Волочение проволоки и трубки


Фильеры применяемые для волочения проволоки в ювелирном производстве могут быть изготовлены из твёрдого сплава ВК-8 (вольфрам – кобальт) или из порошкового алмаза.

Алмазные фильеры имеют значительную стоимость, поэтому применяются ограничено, в основном на многопроходных волочильных станках. Волки изготовленные из сплава ВК-8 имеют достаточную твёрдость и износостойкость, поэтому нашли широкое применение как при ручном, так и при механическом способе.


Волочильный канал, как правило, состоит из следующих четырёх основных зон:
1-Смазачная воронка

2-Рабочая распушка

3-Калибрующий поясок

4-Выходная распушка

Смазочная воронка, имеет своей целью, обеспечить подачу смазки в рабочую распушку и устранить в тоже время возможность задирания задаваемой в волоку заготовки о края рабочего канала.

Рабочая распушка должна осуществить заданную деформацию, уменьшив наружные размеры заготовки.

Калибрующий поясок должен обеспечить заданную точность и однородность размеров протянутого металла. Все острые переходы между соседними зонами канала должны быть тщательно закруглены.

Твёрдосплавные фильеры изготавливаются из заготовок получаемых методом порошковой металлургии имеющих предварительное отверстие. Затем производится наиболее трудоёмкая операция - подгонка в размер и полировка зон волочильного канала.

Эта операция осуществляется на доводочном станке. Сквозь отверстие заготовки продевается пучок стальной проволоки, совершающий возвратно - поступательное движение при одновременном вращении заготовки. В зону трения добавляется алмазный порошок различной фракции и полировочная паста, вследствие этого размер волочильного канала увеличивается, все острые переходы между зонами канала сглаживаются, поверхности зон приобретают полированную поверхность.

В последнее время на рынке появились дешёвые волоки, произведенные из твёрдосплавных заготовок путём калибровки калибрующего пояска методом прожигания электродом на электроэрозионном станке. Эти волоки не имеют качественной полированной поверхности, не выдержанна точность размеров калибрующих поясков, на обработанных переходах между зонами волочильного канала. При работе с ними проволока деформируется не равномерно, возможны разрывы. Низкое качество поверхности заготовки, не точный калибрующий размер. Остерегайтесь некачественного инструмента!

Любой процесс волочения начинается с заострения конца заготовки заправляемого в фильеру. Для облегчения данной операции ЧП «ВТК» выпускает дополнительные «Шпицовочные ролики» к ручным вальцам ВР-52 и ВР-64.

Ролики имеют пазы квадратного сечения с уменьшением размеров. Заправляемый край заготовки прокатывается с уменьшением размера по длине, при этом конец утоньшается до размера меньшего необходимой фильеры. При этом можно избежать опиливания края, уменьшить потери при обработке драгоценных металлов.

Обзор конструкций волочильных станков.

Самый простой способ волочения- протягивать проволоку в ручную через фильерную доску закреплённую в тисках.  Как и поступают сегодня большинство ювелиров. Это довольно простой способ приемлем при небольших количествах . Но при больших объёмах все сталкиваются с недостатком места в помещении , с необходимостью перехвата проволоки клещами по середине, что может привести к образованию дефектов и обрывах на последующих операциях. Не говоря о больших физических усилиях при протяжке.


  Компания ВТК сегодня предлагает ряд простых станков для облегчения этого процесса, уменьшения физических затрат и увеличения производительности труда.


Обзор конструкции цайзингов


1.Назначение выпускаемых ЧП ВТК цайзингов сводится к калибровки и рихтовки различных видов цепей и различных форм трубчатого проката.


В производстве цепей данные операции выполняются на сколоточных прессах ( см.рис) с использованием дорогостоящей оснастки. В части рихтовки звеньев цепи цайзинги могут упростить эту операцию.

                                                                                                          Роликовый цайзинг

Рабочим органом являются две независимо регулируемые пары  роликов, образующих квадратный либо прямоугольный зазор. Поскольку пары  роликов независимо регулируемые, то регулируя одну пару  (уменьшая либо увеличивая зазор между роликами) мы добиваемся установки зазора прямоугольного сечения. Роликовый цайзинг используется для калибровки цепей типа бисмарк, картье, линк,  панцирь, мона, рембо и т.д. Для калибровки звеньев в двух одновременных направлениях и ликвидации дефекта скручивания.


