используют при добыче нефти, газа, строительстве промышленных сооружений и жилых зданий. Работа металлургических предприятий, имеющих огромное количество разнообразного кранового и другого подъемно-транспортного оборудования, немыслима без применения стальных канатов. В последнее время стальные канаты различного диаметра и конструкций широко применяют в качестве арматуры в железобетонных изделиях, резинотехнических (автопокрышки, рукава высокого давления, конвейерные ленты и др.). Стальные канаты специальных конструкций широко используют на морских и речных судах, морском промысле, в авиации и др.

1. Требования к катанке и к конечной продукции

1. 1 Катанка для волочения стальной проволоки

Качество катанки является одним из главных факторов, определяющих технико-экономические показатели и качество продукции сталепроволочного производства.

Факторы прокатного производства определяют диапазон размеров катанки, точность формы и размеров ее поперечного сечения, макро- и микроструктуру и величину зерна, вид и количество поверхностных дефектов, количество и структуру окалины, механические свойства и их однородность по длине бунта, технологичность переработки катанки в проволоку, массу бунтов.

Катанку, идущую на изготовление проволоки, прокатывают в основном на непрерывных проволочных станах. Такие станы характеризуются высокими скоростями прокатки и производительностью.

Катанка поставляется по ГОСУ 1050−88 «Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали»;

Общие требования к катанке, подвергаемой волочению в проволоку, можно сформулировать следующим образом:

1. Для производства проволоки необходима катанка диаметром от 5,0 до 9,0 мм. Допускается изготовление катанки других размеров в соответствии с ГОСТ 2590. Нижний предел определяется экономической целесообразностью горячей прокатки, а верхний — возможностями волочильного оборудования.

2. Допускаемое отклонение диаметра и овальность оказывают влияние на равномерность свойств проволоки по длине и стойкость волочильного инструмента, особенно на первой протяжке. Равномерность свойств проволоки очень сильно зависит от допуска на диаметр при волочении ей непосредственно из катанки. Овальность катанки сказывается на равномерности деформации и захвате смазки в первой волоке. Лучшие показатели катанки по допуску ±0,1… 0,15 мм, овальности 0,2… 0,4 мм.

3. Количество и состав окалины на катанке определяют условия её травления или удаления механическими способами. Количество окалины должно быть минимальным, так как это излишние потери металла, а состав окалины не всегда поддается регулировке. Количество окалины на углеродистой катанке, прокатанной на современных станах, снижается до 3--5 кг/т,

4. Неметаллические включения в углеродистой катанке: оксиды — нежелательны; сульфиды — не более 1 балла по ГОСТ 1778–81; сульфиды + оксиды + силикаты — не более 2.. 2,5 балла.

5. Макроструктура катанки не должна иметь при проверке на изломах усадочной раковины и рыхлости, пузырей, расслоений, трещин, шлаковых включений и флокенов, видимых без невооруженным глазом.

6. Структура катанки должна обеспечивать максимальную пластическою деформацию волочением в состоянии поставки.

Требования к структуре определяются составом стали. Для углеродистых сталей с С> 0,5% наилучшей является мелкодисперсный пластинчатый перлит — сорбит, без значительного выделения цементита для заэвтоктоидных сталей.

7. Величина действительного зерна в катанке должна быть в пределах 7… 10 для сорбитизированной; 6… 10 для ускоренно-охлажденной; 4… 7 для охлажденной на воздухе.

8. Глубина обезуглероженного слоя на поверхности катанки не должна превышать 2,0 % от диаметра катанки. Величина обезуглероженного обычно регламентируется стандартами на катанку.

9. Прочностные свойства катанки и ее вязкие характеристики (относительное удлинение и сужение площади поперечного сечения) определяют по ГОСТ 1497–84. Механические свойства катанки из углеродистой стали приведены в табл. 1.

Таблица 1 — Механичекские свойства катанки в состоянии поставки

Марка стали

Сорбитизированная

Временное сопротивление разрыву, H/мм, не более

Относительное удлинение, % не менее

Относительное сужение, % не менее

60

1000

11

35

1.2 Проволока канатная

Проволоку для стальных канатов изготовляют методом холодного волочения из катанки диаметром 6,5 мм. Материалом служит мартеновская или конверторная стали с содержанием от 0,6% С.

