Волочение - процесс обработки давлением, при котором пластическая деформация заготовки в холодном состоянии осуществляется за счет ее протягивания с усилием P через постепенно сужающееся отверстие в инструменте, называемом волокой, или фильерой (рис. 1).
Рис. 1. : а - пруток; б, в - трубы; г - примеры получаемых профилей.
При волочении заготовка 1 протаскивается через фильеру 2 в холодном состоянии, приобретая гладкую поверхность (Ra = 1,6 мкм) и точность поперечного размера в пределах 8-13-го квалитетов (для круглого проката) При волочении твердость и предел текучести материала увеличиваются за счет наклепа (упрочнения) . Волочение является исключительным методом для производства очень тонкой проволоки.
Машины, обеспечивающие выполнение пластической деформации металла волочением, называют волочильными станами . Основными их элементами являются волочильный инструмент и тянущее устройство Принцип работы волочильных станов может быть различным и определяется характером работы тянущего устройства.
Станы могут быть с прямолинейным движением протягиваемого металла (цепные, реечные, гидравлические и др.) и с наматыванием на барабан (барабанные) Первый тип машин применяется для волочения профилей, сматывание в бунты которых вызывает определенные трудности. Барабанные волочильные станы используют для волочения проволоки, а также сплошных и полых профилей небольших сечений из черных и цветных металлов, которые не повреждаются при сматывании в бухту
Станы с прямолинейным движением прутка при волочении строят чаще всего цепными. Основными элементами такого стана (рис. 2) являются станина 3, бесконечная цепь 2, тележка с захватом 4, стойка для крепления волоки 5, двигатель и передающие движение механизмы 1. В цепных станах современной конструкции имеются устройства для автоматического возвращения тележки с захватом, приспособления для надевания труб и сбрасывания их после волочения с оправки, автоматического захвата прутков и пр Многониточные волочильные станы тянут одновременно до 10 заготовок.
Длина протягиваемого на цепных станах изделия ограничивается размерами станины и чаще всего не превышает 15 м. Однако имеются станы, на которых протягивают прутки и трубы длиной до 50 м.
Рис. 2.
Цепные станы строят с усилием волочения от 5 до 1500 кН. Скорость волочения на них при обработке относительно коротких прутков (порядка 5. . . 8 м) составляет 0,03. . . 0,5 м/с. При волочении длинных прутков скорость волочения достигает 1,5. . . 3,3 м/с. В последнем.случае.предусматривается.автоматическая.регулировка. скорости, так как включение тянущей тележки на больших скоростях увеличивает вероятность обрыва переднего заостренного конца заготовки в начальный момент волочения.
Системы управления современных волочильных станов построены на использовании программируемых контроллеров с автоматической системой диагностики.
В зависимости от характера работы и количества барабанов станы делят на однократные, или однобарабанные, и многократные, или многобарабанные, которые могут подразделяться по способу выполнения на них волочения на следующие виды: многократные, работающие без скольжения, многократные, работающие со скольжением, и многократные, работающие с проти- вонатяжением. Многобарабанные станы могут иметь до 30 волок.
Однократные станы используют при волочении толстой проволоки и прутков чаще всего диаметром от 4 до 25 мм. По способу укладки металла на барабане их изготовляют с вертикальным и горизонтальным расположением оси барабана В последнем случае упрощаются заправка проволоки и снятие бунта с барабана. Диаметр барабана определяется сечением протягиваемого изделия. Так, при диаметре проволоки 4 мм диаметр барабана равен 450 мм, при диаметре прутка 25 мм - 1000 мм.
Для того чтобы витки проволоки по мере наматывания могли свободно сдвигаться по барабану, последний делают в виде усеченного конуса или состоящим из усеченного конуса и цилиндра Барабан передает усилие волочения проволоке. Рабочий участок барабана испытывает значительные нагрузки от давления наматываемой проволоки, поэтому его рабочая поверхность должна иметь высокую твердость Она выполняется из кованой стали с твердостью поверхности около 62 HRC. Волочильные барабаны имеют внутреннюю систему охлаждения.
Скорость волочения на однократных станах чаще всего составляет 1. . . 2 м/с и обычно не превышает 5 м/с. В зависимости от сечения и вида протягиваемого металла станы однократного волочения строят в расчете на усилие волочения от 0,05 до 100 kH.
Привод волочильных барабанов осуществляется с помощью двигателей переменного тока с частотным регулированием. Электродвигатели для облегчения регулировки ременной передачи монтируют на наклонных направляющих. Многократное волочение без скольжения выполняется так, что протягиваемая проволока наматывается на тянущий ее барабан 2, 4, 5, как при однократном волочении. Стан (рис. 3) состоит из нескольких последовательно расположенных волок 1 и тянущих барабанов, которые, хотя и связаны непрерывностью процесса, могут работать независимо друг от друга.
Сматывание проволоки с барабана 2 и 4 во время волочения или при его остановке, чтобы избежать ее скручивания, производится через систему роликов 3, один из которых, расположенный над барабаном, имеет возможность свободно вращаться вокруг оси барабана Скорость вращения барабана синхронизируется сенсорным роликом, который автоматически регулирует ее в соответствии с обжатием проволоки.
Рис. 3. : а - схема; б - общий вид стана SCWD-600
Скорость волочения на станах без скольжения может достигать 20 м/с. Подобные станы изготовляют как с групповым, так и с индивидуальным приводом для каждого барабана. На катушки может наматываться до 4000 кг проволоки.
Станы многобарабанного волочения, работающие со скольжением (рис. 4), имеют существенное отличие от станов, работающих без скольжения При волочении со скольжением протягиваемую проволоку оборачивают вокруг рабочих шкивов 3 (барабанов) один или несколько раз так, чтобы тяговое усилие на каждом шкиве преодолевалось действием сил трения между поверхностью шкива и обхватывающей его в процессе волочения проволокой. Во время работы за каждый оборот барабана (шкива) на него наматывается один виток проволоки и вместе с этим один виток сматывается.
Рис. 4. : 1 - подающий барабан; 2 - волока; 3 - рабочий шкив; 4 - приемный барабан.
Скорость выхода металла из волоки не может оказаться больше окружной скорости последующего за ней барабана, ибо волочение выполняется тянущим усилием этого барабана. Данное обстоятельство требует при работе на станах со скольжением выбирать окружную скорость рабочих шкивов такой, чтобы она была на 2. . . 4 % больше скорости волочения. Эта разница (за исключением последнего барабана) вызывает проскальзывание металла по рабочим шкивам, и такое волочение называется волочением со скольжением Станы со скольжением используют главным образом для волочения медной, алюминиевой и сравнительно мягкой стальной проволоки. Их изготовляют с горизонтальным и вертикальным расположением рабочих шкивов На них выполняется волочение в жидкой смазке, что обеспечивает возможность применения высокоскоростного волочения (до 40 м/с) В качестве смазки при волочении применяют минеральное масло, графит, мыло или эмульсии. Бак для смазки оборудуют охлаждением.
Противонатяжение при волочении положительно сказывается на силовых условиях процесса, что влечет за собой уменьшение износа волок, следовательно, повышается точность размеров проволоки. Величину противонатяжения устанавливают в пределах от 10 до 30 % от усилия волочения.