Для калибровки звеньев, цепь размещается  между роликов, ролики подводятся  вертикально и горизонтально к поверхности цепи. Затем уменьшая зазор, протягиваем цепь сквозь ролики, уменьшая постепенно зазор между ними при каждой протяжки. При этом цепь сжимается в двух направлениях, одновременно звенья калибруются в одинаковый размер. Калибровка звеньев придает цепи товарный вид, сглаживая все неровности при вязке. Это необходимое условие для дальнейшей алмазной огранки цепи, достигается одинаковое сечение звеньев цепи.


Роликовый цайзинг на выходе оснащен устройством, убирающем дефект скручивания. Если вы возьмете цепь связанную ручным, либо машинным способом, в руку и позволите ей вертикально провиснуть, Вы увидите, что звенья цепи постепенно скручиваются в спираль, при этом на длине 55 см, звенья могут совершать несколько винтовых относительно оси. Это является дефектом изделия. Допускается винт на длине 55 см не более одной  спирали.Особенно этот дефект проявляется в цепях имеющих звенья скрученной формы: панцирь, рембо  и т.д. Дефект проявляется из-за неравномерности скручивания каждого звена цепи при вязке.Роликовый цайзинг имеет дополнительную пару роликов расположенных на выходе из калибрующих, способных устанавливаться под различным углом к калибрующим роликам и заставляющих цепь при калибровке принудительно выкручиваться в направление, обратном дефекту винта.  При этом винт цепи устраняется.Угол установки роликов, как правило, определяется опытным  путем при калибровке той или иной цепи. Степень устранения дефекта определяется визуально путем подвешивания участка цепи вертикально. При этом предварительно протягивается экспериментальный пол метровый образец цепи, а при подборе необходимого угла – остальное количество производимой партии.


Работа по калибровки цепи производится следующим образом:


  1. Предварительно устанавливают зазор между калибровочным и рихтовочным роликами.
  2. В конец цепи продевается проволока, для завода цепи в цайзинг.
  3. Цепь протягивается.
  4. Визуально оценивается степень калибровки и рихтовки звеньев.
  5. Зазор и угол поворота роликов корректируется.
  6. Цепь повторно протягивается.
  7. Вводятся дополнительные коррекции цепи по зазору и т.д.
  8. Окончательная калибровка и рихтовка звеньев осуществляется за несколько раз.
    Следует учесть, что необходимо устанавливать максимальную степень обжатия звеньев при калибровки и рихтовки. При небольшой степени обжатия первоначальный размер цепи может восстанавливаться внизу упругости звеньев. Второе назначение изделия калибровка и получение полого проката прямоугольного и квадратного сечения. В настоящее время в ювелирном производстве применяются различные способы получения  трубок. В основном это непрерывное литье и получение заготовки гибкой и аргоновой сваркой. Затем полученные заготовки подвергаются волочению на цепных волочильных станах совмещаемых с термической обработкой. Волочение тонкостенных трубок производится с внутренним наполнителем, предотвращающим деформацию трубок.


    В качестве наполнителя в различных технологиях используются сталь, алюминий, полимерные материалы. Трубки квадратного и прямоугольного сечения производятся путем волочения проката сквозь волоки круглого сечения, а на конечной операции для придания необходимой формы  через роликовый цайзинг, выполняющий функцию квадратной волоки. При этом волочение происходит как вручную, так и при установке его на волочильный стан. В дальнейшем, путем удаления наполнителя, получаются полые заготовки различного прямоугольного сечения, используемые в производстве ювелирных изделий: браслеты, колье, концевые для каучука, серьги и т.д. В процессе волочения полых заготовок на цайзинг могут устанавливаться, вместо гладких, ролики с рифлением и различными рисунками, которые передают отиск орнамента на протягиваемую заготовку. В настоящее время ЧП ВТК выпускает роликовые цайзинги двух типоразмеров:  максимальным разводом роликов 7 и 10 мм.


    Квадратный цайзинг


    Является упрощённым вариантом роликового цайзнга. Рабочим инструментом в нём являются не ролики, а пластины с заходными фасками, положение которых  изменяется винтом. Пластины образуют только изменяющийся квадратный зазор между собой.


    Тем не менее, квадратный цайзинг успешно калибрует якорные цепи, и за счёт трения о пластины производит первоначальное формирование граней. Зазор меняется от 0 до 15 мм.


    Квадратный цайзинг имеет небольшую стоимость и прост в работе.


    1.Ручной волочильный станок УВР-1



                                                                                  РИС. 2.

    Устройство станка показано на рис.2


    На станине 1 установлен сматывающий барабан 2, приёмный барабан 3, устройство заправки проволоки 4, устройство установки фильеры 5.Приёмный барабан приводится в движении рукояткой 6.


