Процессы волочения металла: проволока, стержень, труба — принцип и виды

Процесс волочения

Волочение (drawing) — процесс формовки давлением: уменьшение поперечного сечения и удлинение заготовки. Отличается от экструзии/ковки тем, что использует растягивающую силу. Крупнoseчениевая заготовка проходит через матрицу с меньшим отверстием → пластическая деформация → уменьшение сечения, удлинение. Для проводов, стержней, труб.

Требования к волочению

• Материал с достаточной вязкостью для выдержки растяжения.
• Высокое предельное напряжение на растяжение.
• Стержень/проволока очищены от пыли/накипи (кислотное декапирование).
• Надежная смазка для снижения трения.

Виды волочения

Волочение проволоки (Wire Drawing)

Проволока — гибкий стержень малого сечения. Холодный процесс. Получение проволоки разных размеров в точных допусках. Уменьшение диаметра толстой проволоки прохождением через серию матриц с убывающим диаметром. Матрицы: ледебюритный чугун, вольфрамовый карбид, алмаз, инструментальные материалы. Макс. уменьшение площади за проход < 45%.

Волочение стержня (Rod Drawing)

Как проволока, но стержень жестче и крупнее. Тяжелое оборудование: проволоку можно намотать, стержень держат прямым. Заготовка в матрицу, тележка тянет → удлинение/уменьшение сечения. Затем стержень режут на отрезки.

Волочение труб (Tube Drawing)

Аналогично, но с мандрэлем (сердечником) для уменьшения толщины стенки и диаметра. Мандрэль с матрицей, заготовка тянут тележкой. Труба круглая или прямоугольная. Нужно несколько проходов.

Рабочий процесс (общий)

1. Горячекатаный стержень другими методами: ковка, экструзия, центробежная литье.
2. Заострение конца для входа в матрицу.
3. Очистка пыли/накипи — кислотное декапирование.
4. Покрытие смазкой: сернистый налет (сульфирование), медь (медь), фосфатирование (Mg/Fe фосфаты), известкование. Для высокопрочных — Cu/Sn. Масла/жиры — проволока; мыло — сухое волочение.
5. Прохождение через серию матриц до заданной формы. Матрица воспринимает напряжения → высокопрочные легированные стали (вольфрамовый карбид и др.).

Применение

• Проволока из меди, алюминия для электротехники.
• Скрепки, пружины витковые — продукты волочения проволоки.
• Мелкие стержни и трубы.
• Большие длины малого сечения.

Всё о волочении: принцип, виды (проволока, стержень, труба), работа, применение. Вопросы — в комментариях. Понравилось — делитесь. Подпишитесь. Спасибо!