Для точного регулирования противонатяжения станы оборудованы автоматической установкой скорости рабочих барабанов Каждый барабан приводится индивидуальным приводом с регулируемой скоростью. Станы оснащают устройством с гидравлическим приводом для снятия напряжений с проволоки.
Волочение труб можно производить на оправке (см. рис. 1, б) и без оправки (см. рис. 1, в), если требуется уменьшить наружный диаметр и толщину стенки При этом могут применяться оправки, движущиеся вместе с трубой, жестко закрепленные и самоустанавливающиеся оправки Волочение на оправках позволяет получить трубы с высокими точностью размеров и качеством внутренней поверхности.
Рис. 5.
Волочильный стан для труб (рис. 5) имеет две бесконечные цепи Галя 3, смонтированные на стальной раме-станине и приводимые в движение от ведущих звездочек, которым посредством зубчатой передачи 4 сообщается вращение от мотора. На конце рамы укреплены головки 1 с фильерами, изготовленными из твердого сплава. На станине катятся две тележки 2 с клещами для захвата протягиваемой трубы, которые своими крючками могут быть захвачены за любое звено цепи. Протяжка трубы ведется на короткой или длинной оправке.
Число протяжек труб зависит от исходных и заданных размеров. Для тонкостенных труб малого диаметра может выполняться свыше 13 протяжек. По мере удлинения трубы разрезаются дисковой пилой
Волочильные станы, предназначены для производства проволоки меньшего диаметра из катанки (грубое волочение) или из проволоки большего диаметра.
Примерные диапазоны волочения:
Определитесь с приемным устройством. Проволока может укладываться в корзины или наматываться на бобины. На бобины наматываться она может как с помощью простого одинарного приемника, так и с помощью двойного автоматического (для скоростных), который позволяет не останавливая стан, менять бобины.
Следует помнить, что процесс волочения требует непрерывной смазки с использованием эмульсии. Для этого необходимо соорудить маслостанцию, включающую в себя насосы, резервуар для эмульсии и в зависимости от региона дополнительные устройства охлаждения, как например радиаторы или градирни.
Не следует пренебрегать системой фильтрации эмульсии. Особенно такая система важна в случае дальнейшего волочения проволоки, так как микрочастицы меди, попадающие вместе с эмульсией в фильеру в момент протяжки, впрессовываются в проволоку и являются местом разрыва при следующем этапе волочения.
Кроме того, линия волочения должна быть укомплектована дополнительными станками и оборудованием, такими как острильно- затяжной станок, аппарат холодной и/или горячей сварки. Так же сюда можно отнести и фильеры (волоки), комплект зависит от того, какой нужен диаметр на выходе. Основными показателями качества продукции (проволоки/жилы) являются сопротивление и коэффициент удлинения.
Если Вы планируете продавать продукцию после волочения, то возможно понадобиться лабораторное оборудование для измерения этих показателей и если для измерения сопротивления комплект стоит не дорого, то для измерения удлинения это дорогое оборудование, особенно для больших диаметров.
Если Вы планируете использовать полученную продукцию самостоятельно, то вполне можно обойтись простым тестером для измерения сопротивления, а удлинение можно измерить, соорудив не хитрое приспособление для растягивания проволоки.
Грубое волочение энергоемкий процесс, в купе с отжигом, скоростные линии потребляют около 300 кВт/ч. Работают на таких линиях, как правило, по 2 оператора. Затраты электроэнергии при среднем волочении около 100 кВт, при тонком около 50кВт.
Тайвань Метиз Альянс предлагает широкий выбор моделей оборудования для волочения проволоки диаметром от 36 мм до 0.4 мм в том числе:
Информация в разделе - волочильное оборудование передает общие технические возможности и составляющие оборудования. Оборудование подходит для волочения проволоки из низко- / средне- / высокоуглеродистой стали, медной проволоки. Оборудование является высокотехнологичным. Проектирование линии волочения осуществляется согласно техническим характеристикам Заказчика.
материал катанки AISI SAE 1018, 1022
А | Волочильный узел (с настраиваемым манипулятором) | Кол-во, ед. |
---|---|---|
01 | Модель: RPF-3100A |
1 |
02 | Модель:RS-S5 |
1 |
03 | Волочильный стан непрерывного волочения 6-ти блоковый Модель: 1RTCD-670x1B+550x 5 B (1 блок диаметром 670 мм, 5 блоков диаметром 550 мм) Диапазон волочения: Ø5.5 мм – Ø 2.2 мм Ø6.5 мм – Ø 2.6 мм |
1 |
04 | Модель: RCDA-600 |
1 |
В | Дополнительное оборудование | |
01 | Острильный станок Модель: RC-7.0-1.6 Ø7.0 мм – Ø 1.6 мм |
1 |
02 | Сварочный аппарат Модель: 30 КVА Ø7.0 мм – Ø 4.0 мм |
1 |
03 | Сварочный аппарат Модель: 10 КVА Ø4.0 мм – Ø 1.0 мм |
1 |
04 | Кассета холодной прокатки Модель: RL25B33 с фиксатором |
1 |
Монтаж и пусконаладочные работы 2 инженера |
7 дней |
Оборудование для волочения проволоки с кассетой холодной прокатки
Оборудование для волочения проволоки с держателем проволоки
Модель | 1RTCD-1020 | 1RTCD-900 | 1RTCD-750 | 1RTCD-670 | 1RTCD-550 | 1RTCD-400 | 1RTCD-300 | 1RTCD-250 | 1RDCD-670 | 1RDCD-550 | 1RDCD-400 | 1RDCD-300 | 1RDCD-250 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Диаметр на входе Ø мм (макс.) |
13 | 11 | 9.0 | 7.0 | 5.5 | 2.8 | 2.2 | 1.4 | 8.0 | 6.0 | 3.5 | 2.4 | 1.8 |
Диаметр на выходе Ø мм (мин.) |
3.5 | 3.5 | 3.0 | 2.8 | 1.4 | 0.8 | 0.5 | 0.4 | 2.8 | 1.4 | 0.8 | 0.5 | 0.4 |
Диаметр блока Ø мм | 1020 | 900 | 750 | 670 | 550 | 400 | 300 | 250 | 670 | 550 | 400 | 300 | 250 |
Скорость волочения м/мин | 480 | 480 | 500 | 800 | 1000 | 1200 | 1300 | 1500 | 800 | 1000 | 1200 | 1300 | 1500 |
Мощность привода л.с. | 125-150 | 100-125 | 75-100 | 50-75 | 40-50 | 25-40 | 25 | 20 | 50-75 | 40-50 | 25-40 | 25 | 20 |
При установке волочильного оборудования дополнительно необходимо обратить внимание! Просим принять во внимание, что следующие пункты являются сферой ответственности Покупателя оборудования и устанавливаются самостоятельно:
Размотчик проволоки вертикальный RPF-3100A
Особенности оборудования
Диапазон волочения: Ø5.5 мм – Ø 2.2 мм, Ø6.5 мм – Ø 2.6 мм
Главная панель управления включает в себя дисплей и клавиатуру, что позволяет настройку всех параметров волочения проволоки и установку барабанов. Дисплей отображает скорость линии, силу тока, состояние каждого барабана, а также предупреждает о наличии сбоев либо неполадок в оборудовании.