    Барабан 2 имеет регулируемый фрикцион для равномерного натяжения проволоки.


    Простая  конструкция позволяет компактно укладывать протягиваемую проволоку и за счёт рычага снижает усилие на рукоятке.



                                                                                                            РИС 3.

    Приёмный барабан имеет паз для заправки проволоки ,радиусную поверхность  R и коническую поверхность N  для сброса витков проволоки.


    1.Механический  волочильный станок МУВ-1




                                                                              РИС 4.

    Устройство электромеханической установки МУВ -1 аналогично ручной и показано на рис 4.В отличие от ручной установлен привод  6 приёмного барабана 3.,устройство установки фильеры 5 имеет ванночку для смазки проволоки при волочении. Включение станка производится выключателями 7. Для волочения тонкой проволоки (от 0,25 мм) станок может быть оснащён электронным регулятором оборотов с плавным пуском.


    Механический  волочильный станок СВ-6,СВ-6М,СВ-9,СВ-9М.


    В волочильных станках серии СВ  используется метод волочения со скольжением.


    Скорость проволоки на 2-4% ниже окружной скорости ведущих барабанов. Это даёт возможность использовать большое количество волок одновременно.




    Конструкция станка показана на рис 5.  


    Станок состоит из станины поз. 1, на которой располагаются набор паразитных шкивов поз. 2, приводной шкив поз 3.,приёмный барабан  с фрикционной регулировкой натяжения проволоки 5.,емкость для сбора СОЖ .поз 13 ,блок установки фильер поз. 8.  


    На блоке установки фильер расположен брусок для запиловки проволоки 10, упор для заправки в фильеру 11, устройство для зажима проволоки при спайке горелкой 12.С левой стороны на кронштейне крепится механизм смотки поз.4 с расположенными  на нем микро выключателями системы аварийной остановки( для моделей СВ-6М и СВ-9М)


    Технические характеристики  
                                                                                                      СВ-6                                 СВ-6М                      СВ-9                       СВ-9М

    Макс.диаметр исходного материала, мм                       2.5                                     2.5                            2.5                         2.5


    Минимальный диаметр после волочения, мм             0,2                                    0,2                              0,2                         0,2


    Кол-во одновременно работающих фильер, шт.          0,6                                     0,6                            0,6                          0,6


    Система подачи СОЖ                                                          ЕСТЬ                                  ЕСТЬ                       ЕСТЬ                      ЕСТЬ


    Мощность насоса, кВт                                                         0,37                                    0,37                        0,37                        0,37



    Питание, В                                                                                380                                    220                         380                        220


    Мощность привода, кВт                                                        2,2                                      2,2                           2,2                         2,2


    Скорость протяжки м/мин                                                   50                                      50                             66                         66


    Производительность насоса , л\час                                    2400                                2400                          2400                     2400

     Объём бака СОЖ, л                                                                15                                      15                              15                           15

    Плавный запуск                                                                        нет                                    есть                           нет                         есть

    Управление педалью                                                               опция                               опция                       опция                    опция

    Автоматическая остановка при обрыве                             нет                                      нет                             нет                         есть

    Защита при запутывании                                                       нет                                      есть                            нет                         есть

    Применение в данных станках системы подачи СОЖ  позволяет перейти к высоким скоростям волочения , значительно увеличив производительность.На станках данной конструкции можно проводить волочение драгоценных, цветных металлов, стали и пр. Станки очень компактны по конструкции, не занимают много места.

    Cтанки для волочения трубки

    Ручная установка для получения полых изделий

    Устройство выпускается в двух вариантах исполнения:

    а) для ручной протяжки с рукояткой РУПИ-1 ;

    б) для механической протяжки с электроприводом МУПИ-1.



    Установка для получения полых изделий (в дальнейшем «устройство») предназначено для изготовления полых изделий различной конфигурации путем протяжки ленты сквозь фильеру и одновременной намотки полученного профиля на ригель.

    Данным способом могут быть получены полые профили для производства различных ювелирных изделий: серьги, браслеты цепи и др.

    Устройство ручной протяжки показано на рис.1.

    Устройство состоит из основания 1, на которой  размещены:

    - стойка 2 крепления ригеля 13 с помощью центра 16;

    - рукоятка 3 привода ригеля;

    - направляющие с измерительными линейками 4;

    По направляющим перемещается подвижная платформа со стойками 6, на которые посредством пальцев 7 устанавливается рамка 8.

