Модернизация электроприводов станов тонкого волочения

Виды волочения

Существует несколько вариантов метода.

Выбор зависит от ряда критериев:

• материала заготовки;
• размеров сечения конечного изделия;
• требуемой производительности.

Выбор вида волочения зависит от размеров сечения конечного изделия.

По типу процедуры

Различают следующие виды волочения:

• сухое;
• мокрое.

Разница состоит в способе нанесения смазки. В первом случае заготовка перед фильерой погружается в мыльный порошок, во втором – в эмульсию.

Такая обработка дает следующий положительный эффект:

• уменьшает тепловыделение;
• снижает энергозатраты на волочение;
• продлевает срок службы инструмента.

По чистоте обработки

Существует 2 типа операций:

• черновые;
• чистовые.

Результатом чистовых операций является проволока требуемого размера.

Первые выступают промежуточным этапом. Полученные с их помощью изделия служат заготовками для чистовых операций, результатом которых становятся проволока или прут требуемых размера, формы и качества.

По кратности переходов

Под кратностью понимают число проходов, т. е. протяжек сквозь фильеры разного диаметра, которым подвергают 1 заготовку.

Различают следующие виды процедуры:

• однократную;
• многократную.

В ряде случаев (например, при волочении медной проволоки) число проходов достигает 18-22.

По обработке

Существует показатель параллельности обработки. Он обозначает, сколько заготовок подвергается волочению одновременно.

Чаще всего обрабатываются сразу несколько заготовок.

По этому признаку различают следующие виды процедуры:

• однониточную;
• многониточную (чаще всего обрабатываются 2, 4 или 8 заготовок).

По подвижности

Применяют следующие разновидности волок:

• неподвижную;
• вращающуюся относительно продольной оси канала.

Второй тип используют для изготовления изделий круглого сечения.

Вращение позволяет выиграть в следующем:

• снижается коэффициент трения;
• износ инструмента уменьшается и становится равномерным.

По нагреву

Волочение бывает:

1. Холодным. Заготовка имеет температуру +60…+180°С. Так обрабатывают высоколегированные стали с аустенитной и аустенитно-ферритной структурой. Незначительный нагрев повышает пластичность материала и улучшает механические свойства проволоки, при этом аустенит остается стабильным.
2. Тепловым. Предполагает нагрев до рекристаллизационной температуры – около +500°С. Метод используют для обработки быстрорежущей стали.
3. Горячим. Заготовку нагревают до зарекристаллизационных температур – около +900°С. Метод используют для обработки малопластичных металлов. С его помощью, например, осуществляют волочение алюминиевой проволоки, заготовок из титана, молибдена, иридия, вольфрама и их сплавов.

Нагрев заготовки повышает пластичность проволоки.

Станы с прямолинейным движением прутка

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. Общий вид цепного многопруткового волочильного стана

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.

Устройство рабочих станков

Основным рабочим элементом является приспособление, которое присутствует в любом аппарате для волочения проволоки — фильер. Этот механизм всегда создается из очень прочного металлокерамического сплава. Отличительная черта данного металла заключается в том, что он очень прочный, обладает повышенной твердостью, низкой вязкостью, а также высокой устойчивостью к истиранию. В редких случаях для производства фильера используется технический алмаз. Это дает существенное преимущество при обработке более сложных металлов.

Размещаются эти детали в достаточно прочных и вязких стальных обоймах. Сама по себе обойма не способна оказать сильное влияние на фильеру, но при этом ее наличие существенно снижает растягивающее напряжение, которое неизбежно возникает во время работы. На современных предприятиях довольно часто используется сборный волок, который отличается тем, что потребляет меньше энергии, а его коэффициент полезного действия (КПД) выше примерно на 30 %.

Особенность операции

Естественно, любая операция имеет свои недостатки. Как считают специалисты, волочение имеет лишь один, но достаточно серьезный минус. Заключается он в том, что проволока подвергается незначительной деформации во время проведения операции. Чаще всего исходным сырьем для волочения проволоки становится непрерывно отлитая, спресованная, скатанная заготовка, изготовленная из цветных металлов, черных металлов или углеродистых, легированных сталей. Другими словами, чтобы достичь высокого качества проволоки, необходимо использовать довольно высококачественное изначальное сырье.