Все барабаны линии оборудования контролируются посредством тюнера. Скорость волочения регулируется автоматической системой управления с программным обеспечением. Доступны опции медленной подачи, включая режим управления педалями. Станок оснащен отклоняющими роликами, что позволяет начинать процесс волочения с первого барабана, минуя все остальные. Каждый барабан оснащен тормозной системой гидравлического типа. Автоматическая остановка линии в случае выхода из строя. Отображение неисправностей происходит на панели управления оператора линии.
Панель управления сохраняет сведения о предыдущих возможных неисправностях системы, доступ к данным обеспечивает качественное обслуживание. Дополнительный сервис – посредством модема автооператор линии оборудования связан с компьютерной системой, тем самым обеспечивается удалённая техническая поддержка, обмен производственными данными с другими компьютерами, работа с УИС и прямая связь с офисом.
Первый барабан , Ø670 мм x 1 шт. (тип ОТО). Применяется для накопления проволоки, все независимые барабаны регулируются по скорости. Во время замены проволоки, первый барабан может бытьостановлен, 2-й и последующие барабаны могут продолжать работу, что обеспечивает высокую производительность.
Второй и последующие барабаны , Ø550 мм x5 шт. Материал: чугун марки FCD-45 с твердостью равной 40 HRC ± 2 (по шкале С Роквелла). Поверхность барабана зеркально отполирована, чтобы предотвратить повреждение поверхности проволоки и покрыта напылением из карбида вольфрама для обеспечения большей твердости. Твердость поверхности барабана, покрытого карбидом вольфрама составляет 68 HRC ± 2.
Настройка барабанов : вертикальная ось для барабанов 1 и 6, барабаны 2 ~ 5 наклонного типа. Срок эксплуатации барабанов составляет 5-8 лет (зависит от своевременного обслуживания линии).
Водяное охлаждение барабанов (спирального типа). Внутренний кабестан изготовлен из нержавеющих материалов и система прошла процесс антикоррозийной обработки.
Прямое водяное охлаждение держателей волоки. Расход воды регулируется с передней части машины линии волочения.
Главный электроклапан для воды срабатывает при остановке оборудования. Каждый барабан имеет независимый водный клапан.
Воздушное охлаждение барабанов осуществляется независимой воздуходувкой для каждого барабана, 4 л.с.
Первый барабан: держатели волоки поворотного типа. Второй и последующие барабаны оборудованы матрицедержателями. Загрузочный картридж боковой подачи подходит для одиночных волок и волок с двойным давлением. Картридж обеспечивает быструю замену волоки без необходимости применения специальных инструментов. Подходят для одиночных волок и волок под двойным давлением. Тип волок: W105, Ø55 мм x 24 мм, одиночные, под давлением. Настройка держателей волок: параметры настройки вверх, вниз, влево и вправо.
Поворотного типа
Неподвижного типа
Имеются на каждом блоке.
Предохраняет проволоку от повреждений во время остановки подачи давления. Колодки с пневматическим цилиндром, расположенные в задней части каждого блока обеспечивают постоянную подачу проволоки, и исключая срыв процесса волочения.
Подача проволоки (время остановки)
Стандартное время остановки устанавливается пользователем. Быстрая остановка: 5 секунд без повреждения проволоки. Экстренная остановка: 0.5 ~ 3 сек. (по требованию).
Цифрового типа.
Уровень шума
ниже 80 дБ.
Машина оборудована стальным кожухом и центральной системой для отвода выхлопных газов. Выхлопные трубы расположены в задней части оборудования и под держателями волоки. Имеется рабочее освещение.
Привод с преобразователем переменного тока (3х фазный), Fukuta, Тайвань, инвертор, Fuji, Япония, высокого качества с плавным ходом на низких скоростях и высоким начальным крутящимся моментом. Консоль управления: сенсорный монитор с панелью управления "Amens" Япония. Автооператор системы управления Mitsubishi, Япония.
Для каждого барабана имеется независимая панель управления, оборудованная кнопками. Линия оборудована водными клапанами для волокодержателей и барабанов и манометром для пневматического цилиндра.
Спецификации механического привода: винтовые (конические) редукторы фирмы "Rossi", Италия. Система торможения высокого качества выполнена на Тайване, в сочетании с тормозной системой электрического типа фирмы "Lenze", Германия. Станина оборудования и валы произведены из материалов, импортированных из Японии.
1RTCD СПИСОК
1RTCD- 670x1B+550x5B | 5.5 | 2.2 | 84.0 | 26.32 | 700 | 1.25 | 6 | 343.5 | 0.8-1.0 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
RCDA-600 | 2.3 | 2.2 | 0.0 | 700 | 1.25 | 0 | 343.5 | 0.8-1.0 | |
1RTCD- 670x1B+550x5B | 6.5 | 2.6 | 84.0 | 26.32 | 700 | 1.75 | 6 | 343.5 | 0.8-1.0 |
RCDA-600 | 2.6 | 2.6 | 0.0 | 700 | 1.75 | 0 | 343.5 | 0.8-1.0 |
Барабан Ø600 мм /2 платформы.
Поверхность барабана покрыта напылением из карбида вольфрама для обеспечения большей твердости. Метод управления: электрический.
Скорость съемного устройства следует скорости последнего барабана волочильного оборудования. Скорость контролируется автоматически посредством контроллера оборудования волочения.
Доступны опции медленной подачи, включая режим управления педалями.
Непрерывный съем осуществляется посредством прохода петель проволоки через изогнутое устройство съема (рукав) непосредственно на автопогрузчик рулонов.
Направления съема: по желанию Покупателя.
Управление: путем поднятия съемного рукава. Без коробки управления.
40 л.с. переменного тока (3 фазы) х 1 с инвертором Fuji Inverter Япония x 1 ед.
Диапазон волочения: для готовой продукции (см. " ")
Диапазон волочения: диаметр на входе / выходе (см. " ")
Макс. скорость: 700 м/мин. макс.
