Смазка при волочении

06.10.2019

Назначение смазки заключается в уменьшении силы трения между изделием и инструментом и предохранении их от взаимного истирания и порчи. Смазка, располагаясь непрерывной прослойкой между трущимися поверхностями, облегчает скольжение одной поверхности по другой и таким образом уменьшает усилие волочения. Снижение сил трения позволяет увеличить обжатия при волочении, удлиняет срок службы инструмента и способствует получению изделия с более точными размерами и чистой поверхностью. В ряде случаев роль смазки заключается в охлаждении инструмента.

Смазка должна достаточно легко наноситься на изделия и хорошо приставать к трущимся поверхностям. Лучшими смазками являются растительные масла: сурепное, льняное и касторовое, но вследствие дороговизны этих масел для волочения труб и прутков из цветных металлов применяют всевозможные жировые эмульсии, минеральные масла и пр.

Влияние разных смазок на коэффициент трения, а следовательно, и на усилие волочения весьма различно. Одни смазки, например олеиновая кислота и зеленое мыло, снижают коэффициент трения меди по стали с 0,36 до 0,06—0,09, а другие, например, керосин и раствор соды в воде, — только до 0,26—0,27 (табл. 37).

В качестве технологической смазки при волочении большинства труб из меди и ее сплавов до недавнего времени применялась главным образом мыльная эмульсия. В настоящее время, в связи с разработкой более эффективных смазок область применения мыльных эмульсий сокращается. Тем не менее эти эмульсии находят достаточно широкое применение, преимущественно при волочении мелких изделий и там, где. требуются небольшие деформации.

В состав мыльных эмульсий входят: хозяйственное мыло, машинное или растительное масло, олеиновая кислота и кальцинированная сода. Основной качественный показатель мыльных эмульсий — содержание в них жирных кислот (%). В зависимости от условий волочения принимают ту или иную жирность эмульсии: чем меньше размеры изделия и чем выше требования к качеству их поверхности, тем больше содержание жирных кислот в эмульсии. В практике приняты следующие содержания жирных кислот при волочении, %:

В качестве примера ниже дана рецептура приготовления эмульсии с содержанием жирных кислот не менее 0,8%. На 2000 л эмульсии в бак закладывают, кг:
Смазка при волочении

В случае применения мыла с содержанием 60% жирных кислот количество его уменьшают до 12 кг.

Эмульсии приготовляют в центральной эмульсоварке, откуда их в горячем состоянии (40—50° С) по трубам подают к волочильным станам. Для смазывания наружной поверхности труб рядом с волоками устанавливают трубчатые кольца, соединенные с эмульсопроводом гибкими шлангами. На внутренней поверхности колец расположены радиальные отверстия, из которых во время волочения выбрасываются на наружную поверхность трубы струи эмульсии. Для смазывания внутренней поверхности труб эмульсия поступает в зону волочения по полому волочильному болту. Благодаря специальному устройству эта система смазывания действует только во время волочения, по окончании которого автоматически выключается.

Существует другой способ смазывания, заключающийся в поштучном погружении труб в «корыта» — баки, устанавливаемые около станов и заполняемые эмульсией из эмульсопровода. Такой способ смазывания применяется преимущественно при волочении мелких труб.

Отработанная эмульсия от волочильных станов возвращается по трубам в эмульсоварку для обновления или полной замены.

Иногда применяют смазывание не поштучное, а партиями, когда в бак с эмульсией погружают пакет труб. В этом случае извлеченные из бака трубы, после стекания с них излишков эмульсии, передают на волочение.

Достоинство эмульсии заключается в том, что она довольно быстро и хорошо смазывает поверхности труб, вместе с тем она имеет существенный недостаток — при поштучном смазывании загрязняет рабочие места у станов и разъедает руки рабочих (последнее возможно при сильнощелочной эмульсии).

