Мои публикации

Волочение в настоящее время остается одним из основных методов производства
сплошных профилей простой формы. Преимущества этого способа перед другими
процессами деформирования заключаются в наличии отработанного и серийно
выпускаемого технологического оборудования, относительной простоте техноло-
гического процесса, стабильности размеров изделия по длине после волочения.
Вместе с тем, создание ресурсосберегающих технологий является актуальной
задачей.

Положительные результаты дает технология волочения, основывающаяся на
реализации режима гидродинамического трения. Нерешенной задачей здесь
остается создание условий, обеспечивающих стабильный режим гидродинами-
ческого трения, который позволяет повысить стойкость волок, снизить затраты
на электроэнергию, добиться равномерного распределения температуры по се-
чению проволоки и увеличить производительность путем уменьшения потерь
времени на замену износившегося инструмента.

В настоящее время разработаны ряд устройств и способов для реализации условий
гидродинамического трения. Так, герметизированная камера с двумя волоками, в
пространство между которыми и соответственно в очаг деформации подается смаз-
ка под давлением предложена Milliken M. P. Данная конструкция не обеспечивает
надежную герметизацию рабочей камеры, что увеличивает расход смазки. Кроме
того, в ряде случаев, например при подаче проволоки с повышеной шерохова-
тостью, режим гидродинамического трения может нарушаться.

Указанные недостатки частично были устранены в конструкции Таратуты К.В., где
уплотнительная волока выполняет функцию поршня и обеспечивает нагнетание
смазки в рабочую камеру. Однако процесс подачи смазки здесь обеспечивается в
импульсном режиме, что не дает возможность осуществить плавное увеличение
или уменьшение давления смазки на входе в очаг деформации при увеличении
или уменьшении соответственно шероховатости исходной заготовки.

Давление, под которым подается технологическая смазка в рабочую волоку в
указанных выше процессах, должно быть достаточным для обеспечения экрани-
рующего слоя, разделяющего поверхность металла и инструмента. Для этого тол-
щина слоя смазки должна превышать суммарную высоту шероховатостей металла и
инструмента. Так как шероховатость металла в процессе волочения может изменя-
ться, например возростать, то и экранирующий слой смазки в этом случае должен
увеличиваться. На решение данной задачи и направлена предлагаемая в настоящей
работе технология волочения и конструкция сборной волоки для ее реализации.

Предлагаемое устройство на рисунке 1 представляет собой сборную конструкцию,
состоящую из корпуса 1, уплотнительной 2, напорной 3 и рабочей 4 волок, разделенных
пружинами 13 и 14. Напорная волока 3 и рабочая волока 4 вставляются в контейнеры
6 и 7 и закрепляются фиксаторами 11. В контейнере 6 предусмотрены отверстия 9 для
перетекания смазки. Гайка 10, навинчивается на корпус 1, вследствие чего конусо-
образный контейнер 7 фиксирует уплотнительную волоку 2. В корпусе 1 предусмо-
трены отверстия, с установленными в них клапанами 8. Корпус закрепляется на
волочильном стане посредством крепежным болтов 15.

Устройство работает следующим образом. Проволока пропускается через уплотнитель-
ную, напорную и рабочую волоки, разъединенные пружинами 13 и 14. Гайкой 10 обес-
печивается плавная регулировка исходного давления пружин на рабочую волоку.
Рабочая камера 12 через клапаны 8 и 9 заполняется смазкой под постоянным, рассчи-
танным на минимальную шероховатость проволоки давлением, при котором будут обес-
печиваться условия гидродинамического трения. При этой шероховатости контейнер 6
с нагнетающей волокой 3 будет находиться в крайнем левом положении, не перекрывая,
однако, отверстие с клапаном 8. При увеличении шероховатости поверхности проволоки
и как следствие – повышение коэффициента трения в уплотнительной волоке, контейнер
6 начнет сжимать пружину и двигаясь по ходу волочения будет способствовать нагнета-
нию смазки в рабочую волоку 4, увеличивая слой смазки между поверхностями волоки и
проволоки. Тем самым достигается адекватная подача смазки в зависимости от текущего
состояния поверхности проволоки. При шероховатости, равной максимальной, напорная
волока достигнет крайнего правого положения, но как и в случае с минимальной шерохо-
ватостью, отверстие с клапаном 9 перекрывать не будет. При уменьшении шероховатости
проволоки, контейнер 6 с волокой 3 будет перемещаться к исходному положению, а
избыток смазки с левой части рабочей камеры будет перетекать в правую, по отверстиям
9. Контейнер 6 с отверстиями 9 играет роль амортизатора и способствует плавному
движению нагнетающей волоки 3 в обеих направлениях. Применение контейнеров с
подготовленными наружными поверхностями, обеспечивающими их скольжение по
внутренней поверхности корпуса, позволяет использовать уже существующие комплекты
волок.

Таким образом предложенная технология волочения и конструкция сборной волоки
обеспечивают плавное изменение давления смазки на входе в очаг деформации рабо-
чей волоки при изменении шероховатости проволоки и соответственно плавное регу-
лирование толщины экранирующего слоя смазки для обеспечения стабильного режима
гидродинамического трения.