Напряжение: 380В х 50Гц, 3 фазы
Барабан х 1:
1RTCD СПИСОК (кассета холодной прокатки) – новая технология | ||||||||
Внутренний диаметр, мм | Внешний диаметр, мм | Общий
A.R.R., % |
Средний
A.R.R., % |
Макс. скорость, м/мин | Производительность,
MTS/час |
Кол-во волок | Общая мощность, ЛС | Вес намотки, MTS/шт. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Модель 1RTCD-750х1В+670х7В | ||||||||
8.00 | 3.00 | 85.9 | 21.72 | 350 | 1.17 | 8 | - | - |
Модель RPC-2000 | ||||||||
3.00 | 3.00 | 0.0 | 0.00 | 350 | 1.17 | 1 | 704.5 | 0.8-1 |
Производительность в месяц: 562 тонны |
1RTCD СПИСОК (держатель волоки) – стандартное оборудование | ||||||||
Внутренний диаметр, мм | Внешний диаметр, мм | Общий
A.R.R., % |
Средний
A.R.R., % |
Макс. скорость, м/мин | Производительность,
MTS/час |
Кол-во волок | Общая мощность, ЛС | Вес намотки, MTS/шт. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Модель 1RTCD-750х1В+670х7В | ||||||||
8.00 | 3.00 | 85.9 | 21.72 | 250 | 0.83 | 8 | - | - |
Модель RPC-2000 | ||||||||
3.00 | 3.00 | 0.0 | 0.00 | 250 | 0.83 | 1 | 704.5 | 0.8-1 |
Производительность в месяц: 299 тонны |
Примечание: Технические характеристики в таблицах выше даны для справки
Качество готовой продукции зависит от следующих характеристик:
Стандартный процесс: волочение волоками | Новая технология: волочение кассетами холодной прокатки | Преимущества | Примечания | |
---|---|---|---|---|
Скорость | 4 м/сек. 250 м/мин. |
5.83 м/сек. 350 м/мин. |
||
Производительность в месяц (24 часа/25 дней)
Результативность |
299 тонн | 562 тонны | Повышение уровня производительности на 263 тонны | |
Производительность обработки, % | Волоки 60% | Кассеты 80% | Повышение уровня производительности обработки на 20% | |
Срок эксплуатации | Стандартные волоки 10-15 тонн | 3000 тонн х 3 = +9000 тонн | ||
Эксплуатация и стоимость смазочной жидкости
9000 тонн |
Стоимость порошка NT$115,200 |
Стоимость порошка NT$4,800 |
Экономия NT$110,400 |
При использовании волочильных кассет смазка применяется только на первом блоке. |
Уровень производительности во время остановки
3000 тонн |
0 часов (каждые 15 мин.) = 0 тонн. | 30 часов (каждые 15 мин.) = 35 тонн | Возрос на 35 тонн | |
Несчастный случай на производстве | Инфекция легких при вдыхании пыли | Отсутствует | ||
Загрязнение окружающей среды | Да | Нет | Снижение расходов на защиту окружающей среды | |
Процесс обезжиривания | Необходим | Отсутствует | Снижение расходов на процесс обезжиривания | |
Процесс обучения эксплуатации оборудования | Трудности, потраченное время и финансы на обучение персонала | Легкий и быстрый процесс обучения |
Одним из способов качественной обработки металлических заготовок является волочение проволоки. Это особая технология на станках, при которой цветные металлы протягивают сквозь круглое или фасонное отверстие (фильеру) специального инструмента – волоки. Результатом процесса является уменьшение заготовки и увеличение ее длины. Это актуально для производства проволоки разного профиля и другой проволочной продукции, применяемой во всех областях человеческой деятельности.
Процесс волочения несложный. В качестве исходного сырья используют катаную, литую или прессованную заготовки. Работы выполняют на специальном оборудовании – волочильных станках. Форма, диаметр и сечение готового длинномерного изделия зависят от параметров фильеры. По сравнению с прокаткой металла, технологическая операция имеет много преимуществ:
Технология производства проволоки разделена на пять этапов.
Процедура травления с целью удаления поверхностного слоя материала – окалины, которая мешает волочению:
Термическая обработка проводится для того, чтобы заготовку сделать полумягкой, с мелкозернистой структурой, свободной от внутренних напряжений. Металл нагревают до определенной температуры, некоторое время выдерживают в таких условиях, охлаждают.
Отжиг изменяет свойства материала и облегчает процесс волочения проволоки. Скорость нагрева зависит от теплопроводности металла. Быстрота охлаждения определяется твердостью, которую нужно достичь после отжига. Стальные проволоки охлаждаются медленнее, чем углеродистые соединения.
При помощи специального молота или ковочных валок концы заготовки сплющивают и выравнивают. Процедура позволяет закреплять металл на барабане станка и пропускать сквозь фильеру.
Волочение проволоки: протравленное обработанное сырье протягивают на станке с максимальной скоростью через плавно сужающийся канал. По числу одновременно протягиваемых прутов процесс бывает:
По типу конечного продукта:
По количеству переходов волочение проволоки имеет две разновидности:
Станок для волочения формирует профиль и размеры готовой продукции.
Завершающий этап предполагает выполнение отжига. Это делается с целью устранить вредное напряжение после волочения. Изделие становится мягким, устойчивым к разрывам, податливым к загибам, удлинению и скручиванию. После термической обработки проводят дополнительные отделочные операции, среди которых:
Вид готовой проволоки после всех процессов обработки
Волочение проволоки происходит на станке, оборудованном специальным инструментом – волоком с отверстием, которое называется «глазком». Отверстие имеет постепенно уменьшающееся сечение, через которое протягивают заготовку.
Конструкция оборудования зависит от особенностей тянущего механизма:
Основной рабочий инструмент станка для производства проволоки – волока. Он состоит из двух элементов: непосредственно волоки и обоймы. Такая конструкция обусловлена условиями эксплуатации и материалом, из которого сделана фильера. Ее изготавливают из качественных твердых сплавов, которые устойчивы к истиранию, расколу и механическому воздействию. Инструмент станка условно разделен на четыре рабочие зоны:
Волоки бывают монолитными и составными из нескольких сопряженных частей. Сборная конструкция экономичнее монолитного механизма по расходу электроэнергии.
Во время волочения проволоку укладывают в стальную обойму, которая служит изделию защитой от излишнего сжимания.
На многих больших предприятиях калибровочные цеха оснащены разноплановыми станками под всевозможные виды продукции.
Волочение проволоки будет успешным при условии качественной обработки поверхности заготовки. Удалить окалину с поверхности можно тремя способами.
Или электролитический метод позволяет увеличить скорость снятия ржавчины и окалины с поверхности металла под воздействием электрического тока и раствора кислоты. Процессы электрохимической обработки включают в себя два варианта.
Анодный – основан на растворении металла в контакте с положительным плюсом источника тока. Выделяющийся кислород способствует механическому отрыванию оксидов. Применяется для и углеродистой стали с целью удаления тонких пленок.
Катодный – оксиды железа восстанавливаются под воздействием атомов активно образующегося водорода. Это опасный способ по сравнению с предыдущим, так как отрыв окалины плохо контролируется, и изделие обретает травильную хрупкость.
Незаменим, когда в качестве сырья используется кислостойкая сталь. Остатки флюсов и окислов удаляют с помощью раствора хлористых солей, щелочи или кислоты. Любое химическое вещество требует специальных знаний и осторожного обращения.
Традиционное кислотное травление предполагает последовательную обработку металла в двух ваннах – сернокислотной и азотнокислотной при определенной температуре.
Есть много вариантов этого способа. Выбор раствора и условия обработки зависят от состава и структуры окисной пленки.
Подразумевает шлифовку, галтовку, полировку и крацевание. В основе метода лежат такие процессы:
Способ основан на применении химического и электрохимического методов.
Изделия, полученные путем волочения на станках, находят широкое применение в электронной и электрической областях. Как правило, используют проволоку толщиной от 20 мм до 10 мкм.
Изготавливать проволоку из следует на основе литых заготовок соответствующего профиля. Их подвергают плавлению, затем в горячем виде прокатывают. Поскольку процедура способствует появлению тонкой оксидной пленки, перед волочением проволоку обрабатывают водным раствором серной кислоты при температуре 45–50 0C.