Ранее для производства проволоки волочением применялись стальные заготовки, которые после прохождения процедуры обрабатывались таким способом, как патентирование. Это процесс нагрева, при определенной температуре которого происходил такой процесс, как аустенизация и экспозиция в соляных или же свинцовых расплавах. Выдержка такого продукта осуществлялась примерно при 500 градусах по Цельсию.

Виды операции

На сегодня используется большое количество методов волочения проволоки. Если говорить о типах операции, то она может быть двух видов. Первый вид называется сухим. В данном случае процесс протягивания осуществляется через емкость, внутри которой мыльный порошок.

Мокрый тип операции выполняется при помощи мыльной эмульсии. Данная операция имеет чистоту обработки, которая также может быть выполнена в двух категориях. Первая — это черновая, или же подготовительная. Второй тип — чистовая обработка. Это финальная стадия, которая необходима, чтобы создать нужную форму и размер проволоки.

Волочение также имеет такой этап, как кратность. Возможен однократный переход или же многократный. Во втором случае предполагается, что одна и та же заготовка несколько раз пройдет через станок. Кроме того, работа может выполняться параллельно. То есть заготовка может быть однониточной, а может быть многониточной.

Отличаться могут также и волоки своей подвижностью. Они могут быть либо вращающегося типа, либо неподвижного. Последний элемент, который оказывает влияние на ход операции, — это нагрев заготовки. Естественно, что она может быть холодной или же горячей.

Другие способы протягивания

При выполнении операции нужно знать, какие величины характеризуют деформацию металла при волочении. В качестве таких параметров выступают обжатие по толщине заготовки, а также ее удлинение, по отношению к начальному размеру.

Достичь лучшего качества, чем при предыдущем методе обработки можно, если использовать другие варианты:

• Бухтовый. Данная процедура считается достаточно оптимальной, если необходимо обработать трубные заготовки из таких материалов, как медь, латунь, алюминий. Подразумевается протяжка смотанной в бухту заготовки. При использовании метода можно получить тонкостенные трубки с толщиной от 0,2 до 3 миллиметров и сечением от 1 до 70 миллиметров. Олифа, водная эмульсия, растительные или минеральные масла — это обязательные составы, без которых нельзя проводить такую операцию.
• Проведение операции на оправке, которая может быть деформируемая, зафиксированная.
• Один из распространенных методов называется стрежневым. Суть заключается в том, что внутрь заготовки вставляется стержень, выполненный из прочной марки стали. Операция протягивания выполняется вместе с этим стержнем, который удаляется после того, как вся заготовка прошла через волок. Чаще всего изготавливаются капиллярные трубки, сечение которых не более 1 мм.

Возможен также вариант протяжки труб на барабанах, относящихся к трубоволочильной группе, а также на траковых станах, которые снабжены цепями. Выбор способа основывается не только на том, какое оборудование имеется в наличии, а также и на свойствах и виде металла, из которого сделана обрабатываемая заготовка.

Смотреть галерею

Волочение труб

Трубы при волочении изготовляют за несколько проходов с постепенным уменьшением диаметра и толщины стенок. Перед волочением трубы выполняют ряд подготовительных операций: осмотр, зачистку, разрезку на части, забивку концов, травление, нанесение технологических покрытий и смазки.

Волочение труб (рис. 206) осуществляют несколькими способами: без оправки, на короткой оправке, на длинной оправке и на деформируемом сердечнике.

Волочение без оправки применяют в том случае, когда необходимо уменьшить только диаметр трубы. Деформацию проводят с помощью волоки, неподвижно закрепленной в упоре (люнете) волочильного стана. Волочение на короткой оправке применяют для одновременного уменьшения диаметра и толщины стенки трубы.