Волочение сорбитизированной катанки позволяет обходиться без ее предварительного патентирования.

Наиболее благоприятной микроструктурой для стальной проволоки на готовом размере принято считать сорбит, а в отдельных случаях тростит.

Стальную канатную проволоку изготовляют круглого сечения (ГОСТ 7372--79) диаметром1,2 мм.

Повышенный технический ресурс стальных канатов определяется главным образом качеством канатной проволоки. Она должна иметь большую прочность при высоких пластических свойствах, высокую стойкость против истирания и расплющивания, быть пригодной для сложных условий работы в канате -- воспринимать статические, динамические и знакоизмененные нагружения. Проволока в канате испытывает растяжение, изгиб, кручение и одновременно в большинстве случаев подвергается абразивному износу (истиранию).

В некоторых случаях проволока подвергается воздействию большого перепада температур (от --50 до +400° С). Получить проволоку с универсальными свойствами не представляется возможным, поэтому ее свойства и технология изготовления должны определяться конкретными условиями ее нагружения в канате.

Качество канатной проволоки оценивается величиной допусков на диаметр, а также временным сопротивлением разрыву проволок как в отдельном мотке, так и в поставляемой партии. Некоторые свойства проволоки приведены в табл. 2--3. Канатная проволока должна быть высоко пластичной, чтобы знакопеременные изгибные нагружения не разрушаясь.

Поверхность проволоки должна быть ровной и гладкой без рисок и царапин, срезов, следов коррозии и других дефектов, снижающих стойкость канатов в эксплуатационных условиях. Проволока должна иметь высокие усталостные свойства. С повышением содержания углерода и марганца увеличивается прочность проволоки и ее сопротивляемость внешнему истиранию. Содержание примесей серы, фосфора, никеля, меди, хрома и других должно быть минимальным, так как они ухудшают качество канатной проволоки.

По механическим свойствам светлую проволоку подразделяют на высшую -- марка В и первую -- марка I. Оцинкованная; проволока, кроме марок В и I. Проволока марки В обладает наилучшими качествами и высокими пластическими свойствами, поэтому она применяется в канатах, предназначенных для наиболее ответственных целей (например, для подъема и спуска людей на шахтах, лифтах и некоторых типах сталелитейных кранов).

Из проволоки марки I изготовляется основная масса канатов большинства грузоподъемных устройств

Таблица 2 -Номинальная прочность канатной проволоки

Диаметр проволоки, мм

Номинальная прочность, кгс/мм

Светлая

3,0−0,7

120−200

Таблица 3 -Допускаемые отклонения по диаметру канатной проволоки (ГОСТ 7372−79)

Диаметр проволоки, мм

Светлая проволока

1,0; 1,05; 1,10; 1,15; 1,20; 1,30; 1,40;

±0,02

1,50

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАНАТНОЙ ПРОВОЛОКИ

Рисунок 1-Технологичекие варианты изготовления канатной проволоки.

П- патентирование; ПП — подготовка поверхности; В — волочение; ГЦ — горячее цинкование; ЭЦ — электролитическое цинкование; ГТЛ — гальвано-термическое латунирование; ТТА и ТЦА — термотравильный и термоцинковальный агрегаты.

2.1 Производство проволоки из средне — и высокоуглеродистой стали

Применяя термообработку — патентирование, из средне- и высокоуглеродистой стали изготавливают высококачественную холоднотянутую проволоку высокой прочности от 120 до 320 кгс/мм2 следующих видов:

— Проволоку канатную и типа канатной (например, бортовую, для сталеаллюминиевых проводов, металлокорда и других видов изделий)

— Проволоку пружинную холоднотянутую (не подвергаемую закалке);

— Проволоку арматурную для напряженно- армированного бетона.

К проволоке этих видов предъявляют высокие требования по комплексу механических свойств- высоким прочностным свойствам, повышенным вязким и усталостным свойствам.

Проволоку изготовляют диаметром от 0,14 до 8,0 мм светлую и с металлическими покрытиями- цинком, медью, латунью, алюминием.

Для производства холоднотянутой проволоки с сорбитной структурой применяют наиболее качественную по химической и металлографической чистоте- углеродистую нелегированную сталь с содержанием углерода С = 0,35… 1,0% и марганца Mn =0,3… 0,8%.

Основным способом термообработки заготовки является патентирование. На переделах применяют процессы нормализации и патентирования. Для производства проволоки используют катанку диаметром 5,5… 10 мм, желательно сорбитизированную с прокатного нагрева, т. к, при этом удается сократить один проволочный передел.

Для производства проволоки с сорбитной структурой применяют наиболее совершенные технологии; технологическое оборудование и методы обработки. На свойства готовой проволоки велико влияние режимов и технологии на всех переделах, начиная с выплавки стали (способа раскисления), горячей прокатки и кончая проволочным переделом.

Проволока холоднотянутая с сорбитной структурой занимает центральное место в метизной отрасли как наиболее квалифицированная продукция, используемая практически во всех отраслях народного хозяйства. На основании производственного опыта и исследований в области проволочного производства можно сформулировать основные принципиальные положения технологии производства холоднотянутой проволоки из средне- и высокоуглеродистой стали и сорбитной структурой.

1. Чем выше прочность готовой проволоки, тем меньше единичные обжатия при волочении, больше дробность деформации.

2. При волочении проволоки готовых размеров суммарное обжатие (на последнем переделе) должно быть не менее 55%.

3. При изготовлении проволоки высокой прочности лучше использовать сталь с повышенным содержанием углерода, нежели применять чрезмерно высокие деформации, которые приводят к перенаклепу и хрупкости металла.

4. Высокие вязкие свойства в холоднотянутой проволоке могут быть сформированы, если волочение производится с ограничением деформационного нагрева на машинах блочного типа, с накоплением проволоки и хорошим охлаждением металла и волок по всему маршруту волочения.

5. Чем больше прочность и суммарная деформация, тем выше должны быть требования к химической и металлографической чистоте стали.

Сорбитизированная катанка обладает высокой пластичностью, поэтому при изготовлении передельной заготовки катанку обрабатывают в мотках на травильной линии с целью подготовки поверхности к волочению.

При изготовлении готовой светлой проволоки больших размеров d > 2,6 — 3,0 мм катанку подвергают патентированию и подготовке поверхности к волочению на термотравильных агрегатах или обработку производят раздельно — в начале патентирование, затем подготовку поверхности к волочению на травильной линии. [2]

2.2 Режимы волочения

Высокий комплекс механических свойств (циклостойкость) в готовой проволоке обеспечивают строгим ограничением степени суммарных и единичных деформаций при волочении в зависимости от заданной марки прочности и диаметра проволоки. Ограничение степени деформации по верхнему значению объясняется необходимостью сохранить в металле достаточный запас пластичности.

Перенаклеп при волочении отрицательно сказывается на циклостойкости проволоки (работоспособности — «живучести» проволоки в канате). Ограничение суммарной деформации по минимуму (> 1,0; > 60%) объясняется стремлением получить высокие вязкие свойства в готовой проволоке. На метизных заводах при производстве канатной проволоки применяют примерно следующие суммарные обжатия (табл. 4).

Таблица 3 — Суммарные деформации, применяемые при изготовлении канатной проволоки

Диаметр проволоки, мм

ув, кгс/мм2

, %

1,8−1,0

140−200

78−89

При волочений канатной проволоки светлой и оцинкованной ограничивают величину единичных обжатий, чтобы не ускорять протекание деформационного старения вследствие нагрева проволоки. Чем выше прочность готовой проволоки, — тем меньше величина единичных обжатий и ниже скорость волочения. 2]

Ограничение скорости волочения преследует главную цель

— снизить температуру контактной поверхности в очаге деформации и сохранить сплошную смазочную пленку. При волочении канатной светлой и оцинкованной проволоки в маршруте применяют единичные обжатия в пределах 0,25 — 0,15.