Основной технологический процесс такой же, как и в производстве продукции из других металлов:
Многие промышленные предприятия эксплуатируют станки с совмещением операций волочения и отжига. Данный метод позволяет не только изготавливать проволоку из меди, но и производить медные трубы.
Введение
Производство метизов является самостоятельной областью металлообработки. Метизами условно принято называть группу широко применяемых в народном хозяйстве металлических изделий промышленного назначения, для изготовления которых используют катанку, мелкосортный прокат, калиброванный металл, проволоку и катаные полосы. К этой группе изделий, относящейся к продукции четвертого передела черной металлургии (считая первым - производство чугуна, вторым – стали, третьим – проката), относятся: проволока, канатные изделия, металлокорд, витая арматура, металлические сетки, крепежные изделия и др.
Обработка металла волочением, т.е. протягивание заготовки через отверстие, выходные размеры которого меньше, чем исходное сечение заготовки, находит самое широкое применение в различных отраслях промышленности. Изделия, получаемые волочением, обладают высоким качеством поверхности и высокой точностью размеров поперечного сечения.
Волочение выгодно отличается от механической обработки металла резанием (строганием), фрезерованием, обточкой и пр., так как при этом отсутствуют отходы металла в виде стружки, а сам процесс заметно производительнее и менее трудоемок.
Волочение представляет собой один из древнейших способов обработки металла давлением. Впервые волочение начали применять 3-3,5 тыс. лет до нашей эры. В начале XYIII века на заводах Урала работало 16 волочильных станов от водяного привода, выпускавших около 45 тонн железной проволоки в год. В 1838 году впервые было применено многократное волочение на больших скоростях 30-60 м/мин. В 1922 году на Белорецком сталепроволочно-канатном заводе был внедрен специальный вид термической обработки катанки - патентирование, с помощью которого была получена прочная стальная проволока. Переход от волочения на однократных машинах к волочению на многократных станах позволил значительно поднять производительность. Скорость волочения возросла более чем в 15 раз.
Сталепроволочное производство технически постоянно совершенствуется. Изменена структура производства: увеличена доля выпуска проволоки ответственного назначения, более тонкой и прочной. Освоены высокие скорости волочения.
Проволоку основного сортамента производят по современным, достаточно эффективным технологическим схемам на высокопроизводительном оборудовании. Сталепроволочное производство оснащено поточными агрегатами, на которых совмещены операции термической обработки и подготовки поверхности, включая нанесение металлических покрытий.
Метизная промышленность обеспечивает переработку 90-95% производимой катанки в проволоку. Наряду с повышением прочности проволоки и снижением величины ее плюсовых допусков на диаметр значительно экономится металл. Этому же способствует увеличение доли выпуска проволоки с защитными покрытиями и с фасонным поперечным сечением вместо круглой, что позволяет снизить массу самого изделия и всей потребляемой проволоки.
ОАО «ЧСПЗ» является крупным предприятием метизной промышленности, в номенклатуре изделий которого представлена широкая гамма метизов. В настоящее время доля «ЧСПЗ» в отгрузке товарной продукции среди предприятий ассоциации «Промметиз» составляет 38%.
30 декабря 1967 года был издан приказ Министерства черной металлургии СССР о создании Череповецкого сталепрокатного завода на базе выведенного из состава металлургического завода метизного производства.
В настоящее время ОАО «ЧСПЗ» разделено на три больших производства:
метизное производство в составе сталепроволочного цеха № 1 мощностью 450 тыс. тонн проволоки в год; гвоздильного цеха мощностью 70 тыс. тонн гвоздей в год; цеха металлических сеток мощностью 30 тыс. тонн сетки и сетчатых конструкций в год; электродного цеха мощностью 66 тыс. тонн электродов и порошковой проволоки в год;
калибровочное производство в составе калибровочного цеха мощностью 500 тыс. тонн калиброванного металла в год; крепежного цеха мощностью 15 тыс. тонн крепежа в год; цеха стальных фасонных профилей мощностью 20 тыс. тонн фасонных профилей в год;
сталепроволочно-канатное производство в составе сталепроволочного цеха № 2 мощностью 120 тыс. тонн проволоки в год и канатного цеха мощностью 75 тыс. тонн стальных и арматурных канатов в год.
В структуру завода включен ряд служб и вспомогательных цехов: энергоцех, инструментальный, ремонтно-механический, тарный, строительный, транспортно-грузовой, и др. Обеспечение производства сырьем и материалами осуществляет дирекция по обеспечению материально-техническими ресурсами, дирекция по маркетингу и сбыту осуществляет работу с клиентами, планирование продаж и изучение рынка сбыта.
Использована информация из “Пособия волочильщика”.
1. Классификация волочильных станов
Волочильный стан - это машина, служащая для обработки металла волочением, .т.е.протягиванием металлических заготовок в холодном состоянии через волочильный инструмент для получения меньших размеров поперечного сечения готового изделия - проволоки. Волочением обрабатывается проволока круглых и фасонных сечений и обеспечивается высокая точность профиля и чистая гладкая поверхность. При холодном волочении значительно повышается предел текучести и прочности, а также твердость протягиваемого металла.
В зависимости от конструктивных особенностей и назначения волочильные станы делятся на две группы: станы с круговым движением проволоки при намотке на барабан и с прямолинейным движением готового изделия при помощи тянущих тележек. По принципу работы волочильные станы классифицируются на волочильные станы без скольжения проволоки на тяговых барабанах и станы со скольжением проволоки на барабанах, кроме последнего, чистового.
Первые, в свою очередь, подразделяются на станы с накоплением проволоки на промежуточных барабанах и на станы с автоматическим регулированием частоты вращения промежуточных барабанов на прямоточных станах.
По кратности волочения волочильные станы подразделяются на
однократные и многократные. По кинематическому принципу - станы с индивидуальным приводом каждого барабана и станы с групповым приводом всех барабанов. В зависимости от диаметра протягиваемой проволоки станы подразделяются: для особо толстого волочения (при диаметре проволоки более 6.0 мм), грубого волочения (3.0-6.0 мм), среднего волочения (1.8-3.0 мм), тонкого волочения (0.8-1.8 мм), тончайшего волочения (0.5-0.8 мм), наитончайшего волочения (0.1-0.5 мм) и волочения проволоки диаметром менее 0.1 мм.
По термическим условиям деформации волочение проволоки подразделяется на:
горячее волочение - волочение в условиях зарекристаллизационных температур (до 900°С), применяемое для таких металлов, как вольфрам, молибден, сплавы титана и алюминия, так как они обладают при обычных температурах недостаточной пластичностью и проявляют хрупкость; теплое волочение - волочение в условиях до или около рекристаллизационного порядка (до 500°С,) используещееся для волочения проволоки из быстрорежущих марок сталей типа Р-9, Р-18; низкотемпературное волочение - волочение в интервале температур от 60°С до 180°С, применяющееся при производстве проволоки из высоколегированных сталей с аустенитной и аустенитно-ферритной структурой.
Кроме этого, процесс волочения может проводиться с противона-тяжением, как это происходит на прямоточных волочильных станах -перед соответствующей волокон протягиваемой проволоке создается предварительное натяжение от предыдущего барабана.
