1. Influența elementelor chimice asupra calității materiilor prime.

Materialul pentru sârmă de oțel este tija de sârmă. Pentru fabricație se folosesc oțeluri topite în cuptoare și convertoare electrice și cu focar deschis.

Tija trebuie să aibă o substanță chimică permanentă. compoziție și structură uniformă pe toată lungimea.

Secțiunea transversală trebuie să fie precisă ca formă și dimensiuni.

1. Influența elementelor individuale asupra calității.

Carbon - oferă oțelului rezistență sporită și un anumit nivel de ductilitate, crește elasticitatea, rezistența la uzură și rezistența la sarcini variabile.

Manganul și siliciul - dezoxidează oțelul în timpul topirii. Ele măresc densitatea și uniformitatea metalului, îl întăresc, îl fac mai elastic și măresc rezistența la abraziune. Manganul neutralizează efectul nociv al sulfului din oțel prin formarea de compuși cu acesta. Dacă siliciul este sub formă de acumulări de oxizi, acesta reduce ductilitatea oțelului.

Sulful și fosforul sunt impurități nocive. Sunt predispuși la segregare - capabili să se acumuleze în părți separate. Un conținut crescut de sulf provoacă fragilitate roșie în oțel (friabilitate la temperaturi ridicate). Conținutul de sulf și fosfor este limitat în oțel la 0,03% fiecare și în total până la 0,05%.

Cromul - intră în oțel carbon, de regulă, din încărcare în timpul topirii în cuptoare. La brevetare, cromul are un efect nociv, astfel încât conținutul său este limitat la 0,1-0,15%.

Nichel - la conținutul său scăzut de oțel carbon, nu are un efect nociv, nu întârzie procesul de brevetare.

Incluziuni nemetalice - se referă la defecte. Ele deteriorează proprietățile mecanice.

Azotul - provoacă îmbătrânirea prin deformare, adică crește duritatea, fragilitatea în timp.

2. Defecte și alte neajunsuri ale materiilor prime (sârmă).

Defectele tijei afectează semnificativ calitatea sârmei finite.

Bavuri și apusuri - o bavură (muștată) are aspectul unei umflături care se întinde pe lungimea tijei. Dacă bavurile a apărut în ecartamentul pregătitor, atunci în tranzițiile ulterioare se rostogolește în apus.

Tija de sârmă cu bavuri și ondulare nu este potrivită pentru producția de sârmă.

Linia părului - alungită în direcția de rulare, nu bule preparate, reduc, de asemenea, proprietățile mecanice ale metalului.

Cavități de contracție și friabilitate - aceste defecte slăbesc secțiunea transversală a firului, le conduc la rupere și reduc proprietățile mecanice.

Decarburarea - apare atunci când lingourile sunt încălzite pentru rulare, suprafața este epuizată de carbon. Decarburarea este foarte dăunătoare în sarma de frânghie.

Forma neregulată a tijei de sârmă și dimensiunile inexacte ale secțiunii (ovale) - o secțiune ovală și o abatere a secțiunii de la forma unui cerc duc la deformarea neuniformă a piesei de prelucrat în timpul procesului de desenare. Din această cauză, proprietățile mecanice ale firului se deteriorează și apar fisuri pe suprafața acestuia.

Structură nesatisfăcătoare. În acelea. cerințele pentru microstructură sunt stipulate pentru sârmă - nu trebuie să aibă urme de cavități de contracție, friabilitatea, segregarea carbonului, zonele martensitice nu sunt permise.

O structură satisfăcătoare a sârmei este sorbitolul, care se formează ca urmare a răcirii intense după rularea sârmei. O astfel de structură facilitează condițiile de tragere a tijei și reduce costul producției de sârmă.

Amestecarea topituri (mărci) - duce la o deteriorare bruscă a calității sârmei, perturbarea procesului tehnologic de producție a sârmei, costuri suplimentare pentru eliminarea situației care a apărut în timpul prelucrării sârmei.

Pentru producția de sârmă din oțel cu carbon mediu și mare carbon, se folosesc oțeluri cu un conținut de carbon de 0,5 până la 0,85%, adică. clasele 50 - 85.

Numerele din două cifre din clasele de oțel indică conținutul mediu de carbon în sutimi de procent, de exemplu, gradul 50 conține carbon 0,47-0,55% C.

3. Cerințe GOST pentru compoziția tijei.

Tija este utilizată în conformitate cu GOST 1050-74; GOST 14959-79 pentru grupul de brevetare B11.

De specificații Sarma tija TU 14-15-254-91 conform TU este fabricata in 4 clase:
Clasa VK - tijă de înaltă calitate;
Clasa VD - tija foarte deformata;
calitate cablu de sârmă laminată clasa KK;
clasa PD - tija structurala.

Diferența dintre TU 14-15-254-91 de la GOST 1050-14 și GOST 14954-79:
1. Toleranta conform TU +/- 0,2 mm; toleranță conform GOST +/- 0,3: 0,5 mm
2. Ovalitatea conform GOST nu mai mult de 0,5 mm, conform specificațiilor tehnice nu mai mult de 0,3 mm.
3. Conform TU, cantitatea de scară este specificată - 5 kg / t, conform GOST, scara nu este specificată.
4. Conform condițiilor tehnice, prezența perlitului lamelar al primei bile nu este mai mică de 30%, conform GOST această valoare nu este specificată.
5. Conform specificațiilor, se precizează adâncimea stratului decarburat - 2,5% pentru sârmă de sârmă VK, VD și PD și 3% pentru sârmă KK.
Următoarele sunt, de asemenea, standardizate

Eterogenitatea de micșorare (segregarea) pentru clase este reglementată de:

4. Furnizare și depozitare de sârmă.

Tija este furnizată în loturi, nu ar trebui să existe mai mult de două loturi (topite) în mașină. Fiecare bobină de sârmă este marcată, unde este indicat: diametrul, calitatea oțelului, numărul de căldură și producătorul.
Sârma de sârmă din depozit este depozitată în mod necesar prin încărcătură, „cârnat”, în funcție de grade și căldură, această condiție în viitor în timpul procesării afectează în mod semnificativ calitatea muncii.

Înainte de eliberarea sârmei pentru lucru, este verificată de către Departamentul de control al calității de acceptare externă pentru conformitatea cu datele certificatului său, după care Departamentul de calitate dă permisiunea de a pune sârma în producție.

În timpul prelucrării sârmei, fiecare căldură trebuie rezolvată complet, deficiențele căldurilor individuale (cozi) înrăutățesc și mai mult munca și duc în unele cazuri la o căsătorie a sârmei fabricate. La eliberarea sârmei de sârmă pentru lucru, datele se consemnează în jurnal și, fără greșeală, cu permisiunea Departamentului de control al calității recepției externe.

5. Decaparea tijei.

Suprafața tijei înainte de tragere este supusă unei pregătiri atente. Gravarea este utilizată pentru a îndepărta depunerile de pe suprafața tijei. Îndepărtarea calcarului înainte de tragere este necesară pentru a reduce frecarea în canalul matriței și pentru a reduce forța de tragere, temperatura din zona de deformare și magnitudinea tensiunilor reziduale în sârmă după tragere.

Calcarul este îndepărtat chimic în soluții apoase de acid sulfuric. Pentru gravare, acidul sulfuric este utilizat conform GOST 2184-77. Contact mărci 92,5 - 94%; turn - 75%.

Rata de gravare în acid sulfuric este maximă la concentrația sa de 2,5%. În practică, o concentrație mare de acid nu este utilizată pentru a evita coroziunea severă a metalului și saturarea acestuia cu hidrogen, ceea ce duce la fragilitatea decaparii. Pentru a evita fragilitatea decaparii în timpul decaparii, în baia de decapare se adaugă următorii inhibitori de decapare:

De asemenea, în baia de decapare este adăugat un agent de spumare pentru a preveni evaporarea acidului în aerul camerei de decapare.

Gravarea se efectuează în băi „în șa”. Înainte de a coborî sârma în baie, revoltele sunt eliberate de ulmi, astfel încât să existe liber acces al acidului la bobinele sârmei. Timpul de menținere depinde de concentrația de acid și de grosimea (kg/t) de sârmă de pe sârmă.

După baia de decapare, sarma de sârmă se spală cu apă.

Clătirea tijei cu apă se efectuează în băile de șa prin scufundarea bobinelor în baie. Clătirea tijei se efectuează pentru a îndepărta reziduurile acide, depunerile, precum și sarea sulfatată și murdăria de pe suprafața metalului. Spălarea se face în două băi: - prima în apă fierbinte; - al doilea în apă rece. După spălare, metalul ar trebui să aibă o culoare mată.