В настоящее время получил распространение способ волочения на плавающей оправке— разновидность способа волочения на короткой оправке. В основу конструкции всех волочильных станов положен общий принцип: применение непрерывно движущихся цепей для перемещения трубы в процессе волочения. На современных волочильных станах все операции механизированы. Длина труб после волочения ограничена длиной волочильного стана. Наиболее совершенны и производительны волочильные агрегаты, где процесс производства труб проводят на барабан в бунты. Длина труб может достигать 100 мм и более, а скорость волочения 100 — 200 м/мин.

Волочение на непрерывных волочильных станах является весьма прогрессивным способом производства труб.

Оборудование для выполнения волочения проволоки

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:

• Станок для волочения, в котором металл наматывают на барабан и снимают в виде мотка или катушки. Барабанные машины бывают однократными и многократными.
• Агрегат, обеспечивающий прямолинейное движение заготовки. Устройства этой группы разделяются на цепные, реечные и винтовые.

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:

• входная;
• смазочная;
• деформирующая;
• калибрующая.

Волоки для волочения проволоки 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 медных заготовок

Во время волочения медной проволоки из медных заготовок всегда используются литые заготовки, на этом и основывается весь метод. Для начала необходимо сплавить между собой все заготовки. Сразу после этого, пока они еще находятся в горячем состоянии, их прокатывают. Однако проведение данного процесса влечет за собой появление пленки из оксидов на поверхности изделия. Чтобы избавиться от этой проблемы, необходимо провести обработку химическими составами. После этого можно перейти непосредственно к процедуре волочения.

Получение медной проволоки может также осуществляться по принципу погружного формования. Если применять данный метод, то поверхность катанки будет оставаться чистой и удастся избежать процедуры очистки. Именно такой способ используется для того, чтобы изготавливать наиболее тонкие проволоки (диаметром до 10 микрон)

Однако при использовании такого метода очень важно подобрать состав, который будет обладать подходящими свойствами

Среди таких составов выделяются:

• комплексные растворы, в роли которых могут выступать щелочные составы, соли жирных сульфированных масел и еще несколько веществ;
• возможно использование разного рода эмульсий, таких как анионные, антипенные, синтетические эфиры и другие;
• отдельно рассматриваются синтетические вещества, такие как соли органического и неорганического типа, а также растворы полимеров.

Что такое процесс волочения

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. Схемы волочения: 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

Какое оборудование применяется

При волочении медной и стальной проволоки используется оборудование именуемое станом, в котором основным элементом является так называемый «глазок» или волока. Ее сечение всегда меньше, чем размеры поперечного сечения пропускаемых сквозь нее заготовок.

В современных условиях в промышленности используется оборудование 2 видов, отличающихся тянущими механизмами:

• Станок, в котором готовое изделие сматываются в барабан. Этим создаются тяговые усилия.
• Станок, предполагающий движение готового изделия прямолинейно.

Оборудование 2 типа чаще всего используется при волочении трубных изделий, не требующих сворачивания в бухту. В основном проволока и трубы малого сечения производятся на станках с барабанными механизмами. Они, исходя из своей конструкции, бывают:

• Однократный;
• Многократный – предполагающий скольжение или без такового, а также с использованием принципа противонатяжения заготовки.

Самая простая конструкция у однократного оборудования. Технологический процесс предполагает протягивание проволоки в 1 проход. При работе на многократном станке катанка может пройти два или три прохода.

Любой волочильный станок имеет главный рабочий орган – фильеру, которая создается из твердого металлокерамического сплава. Подобные металлы отличаются повышенной твердостью, высокой стойкостью к истиранию и низкой вязкостью. В некоторых ситуациях фильеры могут изготавливаться из технических алмазов, что дает определенные преимущества при обработке сложных металлов.

Фильеры размещены в прочных и вязких стальных обоймах – волочильной доске. Пластичная обойма не способна оказать существенное давление на фильеру, но в то же время значительно понижает растягивающие напряжения, возникающие при работе.