Вибрационное волочение - волочение с наложением вибраций на проволоку или волоку с частотой от 200 до 1000 Гц, что приводит к уменьшению силы волочения на 35-45%.
Волочение черев вращающуюся волоку также уменьшает силу волочения, но для вращения волоки необходим специальный привод.
Волочение проволоки через неприводные роликовые волоки, применяющиеся для высокопрочных сталей, аналогично обработке давлением методом прокатки с неприводными валками.
Появление в 1927-28 гг. твердосплавного волочильного инструмента произвело своего рода революцию в волочильном производстве.
1.1 Волочильные станы для однократного волочения проволоки
Однократные волочильные станы предназначены для волочения проволоки из заготовок толстых размеров - от 8.0 до 20.0 мм. Диаметр тянущих барабанов составляет 550-750 мм.
Схема работы однократного волочильного стана показана на рис.1.1. Протягиваемая заготовка 2 сматывается с размоточного устройства 1. После прохождения через волочильный инструмент (волоку) 3, протянутая на необходимый размер (диаметр) проволока 4 наматывается на тянущий барабан б, который приводится во вращение от электродвигателя 7 через редуктор или коробку скоростей 6.
Волочильный стан (рис.1.2) представляет собой самостоятельный блок, состоящий из литого корпуса 11, на котором смонтирован тяговый волочильный барабан 5.Барабан получает вращение от электропривода, состоящего из электродвигателя 3, клиноременной передачи, четырехскоростной коробки передач 4, конической и цилиндрической пар зубчатых колес.
Бунт заготовки, подлежащей волочению, надевается на консоль 1 или фигурку 2. Конец проволоки после заострения на острильном станке пропускают через отверстие волоки 9, после чего захватывают вытяжными клещами. Клещи при помощи пластинчатой цепи с крюком на другом конце соединяются с барабаном 5.На заправочной (медленной) скорости на барабан наматывается несколько витков проволоки, после чего клещи снимаются, а свободный конец проволоки закрепляется за спицу 6 барабана. После этого стан включается на рабочую скорость.
После накопления на барабане определенного количества витков проволоки, стан останавливается, полученный моток проволоки (или передельной заготовки) снимается и укладывается на увязочную фигурку 8.
Все операции по укладке бунта заготовки на размоточное устройство и съем мотка проволоки механизированы.
Волочильный барабан обслуживается подъемниками, а укладка бунта осуществляется тельфером 7. Масса бунтов с проволочных про катных станов составляет 1.0-1.5 т, для их укрупнения применяется стыковая сварка с помощью специальных сварочных аппаратов 10, которыми оборудован каждый стан.
Намотка проволоки может производиться не только в бунты, но и на катушки вместимостью до 2.0 т при помощи специальных намоточных устройств, которые могут быть установлены в одной линии с волочильными станами. Это позволяет повысить производительность волочильного стана за счет снижения времени на ручные операции (съем мотка проволоки с барабана и др.) и увеличения машинного времени. При этом улучшается качество готовой продукции, уменьшаются отходы, исключается перепутывание проволоки и т.д.
Привод в станах однократного волочения может осуществляться от электродвигателей как переменного, так и постоянного тока.
Привод должен обеспечивать:
запуск стана при заправке на медленной, ползучей скорости и плавный разгон, исключающий обрыв проволоки;
быстрый разгон для обеспечения максимальной производитель ности;
широкий диапазон регулирования скорости волочения в зави симости от величины поперечного сечения и марки протя гиваемого материала;
быструю остановку стана в аварийных случаях.
Несмотря на то, что современные однократные станы проектируют для работы с повышенными скоростями волочения, они имеют следующие недостатки:
за одну, а иногда за две протяжки (при ступенчатом, сдвоен ном барабане) нельзя получать высокие обжатия;
ограниченная скорость волочения всецело определяется допустимой скоростью схода заготовки с фигурки;
Ввиду того, что диаметр заготовки довольно велик, а машин ное время на один бунт заготовки мало, стан часто приходится ос танавливать для замены бунта, а также съема мотка проволоки, если последняя накапливается на барабане.
Однократные волочильные станы находят широкое применение для производства проволоки фасонных профилей (сечений), при волочении труднодеформируемых марок сталей, при калибровке толстой проволоки, а также при теплом волочении с предварительным подогревом металла (заготовки).
В табл.2.1 приведена техническая характеристика наиболее распространенных типов волочильных станов как для однократного, так и для многократного волочения конструкции ВНИИМЕТМАШа.
Кинематические схемы приводов станов ВСМ 1/650, ВСМ 1/550 и ВСМ 1/750 приведены на рис. 1.3-1.5.
Рис.1.1. Схема работы однократного волочильного стана:
1 - размоточное устройство; 2 - проволока - заготовка; 3 - волочильный инструмент; 4 - протянутая проволока; 5 - тянущий барабан; 6 - редуктор; 7 - электродвигатель
Рис.1.2. Общий вид волочильного стана ВСМ 1/650:
1-консоль для заготовки в мотках; 2-вращающиеся фигурки для мотков;3-электродвигатель привода; 4-коробка передач; 5-волочильный,тянущий барабан;6-спицы для накопления проволоки; 7-колонна съемника: 8-фигурка для увязки мотка; 9-фильеродержатель; 10-сварочный аппарат; 11-корпус блока стана; 12-электрошкаф; 13-наждак
. 1.2 Волочильные станы для многократного волочения
проволоки
На многократных волочильных станах проволока - заготовка проходит последовательно через несколько волок, изменяя после каждой
Волочильный стан типа UDZSA 5000/6
Шестикратный волочильный стан блочного типа модели UDZSA 5000/6 с максимальным усилием волочения на первом черновом блоке равным 50 кН (5000 кг), предназначен для волочения стальной углеродистой проволоки при диаметре заготовки до 12 мм. При волочении медной или алюминиевой проволоки диаметр заготовки может быть больше. Общий вид волочильного стана UDZSA 5000/6 приведен на рис.3.1.
Все блоки данного стана имеют одинаковую конструкцию. Отличительную особенность имеет чистовой барабан, снабженный специальными спицами для сбора витков готовой проволоки в моток. Если волочильный стан снабжен намоточным аппаратом, то готовая проволока наматывается на катушки вместимостью до 1000 кг.
Каждый блок устанавливается на собственном железобетонном фундаменте, прочно прикрепляется к нему анкерными болтами. К блокам подводятся необходимые коммуникации: трубопроводы для водяного охлаждения барабанов и волокодержателей, электропитание, системы управления и т.д.
В зависимости от технологических особенностей изготовления проволоки и получения необходимых механических свойств на готовом размере волочильные станы могут комплектоваться в одной линии с различным числом блоков (от одного до шести).Основные технические характеристики волочильных станов UDZSA 5000/1-6, 2500/1-6, 1250/1-10 и 630/1-10 приведены в табл.3.2.
Блоки волочильного стана UDZSA 5000/6 имеют в своем составе привод от электродвигателя переменного тока, клиноременную передачу, четырехступенчатую коробку передач, две цилиндрические и одну коническую зубчатую передачу, приведенные на рис.3.2. Все механизмы установлены в литом стальном корпусе, обеспечивающем достаточную прочность и жесткость. Валы зубчатых колес имеют опоры на подшипниках качения. Смазка зубчатых колес и подшипниковых узлов - картерная, окунанием и разбрызгиванием. Зубья колес для увеличения стойкости подвергаются закалке и шлифованию либо притирке. Упрочнению закалкой подвергаются и ролики дифференциала, работающие в условиях тяжелого нагружения.