3. Описание основных технологических операций

3.1 Подготовка поверхности катанки к волочению

Технологический процесс подготовки поверхности катанки к волочению включает в себя следующие технологические операции:

— подготовка навески (рамы),

— промывка патентированной заготовки в горячей воде,

— травление в растворе серной кислоты,

— промывка в холодной воде,

— промывка в горячей воде,

3.1. 1 Травление

Удаление окалины производится химическим способом — травлением в растворе серной кислоты. Навеска погружается в ванну с травильным раствором. Режимы травления катанки приведены в таблице 5.

Таблица 4 — Режимы травления катанки.

Подтравливание

Промывка оборотной нейтрализованной водой при температуре окружающей среды

Объемная концентрация, г/дм3

Температура раствора, °С

Время выдержки, мин

H2S04

FeS04

30−90

Не более 150

60−90

30−40

Травление

Промывка оборотной нейтрализованной водой при температуре окружающей среды, затем горячей водой

Объемная концентрация, г/дм3

Температура раствора, °С

Время выдержки, мин

H2S04

Fe S04

90−150

Не более 80

60−70

20−30

Практически конец травления определяется визуально по виду поверхности середины бунта, которая должна иметь матовый металлический цвет.

После травления раму необходимо поднять над ванной и дать стечь остаткам травильного раствора.

Поверхность катанки, заготовки после травления должна быть чистой, гладкой, без остатков окалины на поверхности.

Не допускаются:

— недотрав — остатки окалины на поверхности или на отдельных участках;

— перетрав — темный цвет и шероховатая поверхность с сажистым налетом.

3.1.2 Промывка навески

Первоначально промывка навески производится холодной водой. Сначала холодным струевым душем с оборотной нейтрализованной водой под давлением не менее 4атм. для удаления основного количества остатков кислоты и солей железа. Время душирующей промывки 0,5мин. После этого производится погружная промывка в стационаре. Время погружной промывки 0,5мин.

После холодной промывки раму необходимо промыть в ванне с горячей оборотной нейтрализованной водой при температуре 30−50°С.

3.1.3 Бурирование заготовки

Бурирование заготовки производится в растворе буры. Режимы бурирования приведены в таблице 6.

Таблица 5 — Режимы бурирования катанки и проволоки-заготовки

Объемная концентрация буры,

Температура раствора, °С,

Выдержка, мин

Первое погружение

Второе погружение

120−150

Не менее 85

2,0−3,0

0,5−1,0

3.1. 4 Сушка проволоки

С целью удаления влаги бурированная и известкованная заготовке должна подвергаться сушке. Сушка заготовки производится в электрических сушилах или в сушилах с газовым обогревом при температуре 160−200°С. Время сушки 20−30 мин.

4. Волочение на передельную заготовку

Волочение ведется на волочильных машинах UDZSA 2500 магазинного типа.

Волочильные блоки машины многократного волочения с накоплением проволоки на промежуточных барабанах принципиально не отличаются от однократных. Каждый барабан (блок) служит для протягивания проволоки, её накопления и размоточным устройством для последующего барабана (блока).

Схема работы многократной волочильной машины магазинного типа представлена на рис. 2.

Рисунок 2-Схема работы многократной волочильной машины магазинного типа

Заготовка с фигурки ф протягивается через первую волоку В1 и наматывается на первый волочильный барабан Б1 называемый промежуточным, на котором создается определенный запас проволоки. Затем проволока огибает верхний и нижний направляющие ролики, протягивается через волоку В2 и наматывается на второй барабан Б2 с помощью поводка и роликов 2. Эта операция повторяется несколько раз, в зависимости от числа барабанов, до полной заправки машины. Любой промежуточный волочильный барабан у машины магазинного типа, кроме своей основной функции, заключающейся в сообщении проволоке необходимого усилия, служит также для наматывания на него определенного запаса проволоки, являясь своего рода магазином.

Каждый такой волочильный барабан-магазин имеет постоянную на данной ступени скорость волочения.

На барабане происходит постоянное накопление проволоки и вращение поводка совпадает с направлением вращения барабана. При наполнении барабана проволокой его останавливают вместе со всеми предыдущими барабанами, и часть проволоки сматывают на следующий барабан, после чего остановленный барабан снова запускают в работу.

