§ 6.5. Несовпадение осей канала и протягиваемого профиля

Часто ось волочильного канала заметно не совпадает с осью протягивамого профиля при входе или выходе его из деформационной зоны. Это происходит из-за неточной установки волоки в волокодержателе, а также из-за вибрации металла при входе в деформационную зону.

Чтобы обеспечить более равномерный износ круглой волоки, продольную ось профиля со стороны входа иногда заставляют описывать конус с небольшим углом при вершине. Это приводит к повышению степени неравномерности деформации, и как следствие, к росту сил и напряжений волочения.

Для уменьшения возможного несовпадения осей, надо при волочении профилей крупных размеров применять самоустанавливающиеся волокодержатели с направляющими втулками у входа.

Однако иногда несоосность целесообразна. Например, трубные заготовки иногда отличаются значитеьной разностенностью, при которой утоняемая часть стенки заготовки расположена по одной из образующих. Уменьшению такой разностенности может способствовать осаждение (безоправочное волочение) через волоку, наклонённую к оси трубной заготовки, чтобы утоняемая часть имела бы увеличенную контактную поверхность по сравнению с утолщенной. При таком положени, согласно теории пластичности, продольные напряжения в утолщённой части увеличатся, а окружные уменьшатся, а в утонённой – наоборот. Это приведёт к утонению утолщённой стенки заготовки трубы и утолщению утонённой, т.е. к меньшению расностенности.

§ 6.8. Противонатяжение

Противонатяжение Q, уменьшающее полное давление М_q протягиваемого металла на волоку, увеличивает полную силу волочения P_q, т.е. ту силу, которая действует на металл после его выхода из волоки. Сила M_q уменьшается при наложении противонатяжения любой величины. В то же время сила P_q и напряжение волочения начинают расти не при всяком противонатяжении, а лишь начиная с некоторого минимального его "критического" значения Q_кр, которое опредедяляет критическое значение напряжения противонатяжения σ_{q кр}, зависящего от основных условий процесса и особенно от предела упругости протягиваемого металла (рис.99).

Рис. 99. Влияние противонатяжения на силы Pq и Mq при волочении проволоки из латуни Л62 с различной предварительной деформацией: I – 46%, σ_qкр = 3,0 кГ/мм²;  II – 0%, σ_qкр = 0,6 кГ/мм²;  III – 56%, σ_qкр = 5,1 кГ/мм²;  IV – 20%, σ_qкр = 3,65 кГ/мм²;  V – 66%, σ_qкр = 7,6 кГ/мм²;  VI – 38%, σ_qкр = 3,85 кГ/мм²; а – D_н = 1,47 мм, D_к = 1,32 мм,  обжатие за переход 20%; б – D_н = 1,32 мм, D_к = 1,16 мм,  обжатие за переход 23%; в – D_н = 1,16 мм, D_к = 1,03 мм,  обжатие за переход 19%

Понятно, что :

1. Возникновение критических протиронатяжений и заметный рост силы P_q только с того момента, когда противонтяжение достигает значения Q_кр. Применять противонатяжение в пределах до Q_кр во всех случаях полезно, т.к. сила волочения практически не возрастает, но создаются условия для уменьшения износа волочильного канала (уменьшение давления на контактной поверхности и выдавливания смазки), сокращаются или ликвидируются зоны трёхосного сжатия.

2. Рост критических значений Q_кр и σ_qкр с повышением степени предварительной деформации и упрочнения σ_вн.

3. Спад нагрузки на волоку M_q при любой, даже небольшой величине противонатяжения. Этот спад при σ_q σ_qкр практически равен противонатяжению, а при σ_q > σ_qкр всегда меньше его. Величина спада может быть охарактеризована коэффициентом использования

противонатяжения   .   (6.3)

Противонатяжение в общем случае – фактор положитерьный, особенно если достаточно полно использовать его работу, как при многократном волочении, а также при плющении – волочении и в некоторых других процессах волочения.