Современные предприятия зачастую применяют сборные волоки, позволяющие с большей эффективностью проводить процессы. Помимо этого уменьшается расход электроэнергии, а КПД повышается до 30%.

Особенности при волочении медной проволоки

Изготавливать проволоку из меди 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:

Медную заготовку охлаждают воздухом, водой или специальным раствором.
Поверхность смазывают мыльно-масляной эмульсией.
Волочение проволоки проводят на 22-х и 18-кратных станках с применением прочной алмазной волоки.
В процессе вытягивания заготовки используют волоки, отверстия которых четко соответствуют диаметру изделий.
Рабочий инструмент может иметь одну или несколько матриц.
Изделия диаметром до 0,05 мм оставляют без промежуточного отжига

К ним применяется технология погружного формования.
Для максимально тонкого материала важно правильно подобрать смазочный состав. Это могут быть комплексные химические растворы, эмульсии или синтетические вещества.
При необходимости медь подвергают термической обработке безокислительного типа в специальных электропечах, лишенных доступа воздуха.
Кроме стандартного оборудования, для медных заготовок могут использоваться станки с роликами вместо отверстий для прохождения катанки.
Благодаря такой технологии, готовые изделия имеют гладкую блестящую поверхность и соответствующий диаметр.

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.

Специальные станы для протяжки

Может проходить обработка металла волочением в несколько проходов. Картинка будет представлена для наглядного примера.

Что касается заготовок, то они, чаще всего, из цветного металла и стали. Начальное сечение может быть равно 0,01 мм. Оборудование отличается типом волока, который на нем установлен. Допустим, станы с алмазными волоками применяются только для наиболее тонких изделий. Твердосплавный волок используется для средних и толстых заготовок. Стальное оборудование применяется только для работы с самыми крупными изделиями.

Само по себе устройство станов также может достаточно сильно отличаться. Некоторые из них могут развивать скорость обработки до 50 метров в секунду. Другие могут быть снабжены более чем двумя десятками волоков сразу. Определенные конструкции позволяют работать как со скольжением, так и без него. Барабаны для бухтовой обработки могут быть горизонтальными или вертикальными, может присутствовать электрический привод индивидуального типа или же группового типа.

Смотреть галерею

Основные этапы процесса

К конечному продукту, получаемому волочением, предъявляются определенные требования, которые указываются в технологических характеристиках. Заготовка проходит определенные этапы, которые влияют на конечный результат. Они следующие:

• отжиг заготовки для получения мелкозернистой структуры и повышения пластичных свойств;
• удаление с поверхности заготовки окалины;
• промывка заготовки после травления в растворе серной кислоты;
• нанесение специального слоя, состав которого зависит от материала заготовки;
• волочение на стане;
• устранение наклепа;
• доработка полученной продукции (обрезка на необходимую длину, отделка концов).

Плюсы и минусы волочения

Достоинствами технологии являются:

• высокая производительность: у современных машин показатель достигает 60 м/с;
• возможность полной автоматизации;
• точность геометрических параметров изделия;
• качество их поверхности;
• возможность получения конечного продукта с диаметром до 1-2 мкм.

Недостатки:

• высокая стоимость волоки;
• частые промежуточные отжиги;
• необходимость термической обработки конечного продукта;
• ограниченная номенклатура изделий.

Несмотря на некоторые неудобства, метод востребован, т. к. продукция, полученная с его помощью, широко используется как в промышленности, так и в быту.

Новинка! Станок для волочения диаметра до 0.35мм

Основные достоинства и особенности станка для волочения проволоки диаметром до 0,35 миллиметров.

Представленные станки могут похвастаться высокотехнологической оснасткой – наши инженеры оборудовали их рядом инновационных технологий, которые делают процесс волочения проволоки очень быстрым и эффективным. Станки предлагаются в разных вариациях, и наиболее производительные модели способны волочить проволоку, диметр которой достигает 0,35 миллиметров. Агрегаты оборудованы фильерным рядом пониженной кратности, что в сочетании с увеличением маршрута проволоки значительно снижает нагрузку. Сниженная нагрузка в рассматриваемых линиях для волочения проволоки является залогом максимальной производительности и высокой точности. Все модели обладают компактными размерами благодаря грамотно распределённому внутреннему пространству.