Aplicarea unui strat de lubrifiant. După decapare și spălare, pe suprafața tijei se aplică un strat de lubrifiant. Boraxul este utilizat ca strat lubrifiant conform GOST 3429-70 Concentrația de borax este de 50-70 g/l; t=80 C. Timp de imersie de la 5 la 10 min. Prelucrarea metalului într-un burghiu îmbunătățește semnificativ condițiile de tragere, protejează firul de rugină pentru o lungă perioadă de timp, îmbunătățește condițiile de sudare, deoarece burghiul este un flux.

Uscarea metalului este operația finală în decaparea metalelor. În timpul procesului de uscare, umezeala este îndepărtată de pe suprafața metalului, fragilitatea decaparii este eliminată. Uscarea se realizează într-o baie (rezervor) cu aer circulant încălzit. Calitatea suprafeței tijei pregătite pentru tragere determină succesul tragerii pe mori. Sârma de sârmă pregătită pentru tragere este transferată la departamentul de tragere pentru mori de tragere.

6. Trefilare din tijă.

Tragere unică are loc atunci când piesa de prelucrat este trasă printr-o singură matriță, înfășurată complet pe un tambur de tragere și transferată într-o bobină sau îndepărtată ca o țeavă.

Tragere multiplă - sârma este trasă simultan prin mai multe matrițe, tamburele și matrițele pot fi de 15 sau mai multe. Practic, acest lucru se reduce la mecanizarea transferului de sârmă la broșa ulterioară și la posibilitatea creșterii vitezei de tragere. În plus, productivitatea crește și munca devine mai ușoară. Cu tragere repetată, condițiile de tragere sunt îmbunătățite, de exemplu, condițiile de lubrifiere observate în timpul unei singure trageri în procesul de transfer al sârmei de la o moară la alta nu sunt încălcate.

În atelier se trage sârmă pe mori de trefilare. Sârmă
Ø 6,5 mm. poate fi tras până la Ø 2,8 mm. în funcție de semifabricatul necesar conform tehnologiei până la dimensiunea finală pe firul finit cu cerințele pentru proprietăți mecanice.

Instrumentul de desen este o matriță, care este o unealtă cu găuri în formă de pâlnie de o anumită formă, prin care este tras sârma în curs de prelucrare. Pentru fabricarea matrițelor se folosesc aliaje dure ale mărcii VK-6; VK-5.

În fabrici se folosesc în principal matrițe duble. Motoarele duble sunt două matrițe montate într-o cușcă metalică, una este o matriță de presiune, cealaltă este una de finisare. Molele duble funcționează în modul de frecare hidrodinamică, ceea ce reduce semnificativ forțele de frecare în zona de deformare.

În procesul de tragere, unealta de tragere este încălzită la temperaturi foarte ridicate din cauza forțelor de frecare, prin urmare, morile de tragere au un sistem de răcire a tragerii cu apă.

Ungerea în timpul tragerii este pudră de săpun, care este turnată în vasul de săpun, unde este instalată matrița. Pulberea de săpun este atrasă în zona de deformare prin mișcarea firului.

7.Patentarea piesei de prelucrat.

După trasarea unei tije sau a unei țagle (sârmă) la o dimensiune dată, atunci când acest metal și-a epuizat proprietățile plastice și nu mai este posibilă trasarea ulterioară, este supus unui tratament termic (brevetare).

Brevetarea în atelier se efectuează pe unități de broșare, care includ:
a) un cuptor pentru încălzire;
b) baie salitrică;
c) baie de spalare - 2 bucati;
d) baie de decapare;
e) baie pentru foraj;
e) dispozitiv de uscare;
d) dispozitiv de bobinare (24 bobine sau 16).

Brevetarea constă în încălzirea piesei de prelucrat la o temperatură de 950-980 și răcirea acesteia într-o baie de salpetru la o temperatură de 450-550 (Aceste temperaturi depind de compoziția chimică a metalului). Salpetrul este utilizat conform GOST 821-77. La părăsirea baii de salpetru, piesa de prelucrat este spălată în apă fierbinte, unde sunt îndepărtate reziduurile de sare.

Gravarea piesei de prelucrat se realizează într-o baie de broșare în acid sulfuric GOST 2184-79. Gravarea este necesară pentru a îndepărta scara formată în timpul încălzirii piesei de prelucrat în cuptor.

Clătirea piesei de prelucrat după decapare se efectuează într-o baie de broșare în apă curentă; contaminanții acizi sunt îndepărtați în timpul procesului de spălare.

Tratament în soluție de borax. Boraxul (GOST 8429-77) este aplicat pe suprafață ca un strat sub-lubrifiant pentru a îmbunătăți condițiile de tragere și pentru a crește durabilitatea matriței. Concentrația de borax în baie ar trebui să fie în intervalul 50-70 g / l, temperatura băii este de 80

Uscarea piesei de prelucrat. După găurire, uscarea este necesară pentru a elimina umezeala, deoarece prezența umidității pe piesa de prelucrat îngreunează desenul, ceea ce duce la defectarea prematură a instrumentului de desenare (despicare a matriței).

Înfășurarea piesei de prelucrat pe bobine. Înfășurarea piesei de prelucrat pe bobine este operația finală. Tagla pe bobine este transportată la mori de trefilare pentru tragere ulterioară în sârme de dimensiuni mai mici.

8. Sarma zincata.

Galvanizarea se efectuează conform următoarei scheme:

a) degresarea firului în soluție tehnică de hidroxid de sodiu conform GOST 2263-79;

b) spălare în apă fierbinte;

c) gravarea în acid clorhidric conform TU 6-01-193-80;

d) spălarea în apă;

e) fluxarea pentru îmbunătățirea aderenței zincului la metal;

f) galvanizarea într-o soluție de zinc la o temperatură a soluției de 420-460? Zincul este utilizat conform GOST 3640-79 clasele C-0, C-1;

g) răcirea firului cu apă;

h) bobinarea firului finit pe o bobină.

brevetarea trefilării frânghiei

Introducere

2. Opțiuni tehnologice pentru fabricarea firului de frânghie

6. Calculul modurilor de desen

Lista bibliografică


Introducere


Sârma de frânghie este utilizată în principal pentru producția de frânghii în diverse scopuri. Dezvoltarea principalelor industrii este imposibilă fără utilizarea cablurilor de oțel. Deci, în industria minieră, o frânghie de oțel este principala verigă de tracțiune și ridicare a palanelor de mine, care asigură livrarea mineralelor din măruntaiele pământului. Cablurile de oțel sunt utilizate în extracția petrolului și gazelor, în construcția de unități industriale și clădiri rezidențiale. Munca întreprinderilor metalurgice, care au o cantitate imensă de diverse macarale și alte echipamente de manipulare, este de neconceput fără utilizarea cablurilor de oțel. Recent, cablurile de oțel de diferite diametre și modele au fost utilizate pe scară largă ca armături în produsele din beton armat, produse din cauciuc (anvelope, furtunuri de înaltă presiune, benzi transportoare etc.). Corzile de oțel cu modele speciale sunt utilizate pe scară largă pe nave maritime și fluviale, pescuit maritim, aviație etc.


1. Cerințe pentru sârmă și produse finite


1.1 Tijă pentru tragerea sârmei de oțel


Calitatea sârmei este unul dintre principalii factori care determină indicatorii tehnici și economici și calitatea produselor din sârmă de oțel.

Factorii de producție de laminare determină gama de dimensiuni de sârmă, acuratețea formei și dimensiunilor secțiunii sale transversale, macro- și microstructura și dimensiunea granulelor, tipul și numărul de defecte de suprafață, cantitatea și structura scării, proprietățile mecanice și uniformitatea lor de-a lungul lungimii bobinei, fabricabilitatea procesării tijei în sârmă, multe revolte.

Sârma de sârmă folosită pentru fabricarea sârmei este laminată în principal pe mori de sârmă continue. Se caracterizează astfel de mori viteze mari rulare și performanță.

Sarma de sarma este furnizata conform Standardului de Stat 1050-88 "Bare laminate, calibrate cu un finisaj special de suprafata din otel structural carbon de calitate";

Cerințe generale la sârmă supusă trefilării poate fi formulată după cum urmează:

Pentru producția de sârmă, este necesară tija de sârmă cu un diametru de 5,0 până la 9,0 mm. Este permisă fabricarea tijei de alte dimensiuni în conformitate cu GOST 2590. Limita inferioară este determinată de fezabilitatea economică a laminarii la cald, iar limita superioară este determinată de capacitățile echipamentului de desen.

Abaterea admisă a diametrului și ovalității afectează uniformitatea proprietăților firului de-a lungul lungimii și durabilitatea instrumentului de desen, în special la prima broșă. Uniformitatea proprietăților sârmei depinde foarte mult de toleranța de diametru la tragerea lui direct din tijă. Ovalitatea tijei afectează uniformitatea deformării și captarea lubrifiantului în prima matriță. Performanță de top sârmă cu o toleranță de ±0,1 ... 0,15 mm, ovalitate 0,2 ... 0,4 mm.