При волочении медных труб в бухтах на барабанах типа BCT 1/1000 и BCT 1/1500 применяют смазки двух составов. Для смазывания внутренней поверхности труб рекомендуется касторовое или компрессорное масло T (КС-19) с добавлением 5% олеиновой кислоты. Практически же применяют смесь касторового и компрессорного масел, взятых в пропорции 1:1. Эту смазку впрыскивают внутрь трубы инжектором, работающим от воздушной сети (давлением 2—7 ат). Количество смазки, подаваемое за один прием, регулируется дозатором и составляет 15—40 см3 на станах BCT 1/1000 и 50— 100 см3 на станах BCT 1/1500.

Для смазывания наружной поверхности труб применяется смесь компрессорного масла (95%) и олеиновой кислоты (5%). Смазка поступает на трубу из форсунок, расположенных по окружности в волокодержателе. Подача смазки в зону волочения начинается автоматически с захватом трубы клещами. Также автоматически прекращается подача смазки по выходе конца трубы из волоки и при ее обрыве.

К числу новых весьма эффективных смазок, которые находят все возрастающее применение, относятся эмульсии КС (касторовый соапсто к) и оксалатное покрытие.

Смазка KC, разработанная Лесотехнической академией, получается на основе отходов целлюлозно-бумажного и масло-жирового производства, а также производства синтетических жирных кислот. По внешнему виду смазка КС — прозрачная жидкость цвета олифы или машинного масла и такой же, как у последних, вязкости; ее жирность до 97%. Для получения волочильной эмульсии препарат КС разводят водой при температуре 45—50° С до жирности 3—5% с последующим добавлением щелочи (0,1—0,11% КОН). После полного растворения соапстока, что достигается интенсивным перемешиванием эмульсии и подъема ее температуры до 70—80° С, эмульсия считается готовой к употреблению.

Изделия смазывают приготовленной эмульсией КС не поштучно, а партиями, для чего пакет труб или прутков на тросе опускают в бак с эмульсией. После выдержки в баке в течение 3—4 мин с периодическим покачиванием пакет выгружают на наклонный стол для полного стенания излишков эмульсии. Смазанные таким образом изделия подают на волочильный стан, где их обрабатывают обычно без применения какой-ли бо другой смазки. Только при волочении труб больших диаметров на 75-Т стане, с целью уменьшения усилия волочения дополнительно применяют смазку СП-3 [9,5—10.5% (по массе) олеиновой кислоты, 5,5—6,5% триэтаноламина и остальное трансформаторное масло]. При пятом волочении труб МНЖ5-1 дополнительной смазкой служит мыльная эмульсия.

Смазка, приготовленная на основе эмульсии КС, по сравнению с мыльными эмульсиями имеет ряд существенных преимуществ. Она позволяет осуществлять 3—5 проходов изделий при однократном смазывании партии труб, уменьшает обрывность труб при волочении, благодаря чему могут быть увеличены обжатия и, следовательно, уменьшено число проходов, существенно повышает стойкость инструмента, особенно при волочении труднообрабатываемых сплавов (МНЖ5-1, мельхиор и т.п.). При работе с этой смазкой облегчается труд волочильщиков; улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, благодаря чему исключается возможность профессиональных заболеваний и повышается культура производства.

К недостаткам смазки КС следует отнести образование на изделиях после отжига и травления темноватого налета, который затрудняет приемку готовых изделий.

Изделия после нанесения на них смазки КС необходимо без задержек направлять на волочение. При длительном пребывании в цехе изделия покрываются пылью, которая прочно прилипает к ним и в процессе волочения оставляет на изделиях и инструменте риски.

Весьма эффективный способ смазывания заключается в применении оксалатного покрытия в качестве подсмазочного слоя при волочении никелевых труб

Окса латы — это соли щавелевой кислоты, в данном случае — щавелевокислое закисное железо, представляющее собой желтый кристаллический порошок.

Процесс оксалатирования состоит из растворения металла трубы и одновременного отложения на нем оксалата железа, которое прочно удерживается на поверхности трубы в процессе волочения. Ho такое покрытие используется при волочении только в сочетании с применением мыльного раствора или эмульсии. В мыльном растворе на чрезвычайно развитой поверхности оксалатного покрытия образуется пленка, которая, собственно, и служит весьма эффективной смазкой.