Читать также: Отрезной резец для токарного станка по дереву

Хотите купить станок для волочения проволоки?

Если вы решили купить производственный станок для решения данной задачи, продукты нашей копании без сомнений станет лучшим выбором. Мы производим высококачественные станки, которые проходят тщательное тестирование, что исключает вероятность обнаружения вами какого-либо брака. Все модели обладают оптимальным соотношением цены и качества, что обеспечивает высокую рентабельность вложений.

Волоче́ние

— обработка металлов давлением, при которой изделия (заготовки) круглого или фасонного профиля (поперечного сечения) протягиваются через круглое или фасонное отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки.

Метод управления системой поддержания постоянного натяжения.

Качество намотки проволоки на катушку определяется ее оптимальным натяжением и качественной укладкой. Сила натяжения определяется весом груза, установленным на рычаг балерины. Оптимальное натяжение обеспечивается соответствующим положением балерины и весом груза. Положение балерины достаточно точно контролируется датчиком положения.

Метод управления реализуется аналогично существующему, используя двойное назначение балерины: как механизма натяжения, так и демпфера.

Учитывая, что балерина эффективно осуществляет натяжение проволоки, достаточно обеспечить ее заданное положение изменением скорости намотки с использованием сигнала от датчика положения балерины. В то же время использование преобразовтеля частоты серии FR-A с двигателем, оборудованым встроенным энкодером, позволяет переводить привод намотки в режим регулирования момента, что может быть необходимов определенных режимах работы стана тонкого волочения.

Датчик положения балерины формирует сигнал обратной связи по натяжению, который поступает в контроллер, где на основании заданного значения натяжения и сигнала обратной связи формируется задание скорости на привод намотки. Одновременно датчик положения балерины вместе с концевым выключателем успокоителя после чистовой волоки контролирует обрыв проволоки.

Таким образом, система регулировки натяжения представляет собой замкнутую систему регулирования скорости вращения двигателя с ПИД-регулятором скорости. ПИ-регулирование позволяет плавно, без перерегулирования (рывков) изменять скорость намотки и, соответственно, натяжение, обеспечивая заданное положение балерины. Данное решение позволяет эффективно регулировать натяжение, одновременно не усложняя систему управления.

Качество намотки обеспечивается существующим механизмом укладки с применением сервопривода.

Управление по моменту было бы возможно только в начальный момент намотки, так как при увеличении массы катушки за счет намотанной проволоки момент, определяемый натяжением, будет ничтожно мал по сравнению с моментом, необходимым на ее вращение.

Подготовка металла к работе

Естественно, что проводить такую процедуру без предварительной подготовки металла нельзя. Кроме того, без этой процедуры не получится добиться качественного изделия. Суть подготовительных работ заключается в том, что необходимо удалить окалину с заготовки. Прежде чем начать процесс волочения проволоки, проводят одну из трех процедур:

• механическая обработка;
• химическая обработка;
• электрохимическая обработка.

Механическая очистка заготовки является самым простым и самым дешевым методом очистки. Чаще всего применяется она в том случае, если изделие изготовлено из углеродистой стали. Во время процедуры обработки катанка изгибается в разные стороны. В это время ее поверхность обрабатывается механическими щетками.

Как подготавливаются металлические заготовки

Добиться качественного изделия, работая на волочильном оборудовании, можно только если предварительно необходимым образом подготовить заготовку. Она предполагает удаление окалины. Для этого применяются следующие способы обработки:

• Механическая;
• Химическая;
• Электрохимическая.

Наиболее дешевым и простым методом является механическая очистка. Она в основном используется для очистки заготовки из углеродистой стали. Во время обработки катанка изгибается в различные стороны. При этом по поверхности работают механические щетки.