Cantitatea și compoziția calcarului de pe sârmă determină condițiile pentru decaparea sau îndepărtarea acestuia prin mijloace mecanice. Cantitatea de zgură ar trebui să fie menținută la minimum, deoarece acestea sunt pierderi de metal inutile, iar compoziția zgurului nu poate fi întotdeauna ajustată. Cantitatea de sol de pe tija de carbon, rulată ţările moderne, scade la 3-5 kg/t,

Incluziuni nemetalice în sarma de carbon: oxizi - nedorite; sulfuri - nu mai mult de 1 punct conform GOST 1778-81; sulfuri + oxizi + silicati - nu mai mult de 2.. .2.5 puncte.

Macrostructura tijei nu trebuie să aibă o cavitate de contracție și friabilitate, bule, delaminații, fisuri, incluziuni de zgură și fulgi, vizibile fără ochiul liber, la verificarea fracturilor.

.Structura tijei trebuie să asigure deformarea plastică maximă prin tragere în starea de livrare.

Cerințele structurale sunt determinate de compoziția oțelului. Pentru oțelurile carbon cu C> 0,5%, perlita lamelară fin dispersată - sorbitolul este cea mai bună, fără o eliberare semnificativă de cementită pentru oțelurile hipereutoctoide.

Valoarea bobului real din sârmă ar trebui să fie între 7 ... 10 pentru sorbita; 6... 10 pentru răcire accelerată; 4...7 pentru răcire cu aer.

Adâncimea stratului decarburat de pe suprafața tijei nu trebuie să depășească 2,0 % din diametrul tijei. Valoarea decarburatului este de obicei reglementată de standardele pentru sârmă.

Proprietățile de rezistență ale tijei și caracteristicile sale vâscoase (alungirea relativă și îngustarea ariei secțiunii transversale) sunt determinate conform GOST 1497-84. Proprietățile mecanice ale tijei din oțel carbon sunt date în tabel. unu.


Tabelul 1 - Proprietățile mecanice ale tijei livrate

Calitatea oțelului Sorbitizat Rezistență la tracțiune, N/mm, nu mai mult Alungire, % nu mai puțin de Contracție relativă, % nu mai puțin de 6010001135

1.2 Sârmă de frânghie


Sarma pentru cabluri de otel este produsa prin tragere la rece din tija cu diametrul de 6,5 mm. Materialul este oțel cu focar deschis sau convertor cu un conținut de 0,6% C.

Desenul tijei sorbitate face posibilă renunțarea la brevetarea sa preliminară.

Cea mai favorabilă microstructură pentru sârmă de oțel la dimensiunea finită este considerată a fi sorbitolul și, în unele cazuri, trostitul.

Sârma de frânghie de oțel este realizată din secțiune rotundă (GOST 7372-79) cu un diametru de 1,2 mm.

elevat resursă tehnică frânghiile de oțel este determinată în principal de calitatea firului de frânghie. Trebuie să aibă rezistență ridicată, cu proprietăți plastice ridicate, rezistență ridicată la abraziune și aplatizare, să fie potrivită pentru condiții dificile de lucru într-o frânghie - pentru a percepe sarcini statice, dinamice și care schimbă semnele. Sârma din frânghie suferă tensiune, îndoire, torsiune și, în același timp, în majoritatea cazurilor, este supusă uzurii abrazive (abraziune).

În unele cazuri, firul este expus la o diferență mare de temperatură (de la -50 la +400 ° C). Ia un fir de la proprietăți universale nu este posibil, prin urmare proprietățile și tehnologia de fabricație ar trebui să fie determinate de condițiile specifice de încărcare a acestuia în frânghie.

Calitatea firului de frânghie este evaluată prin toleranțele de diametru, precum și rezistența la tracțiune a firelor atât într-o singură bobină, cât și într-un lot furnizat. Unele proprietăți ale firului sunt prezentate în tabel. 2-3. Sârma de frânghie trebuie să fie foarte ductilă, astfel încât sarcinile de îndoire alternante să nu se prăbușească.

Suprafața firului trebuie să fie plană și netedă, fără zgârieturi și zgârieturi, tăieturi, urme de coroziune și alte defecte care reduc rezistența cablurilor în condiții de funcționare. Sârma trebuie să aibă proprietăți de oboseală ridicate. Odată cu creșterea conținutului de carbon și mangan, crește rezistența firului și rezistența acestuia la abraziunea externă. Conținutul de impurități de sulf, fosfor, nichel, cupru, crom și altele ar trebui să fie minim, deoarece degradează calitatea firului de frânghie.

În funcție de proprietățile mecanice, firul ușor este împărțit în cel mai înalt - gradul B și primul - gradul I. Galvanizat; sârmă, cu excepția claselor B și I. Sârmă clasa B are cele mai bune calitățiși proprietăți plastice ridicate, de aceea este utilizat în frânghii destinate celor mai critice scopuri (de exemplu, pentru ridicarea și coborârea persoanelor în mine, ascensoare și unele tipuri de macarale din oțel).

Cea mai mare parte a cablurilor majorității dispozitivelor de ridicare sunt realizate din sârmă de grad I.


Tabelul 2 - Rezistența nominală a firului de frânghie

Diametrul firului, mm Rezistenta nominala, kgf/mmLight3.0-0.7120-200

Tabelul 3 - Abateri admise ale diametrului cablului (GOST 7372-79)

Diametrul firului, mmSârmă ușoară 1,0; 1,05; 1,10; 1,15; 1,20; 1,30; 1,40;±0,021,50

2. OPTIUNI TEHNOLOGICE PENTRU FABRICAREA SÂRMULUI DE FÂNĂ


Figura 1-Opțiuni tehnologice pentru fabricarea firului de frânghie.

P - brevetare; PP - pregătirea suprafeței; B - desen; HZ - galvanizare la cald; EC - galvanizare electrolitică; GTL - alama galvanico-termica; TTA și TCA - unități de termogravare și termozinc.


.1 Producția de sârmă de oțel cu carbon mediu și ridicat


Utilizarea tratamentului termic - patentare, sârmă trasă la rece de înaltă calitate, de înaltă rezistență de la 120 la 320 kgf / mm2 de următoarele tipuri, este fabricată din oțel cu carbon mediu și ridicat:

Sârmă și tip de frânghie (de exemplu, sârmă de mărgele, pentru fire de oțel-aluminiu, cablu metalic și alte tipuri de produse)

Sârmă de arc trasă la rece (necălit);

Sârmă de armare pentru beton armat.

Sarma de aceste tipuri se impune cerințe mari în ceea ce privește un complex de proprietăți mecanice - proprietăți de rezistență ridicată, proprietăți crescute de vâscositate și oboseală.

Firul este realizat cu un diametru de 0,14 până la 8,0 mm, ușor și cu acoperiri metalice - zinc, cupru, alamă, aluminiu.

Pentru producția de sârmă trasă la rece cu structură sorbită se utilizează cea mai înaltă calitate din punct de vedere al purității chimice și metalografice - oțel carbon nealiat cu un conținut de carbon de C = 0,35 ... 1,0% și mangan Mn = 0,3 ... 0,8%.

Principala metodă de tratare termică a piesei de prelucrat este brevetarea. Procesele de normalizare și brevetare sunt aplicate la redistribuiri. Pentru producția de sârmă, se folosește o tijă de sârmă cu un diametru de 5,5 ... 10 mm, de preferință sorbitată de la încălzirea prin rulare, deoarece, în acest caz, este posibil să se reducă redistribuirea unui fir.

Pentru producerea de sârmă cu structură de sorbitol se folosesc cele mai avansate tehnologii; echipamente tehnologiceși metode de prelucrare. Proprietățile sârmei finite sunt foarte influențate de moduri și tehnologii în toate etapele, începând cu topirea oțelului (metoda de dezoxidare), laminarea la cald și terminând cu prelucrarea sârmei.

Sârma trasă la rece cu structură de sorbitol ocupă un loc central în industria feroneriei ca fiind cel mai calificat produs utilizat în aproape toate sectoarele economiei naționale. Pe baza experienței în producție și a cercetării în domeniul producției de sârmă, este posibil să se formuleze principalele prevederi fundamentale ale tehnologiei de producere a sârmei trase la rece din oțel cu carbon mediu și ridicat și structură de sorbitol.

Cu cât rezistența firului finit este mai mare, cu atât reducerile individuale în timpul tragerii sunt mai mici, cu atât deformația fracțională este mai mare.

La tragerea de sârmă de dimensiuni finite, reducerea totală (la ultima etapă) trebuie să fie de cel puțin 55%.

La fabricarea sârmei de înaltă rezistență, este mai bine să folosiți oțel cu conținut ridicat de carbon decât să aplicați deformații excesiv de mari, care duc la supraîntărirea și fragilitatea metalului.

Proprietățile vâscoase ridicate ale sârmei trase la rece pot fi formate dacă trefilarea se efectuează cu încălzire cu deformare limitată pe mașini de tip bloc, cu acumulare de sârmă și o bună răcire a metalului și a matrițelor de-a lungul întregului traseu de trefilare.