Каждый волочильный стан оснащается заправочной цангой для протягивания конца проволоки через волочильный инструмент и наматывания на барабан нескольких витков проволоки для дальнейшего волочения. Другой конец цанги имеет крючок, который зацепляется за специальные отверстия в барабане. После наматывания нескольких витков проволоки (около 10) цанга снимается и стан включается с заправочной скорости на нормальную рабочую. Во время заправки нужно быть очень внимательным и предохранять руки от возможного затягивания их витками наматываемой проволоки.
Общий вид промежуточного барабана волочильного стана UDZSA 5000/п показан на рис.3.2.
Заготовка или проволока промежуточного размера, проходя через волочильный инструмент, установленный в волокодержателе 10, наматывается на тяговый барабан и после накопления некоторого объема пропускается через ролик 13 тормозного дифференциала и далее через направляющий блок 14, установленный на вертикальной стойке, к волокодержателю следующего блока волочильного стана.
Включение блока волочильного стана производится кнопкой 9.. "Пуск", а остановка кнопкой 8 "Стоп". Управление системой охлаждения волочильного инструмента осуществляется перепускным клапаном 7, а охлаждение барабана - клапаном 6.
Во время заправки проволоки на барабане и настойке стана ножной выключатель "ползучей" медленной скорости привода блока -конечный выключатель 1. Частота вращения барабана контролируется тахогенератором 2.
Переключение ступеней зубчатых передач коробки скоростей на блоке осуществляется рычагами 16 и 17, причем одновременно одна и таже скорость (передача) устанавливается на всех блоках. Увеличение линейной скорости волочения или окружной скорости барабанов от первого до последнего чистового осуществляется за счет различного числа зубьев Za и Zb в кинематической схеме в каждом блоке.
Блокирующий контакт 15 отключает главный приводной электродвигатель при открытой дверце защиты. Все механизмы смонтированы на литом корпусе 18.
На рис. 3.3 представлена кинематическая схема одного блока волочильного стана UDZSA 5000/6, а в табл. 3.3 - данные чисел
Рис. 3.2. Общий вид блока волочильного стана UDZSA 5000/п: 1 - ножная кнопка"Стоп"; 2 - тахогенератор; 3 - электродвигатель; 4 - главный приводной электродвигатель; 5 - коробка электроклемм; 6 - перепускной клапан для охлаждения барабана; 7 - перепускной клапан для охлаждения инструмента; 8 - кнопка "Стоп"; 9 - кнопка "Пуск"; 10 - направляющий ролик перед фильеродержателем; 11 -крышка бака с охлаждающей жидкостью; 12 - тянущий барабан; 13 -тормоз дифференциала; 14 - верхний направляющий ролик; 15 - блокирующий контакт при открывании защитного ограждения; 16 - рычаг для включения 2-й и 4-й передачи; 17 - рычаг для включения 1-й и 3-й передач; 18 - корпус блока
1.3 Волочильные станы разделяют на два типа: барабанные и цепные.
Рис. 1.3.1. Продольный разрез волоки (а) и схемы барабанного (б) и цепного (в) волочильных станов
Барабанные станы (рис. 1.3.1, б) служат для волочения проволоки и труб небольшого диаметра, наматываемых на вертушку 1. Предварительно заостренный конец проволоки пропускается через отверстие волоки 2 и закрепляется на барабане 3, который приводится во вращение от электродвигателя через редуктор и зубчатую передачу 4. Существуют также станы многократного волочения, имеющие до 20 барабанов с установленными перед каждым из них волоками.
Цепные станы с прямолинейным движением тянущего устройства (рис. 1.3.1, в) применяют для волочения прутков и труб, которые не могут наматываться в бунты. На этом стане конец прутка пропускают через отверстие волоки 2 и захватывают клещами 5, которые закреплены на каретке 6. Каретка через тяговый крюк 7 перемещается пластинчатой цепью 8, приводимой в движение от звездочки 9, которая вращается от электродвигателя 11 через редуктор 10.
Волочение, как правило, осуществляют в холодном состоянии, а потому оно сопровождается упрочнением (наклепом) металла. Исходными заготовками служат прокатанные или прессованные прутки и трубы из стали, цветных металлов и их сплавов. Величина деформации за один проход ограничена: = 1,25-1,45. Если для получения необходимых профилей требуется большая деформация, то применяют волочение за несколько переходов протягиванием через ряд постепенно уменьшающихся по величине отверстий. Для снятия наклепа после каждого перехода металл подвергают промежуточному отжигу. Для уменьшения силы трения металла об инструмент полируют отверстие в волоке и применяют различные смазки - минеральные масла, олифу, графит, тальк, мыла, фосфатные и металлические покрытия и др.
Сортамент изделий, изготовленных волочением, очень разнообразен: проволока 0,002-10 мм и фасонные профили (рис. 1.3.1, б), трубы диаметром от 0,3 до 500 мм с толщиной стенки от 0,05 до 5-6 мм.
Рис. 3.47. Схема волочения трубы (а) и примеры профилей, получаемых волочением (б)
Волочение труб можно выполнять без оправки, для уменьшения только внешнего диаметра (редуцирование) , и с оправкой (для уменьшения внешнего диаметра и толщины стенки). На рис. 3.47, а, показана схема волочения трубы 1 на длинной закрепленной оправке 3. В этом случае профиль полученной трубы определяется зазором между волокой 2 и оправкой 3. Волочение обеспечивает высокую точность размеров (стальная проволока диаметром 1,0-1,6 мм имеет допуск 0,02 мм), высокое качество поверхности, получение очень тонких профилей. Метод дает возможность широко варьировать (за счет наклепа, а также термической обработки) диапазон прочностных и пластических свойств металла готового изделия, резко сокращает отходы и увеличивает производительность. Отличительной чертой процесса волочения является его универсальность (простота и быстрота замены инструмента), что делает его очень распространенным.
Размоточные устройства предназначены для разматывания проволоки-заготовки перед волочильным станом с целью ее последующего волочения. В зависимости от того, в каком виде поступает проволока для дальнейшей переработки: в мотках (бунтах) или на катушках большой вместимости (до 1000 кг и более), конструктивно разматывающие устройства разделяются на три типа:
размотка с вращающихся фигурок;
размотка со стационарно установленных кронштейнов, консо лей;
размотка с устройства пинольного типа для установки кату шек.
К размоточным устройствам предъявляются требования:
обеспечение равномерного схода проволоки-заготовки без за путывания и под определенным углом;
возможность регулирования силы натяжения в зависимости от диаметра проволоки;
возможность сваривания концов проволоки без остановки во лочильного стана;
обеспечение безопасной работы обслуживающего персонала;
механизация загрузки разматывающих устройств;
возможность использования больших скоростей схода проволо ки с разматывающих устройств для обеспечения скоростного и высокоскоростного волочения проволоки.