Технология химической очистки более сложная и трудоемкая. Для этого может применяться соляная или серная кислота. При этом волочильщик должен обладать соответствующей квалификацией для выполнения подобной работы. Однако этот метод незаменим, если требуется волочить проволоку, сделанную из нержавеющей или высоколегированной стали. После влияния химических растворов поверхности заготовок тщательно промывают.

Суть электрохимического метода заключается в травлении в электролитическом растворе. Исходя из особенности материала и условий он может быть анодным и катодным.

Особенности процедуры волочения

Технологический процесс считается несложным. Для получения качественных изделий нужно только правильно подобрать параметры процедуры.

Подготовка заготовок

Перед подачей в волоку заготовку подвергают следующим видам обработки:

1. Удалению окалины. Она мешает волочению и сокращает срок службы инструмента.
2. Отжигу. Процедура представляет собой нагрев с медленным остыванием. Снимает внутренние напряжения в материале, делает его пластичным, а структуру – мелкозернистой.
3. Заострению и выравниванию конца молотом или ковочными валками. Без этого заготовку не удастся заправить в узкую фильеру.

Необходимое оборудование

Машина для изготовления прутков и других изделий данным методом называется волочильным станом.

Ее основными элементами являются:

• механизм для создания тягового усилия;
• обойма с установленной в нее волокой (волочильная доска).

Машина для изготовления прутков содержит механизм для создания тягового усилия.

Инструмент изготавливают из материалов со следующими характеристиками:

• высокой твердостью;
• устойчивостью к истиранию;
• низкой вязкостью.

Для этого подходят:

1. Качественные инструментальные стали марок У8 – У12. Для придания износоустойчивости их подвергают термообработке и хромируют.
2. Хромомолибденовые стали (например, марки Х12М). Стенки канала упрочняют в холодном состоянии, нагрев и хромирование не применяют.
3. Прочие стали (например, марок ШХ15 и 40Х5Т). Упрочнение достигается термообработкой, хромированием, цементацией и другими методами. Твердосплавным инструментом оснащают машины среднего волочения.
4. Твердые металлокерамические материалы. Их основой служат термокорунд, карбиды бора, титана, тантала, молибдена, вольфрама. В качестве металлической связки вводят кобальт.
5. Природные и технические алмазы. Такой инструмент используют для получения изделий из цветных металлов и их сплавов. Алмазы имеют небольшие размеры, поэтому диаметр выполненных в них фильер не превышает 2 мм.

Волоки бывают:

• монолитными;
• составными.

Составные волоки являются универсальными.

Вторые в основном используют для производства фасонных профилей.

Такой инструмент имеет следующие достоинства:

• универсальность;
• повышенную износостойкость и простой ремонт путем замены вкладыша;
• возможность компоновать волоку с крупным отверстием из небольших твердосплавных фрагментов;
• высокую скорость операции.

Для исследования процесса обработки и наладки оборудования используют тренажер эмулятор волочильного стана.

Холодная прокатка труб

Холодную прокатку труб осуществляют на станах периодической и поперечной прокатки: валковых (ХПТ) и роликовых (ХПТР). На двухвалковых станах холодной прокатки труб (ХПТ) изготовляют трубы диаметром 16 — 450 со стенкой толщиной 0,4 — 3,5 мм, на роликовых станах ХПТР изготовляют в настоящее время трубы с особо тонкими стенками 0,1 —3 мм и диаметром 120 мм.

Станы ХПТ разделяют в зависимости от максимального диаметра прокатываемой трубы. Цифры в наименовании стана указывают на диаметр обрабатываемой трубы, например на стане ХПТ-32 можно получать трубы диаметром 32 мм.

Отечественной промышленностью выпускаются станы следующих типов: ХПТ-32, ХПТ-55, ХПТ-75, ХПТ-90, ХПТ-120, ХПТ-250, ХПТ-450; роликовые станы ХПТР 8-15, ХПТР15-30, ХПТР 30-60 и ХПТР-60-120 (первая цифра указывает минимальный диаметр труб, полученный на данном стане, вторая — максимальный).

Прокатка труб на станах ХПТ в ряде случаев более эффективна, чем волочение. При холодной прокатке труб можно уменьшить сечение заготовки за один цикл на 75 — 85 %, процесс прокатки состоит из нескольких основных и вспомогательных технологических операций.

Прокатка труб на стане ХПТ заключается в деформации заготовки обжатием ее в калибрах на неподвижной конической оправке (рис. 207). По окружности калибра имеются вырезы переменного сечения (ручьи), исходный размер которых соответствует наружному диаметру заготовки: конечный размер — наружному диаметру готовой трубы. Схема деформации металла на станах роликового типа ХПТР аналогична холодной прокатке труб на валковых станах. У ХПТР при возвратно-поступательном движении клети ролики, которые размещены в корпусе клети, катятся по наклонным тапкам. При схождении кольцевой зазор между роликами и оправкой изменяется и образует замкнутый круглый калибр, обжимающий трубу.

Варианты обработки

В настоящее время существует большое количество разнообразных вариантов для обработки заготовки.

• Бухтовый тип обработки. Это вариант работы с трубами из заготовок, которые собраны в бухты. Также сюда входят те трубы, которые прошли процесс волочения, после которого они были собраны в бухты.
• Мокрый тип обработки предполагает, что волок во время работы будет погружен в жидкую смазку.
• Наиболее часто используемый применение волока на закрепленных оправках.
• Есть способ обработки, в котором допускается использование труб, не имеющих круглой (фасонной) формы.
• Электропластический метод используется в том случае, если есть необходимость работы с протягиванием металла, который достаточно трудно поддается деформации.
• Еще один из методов обработки — стержневой. В заготовку вводится стержень для того, чтобы протягивать его вместе с трубой. После прохождения волока вставленный стержень необходимо достать обратно.

Применяемое оборудование

Предлагаемая система управления реализуется с использованием следующего оборудования:

• программируемый контроллер, панель оператора, частотные преобразователи, сервопривод в комплекте с электродвигателем производства фирмы Mitsubishi Electric (Япония) или Siemens (Германия);
• электромонтажные изделия производства фирмы Weidmuller (Германия);
• электродвигатель главного привода асинхронный короткозамкнутый производства Владимирского электромеханического завода мощностью 45 кВт, специального исполнения с независимым охлаждением;
• электродвигатель привода намотки асинхронный короткозамкнутый производства Владимирского электромеханического завода мощностью 4 кВт, специального исполнения с независимым охлаждением;
• комплектный сервопривод переменного тока серии MR-J2S мощностью 400Вт c диапазоном регулирования 1:10000;
• частотно-регулируемые привода с векторным управлением серии FR-A540 для управления электродвигателями главного привода и привода намотки;
• элементы электроавтоматики, включая пуско-защитную аппаратуру, датчики с необходимыми техническими характеристиками согласно.

Описание предлагаемого программного обеспечения

VFD-Setup-Software (программное обеспечение для программирования, мониторинга и диагностики преобразователей частоты Mitsubishi Electric);

MRZJW3-Setup (программное обеспечение для программирования, мониторинга и диагностики сервоприводов компании Mitsubishi Electric);

GT Designer (программное обеспечение для программирования, мониторинга и диагностики панелей оператора серии GOT компании Mitsubishi Electric);

GX DEVELOPER (программное обеспечение для программирования, мониторинга и диагностики программируемых логических контроллеров компании Mitsubishi Electric);

Melsoft FX TRAINING — Программа обучения программированию контроллеров FX.

Предлагаемые программные пакеты позволяют в удобной для работы форме осуществить обучение обслуживающего персонала, скофигурировать систему на базе контроллера в любом сочетании модулей, написать программу, отредактировать ее и осуществить ее наладку.

Язык программирования полностью соответствует требованиям структурного программирования, соответствуя IEC 1131.3

Все предлагаемые программные продукты работают в среде Windows и не требуют специальных программаторов и операционных систем.