Cu cât rezistența și deformarea totală sunt mai mari, cu atât trebuie să fie mai mari cerințele pentru puritatea chimică și metalografică a oțelului.

Sarma sârmă sorbitată are o ductilitate ridicată, prin urmare, la fabricarea unei țagle de conversie, sârma de sârmă este prelucrată în bobine pe o linie de decapare pentru a pregăti suprafața pentru tragere.

La fabricarea firului ușor finit dimensiuni mari d > 2,6 - 3,0 mm sârmă este supusă brevetării și pregătirea suprafeței pentru desen pe unități de termogravare sau prelucrarea se efectuează separat - la început brevetarea, apoi pregătirea suprafeței pentru desen pe linie de decapare.


2.2 Moduri de desen


Un complex ridicat de proprietăți mecanice (rezistență la ciclu) în firul finit este asigurat de o limitare strictă a gradului de deformări totale și individuale în timpul tragerii, în funcție de gradul de rezistență specificat și diametrul firului. Limitarea gradului de deformare în funcție de valoarea superioară se explică prin necesitatea menținerii unei marje suficiente de plasticitate în metal.

Reîntărirea în timpul tragerii are un efect negativ asupra rezistenței la ciclu a sârmei (operabilitate - „supraviețuirea” sârmei în frânghie). Limitarea deformației totale la minim (> 1,0; > 60%) se explică prin dorința de a obține proprietăți de vâscositate ridicate în firul finit. La fabricile de feronerie, în producția de sârmă de frânghie, se folosesc aproximativ următoarele reduceri totale (Tabelul 4).


Tabelul 3 - Deformații totale utilizate la fabricarea sârmei de frânghie

Diametrul firului, mm ?în , kgf/mm2 , %1,8-1,0140-20078-89

Atunci când trageți fire de frânghie de culoare deschisă și galvanizate, valoarea comprimărilor individuale este limitată pentru a nu accelera cursul îmbătrânirii prin deformare din cauza încălzirii firului. Cu cât rezistența firului finit este mai mare, cu atât valoarea reducerilor unice este mai mică și viteza de tragere este mai mică.

limită de viteză de tragere urmărește scopul principal

reduce temperatura suprafeței de contact în zona de deformare și menține un film lubrifiant continuu. La trasarea cablului de lumină și sârmă galvanizată în traseu, se folosesc reduceri unice în intervalul 0,25 - 0,15.


3. Descrierea principalelor operațiuni tehnologice


3.1 Pregătirea suprafeței tijei pentru desen


Proces tehnologic pregătirea suprafeței de sârmă pentru tragere include următoarele operații tehnologice:

pregătirea unui cârlig (cadru),

spălarea piesei de prelucrat patentată în apă fierbinte,

gravare într-o soluție de acid sulfuric,

clătirea cu apă rece

clătirea cu apă fierbinte


3.1.1 Decaparea

Îndepărtarea depunerilor se realizează chimic - prin gravare într-o soluție de acid sulfuric. Proba este scufundată într-o baie de soluție de decapare. Modurile de decapare a tijei sunt prezentate în Tabelul 5.


Tabelul 4 - Moduri de decapare a sârmei.

GravuraSpălare cu apă neutralizată reciclată la o temperatură mediu inconjurator Concentrație în volum, g/dm 32S0 4FeS0 430-90Nu mai mult de 15060-9030-40Gravare Clătire cu apă neutralizată reciclată la temperatura ambiantă, apoi cu apă fierbinte Concentrație de volum, g/dm 3Temperatura soluției, °C Timp de menținere, minH 2S0 4Fe S0 490-150Nu mai mult de 8060-7020-30

În practică, sfârșitul gravurii este determinat vizual de aspectul suprafeței din mijlocul revoltei, care ar trebui să aibă o culoare metalică mată.

După decapare, cadrul trebuie ridicat deasupra căzii și lăsat să se scurgă de soluția de decapare rămasă.

Suprafața tijei, piesa de prelucrat după decapare, trebuie să fie curată, netedă, fără reziduuri de calcar pe suprafață.

Nepermis:

nedotrav - reziduuri de calcar la suprafață sau în zone separate;

supragravat - culoare închisă și suprafață aspră cu un strat de funingine.


3.1.2 Clătirea probei

Inițial, proba este spălată cu apă rece. Mai întâi, un duș cu jet rece cu apă neutralizată reciclată sub o presiune de cel puțin 4 atm. pentru a elimina cantitatea principală de reziduuri acide și săruri de fier. Timpul de spălare cu duș este de 0,5 min. După aceea, spălarea submersibilă se efectuează într-un spital. Timp de spălare submersibil 0,5 min.

După clătirea la rece, cadrul trebuie spălat într-o baie cu apă fierbinte neutralizată circulant la o temperatură de 30-50°C.


3.1.3 Găurirea piesei de prelucrat

Piesa de prelucrat este găurită într-o soluție de borax. Modurile de foraj sunt prezentate în Tabelul 6.


Tabelul 5 - Moduri de găurire pentru sârmă și sârmă semifabricată

Concentrația volumetrică de borax, temperatura soluției, °С, expunere, min

3.1.4 Uscarea firului

Pentru a îndepărta umezeala, piesa de prelucrat forată și varsată trebuie uscată. Uscarea piesei de prelucrat se realizează în uscătoare electrice sau uscătoare cu încălzire cu gaz la o temperatură de 160-200°C. Timp de uscare 20-30 min.


4. Desen pe piesa de prelucrat porc


Desenarea se realizează la mașinile de desenat tip revistă UDZSA 2500.

Blocurile de tragere ale unei mașini pentru tragere multiplă cu acumulare de sârmă pe tamburi intermediari nu diferă fundamental de cele unice. Fiecare tambur (bloc) servește la tragerea firului, a dispozitivului de acumulare și derulare a acestuia pentru următorul tambur (bloc).

Schema de funcționare a mașinii de desenat multiplu de tip magazie este prezentată în Fig. 2.


Figura 2-Schema de funcționare a unei mașini de desenat multiplu de tip magazin


Blank dintr-o figurină feste tras prin prima matriță B1 și înfășurată pe primul tambur de tragere B 1numit intermediar, pe care se creează un anumit stoc de sârmă. Apoi firul se învârte în jurul rolelor de ghidare superioare și inferioare, este tras prin matrița B2 și înfășurat pe al doilea tambur B 2cu lesa si role 2. Această operațiune se repetă de mai multe ori, în funcție de numărul de butoaie, până la umplerea completă a mașinii. Orice tambur intermediar de tragere dintr-o mașină de tip revistă, pe lângă funcția sa principală, care este de a comunica forța necesară sârmei, servește și la înfășurarea unei anumite cantități de sârmă pe acesta, fiind un fel de depozit.

Fiecare astfel de magazin-tobe de desenare are o viteză de tragere constantă la o anumită etapă.

Pe tambur există o acumulare constantă de sârmă, iar rotația lesei coincide cu direcția de rotație a tamburului. La umplerea tamburului cu sârmă, acesta este oprit împreună cu toate tamburele anterioare, iar o parte din sârmă este înfășurată pe următorul tambur, după care tamburul oprit este pus din nou în funcțiune.

Dezavantaje: îndoirea repetată a sârmei pe role, ceea ce face dificilă filetarea mașinii, mai ales la tragerea de sârmă groasă; supraîncălzirea și uzura inelului de frecare la tranzițiile de finisare, ceea ce limitează viteza de tragere (15...20 m/s).

Avantajele mașinilor: posibilitatea de a trage sârmă în formă, deoarece nu există răsucire; ușurință de întreținere a morii - puteți îndepărta firul finit din tamburul de finisare sau puteți reumple bobina de primire fără a opri mașina; simplitatea designului morii.


5. Descrierea procesului tehnologic de brevetare


Procesul tehnologic de brevetare și pregătire a suprafeței se realizează pe unități de termogravare (TTA).

Procesul tehnologic de brevetare și pregătire a suprafeței sârmei - pentru cablu de sârmă, constă din următoarele operații tehnologice:

Desfășurarea piesei de prelucrat din bobine;

încălzire în cuptor;

răcire cu plumb topit

curățarea firului de plumb;

racirea apei;

gravare;

pasivare electrochimică (dacă este necesar - );

clătirea cu apă (rece și fierbinte);

foraj;


5.1 Relaxați-vă


Derularea piesei de prelucrat se realizează din bobine rotative.


5.2 Tratament termic


Tagla este încălzită într-un cuptor cu gaz de încălzire continuu cu oxidare scăzută, constând dintr-o zonă de preîncălzire, realizată în detrimentul căldurii deșeurilor de ardere a gazelor naturale, în următoarele 4 zone - cu un regim de temperatură controlat.

Calea de trecere a piesei de prelucrat în cuptor ar trebui să asigure:

aceeași distanță între fire;

dreptate;

nici un contact al piesei de prelucrat cu cântarul.

