ЗАГОТОВКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ

Полезная модель относится к волочильному производству и может быть использована при производстве проволоки.
Известно, что для процесса волочения важным является захват заготовкой смазки. Улучшение захвата смазки приводит к снижению коэффициента трения, усилия волочения, уменьшению износа волок, повьппению качества готовой продукции.
Силы трения приводят к износу инструмента, налипанию металла на волочильный инструмент, ограничению скорости волочения из-за чрезмерного разогрева контактных поверхностей изделия и волоки.
Различные пути снижения коэффициента трения рассмотрены, например, в книге Г.Л.Колмогорова «Гидродинамическая смазка при обработке металла давлением, М., Металлургия, 1982.
Однако большинство известных способов снижения сил трения при волочении сложно реализовать на практике, при этом требуются значительные материальные затраты.
Известна заготовка для волочения по а. с. СССР №820962 кл. В 21 С 9/00, В 21 С 1/16, опубл. 25.04.81г., имеюшая микрорельеф на поверхности с высотой шероховатости RZ в интервале (0,006-0,02)d при шаге S, равном (0,007-0,015)d, где d диаметр катанки. Недостаток заготовки - нецелесообразность применения ее на практике. Волочение катанки, имеюшей параметры высоты микронеровностей от 33 мкм до 200 мкм, недопустимо, т.к. микровыступы с такой высотой будут быстро изнашивать волочильный инструмент.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является заготовка (катанка) с шероховатой поверхностью и улучшенной способностью к волочению по патенту № 54-14720 (Япония) кл. В 21 В 1/16, опубл. 16.06.81 г.
Известная катанка должна иметь высоту микронеровностей 3-10 мкм, предпочтительно 5-15 мкм, и среднюю величину шага неровностей 10-100 мкм, предпочтительно 20-30 мкм. Недостатком ее является отсутствие учета формы микровыступов, т.е. распределения материала по высоте шероховатого слоя, что имеет большое значение для захвата смазки.
Техническая задача предлагаемой полезной модели - снижение коэффициента трения, а, следовательно, усилия волочения и уменьшение энергозатрат за счет улучшения захвата смазки заготовки при волочении.
Для решения этой задачи заготовка для волочения, имеющая микрорельеф с заданными параметрами неровностей, характеризуется заданными значениями среднего отклонения профиля Ra, среднего шага неровностей S и дополнительно средней длиной сечения выступов „, на уровне средней линии; при этом заданные параметры микрорельефа поверхности заготовки под волочение определяют по зависимостям:
Ra  8-10-xd °;
где к, п - коэффициенты, зависящие от диаметра заготовки под волочение d, причем: при 5,5 мм  d  8,0 мм
к  1,,0; п  4,6x10-  6,5x10 при 8 мм  d  16 мм
к  2,,5; п  6,5x10 -ь 8,0х101
Все, вьппеперечисленные зависимости, получены в результате обработки опытных данных и являются эмпирическими. Размерность вычисляемых параметров Ra S, 1m - миллиметр. Параметры микрорельефа определяются на базовой длине L  0,8 мм.
На чертеже показана предлагаемая заготовка.
Сущность технического рещения заключается в том, что для захвата смазки заготовкой 1 при волочении необходим микрорельеф на ее поверхности с определенной формой, так как при одних и тех же Ra и S форма микропрофиля может быть различной. В связи с этим необходимо учитьтать распределение материала по высоте шероховатого слоя, это распределение характеризуется связью Ra и S, а также средней длиной сечения выступов 1т иа уровне средней линии. Кроме того, параметры микрорельефа поверхности зависят от диаметра заготовки под волочение: чем больше диаметр заготовки, тем меньше параметры микрорельефа.
Промьппленные испытания проводились на однократном волочильном стане при сухом волочении катанки и мелкого сорта диаметром 5,5-16 мм.
Некоторые параметры опытного волочения, при котором были достигнуты наилучшие результаты (наименьшие усилия волочения, наибольшие скорости), приведены в таблице. Погрешность при измерении параметров шероховатости поверхности заготовки не превышала 7%, при измерении усилия - 10%.
8  КаХк; (кf25
При промышленных испытаниях полезной модели в качестве заготовки использовали травленую известкованную катанку из низкоуглеродистой стали различных диаметров, смазкой служил порошок натрового мыла. Волочение проводили в твердосплавных волоках из сплава ВК8 с углом рабочей зоны 16°. Усилие волочения измеряли тензометрическим датчиком. Параметры микрорельефа определяли с помощью прибора для измерения шероховатости модели 201.
Было также проведено опытное волочение по известной технологии, когда параметры микрорельефа брали случайными из пределов Ra  5-15 мкм и S  20-30 мкм.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Сравнительный анализ параметров волочения, проведенного по опытной технологии, взятой в качестве ближайшего аналога, показал следующее: усилие волочения снизилось в среднем на 9-11%, износ волок уменьшился в 1,5 раза.
Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемой полезной модели для решения поставленной задачи и его преимзтцества перед известной технологией.
При реализации предлагаемой полезной модели сначала рассчитывают среднее отклонение профиля поверхности заготовки, предназначенной для волочения, затем средний шаг неровностей и среднее значение длины выступов на уровне средней линии, после чего получают заготовку, имеющую микрорельеф с параметрами, определенными ранее, и осуществляют волочение этой заготовки.
Пример конкретного вьшолнения
Из катанки диаметром 6,5 мм производят проволоку диаметром 2,4 мм. Волочение проводят по маршруту 6,60-5,03-4,74-3,73-3,06-2,43. Для устойчивого процесса волочения и получения проволоки с необходимым уровнем качества необходимо, чтобы исходная заготовка имела микрорельеф в параметрами:
Ra   (K)° Результаты вычислений дают:
Ка  ,  0,006мм;
S  0,006 X 1,7  0,0102 мм; 1т  б-10 X (1,7)° 0,0069 мм
S  RaX к;
Таким образом, для снижения коэффициента трения, усилия и улучшения других параметров волочения необходимо, чтобы катанка имела микрорельеф с параметрами
Ra  6 мкм, S  10,2 мкм, 1т  6,9 мкм.