Геометрия продольного профиля канала волоки

11

мая

Новости
Геометрия продольного профиля канала волоки


Геометрия продольного профиля канала волоки



Рис. 1. Схема профиля волочильного канала (а) и деформационной зоны (б)




Волочильный канал (рис. 1, а) обычно состоит из пяти зон: входной 1, обжимающей 2, переходной 3, калибрующей 4 и выходной 5. Из этих пяти зон в контакте с деформируемым металлом в процессе волочения находятся три: обжимающая, калибрующая и очень короткая переходная между ними. Поэтому на силу и напряжение волочения оказывает влияние продольный профиль только этих зон, который представляет собой ломаную линию из двух участков: наклонного к оси и параллельного ей, соединенных радиусным переходом (рис. 1, б). Совокупность этих зон часто называют деформационной зоной.



Геометрия продольного профиля канала волокиРис. 2. Зависимость напряжения волочения Кв проволоки от угла а:

а — медь отожженная;
б — сплав ВТ1Д с предварительной деформацией 30%.
Цифры у кривых — степень деформации за переход


Исследования, проведенные советскими и зарубежными учеными, показали, что геометрия продольного профиля деформационной зоны оказывает существенное влияние на силу и напряжение волочения. Особенно заметно влияет угол наклона образующей обжимающей зоны к оси канала а. Типовые графики зависимости напряжения волочения от угла а приведены на рис. 2. Эти графики показывают, что при волочении существует зона оптимальных углов, при которых сила и напряжение волочения имеют минимальные значения. Образование зоны оптимальных углов связано с тем, что изменение угла а различно влияет на отдельные факторы, определяющие величину силы, и соответственно напряжения волочения.

Увеличение угла а приводит к уменьшению контактной поверхности металла с волокой. Это, с одной стороны, уменьшает силу трения, что приводит к уменьшению силы волочения, а с другой — увеличивает горизонтальную проекцию равнодействующей нормальных и касательных сил, что вызывает повышение силы волочения. С увеличением угла а повышается давление металла на поверхность волочильного канала, что приводит к выжиманию смазки из деформационной зоны и, как следствие, к росту коэффициента трения и усилия волочения; кроме того, увеличение угла а вызывает, как отмечено при изучении течения металла, рост дополнительных сдвигов, для преодоления которых необходимо повышение силы волочения. Увеличение коэффициента трения и дополнительных сдвигов вызывает увеличение работы деформации, что приводит к повышению температуры деформируемого металла и, следовательно, к снижению сопротивления деформации, отчего уменьшается сила волочения.

Так как при изменении величины угла а одни параметры, влияющие на силу волочения, возрастают, а другие уменьшаются, можно подобрать такие значения углов, при которых факторы, уменьшающие силу и напряжение волочения, будут преобладать над факторами, повышающими их. Эти значения составляют зону оптимальных углов. Значения оптимальных углов зависят от степени деформации за переход и коэффициента трения между обрабатываемым металлом и волокой. Как показано на рис. 2, с увеличением степени деформации за переход зона сдвигается в область больших углов. То же самое наблюдается при увеличении коэффициента трения. Так, при волочении одного и того же металла в волоку из твердого сплава углы, соответствующие минимуму силы волочения, меньше, чем при волочении в стальную волоку, коэффициент трения при котором несколько выше, чем при волочении в волоку твердосплавную.

На силу и напряжение волочения оказывает также влияние длина калибрующей зоны. С ее увеличением сила и напряжение волочения повышаются. Однако это повышение не очень велико; так, замечено, что при увеличении длины калибрующей зоны в 2 раза напряжение волочения повышается на 5—10 %.

Влияние длины калибрующей зоны на напряжение волочения зависит от степени деформации за переход. При малых деформациях это влияние больше, так как часть напряжения волочения, идущая на преодоление трения в калибрующей зоне, составляет более заметную долю от общего напряжения волочения, чем при больших деформациях за переход. Особенно это заметно при волочении тонкой и тончайшей проволоки, когда с целью повышения стойкости волок их выполняют с калибрующей зоной относительно большой длины, равной (0,8÷1,5) Dк, а степени деформации за переход очень невелики (не более 10—15%). При этом сила на преодоление трения в калибрующей зоне может достигать 40-50 % от общей силы волочения. Это необходимо учитывать при выборе размеров калибрующей зоны.




Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.