Недостатки: многократный перегиб проволоки на роликах, затрудняющий заправку машины, особенно при волочении толстой проволоки; перегрев и износ фрикционного кольца на чистовых переходах, что ограничивает скорость волочения (15… 20 м/с).

Преимущества машин: возможность волочения фасонной проволоки, так как нет скручивания; удобство обслуживания стана — можно снимать готовую проволоку с чистового барабана или перезаправлять приемную катушку без остановки машины; простота конструкции стана. [1]

5. Описание технологического процесса патентирования

Технологический процесс патентирования и подготовки поверхности осуществляется на термотравильных агрегатах (ТТА).

Технологический процесс патентирования и подготовки поверхности проволоки — под канатную, состоит из следующих технологических операций:

— размотка заготовки с катушек;

— нагрев в печи;

— охлаждение в расплаве свинца

— очистка проволоки от свинца;

— охлаждение водой;

— травление;

— электрохимическая пассивация (при необходимости-);

— промывка водой (холодной и горячей);

— бурирование;

— сушка;

— намотка

5.1 Размотка

Размотка заготовки производится с вращающихся катушек.

5. 2 Термическая обработка

Нагрев заготовки осуществляется в проходной газовой печи малоокислительного нагрева, состоящей из зоны предварительного нагрева, осуществляемого за счет тепла отходящих продуктов сгорания природного газа, в последующих 4-х зонах — с регулируемым температурным режимом.

Маршрут прохождения заготовки в печи должен обеспечивать:

— одинаковое расстояние между нитками;

— прямолинейность;

— отсутствие контакта заготовки с окалиной.

На входе и выходе из печи каждая нить заготовки должна проходить через соответствующее ей направляюще устройство.

5. 3 Охлаждение заготовки в расплаве свинца

В ваннах изотермического распада применяется расплав свинца по ГОСТ 3778.

При прохождении заготовки в свинцовой ванне должны обеспечиваться следующие требования:

— одинаковое расстояние между нитями (параллельность);

— глубина погружения в расплаве свинца не менее 100 мм;

Поверхность расплава свинца должна быть полностью покрыта слоем сухой известковой пушонки, либо дробленым антрацитом (фракцией 3−4 мм), либо сухим коксом аналогичной фракции. Толщина засыпки должна быть не менее 50 мм.

На выходе из свинцовой ванны заготовка должна проходить через слой древесного угля толщиной не менее 200 мм или антрацита. Или кокса (фракцией не более 5 мм). Засыпка производится для предотвращения выноса свинца поверхностью заготовки.

5.4 Охлаждение и промывка в воде

Охлаждение и промывка заготовки после термообработки производиться в проточной воде без подогрева

5. 5 Травление

Химическое травление производится в раствора серной кислоты с массовой концентрацией 180−250, не более 150, при температуре70−90 °C.

При прохождении заготовки через травильную ванну, нити заготовки должны быть полностью погружены в травильный раствор.

5. 6 Промывка

После травления заготовка должна промываться в проточной воде при температуре окружающей среды, затем в горячей воде (температура > 60 С). При промывке нити заготовки должны быть полностью погружены в воду.

Качество травления определяется визуально по виду поверхности, которая должна иметь матовый металлический цвет.

5.7 Бурирование

Бурирование производится в растворе следующей массовой концентрации:

— бура

— тринатрий фосфат

— температура 85−95 °C.

При прохождении проволоки через ванну бурирования, нити проволоки должны быть полностью погружены в раствор.

5. 7 Сушка

Сушка производится горячим воздухом, который подается вентилятором в сушильную камеру. Температура воздуха на выходе из калорифера 180−200°С.

6. Расчет режимов волочения

Расчет технологии изготовления стальной канатной проволоки ГОСТ 7372–79; С=0,6%;;.

1. На основе нормативной документации (по ГОСТ 7372–79) для разрабатываемой проволоки размеры исходной катанки принимаются с плюсовым допуском, а готовой проволоки с минусовым допуском

То есть при проверочном расчете маршрута волочения исходят из максимальной энергоемкости процесса при протяжке исходной катанки на готовый размер:

?6,7 мм ?1,18 мм

2. Оцениваем суммарное обжатие от заготовки до готового размера:

где -суммарное обжатие, %;

-диаметр катанки, мм;

-допускаемое предельное отклонение на катанку в соответствии с требованиями стандарта, мм;

-диаметр готовой проволоки, мм;

-допускаемое предельное отклонение на готовую проволоку в соответствии с требованиями стандарта, мм.

3. На основе рекомендаций выбираем среднее допустимое обжатие по переделам и для принятого среднего обжатия определяем среднюю вытяжку по выражению:

где -средняя вытяжка;

-среднее допустимое обжатие;

4. Определяем для принятых средних суммарных обжатий расчетное количество переделов из зависимости:

где — расчетное количество переделов;

— суммарная вытяжка;

— средняя вытяжка.

Тогда количество переделов:

То есть принимаем 2 передела.

5. Уточняем величину средней вытяжки за счет округления количества переделов до целого числа по формуле

Тогда среднее обжатие:

6. для получения уточненных значений средних обжатий распределяем их по переделам. При распределении средних обжатий по переделам руководствуемся правилом, при котором обжатие исходной заготовки (катанки) принимается по возможности минимальным с учетом:

а) существенного отклонения в геометрии катанки,

б) значительного отклонения в сечении,

в) из-за относительной сложности качественной подготовки поверхности катанки по сравнению с подготовкой поверхности на промежуточных переделах.

Принимаем для:

I передел =79,5%;

II передел =85%.

7. Определяем размеры передельных заготовок, начиная от готового размера проволоки:

?6,7 мм (?) ?1,18 мм

Расчет начинаем от конечного диаметра:

II передел:

,

где -среднее обжатие на II переделе;

-диаметр передельной заготовки до II передел, мм;

-диаметр передельной заготовки после II передела, мм;

-средняя вытяжка на II переделе.

I передел:

,

где -среднее обжатие на I переделе;

-диаметр передельной заготовки до I передел, мм;

-диаметр передельной заготовки после I передела, мм;

-средняя вытяжка на I переделе.

Размеры передельных заготовок:

?6,7 мм ?3,05 мм ?1,18 мм

7. Расчет маршрута волочения в составе одного передела и выбор волочильного оборудования.

Маршрут волочения- ряд последовательных ступеней изменения размеров поперечного сечения металла при его протягивании через несколько волок на многократном волочильном стане. Правильно рассчитанный маршрут волочения обеспечивает:

— требуемые геометрические размеры и механические свойства готовой проволоки;

— устойчивость (безразрывность) процесса волочения;

— высокие технико-экономические показатели всего процесса волочения.

Для проведения производственного расчета маршрута волочения круглой проволоки исходными данными являются:

— номинальный диаметр готовой проволоки и предельные отклонения по нему согласно ГОСТ и ТУ;

Желаемые физико-химические свойства готовой проволоки.

Расчет маршрута волочения включает:

а) расчет суммарного обжатия, диаметра и качества исходной заготовки, обеспечивающих получение проволоки с заданными механическими свойствами;

б) расчет оптимального ряда переходов: выбор кратности волочения, единичных обжатий, распределение величин обжатий между переходами, расчет номинальных диаметров промежуточных волок;

в) выбор оборудования волочильного стана, который по своим кинематическим, динамическим и геометрическим размерам (диаметр конечного барабана) наиболее пригоден для волочения проволоки с заданными диаметром и физико-механическими свойствами.

Определяем количество протяжек (кратность волочения).

II передел:

?3,05 мм ?1,18 мм

Число протяжек:

где — единичная вытяжка на II переделе;

— средняя вытяжка на II переделе, 6,67;

-единичное обжатие на II переделе, 20%;

Значит на II переделе 9 протяжек.

Выходной диаметр протяжки определяем по следующей зависимости:

где -диаметр проволоки до протяжки, мм;

— конечной диаметр проволоки на i-ой протяжке, мм;

-единичная вытяжка на II переделе, 1,2345;

Таким образом рассчитаем диаметры проволоки, получаемые при каждой протяжке. Данные заносим в таблицу 7. 1

Таблица 6. 1- Маршрут волочения на II переделе.