Для подготовки труб к волочению с оксалатным покрытием выполняют следующие операции:

1. Обезжиривают поверхности труб в горячем (30—50° С) щелочном растворе в течение 50— 60 мин. Состав ванны: 25—30 г/л тринатрийфосфата; 15—20 г/л кальцинированной соды; 25 г/л каустической соды; остальное — вода, общая щелочность— 6—10%.

2. Наносят на трубы оксалатное покрытие в горячем (60—70° С) растворе состава: 24 г/л щавелевой кислоты; 12 г/л щавелевокислого железа; 6 г/л калия двухромовокислого, остальное — вода. Трубы погружают в оксалатный раствор и выдерживают в нем 30 мин. Для удаления излишков оксалатного раствора трубы несколько раз погружают в ванну с проточной холод ной водой. Промытые трубы сушат воздухом, подаваемым вентилятором. Слой оксалатного железа на поверхности никелевых труб должен быть сплошным и иметь серо-зеленый цвет.

3. Омыливают трубы в мыльном растворе (12—18% жирных кислот, температура 40—50° С) в течение 2—3 мин. При омыливании пакет труб необходимо 1—2 раза извлекать из раствора и вновь погружать в него. Омыленные трубы подсушивают воздухом до полного удаления влаги.

Трубы с омыленным оксалатным покрытием должны иметь желтоватый цвет, а при смачивании водой и растирании должны омыливаться.

Подготовленные таким образом никелевые трубы поступают на волочение, где их обрабатывают без применения каких-либо других смазок. Оксалатное покрытие допускает, без его возобновления, до 5—6 проходов и имеет те же достоинства, что и смазка КС.

Для удаления с труб оксалатного покрытия, что необходимо делать перед отжигами, трубы сначала обезжиривают, а затем протравливают. Обезжиривание производят по приведенному в п. 1 режиму, а для травления применяют 18—23%-ный раствор серной кислоты, нагретый до 40—50° С. После 3—5 мин травления трубы промывают в холодной, а затем в горячей воде.

При волочении на стержнях мелких никелевых трубок (диам. 5—6 мм и меньше) смазкой служит мыльная эмульсия жирностью 1,7%.

В качестве смазки при волочении сварных никелевых трубок применяют медицинское вазелиновое масло. Оно легко наносится на поверхность трубок, а по окончании волочения наготово хорошо удаляется растворителями: бензином, этилацетатом, трихлорэтиленом и т. п.

Для волочения труб, профилей и прутков из алюминия и его сплавов в качестве смазки применяют цилиндровые масла, вапор Т. Из-за значительной вязкости применение централизованной смазки весьма затруднительно.

При смазке машинным или цилиндровым маслом рабочий перед волочением смазывает при помощи помазка внутреннюю поверхность труб, а наружную поверхность труб смазывает в процессе волочения.

Прутки из меди и латуней (Л63, ЛС591 и т. п.) обрабатывают с обычной мыльной эмульсией (~ до 1,5% жирных кислот). При отработке же прутков сплава ЛС59-1 диаметром до 14 мм на волочильных барабанах применяют машинное масло. Прутки из труднообрабатываемых сплавов протягивают со смазками, приведенными в табл. 38.

При волочении прутков из никеля, монель-металла и бериллиевой бронзы, помимо указанных в табл. 38 смазок, применяется в качестве подсмазочного слоя 8— 12%-ный раствор столярного клея. После смазки прутков указанным раствором и сушки в печи при 60—90° С на прутках образуется плотный слой клея. Затем прутки протягивают с применением жидких смазок. По окончании волочения клей с прутков смывают горячей водой, или же он сгорает при отжиге.

Во избежание порчи изделий применяемые при волочении смазки должны быть чистыми и без посторонних твердых частиц. Волочильщики обязаны следить за тем, чтобы в смазку не попадал песок, металлические опилки после резки изделий на пилах и т. п.

Состав эмульсий следует ежедневно контролировать в заводской лаборатории и в случае необходимости обновлять или же заменять.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна