Волочение машиностроительных профилей

Волочением называют протягивание заготовки через сужающееся отверстие матрицы, в результате которого поперечное сечение заготовки уменьшается и приобретает форму поперечного сечения отверстия матрицы, а длина заготовки увеличивается (рис. 9.9). Матрицу для волочения принято называть волокой или фильерой.

Волочение является одним из наиболее распространенных методов завершающей холодной деформации разнообразных профилей (рис. 9.10). Исходными заготовками для волочения служат прокатанные или прессованные профили: прутки, трубы из сталей и цветных металлов. Волочение обеспечивает высокое качество изделий при использовании сравнительно недорогого инструмента, простых конструкций оборудования, малых деформирующих сил и, соответственно, затрат энергии. Волочением калибруют стальные прутки диаметром до 150 мм, получают проволоку различного диаметра, в том числе вольфрамовую или нихромовую для ламп и других устройств накаливания диаметром 0,002 мм, изготовляют трубы различного профиля от капиллярных диаметром 0,1 мм до больших диаметром 480 мм с толщиной стенки 0,01...40 мм; при этом длина получаемых труб доходит до 300 м, а скорость волочения — до 10 м/с.

Если при прессовании возможная величина удельной деформирующей силы и, соответственно, величина вытяжки ограничены прочностью инструмента, то при волочении эти величины ограничены вероятностью обрыва конца заготовки, к которому прикладывают деформирующую силу, необходимую для протягивания заготовки через профилирующее отверстие волоки. Величину деформации при одном проходе волочения подбирают такую, чтобы величина удельной деформирующей силы была меньше напряжения, при котором возможен разрыв профиля. Для максимального снижения удельной деформирующей силы волочения используют высокоэффективные смазки, но и при этом достигают сравнительно малой величины допустимой деформации, что обусловливает основной недостаток волочения — его много-проходность. Если при прессовании обычно получают нужное изделие за одну операцию, то при волочении для получения изделия часто требуется порядка пяти и более проходов через волоки с постепенно уменьшающимися отверстиями. Поскольку технологическая пластичность материала при волочении невысока, то во избежание разрыва профиля при волочении между проходами часто применяют промежуточную термообработку, восстанавливающую пластичность материала, но при этом значительно снижающую производительность.