Номер протяжки

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Конечный диаметр проволоки, мм

3,05

2,74

2,47

2,22

2,0

1,8

1,62

1,46

1,31

1,18

Для волочения используем стан магазинного типа UDZSA 2500 ([1], с 72).

Характеристика стана:

— максимальное сила волочения-24,5 кН

— максимальная скорость волочения- 18м/с

— диаметр заготовки-9,0…7,0; диаметр готовой проволоки- 1,6…3,0

I передел:

?6,7 мм ?3,05 мм

Число протяжек:

где — единичная вытяжка на I переделе;

— средняя вытяжка на I переделе, 5;

-единичное обжатие на I переделе, 21%;

Значит на I переделе 7 протяжек.

Выходной диаметр проволоки определяем по следующей зависимости:

,

где -диаметр проволоки до протяжки, мм;

— конечной диаметр проволоки на i-ой протяжке, мм;

-единичная вытяжка на II переделе, 1,25;

Таким образом, рассчитаем диаметры проволоки, получаемые при каждой протяжке. Данные заносим в таблицу 7. 2

Таблица 6.2 — Маршрут волочения на I переделе

Номер протяжки

7

6

5

4

3

2

1

0

Конечный диаметр проволоки, мм

6,7

5,95

5,33

4,76

4,26

3,81

3,41

3,05

Для грубого волочения используем машину магазинного типа UDZSA 630 ([1], с. 71)

Характеристика стана:

— максимальное сила волочения-6,2 кН

— максимальная скорость волочения- 18м/с

— диаметр заготовки-4,5…3,5; диаметр готовой проволоки- 0,9…1,2

8. Определение усилия волочения по переделам

Определяем усилия волочения по каждому переделу, используя формулу Красильщикова:

где -усилие волочения, H;

-диаметр исходной заготовки на соответствующем переделе, мм;

-предел прочности после термической обработки (патентирования или отжига),

— единичное обжатие на переделе.

Тогда предел прочности:

где — предел прочности патентированной заготовки,

, — диаметры проволоки по переделам, мм

II передел:

([2], c. 66)

2644,59 Н < 6200 Н для стана UDZSA 630

I передел:

([2], c. 66)

12 834,69 Н < 24 500 Н для стана UDZSA 2500

9. Проверка волочильного оборудования на предмет превышения температуры проволоки в очаге деформации

Проверку проводим, используя данные о выбранном волочильном стане и принятых параметрах изделия. Р. Б. Красильщиков предложил следующие эмпирические формулы для определения температур проволоки при волочении.

где -скорость волочения, м/с;

-диаметр проволоки после волочения, мм;

-температура проволоки перед входом ее в очаг деформации, 50 °C;

-предел прочности после термической обработки (патентирования или отжига),;

— единичное обжатие на переделе.

Установлено, что (средняя температура поперечного сечения проволоки) не должна превышать 250 °C во избежание старения стальной проволоки после волочения, а (температура контактной поверхности проволоки в конце очага деформации) -700°C в целях предотвращения образования на поверхности проволоки хрупких зон мартенсита закалки.

II передел:

=15м/с-рекомендуемая скорость, ([3], c. 77)

Сравнивая значение =18м/с для стана UDZSA 630 и рекомендуемое значение, =(8,3…15) м/с выбираем меньшую скорость волочения

I передел:

=8,3м/с-рекомендуемая скорость, ([3], c. 77)

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Белалов Ч. Р., Клековкина Н. А., Клеклвкин А. А., Никифоров Б. А., Гун Г. С., Корчунов А. Г., Зюзин В. И., Кулеша В. А., Савельев Е. В. Производство стальной проволоки: Монография. Магнитогорск: МГТУ, 2005. -543с.

2. Никифоров Б. А., Харитонов В. А., Копьёв А. В. Технология волочения проволоки и плющения ленты: Учебное пособие. Магнитогорск: МГТУ, 1999−354с.

3. Красильников Л. А., Красильников С. А. Волочильщик проволоки. «Металлургия» 1977. -240с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой