Работа на волочильном стане

Приступая к работе на волочильном стане, рабочий должен осмотреть рабочее место, проверить исправность стана, размер и качество подлежащей волочению заготовки и настроить инструмент.

Настройка инструмента преследует цель получения изделий заданного размера, с хорошим качеством поверхности, достаточно прямых и, если это трубы, то без забоек.

Подобрать необходимого размера волоку и оправку для волочения труб, не имеющих разностенности, очень просто. Важно только, для экономии металла, обеспечить протяжку изделий с минусовыми допусками на диаметр и толщину стенки. Труднее подобрать инструмент, когда трубы разностенны, как это обычно бывает в действительности.

Если заготовка имеет разностенность, рабочий или наладчик должен умело воспользоваться существующими допусками на изделия и подобрать необходимый инструмент так, чтобы как можно меньше изделий пошло в брак. Делается это следующим образом. Пусть требуется протянуть медную трубную заготовку размером 26,4x2,0 мм на готовый размер 24x20 мм. По ГОСТ 617—64, допуск на наружный диаметр таких труб равен — 0,30 мм, а на толщину стенки ±0,20 мм. Таким образом, наружный диаметр готовых труб может изменяться в пределах от 23,70 до 24,0 мм, а толщина стенки — от 1,80 до 2,20 мм, т. е. иметь общую разностенность 0,40 мм. Что же касается разностенности заготовки, то предположим, что в результате обмера нескольких заготовок было установлено, что она достигает также 0,40 мм. Чтобы протянуть такую заготовку без брака по разностенности, необходимо в основу расчета размера инструмента положить допустимые диаметры готовых труб и удвоенную номинальную толщину стенки. В нашем примере это будут диаметры от 23,7 до 24,0 мм и удвоенная толщина стенки 2х2=4 мм. Чтобы найти диаметр оправки, достаточно из выбранного нами диаметра волоки вычесть удвоенную толщину стенки. Например, если взять волоку по нижнему допустимому размеру трубы 23,7 мм, то диаметр оправки должен быть равен 23,7—4,0=19,7 мм. Если же волоку взять по верхнему пределу, то диаметр оправки должен быть равен 24—4=20 мм. В табл. 45 приведено шесть примерных вариантов подбора волок и оправок, из которых I—IV варианты обеспечивают волочение годных труб, а V и VI варианты не обеспечивают, несмотря на то, что в последних вариантах применен инструмент первых вариантов, но в другой комбинации. Все дело в том, что в V и VI вариантах удвоенная толщина стенки оказалась равной соответственно 4,3 и 3,7 мм, вместо 4,0 мм, вследствие чего предельные толщины стенки оказались равными:

Видно, что трубы будут забракованы в одном случае по наибольшей толщине стенки (2,35 мм), а в другом — по наименьшей (1,65 мм).

На практике подобных таблиц не составляют — она приведена здесь для пояснения расчета. Ho, подбирая инструмент для волочения разностенных труб, важно помнить, что диаметр оправки должен быть равен разности между допустимым диаметром трубы и удвоенной номинальной толщиной стенки.

Из практики волочения труб известно, что разностенность заготовки уменьшается пропорционально обжатию трубы по стенке. Таким образом, разностенность заготовки может быть несколько выше допустимой разностенности готовых труб. Допустимая разностенность заготовки обычно задается технологом.

При волочении труб наготово, если изделия не выходят в меру по длине, необходимо заменить инструмент с таким расчетом, чтобы толщина стенки труб и наружный диаметр их уменьшились до нижних допустимых пределов, вследствие чего длина труб увеличивается.

Чтобы изделия в процессе волочения не искривлялись, необходимо волоку устанавливать строго перпендикулярно оси волочения. Иногда с той же целью применяют волоки с большой цилиндрической частью.

Для предупреждения образования забоек на трубах при работе на простых немеханизированных цепных станах необходимо оправку устанавливать так, чтобы ее рабочая часть, находящаяся на расстоянии 10—12 мм от конца, располагалась против цилиндрической части волоки. В начальный момент волочения необходимо болт с оправкой подавать в трубу до упора и держать так до тех пор, пока в процессе волочения не натянется болт; тогда забойки, как правило, не получается. Если на трубе уже имеется забойка, то последнюю необходимо ударом молотка смять так, чтобы оправка не могла войти в забойку, иначе труба при волочении оборвется.

Для досылки болта с оправкой в рабочее положение на волочильных станах новых конструкций делают специальные приспособления.

При волочении необходимо следить за тем, чтобы изделия выходили без царапин, вмятин и других дефектов.

Для достижения наибольшей производительности очень важно, чтобы волочение одной заготовки следовало за волочением другой без каких-либо перебоев. Чаще всего и наиболее резко производительность падает из-за обрывов труб, поэтому ликвидации обрывов каждый волочильщик должен уделять особое внимание.

Причин обрывов при волочении много. Ниже приводятся наиболее часто встречающиеся причины обрывов и способы их устранения.

Плохие отжиг, травление и промывка изделий. При недостаточно полном отжиге металл изделия остается наклепанным, малопластичным и поэтому непригодным к волочению. Оставшиеся на заготовке после травления и промывки окалина и раствор серной кислоты (купорос), а на дуралюминовых трубах — сажистый налет от плохо сгоревшей смазки повышают силы трения при волочении и этим способствуют увеличению числа обрывов. Для их устранения в таких случаях рекомендуется возвращать изделие для повторной обработки.

Превышение установленных допусков по толщине стенки у заготовки. Заготовка с толщиной стенки, большей, чем это предусмотрено, вызывает обрывы вследствие увеличения обжатий. Для устранения обрывов необходимо изменить калибровку, перенеся часть обжатия на другие проходы, или же добавить один лишний проход.

Попадание оправки в забойку, о чем говорилось выше.

Недоброкачественная и недостаточная смазка. При неудовлетворительной смазке усилие волочения возрастает настолько, что изделия обрываются. Для устранения обрывов необходимо приготовить чистую смазку и затем этой смазкой тщательно смазывать всю поверхность волочимых изделий.

Неправильная форма очка у волоки. Слишком большая цилиндрическая часть и неправильная форма конической части очка волоки повышают усилие волочения и, следовательно, способствуют увеличению числа обрывов. Особенно это сказывается при волочении тонкостенных труб. Обрывы устраняют подбором волоки с небольшой цилиндрической частью и прямой конической частью.

Неправильная установка оправки. Если оправка слишком далеко выдается из цилиндрической части волоки (более 10—12 мм), то повышается усилие трения об оправку, что приводит к обрыву труб.

Недоброкачественные захватки. Перебитые, пере-вальцованные, однобокие и с плечиками захватки часто служат причиной обрыва. Предупредить эти обрывы без изготовления новых захваток довольно трудно. Если на трубах захватки с плечиками и однобокие, в большинстве случаев ограничиваются их правкой на волочильном стане при помощи ручного молотка.

Чрезмерно большая скорость волочения может служить причиной обрывов в первый момент волочения, когда при включении в цепь тележки получается резкий рывок. Для устранения обрывов необходимо уменьшить скорость движения цепи, если позволяет конструкция стана, или же передать работу на менее быстроходный стан. Станы новейших конструкций для смягчения рывка снабжены устройствами, позволяющими плавно изменять скорость волочения от минимальной до рабочей.

Разностенность труб. При волочении разностенных труб напряжения, возникающие в поперечном сечении трубы, распределяются неравномерно: относительно более высокие растягивающие напряжения, а следовательно, и возможность разрывов возникают в месте наименьшей толщины стенки. У таких же труб, но с равномерной толщиной стенки напряжения в металле по окружности получаются одинаковыми и они меньше напряжений, возникающих в тонкой части разностенной трубы. Поэтому разностенные трубы обрываются чаще.

Для устранения обрывов при большом числе разностенных труб рекомендуется снизить обжатия, если вообще трубы после окончательной протяжки могут уложиться в допуски по толщине стенки.

Причин обрывов, как видим, много, причем они могут действовать как в отдельности, так и одновременно в любой комбинации одна с другой. Поэтому основным условием для предупреждения обрывов должна быть соответствующая подготовка к работе: осмотр и проверка качества и размеров заготовки, качества волочильного инструмента, подготовка смазки и т. п.