При размотке проволоки из мотков, уложенных на вращающуюся фигурку, положительным преимуществом является то, что проволока., сматываясь с фигурки, не закручивается вокруг своей оси, что важно при волочении проволоки фасонного профиля по сечению. Но при больших массах мотка и большой частоте вращения фигурки из-за неточной балансировки мотка относительно оси вращения возникают большие центробежные силы инерции, которые вызывают быстрый износ подшипниковых опор, а следовательно, и частый их ремонт. На вращающихся устройствах можно разматывать проволоку толстых и сред них размеров. Сварка же концов проволоки без остановки фигурки, а следовательно, и волочильного стана невозможна, поэтому увеличивается время, затрачиваемое на ручные операции.
При установке мотков проволоки на кронштейнах имеется возможность сваривания концов проволоки при работающем стане. Но при этом способе разматывания проволока, сходя с кронштейна, получает осевое закручивание за каждый виток на один полный оборот, т.е. на 360°. Проволока подходит к первому волокодержателю стана волнистой. Чтобы уменьшить степень волнистости, кронштейны устанавливаются на значительно большем расстоянии, чем вращающиеся фигурки, от волочильного стана, что увеличивает производственные площади.
Для предохранения самопроизвольного схода витков и их запутывания на кронштейне устанавливается специальный рычаг, задерживающий витки силой собственной массы. Нижний рычаг также препятствует виткам произвольного схода. Каждый снимаемый виток приподнимает рычаги и они, ударяясь о свои опоры, издают стук-хло пок. Несколько таких работающих разматывателей создают в цехе дополнительный шум в виде периодических ударов.
Разматыватель в виде подвески для двух бунтов одновременно транспортируется краном или кран-балкой из отделения для подготовки поверхности проволоки к волочению в волочильное отделение. Общая грузоподъемность подвески до 1.5 т. Пока с одной подвески идет разматывание, на второй подготавливается конец бунта для сварки с задним концом первого бунта.
Размотка проволоки с катушки в настоящее время имеет самое большое распространение и, где это возможно, заменяет размотку из бунтов. Так как масса проволоки на катушках большой вместимости в несколько раз больше массы мотка, значительно сокращается ручное время на замену заготовки. Улучшаются условия транспортировки и хранения проволоки, уменьшается возможность запутывания витков, а следовательно, снижаются отходы металла. Практически возможна любая скорость сматывания, необходимая при волочении, работа размоточного устройства бесшумная.
Размоточное устройство имеет две самостоятельные стойки с вращающимися пинолями. Одна из пинолей должна иметь перемещение
вдоль своей оси для обеспечения установки катушек различных по своей ширине. Так, например, на одном разматывающем устройстве могут применяться катушки размером 630, 800 и 1000 мм по диаметру диска. Для большегрузных катушек предусматриваются грузоподъемные устройства, обычно гидравлического типа. Для обеспечения торможения катушек, для создания натяжения сходящей проволоки имеется тормозное устройство колодочного или ленточного типа, позволяющее регулировать силу натяжения проволоки в зависимости от ее диаметра.
В некоторых случаях фрикционные тормозные системы работают недостаточно плавно и устойчиво. Поэтому в этих случаях в качестве тормоза устанавливают электродвигатель, работающий в генераторном режиме и создающий плавное торможение. Величиной нагрузки на электродвигатель-генератор можно в широких пределах регулировать силу натяжения проволоки, сматывающейся с катушки.
Важным элементом разматывающих устройств, особенно с мотков, является наличие конечных выключателей, предназначенных для отключения волочильного стана в случае запутывания витков проволоки и ее затяжки, а также при окончании мотка проволоки. Они устанавливаются между размоточным устройством и волочильным станом.
Управление конечным выключателем осуществляется поворотным рычагом-скобой, через которую пропускается проволока. На некоторых волочильных станах устанавливаются петлевые компенсаторы, которые за счет удлинения или укорочения петли проволоки согласуют работу размоточного устройства с волочильным станом, также предохраняя обрывность проволоки.
На рабочей площадке размоточных устройств устанавливаются ножницы для обрезки концов перед сваркой. Проволока тонких и средних диаметров может быть обрезана механическими ножницами, устанавливаемыми на острильных аппаратах. Для более толстого диаметра от 0.8 мм и более широко зарекомендовали себя в работе ножницы с гидроприводом с силой резания до 150 кН (15 тс), имеющие автономную станцию со всем необходимым оборудованием. Рабочее давление в гидросистеме достигает 16 МПа (160 кгс/см 2).
Размоточные устройства с катушек AVS 630T и AVS 800T
Размоточные устройства указанных типов предназначены для разматывания проволоки-заготовки перед волочильным станом с катушек диаметром 315-630 мм на AVS 630T и диаметром 500-800 мм для AVS 800T. Максимально допустимая масса проволоки для первого устройства до 700 кг, а для второго - до 1200 кг.
В сварном корпусе1 (рис.2.1) расположены две рычажные опоры 5 и 7. Опоры перемещаются поступательно по оси 4 при помощи ходового винта 6 с левой и правой резьбой, вращающегося вручную от штурвала 3. Зажимные конусы 9 имеют специальную форму, учитывающую размеры отверстий катушек различных диаметров. Для подъема катушек со станины, после зажатия их конусами, служит эксцентриковый механизм 2 с приводом от рукоятки-рычага 8. Опуская рычаг до горизонтального положения, катушка устанавливается в рабочее положение. На одном из конусов установлен тормозной шкив 10, работающий по принципу ленточного тормоза, и регулирование натяжения сходящей заготовки производится винтом Т-образной формы.
Рис.2.1. Размоточное устройство AVS 630T и AVS 800T
Намоточные аппараты для волочильных станов
Намоточные аппараты, устанавливаемые в одной линии с волочильными станами, предназначены для наматывания проволоки готового размера на катушки большой вместимости: 250, 500 и 1000 кг, а иногда и более. Благодаря большой вместимости катушки по сравнению с массой мотка на чистовом барабане волочильного стана, обычно не превышающей 70-80 кг, увеличивается производительность стана за счет сокращения числа его остановок для съема готовой проволоки, т.е. увеличивается доля машинного времени и сокращается время на ручные операции.
Намотанная проволока на катушках легко разматывается без запутывания при последующих технологических процессах, например, при перемотке проволоки на зарядные катушки в канатных цехах. В результате уменьшается количество отходов при перемотке.
На станах блочного типа намоточные аппараты являются самостоятельными агрегатами, работа которых должна быть строго согласованной с работой волочильного стана, точнее скорость намотки проволоки на катушку должна быть синхронизирована со скоростью ее движения с чистового барабана.
Намоточные аппараты, как самостоятельные агрегаты, имеют индивидуальные приводы, которые должны обеспечивать широкий диапазон скоростей намотки в соответствии со скоростями волочения проволоки на волочильном стане. Привод намоточного аппарата должен обеспечивать постоянное и равномерное натяжение проволоки при ее намотке на катушку и по мере увеличения диаметра намотки. Во время пуска волочильного стана не должно быть слабины проволоки, иначе произойдет проскальзывание витков проволоки на чистовом барабане волочильного стана и, как следствие, обрыв проволоки. Аналогично, при останове стана, торможении не должно быть чрезмерного натяжения проволоки между катушкой и чистовым барабаном.