La intrarea și la ieșirea din cuptor, fiecare fir al piesei de prelucrat trebuie să treacă prin dispozitivul de ghidare corespunzător.


5.3 Răcirea piesei de prelucrat în topitura de plumb


În băile de descompunere izotermă, topitura de plumb este utilizată conform GOST 3778.

La trecerea piesei de prelucrat într-o baie de plumb, trebuie îndeplinite următoarele cerințe:

aceeași distanță între fire (paralelism);

adâncimea de scufundare în topitură de plumb nu mai puțin de 100 mm;

Suprafața topiturii de plumb trebuie acoperită complet cu un strat de puf uscat de var, fie antracit zdrobit (fracție 3-4 mm), fie cocs uscat dintr-o fracțiune similară. Grosimea umpluturii trebuie să fie de cel puțin 50 mm.

La ieșirea din baia de plumb, piesa de prelucrat trebuie să treacă printr-un strat de cărbune cu o grosime de cel puțin 200 mm sau antracit. Sau cocs (fracție nu mai mare de 5 mm). Umplerea se face pentru a preveni îndepărtarea plumbului de pe suprafața piesei de prelucrat.


5.4 Răcirea și spălarea în apă


Răcirea și spălarea piesei de prelucrat după tratamentul termic se efectuează în apă curentă fără încălzire.


5.5 Murarea


Gravarea chimică se efectuează într-o soluție de acid sulfuric cu o concentrație de masă de 180-250, nu mai mult de 150, la o temperatură de 70-90 °C.

La trecerea piesei de prelucrat prin baia de decapare, firele piesei de prelucrat trebuie să fie complet scufundate în soluția de decapare.


5.6 Spălare


După decapare, piesa de prelucrat trebuie spălată în apă curentă la temperatura ambiantă, apoi în apă fierbinte (temperatură > 60 C). La spălarea firului, semifabricatele trebuie să fie complet scufundate în apă.

Calitatea gravarii este determinata vizual de aspectul suprafetei, care ar trebui sa aiba o culoare metalica mata.


5.7 Forare


Forajul se efectuează într-o soluție cu următoarea concentrație de masă:

fosfat trisodic

temperatura 85-95 °C.

La trecerea sârmei prin baia de foraj, firele de sârmă trebuie să fie complet scufundate în soluție.


5.7 Uscarea


Uscarea se realizează cu aer cald, care este furnizat de un ventilator la camera de uscare. Temperatura aerului la ieșirea încălzitorului este de 180-200°C.


6. Calculul modurilor de desen


Calculul tehnologiei de fabricație a sârmei de frânghie de oțel GOST 7372-79; C=0,6%; ; .

Pe baza documentației de reglementare (conform GOST 7372-79), pentru firul dezvoltat, dimensiunile tijei originale sunt acceptate cu o toleranță plus, iar firul finit cu o toleranță minus

Adică, atunci când se verifică calculul traseului de tragere, acestea pornesc de la intensitatea maximă de energie a procesului la tragerea tijei inițiale la dimensiunea finală:

6,7 mm ?1,18 mm

2. Estimăm reducerea totală de la piesa de prelucrat la dimensiunea finită:

unde este compresia totală, %;

Diametru sârmă, mm;

Abaterea limită admisă pentru sârmă în conformitate cu cerințele standardului, mm;

Diametrul firului finit, mm;

Abaterea maximă admisă pentru firul finit în conformitate cu cerințele standardului, mm.

unde este extractul mediu;

Compresie medie permisă;

Pentru reducerile totale medii acceptate, determinăm numărul estimat de redistribuiri din dependență:

unde este numărul estimat de redistribuiri;

extract total;

Remiză medie.

Apoi numărul redistribuirilor:

Adică acceptăm 2 redistribuiri.

Specificăm valoarea extrasului mediu prin rotunjirea numărului de redistribuiri la un număr întreg conform formulei

Apoi compresia medie:

Pentru a obține valori rafinate ale reducerilor medii, le distribuim prin redistribuire. Atunci când distribuim reducerile medii pe etape, ne ghidăm după regula că reducerea piesei inițiale (sârmă) este luată cât mai minim posibil, ținând cont de:

A) o abatere semnificativă a geometriei tijei,

b) abatere semnificativă a secțiunii transversale,

în) datorită complexității relative a pregătirii suprafeței de înaltă calitate a sârmei în comparație cu pregătirea suprafeței în etapele intermediare.

Accept pentru:

I redistribuire = 79,5%;

II redistribuire = 85%.

Determinăm dimensiunile semifabricatelor de porc, pornind de la dimensiunea sârmei finite:

6,7 mm(?)? 1,18 mm

Începem calculul de la diametrul final:

II redistribuire:



unde este reducerea medie în a doua etapă;

Diametrul semifabricatului de conversie până la a doua etapă, mm;

Diametrul taglei de conversie după a doua etapă, mm;

Extrasul mediu din a doua etapă.

I redistribuire:



unde este reducerea medie în stadiul I;

Diametrul semifabricatului de conversie până la prima etapă, mm;

Diametrul semifabricatului de conversie după prima etapă, mm;

Hota medie la prima etapă.

Dimensiuni semifabricate de porc:

6,7 mm? 3,05 mm? 1,18 mm

Calculul traseului de desen ca parte a unei etape și selectarea echipamentului de desen.

Traseul de tragere este o serie de etape succesive de modificare a dimensiunilor secțiunii transversale metalice atunci când aceasta este trasă prin mai multe matrițe de tragere pe un banc de tragere multiplă. Un traseu de desen calculat corect oferă:

dimensiunile geometrice necesare și proprietățile mecanice ale firului finit;

stabilitatea (continuitatea) procesului de desenare;

indicatori tehnici și economici înalți ai întregului proces de desen.

Pentru a efectua calculul de producție al traseului de trefilare rotundă, datele inițiale sunt:

diametrul nominal al firului finit și limitați abaterile în funcție de acesta conform GOST și TU;

Proprietățile fizice și chimice dorite ale firului finit.

Calculul traseului de tragere include:

A) calculul reducerii totale, diametrului și calității piesei inițiale de prelucrat, asigurând producția de sârmă cu proprietăți mecanice specificate;

b) calculul numărului optim de tranziții: alegerea raportului de tragere, reduceri simple, distribuție a reducerilor între tranziții, calculul diametrelor nominale ale matrițelor intermediare;

în) selectarea echipamentelor de trefilare, care, din punct de vedere al dimensiunilor sale cinematice, dinamice și geometrice (diametrul final al tamburului), este cea mai potrivită pentru tragerea sârmei cu un diametru și proprietăți fizice și mecanice date.

Determinați numărul de broșe (raportul de desen).

II redistribuire:

?3,05 mm ?1,18 mm

Numar de brose:

unde este un singur extract în a doua etapă;

Extrasul mediu în a doua etapă, 6,67;

Reducere unică la etapa II, 20%;


Aceasta înseamnă că există 9 broșuri în redistribuirea II.

Diametrul de ieșire al broșei este determinat de următoarea relație:

Un singur extras la stadiul II, 1,2345;

Astfel, calculăm diametrele de sârmă obținute cu fiecare broșă. Introducem datele în tabelul 7.1

Tabel 6.1 - Traseu traseu pentru etapa a II-a.

Număr de broșare 9876543210Diametru final fir, mm3,052,742,472,222,01,81,621,461,311,18

Pentru desen, folosim o moara tip magazie UDZSA 2500 (, s 72).

Caracteristica morii:

forta maxima de tragere-24,5 kN

diametrul piesei de prelucrat - 9,0 ... 7,0; diametrul firului finit - 1,6…3,0

I redistribuire:

6,7 mm ?3,05 mm

Numar de brose:

unde este un singur extract în stadiul I;

Extrasul mediu la stadiul I, 5;

Reducere unică la prima etapă, 21%;

Aceasta înseamnă că există 7 broșuri în redistribuirea I.

Diametrul de ieșire al firului este determinat de următoarea relație:


unde este diametrul firului înainte de broșare, mm;

Diametrul final al firului pe broșa i-a, mm;

Un singur extract la stadiul II, 1,25;


Astfel, calculăm diametrele sârmei obținute cu fiecare broșă. Introducem datele în tabelul 7.2


Tabel 6.2 - Traseu traseu la etapa I

Număr broșă 76543210Diametrul final al firului, mm6,75,955,334,764,263,813,413,05

Pentru desen brut folosim o mașină tip magazin UDZSA 630 (, p. 71)

Caracteristica morii:

forta maxima de tragere-6,2 kN

viteza maxima de tragere - 18m/s

diametrul piesei de prelucrat - 4,5 ... 3,5; diametrul firului finit - 0,9 ... 1,2

Determinarea forței de tracțiune prin redistribuire

Determinăm forțele de tragere pentru fiecare redistribuție folosind formula Krasilshchikov:

unde este forța de tragere, H;

Diametrul piesei de prelucrat inițiale la etapa corespunzătoare, mm;

Rezistenta la tractiune dupa tratament termic(brevetare sau recoacere),

Apoi, rezistența la tracțiune:

unde este rezistența la tracțiune a piesei de prelucrat brevetate,

Diametrele firului prin redistribuire, mm


II redistribuire:

2644,59 N< 6200 Н для стана UDZSA 630

I redistribuire:

69 N< 24500 Н для стана UDZSA 2500

Verificarea echipamentului de tragere pentru excesul de temperatură a firului în zona de deformare

Verificarea se efectuează folosind datele de pe bancul de desen selectat și parametrii acceptați ai produsului. R.B. Krasilshchikov a propus următoarele formule empirice pentru determinarea temperaturii firului în timpul tragerii.

unde este viteza de tragere, m/s;

Diametrul firului după tragere, mm;

Temperatura firului înainte de intrarea în zona de deformare, 50°C;

Rezistența la tracțiune după tratament termic (brevetare sau recoacere), ;

Compresie unică la redistribuire.

S-a stabilit că (temperatura medie a secțiunii transversale a sârmei) nu trebuie să depășească 250°C pentru a evita îmbătrânirea sârmei de oțel după tragere și (temperatura suprafeței de contact a sârmei la sfârșitul deformării). zona) -700°C pentru a preveni formarea zonelor de martensite fragile, care se întăresc pe suprafața firului.

Comparând valoarea =18m/s pentru moara UDZSA 630 și valoarea recomandată, =(8,3…15) m/s, alegem o viteză de tragere mai mică


REFERINȚE


1. Ch. R. Belalov, N. A. Klekovkina, A. A. Kleklvkin, B. A. Nikiforov, G. S. Gun, A. G. Korchunov, V. I. Zyuzin și V. A. Kulesha, Saveliev E.V. Producția de sârmă de oțel: Monografie. Magnitogorsk: MSTU, 2005.-543p.

Nikiforov B.A., Kharitonov V.A., Kopiev A.V. Tehnologia de trefilare și de aplatizare a benzilor: Tutorial. Magnitogorsk: MSTU, 1999-354p.

Krasilnikov L.A., Krasilnikov S.A. Sertar de sârmă. „Metalurgie” 1977.-240.


Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a învăța un subiect?

Experții noștri vă vor sfătui sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe subiecte care vă interesează.
Trimiteți o cerere indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Desenarea, prin intermediul căreia se produc produse din sârmă, este o operație tehnologică simplă. Între timp, pentru a obține un produs de calitate ca urmare a unei astfel de proceduri, acesta trebuie efectuat în ordinea corectă și trebuie utilizat echipamentul adecvat pentru aceasta.

Pașii principali

Esența tehnologiei prin care se realizează trefilarea sârmei este aceea că o țagle de metal din oțel, cupru sau aluminiu este trasă printr-un orificiu conic - o matriță. Instrumentul în sine, în care se face o astfel de gaură, se numește instrument de desen, este instalat pe un echipament special pentru trefilarea sârmei. Parametrii matriței influențează diametrul, secțiunea transversală și forma produsului finit.

Desenarea, dacă comparăm o astfel de operație tehnologică cu laminarea, face posibilă obținerea de produse cu un finisaj de suprafață mai ridicat și o precizie excepțională a parametrilor geometrici. Astfel de produse pot fi nu numai tipuri diferite sarma (electrotehnica, folosita pentru sudura, tricotat etc.), dar si profile profilate, tevi si tije de diferite diametre. Produsele obținute prin această tehnologie se disting și prin caracteristici mecanice mai bune, deoarece întărirea este îndepărtată din stratul său de suprafață în procesul de trefilare a metalului. În ceea ce privește producția de sârmă, metoda de trefilare poate fi folosită pentru a obține produse al căror diametru este în intervalul de la 1-2 microni până la 10 sau chiar mai mult milimetri.

Tehnologia de desenare este deja bine dezvoltată astăzi, pentru implementarea ei se folosesc modele moderne de mașini de desenat, care funcționează fără defecțiuni și permit desfășurarea procesului tehnologic cu o viteză de până la 60 de metri de produs finit pe secundă. Utilizarea unui astfel de echipament pentru desen, în plus, vă permite să oferiți o cantitate semnificativă de reducere a piesei de prelucrat.

Tehnologia de trefilare include mai multe etape.

  • Piesa de prelucrat inițială este supusă procedurii de gravare, pentru care se folosește o soluție de acid sulfuric încălzită la 50 de grade. De pe suprafața metalului care a fost supus unei astfel de proceduri, scara este îndepărtată cu ușurință, crescând astfel durata de viață a matrițelor mașinilor de desenat.
  • Pentru a crește plasticitatea piesei de prelucrat și pentru a aduce structura sa internă într-o stare cu granulație fină, se efectuează recoacerea preliminară a metalului.
  • Resturile soluției de decapare, care este destul de agresivă, sunt neutralizate, după care piesa de prelucrat este spălată.
  • Pentru ca capătul piesei de prelucrat să poată fi trecut în matriță, aceasta este ascuțită, pentru care se poate folosi un ciocan sau role de forjare.
  • După finalizarea tuturor operațiunilor pregătitoare, piesa de prelucrat este trecută prin matrițe de trefilare, unde se formează profilul și dimensiunile produsului finit.
  • Producția de sârmă este finalizată prin recoacere. După trasare, produsul este supus și unui număr de operații tehnologice suplimentare - tăierea în segmente de lungimea necesară, îndepărtarea capetelor, îndreptarea etc.

Caracteristicile procedurii

Orice sertar de sârmă cunoaște un astfel de dezavantaj al desenului ca un grad insuficient de mare de deformare a produsului finit. Acest lucru se explică prin faptul că, părăsind zona de prelucrare a mașinii de desenat, aceasta este deformată numai în măsura limitată de rezistența capătului piesei de prelucrat, căreia i se aplică forța corespunzătoare în timpul prelucrării.

Ca materie primă, care este supusă prelucrării la mașini de trefilare, sunt semifabricate metalice obținute prin turnare continuă, presare și laminare din oțeluri carbon și aliate, precum și aliaje neferoase. Procesul de tragere este cel mai dificil dacă aliajul de oțel este prelucrat. În astfel de cazuri, pentru desenul de înaltă calitate, este necesar să aduceți microstructura metalică în starea necesară. Pentru a obține structura internă optimă a oțelului s-a folosit anterior o operațiune tehnologică precum brevetarea. Această metodă de prelucrare a constat în faptul că oțelul a fost mai întâi încălzit la temperatura de austenitizare și apoi păstrat într-o topitură de plumb sau sare încălzită la o temperatură de aproximativ 500 °.

Nivelul modern de dezvoltare a industriei metalurgice, tehnologiile și echipamentele utilizate în aceasta pentru producția de metale și aliaje fac posibilă să nu se pregătească metalul pentru desen într-un mod atât de complicat și consumator de timp. O țagle de oțel care părăsește o topitorie modernă are deja o structură internă care este potrivită optim pentru tragere.

Tehnologia de desen în sine și echipamentul de desen au fost, de asemenea, îmbunătățite de-a lungul anilor. Drept urmare, un sertar de sârmă are astăzi posibilitatea de a folosi dispozitive moderne de desen, care fac posibilă obținerea de produse de înaltă calitate cu costuri minime de muncă. Calitatea și acuratețea prelucrărilor efectuate pe astfel de mașini de desenat specializate sunt asigurate nu numai de echiparea acestora cu unelte de lucru moderne, ci și de utilizarea unui sistem combinat de răcire în timpul funcționării lor, pentru care se utilizează aer și apă. Ieșit dintr-o astfel de mașină de desenat, produsul finit are nu numai calitatea și precizia cerute a parametrilor geometrici, ci și o microstructură optimă.

Ce echipament este folosit pentru tragerea metalelor

Echipamentul pe care sertarul de sârmă îl folosește în al lui activitate profesională, se numește tabără. Un element obligatoriu al echipamentului unei mașini de desenat specializată este un „vizor” - o tragere. Diametrul matriței trebuie, desigur, să fie întotdeauna mai mic decât dimensiunile secțiunii transversale ale piesei de prelucrat trase prin ea.

Până în prezent întreprinderile producătoare desen utilaje specializate două tipuri principale, care diferă unele de altele în proiectarea mecanismului de tragere. Deci, ei disting:

  • mașini în care produsul finit este înfășurat pe un tambur, care asigură o forță de tragere;
  • echipamente cu mișcare rectilinie a firului finit.

Pe dispozitivele de al doilea tip, în special, sunt trase țevi și alte produse, care nu necesită înfășurare pe bobine. Este vorba despre sârmă, precum și produse tubulare de diametru mic, care sunt produse în principal pe mașini echipate cu un mecanism de tambur. Astfel de mașini, în funcție de design, pot fi:

  • singur;
  • multiple, care lucrează cu sau fără alunecare, precum și cele care utilizează principiul contratensionării piesei de prelucrat.