    По направляющим рамки перемещается каретка 9. Плавность хода обеспечивают специальные линейные подшипники.

    При намотке изделия каретка вместе с обоймой 11 в сборе с фильерой и направляющей 12 плавно передвигается вдоль оси ригеля.

    Устройство имеет различные регулировки для качественной намотки изделий:

    - угла наклона рамки с кареткой по отношению к ригелю( обеспечивается винтами 15,изменяющие угол наклона рамки)

    - угла наклона кронштейна 10 каретки 9 (обеспечивается четырьмя винтами расположенными на каретке 9.Два из них 18 регулировочные, два- стопорные 17.); 

    - расстояния положения рамки с кареткой относительно ригеля (винты поз.5);

    - шесть положений рамки с кареткой по высоте( положением штифтов7).

    Технические характеристики 

                                                                               РУПИ-1                                    МУПИ-1

    Скорость протяжки, м/мин                                                                          0-20


    Радиус рукоятки                                            270 мм                                     


    Питание, В                                                                                                          В


    Потребляемая мощность, кВт                                                                      0,37


    Габаритные размеры не более, мм            500х400х210                        765х360х535


    Масса нетто ( без ригеля) не более, кг       35                                           58


    Масса брутто ( без ригеля) не более, кг     40                                           65


        
        Станок  волочильный цепной СВЦ-4, СВЦ-6. 

    Cтанок выпускается в двух исполнениях: СВЦ-4 с длинной волочения 3,5 м,СВЦ-6 с длинной волочения 3,5 м.

    Станок волочильный цепной используется для волочения профилей из чёрных, цветных и драгоценных металлов с целью уменьшения сечения исходного материала в виде прутков , труб различного сечения . Материал протягивается сквозь фильеру или цайзинг, в результате чего достигается получение профилей с точными размерами сечения и гладкой поверхностью, а после многократного протягивания – получение очень малых размеров сечения материала. Возможно, волочение тонкостенных труб совместно с наполнителем, предотвращающим деформацию профиля.




    Устройство станка  показано на Рис. 1, Рис. 2, Рис. 3.

    Станок состоит из тумбы электро-шкафа поз. 1, с расположенным в нем электрооборудованием станка, опоры поз. 2, тумба электропривода поз. 3.

    К тумбе электропривода закреплён планетарный мотор-редуктор главного

    привода поз. 4 и двигатель быстрого подвода тележки поз. 5.

     Вторая ременная передача поз. 7. Редуктор связан с приводной цепной передачей поз.8 посредством  ременной передачи поз. 6

    К тумбам закреплены направляющие поз. 9 ,по которым передвигается тележка

    поз. 10. и. конечный выключатель поз. 13  К тумбе электро-шкафа поз. 1 крепится стол поз. 11 для установки фасонных фильер, либо револьверная головка под волоки круглого сечения. На тумбе электро-шкафа расположен пульт управление поз. 12

      На данных станках можно путём волочения получать полые и цельные заготовки различного сечения из драгоценных, цветных и чёрных металлов. Для тонкостенных труб волочение происходит совместно с помещённых внутрь наполнителей, как из металлов, так и из пластиков. Наполнители удаляются химическим или иным способом после конечной деформации деталей.

    Технические характеристики 

                                                                                       СВЦ-4                                             СВЦ-6


    Длина протягиваемого профиля, мм               3500                                               5500


    Питание, В                                                                220                                                 220


    Мощность главного привода, кВт                      2,5                                                   2,5


    Мощность привода ускоренного подвода       0,37                                                 0,37


    тележки, кВт


    Рабочая скорость тележки м/мин   max          30                                                       30


    Управление педалью                                              есть                                                    есть


    Габаритные размеры, мм


    Длина                                                                         4507                                                  6507


    Ширина                                                                     800                                                      800


    Высота                                                                       1254                                                    1254


    Масса нетто, кг                                                         440                                                      580


    Масса брутто, кг                                                       470                                                      610

    На данном оборудование производят волочение профилей из замкнутого профиля,  полученных методом непрерывного литья или электросваркой.

    Автомат сварки труб

    Автомат имеет ряд приводных роликов, на которых формируется труба из заготовке в
    виде полосы .  Автоматически труба сваривается электродуговой сваркой в среде аргона. В последующем труба волочиться на установке СВЦ . Из круглого сечения при использование фасонных волок получают квадратное, прямоугольное и пр. виды сечений.






    С ув. директор ЧП «ВТК», Бутузов Ю.Э.