Cel mai simplu design este o singură mașină de desen. Manipulând astfel de echipamente, sertarul de sârmă își realizează tragerea într-o singură trecere. Pe un dispozitiv de desen de tip multiplu, care funcționează într-o schemă continuă, formarea produsului finit se realizează în 2-3 treceri. Întreprinderile mari care produc sârmă la scară industrială pot fi echipate cu mai mult de o duzină de mașini de desenat de diferite capacități, care produc produse pentru diverse scopuri.

Corpul principal de lucru al oricărei mașini de desenat, așa cum s-a menționat mai sus, este o matriță, pentru fabricarea căreia sunt utilizate aliaje metal-ceramice dure - bor, molibden, carburi de titan, termocorundum etc. Caracteristicile distinctive ale unor astfel de materiale sunt duritatea crescută, rezistență excepțională la abraziune, precum și vâscozitate scăzută. În unele cazuri, când este necesară realizarea unui fir de oțel foarte subțire, matrița poate fi realizată din diamante industriale.

Matrița este instalată într-o cușcă de oțel rezistentă și ductilă. Aceasta este așa-numita tablă de desen. Datorită plasticității sale, un astfel de suport nu exercită o presiune semnificativă asupra matriței și, în același timp, reduce tensiunile de tracțiune care apar în el.

Pe întreprinderi moderne tragerea metalelor este adesea efectuată folosind matrițe prefabricate, care permit realizarea eficientă a unui astfel de proces chiar și în condiții de frecare hidrodinamică crescută. În plus, utilizarea unui astfel de instrument reduce consumul de energie și crește productivitatea echipamentului cu 20-30%.

Pregătirea semifabricatelor metalice

Sertar de sârmă folosind echipamente specializate, numai dacă poate obține un rezultat final de înaltă calitate dacă suprafața piesei de prelucrat este pregătită corespunzător. O astfel de pregătire constă în îndepărtarea calcarului, pentru care se pot folosi următoarele metode:

  • mecanic;
  • chimic;
  • electrochimic.

Mai simplă și mai rentabilă este metoda mecanică de detartrare, care este utilizată pentru semifabricate din oțel carbon. Atunci când se efectuează o astfel de curățare, piesa de prelucrat este pur și simplu îndoită în direcții diferite, iar apoi suprafața sa este tratată cu perii metalice.

Mai complexă și mai costisitoare este detartrarea chimică, pentru care se folosesc soluții de acid clorhidric sau sulfuric. Un specialist care efectuează o operație atât de complexă și destul de periculoasă trebuie să fie bine pregătit și să respecte cu strictețe toate regulile de siguranță pentru lucrul cu soluții agresive. O metodă de curățare chimică este indispensabilă dacă firul trebuie să fie realizat din semifabricate din inox și alte tipuri de oțeluri înalt aliate. Trebuie avut în vedere că imediat după efectuarea curățării chimice, suprafața piesei de prelucrat trebuie clătită bine cu apă caldă și apoi rece.

Trefilarea este un proces relativ simplu care include mai multe proceduri diferite.

1

Desenarea este înțeleasă ca un proces, care constă în tragerea piesei de prelucrat pe un echipament special printr-un orificiu conic. Piesa de prelucrat inițială poate fi cupru, oțel, aluminiu. Instrumentul în care este făcută gaura se numește matriță, iar gaura în sine, de configurația căreia depinde forma profilului realizat, se numește matriță.

Tehnica de desenare, în comparație cu rularea, asigură de multe ori o curățenie și o precizie mai mare a suprafeței sârmei, precum și diverse profile, bare, țevi. În plus, metalul tras se caracterizează printr-o modificare (în bine) a parametrilor mecanici, care se datorează întăririi (înlăturarea călirii prin muncă) produse terminate. Desenul este utilizat în mod activ la fabricarea de profile foarte precise, țevi de diferite diametre, fire cu o secțiune transversală de la 1-2 microni la 10 (și uneori mai mult) milimetri.

De asemenea, este de remarcat faptul că tehnologie moderna tragerea de sârmă garantează performanța excelentă a echipamentelor utilizate pentru producția de sârmă. Motoarele funcționează acum fără defecțiuni la viteze uriașe ale operațiunii (până la 60 de metri pe secundă) cu cantități mari de compresie a materialului sursă (de exemplu, semifabricate de cupru, oțel și așa mai departe).

Procesul de desenare include mai multe etape, care sunt prezentate mai jos:

  • gravarea materiei prime într-o soluție de acid sulfuric adusă la o temperatură de aproximativ 50 de grade (operația este necesară pentru a crește durata de viață a matricei prin îndepărtarea depunerilor de pe piesele de prelucrat);
  • recoacerea metalului (preliminara), realizata pentru cresterea caracteristicilor plastice ale metalului si asigurarea structurii sale cu granulatie fina;
  • neutralizarea unei soluții agresive de decapare și spălarea pieselor de prelucrat;
  • utilizarea unui ciocan sau a rolelor de forjare pentru a ascuți capetele materiilor prime metalice originale (aluminiu, cupru, semifabricate din oțel);
  • procesul de desen direct;
  • recoacerea.

În plus, sârma finită este supusă diferitelor operațiuni de prelucrare (tăierea produselor în segmente necesare pe lungime, îndreptare, îndepărtarea capetelor etc.).

2

Tehnologia de desenare, potrivit experților, are un singur dezavantaj semnificativ. Constă într-un mic indicator de deformare a firului. Acest lucru se datorează faptului că gradul de deformare este limitat de rezistența capătului de ieșire al piesei de prelucrat, căruia i se aplică forța de deformare corespunzătoare.

Materialul de pornire pentru procesul tehnologic descris sunt semifabricate turnate continuu, presate și laminate din metale neferoase, oțeluri aliate și carbon. Desenul de înaltă calitate este asigurat atunci când materia primă inițială are o anumită microstructură (de exemplu, sorbitol, dacă vorbim de sârmă din material din oțel).

Anterior, firul de oțel era de obicei brevetat. Această operațiune presupunea mai întâi încălzirea metalului la temperatura de austenitizare, iar apoi expunerea acestuia la o topitură de sare sau plumb (expunerea indicată a fost efectuată la o temperatură de aproximativ 500 de grade Celsius).

Tehnologia de fabricare a produselor din oțel și cupru astăzi nu implică implementarea unor astfel de acțiuni complexe. Structura dorită este garantată a fi obținută la părăsirea echipamentului de rulare. Dacă urmăriți un videoclip despre cum funcționează o mașină de trefilare continuă modernă de mare viteză, puteți vedea că este echipată cu un complex de răcire combinată (aer plus apă) a produselor. Acesta este sistemul care oferă posibilitatea obținerii microstructurii de sârmă de sârmă necesară.

3

Toate operațiunile tehnologice de tragere sunt efectuate pe mori speciale echipate cu o matriță - un „ochi” prin care este tras sârma. Diametrul acestuia din urmă este întotdeauna mai mare decât diametrul matriței. În funcție de designul mecanismului de tragere, morile de interes pentru noi sunt împărțite în două tipuri:

  • unități în care metalul este înfășurat pe un tambur;
  • mașini cu mișcarea metalului în linie dreaptă.

Cele doua mori sunt destinate fabricării de produse care nu trebuie asamblate în bobine (tevi, tije). Dar pe unitățile de cilindru, sunt produse exact sârmă și metal și secțiune transversală mică. În același timp, astfel de mori cu tobe sunt de diferite tipuri:

  • multiple (unele funcționează fără alunecare, altele cu alunecare);
  • singur;
  • multiplu, folosind principiul contratensiunii piesei de prelucrat.

Cea mai simplă mașină de trefilare de sârmă implică executarea unei operații tehnologice într-o singură trecere. Dar mai multe mori folosesc 2-3 treceri, desenul în sine în ele se realizează conform unei scheme continue. Magazine de calibrare moderne mari intreprinderi, de regulă, au una și jumătate până la două duzini de unități și mori de capacități diferite pentru fabricarea de cupru și alte produse din sârmă.

Matrițele de tragere pentru trefilarea morților descrise sunt de obicei realizate folosind tehnologia cermet din carburi de bor, termocorindon, molibden, titan, microlit, tantal, vanadiu și wolfram. Aceste aliaje se caracterizează prin rezistență excelentă la abraziune și duritate crescută, în plus față de duritatea scăzută.

Fiabilitatea ridicată a matriței este asigurată și de faptul că este plasată într-o cușcă de oțel foarte puternică și rezistentă, care nu comprimă matrița și, de asemenea, reduce tensiunile de tracțiune în timpul operației de tragere. De menționat separat că în cazurile în care o tijă de sârmă foarte subțire este realizată din oțel (până la 0,2 milimetri), matrițele sunt realizate din diamante tehnice.

Recent, a existat o tendință de a folosi matrițe prefabricate. Ele fac posibilă producerea de sârmă în condiții de frecare ridicată (hidrodinamică). Mai mult, matrița prefabricată garantează o reducere a consumului energie electrica să efectueze operațiuni tehnologice, crescând în același timp productivitatea morilor de trefilare cu 20-30 la sută.

4

Cu cât suprafața piesei de prelucrat este mai bine pregătită pentru desen, cu atât procesul va fi mai eficient și mai bun. În prezent, cântarul este îndepărtat din metal prin următoarele metode:

  • chimic;
  • mecanic;
  • electrochimic.

Cel mai adesea, curățarea mecanică este utilizată pentru semifabricate din oțel carbon. Are sens din punct de vedere economic. Această procedură este destul de simplă. În primul rând, firul dintre rolele designului special este îndoit periodic în planuri diferite. Și apoi curăță metalul cu perii de oțel.

Mai costisitoare sunt opțiunile chimice pentru detartrare. Acestea necesită utilizarea acidului clorhidric sau sulfuric. În plus, lucrul cu acești compuși este asociat cu un pericol crescut pentru specialiști. Prin urmare, întreprinderile încearcă să aplice un astfel de proces numai atunci când este necesar, permițând persoanelor care au urmat o pregătire specială (lecții video, literatură specială, examene de siguranță etc.) să efectueze operațiuni. Detartrarea chimică este indispensabilă atunci când firele inoxidabile și rezistente la acizi sunt folosite ca materie primă.

Curățarea electrochimică este o decapare de tip electrolitic. Este catodic și anodic, iar a doua metodă este recunoscută ca fiind mai eficientă și mai sigură. Cu acesta, piesa de curățat acționează ca anod, iar cuprul, fierul sau plumbul sunt catodul. Gravurarea catodică este mai periculoasă, deoarece în timpul acesteia se înregistrează evoluția activă a hidrogenului și detașarea slab controlată, ceea ce duce la formarea așa-numitei „fragibilitate gravată”.

După detartrarea cu substanțe chimice, piesa de prelucrat trebuie clătită bine. Acest lucru vă permite să scăpați de sărurile de fier, murdăria, nămolul, reziduurile elementelor de decapare și soluția acidă. Dacă clătirea nu se efectuează imediat după tratamentul chimic, toate aceste componente se vor usca. Adăugăm - spălarea se face mai întâi în apă fierbinte, iar apoi sub o presiune de aproximativ 700 Pa în apă rece.

5

Procesul de desen în producție sârmă de cupru bazat pe utilizarea semifabricatelor turnate. Mai întâi sunt topite și apoi laminate la cald. Acest proces determină apariția unei pelicule de oxizi pe sârmă. Pentru a o îndepărta, piesa de prelucrat este tratată cu acid diluat și numai după ce se efectuează acest desen.

De asemenea, producția de sârmă de cupru se realizează folosind tehnologia turnării submersibile. În acest caz, suprafața tijei este curată. În acest fel se realizează cele mai subțiri produse (aproximativ 10 micrometri). Dar atunci când modelați tipul submersibil, este necesar să alegeți compozițiile lubrifiante potrivite, care sunt de înaltă calitate și proprietăți speciale. Acestea includ următorii lubrifianți:

  • soluții complexe: agenți tensioactivi neionici, săruri (alcaline) ale uleiurilor grase sulfonate, aditivi alcalini;
  • emulsii: antispumă, compuși anionici, stabilizatori, esteri sintetici, formulări de uleiuri de hidrocarburi naturale și minerale grase;
  • substanțe sintetice: săruri (anorganice și organice), soluții de polimeri.

Procesul tehnologic include o serie de operații: pregătirea materialului sursă, tragere, tratament termic, acoperire și finisare. Materialul de pornire pentru producția de sârmă de oțel este sârma de sârmă cu un diametru de 5 până la 15 mm în bobine cu o greutate de până la 600 kg. Înainte de tragere, tija este supusă decaparii pentru a îndepărta depunerile de pe suprafață. Odată cu decaparea în soluții acide, de pe suprafața sârmei se îndepărtează și depunerile prin mijloace mecanice sau electrochimice. În producția de sârmă de înaltă rezistență din oțeluri ZOHGS, 50HF și alte tipuri, sârma de sârmă este brevetată. Brevetarea constă în încălzirea oțelului la temperatura stării monofazate a austenitei, înmuierea într-o soluție de sare la 450-550 0C și răcirea în aer. Structura sorbitolului obținută în urma brevetării îmbunătățește proprietățile mecanice ale tijei - crește caracteristicile de plasticitate și rezistență ale metalelor. Forțele de frecare în zona de contact dintre metal și canalul matriței de tragere sunt dăunătoare, împiedicând creșterea eficienței procesului. Pentru a reduce coeficientul de frecare, suprafața tijei este supusă la placare cu cupru, fosfatare, îngălbenire și calcar. Înainte de introducerea în mașina de desenat, bobinele de sârmă sunt mărite pe o mașină de sudură cap la cap. Înainte de sarcina de desen, capătul tijei este ascuțit pe mașini de ascuțit. Operația de ascuțire poate fi efectuată înainte de sarcina în fiecare matriță, dacă desenul se realizează prin mai multe matrițe.

Mai mult de 70% din sârmă este realizată din oțel cu conținut scăzut de carbon (0,15% C). Acesta este un fir de uz general, pentru linii aeriene, stuf, imprimare etc. Materialul de pornire pentru producția de sârmă cu un diametru de 0,8-10 mm din oțel cu conținut scăzut de carbon este o tijă de sârmă cu diametrul de 6-13 mm. Tija este decapată și trasă în funcție de diametrul sârmei la mașini simple sau multiple. În procesul de fabricare a sârmei subțiri, se asigură recoacere intermediară. Firul finit poate fi livrat consumatorilor recoacet sau nituit. Sârma de direcție rece este calibrată; imprimarea și cablul de sârmă este galvanizat.

Coarda, arcul și sârma pentru scule sunt fabricate din oțeluri cu carbon mediu și ridicat (0,5-1,2% C). Un conținut crescut de carbon face posibilă obținerea unei rezistențe ridicate la tracțiune (până la 30 MPa sau mai mult) ca urmare a călirii prin deformare fără tratament termic final. O caracteristică a producției de sârmă din oțeluri cu carbon mediu și ridicat este tratamentul termic final reglementat - călirea și revenirea sârmei cu proprietăți speciale (65G). Schema tehnologică de producere a sârmei din oțeluri aliate diferă și în operațiunile de tratament termic și unele operațiuni de asigurare a calității suprafeței sârmei. De exemplu, la fabricarea sârmei din oțel pentru scule P18, tija de sârmă este supusă recoacerii pentru a reduce caracteristicile de rezistență și pentru a crește ductilitatea. Suprafața firului finit este supusă șlefuirii sau lustruirii.

Procesul de tragere constă în tragerea unei piese de prelucrat cu secțiune transversală constantă 1 sub acțiunea unei forțe P printr-un canal al matriței care se înclină ușor. Dimensiunile ieșirii matriței sunt mai mici decât secțiunea piesei de prelucrat. Ca urmare a desenului, dimensiunile transversale ale produsului 3 scad, iar lungimea crește. Înainte de tragere, un capăt al piesei de prelucrat este ascuțit astfel încât acest capăt, sau așa cum se spune „captură”, pătrunde liber în canalul matriței și iese din partea opusă cu o cantitate suficientă pentru a fi capturat de dispozitivul de tragere.

După prindere, piesa de prelucrat este trasă cu forța P prin matriță și devine mai subțire și mai lungă. Forțele de reacție N apar în matriță, îndreptate de-a lungul normalei către generatoarea canalului, care comprimă metalul piesei de prelucrat. În același timp, piesa de prelucrat este supusă forțelor de frecare Г, îndreptate în direcția opusă direcției de tragere. După desenare, produsul capătă o precizie dimensională ridicată, o clasă înaltă de curățenie a suprafeței, proprietățile sale de rezistență cresc și, datorită deformării plastice la rece, ia dimensiunile și forma celei mai mici secțiuni a canalului matriței. Lungimea produselor poate ajunge la câțiva kilometri.

Bibliografie

1.Vladimirov V.M. Fabricarea de stampile, matrite si accesorii. M.: facultate, 1974

2. Lakhtin Yu. M., Leontieva V. N. Știința materialelor. - M .: Mashinostroenie, 1990.

3. Lakhtin Yu. M. Știința metalelor și tratamentul termic al metalelor. – M.: Metalurgie, 1993.

4. Știința materialelor și tehnologia metalelor. G. P. Fetisov, M. G. Karpman, V. N. Matyunin și alții; ed. G. P. Fetisova. - M .: Liceu, 2000

5. Metalurgie. A.P. Gulieev 1966.

6. Tehnologia metalelor și a altor materiale structurale. V.T. Zhadan