ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ В ОБЛАСТИ
ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ 7
1.1 Особенности производства медной проволоки 7
1.2 Способы производства медной проволоки, инструмент и
оборудование 13
2. ПРОИЗВОДСТВО МЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО
СЕЧЕНИЯ 34
2.1 Характеристика обрабатываемого материала 34
2.2 Общая схема производства прямоугольной медной проволоки 39
2.3 Основное, вспомогательное оборудование и агрегаты. Инструмент 44
2.4 Схема напряженного состояния в зоне очага деформации.
Конфигурация рабочего канала волоки 55
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ПРОВОЛОКИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО
СЕЧЕНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ И ИХ АНАЛИЗ 61
3.1 Описание оборудования и методики испытания на растяжение 61
3.2 Формулы, используемые в расчетах 71
3.3 Результаты расчетов, графики, анализ полученных результатов 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 101
Наличие большого числа отличительных характеристик и доступность металла обуславливают широкое применение меди в разных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, медицине.
Техническая медь обладает высокой электропроводностью, что позволяет использовать её в электротехнике для изготовления различных проводов, кабелей, токопроводящих частей электротехнической аппаратуры, а также теплопроводностью, в результате чего медь - незаменимый материал различных теплообменников и холодильной аппаратуры. Она имеет высокую коррозионной стойкостью, хорошо обрабатывается давлением как в горячем, так и в холодном состояниях [1, 2].
Как отмечалось выше, медь может применяться в виде жилы при производстве кабелей. Жила может представлять собой проволоку или шину, полученные с помощью операций обработки давлением в совокупности с термическими операциями.
При волочении прямоугольной проволоки количество параметров деформации увеличивается, по сравнению с волочением проволоки круглого поперечного сечения. Для характеристики деформации при волочении прямоугольных профилей важны не только общие показатели вытяжки и относительного обжатия, но и показатели обжатий по каждой стороне, а также ряд других показателей [3].
По итогам патентно-литературного обзор, можно сделать вывод о том, что проблеме разработки новых видов оборудования и инструмента, а также новых технологических решений и их анализу уделяется большое внимание. Разработка новых режимов деформационной обработки, взаимное расположения оборудования и инструмента, различные виды термической обработки и другие составляющие направлены на улучшение процессов производства медной проволоки и шин, то есть основной целью является получение высококачественного изделия с требуемыми свойствами в соответствии с нормативными документами на данные изделия, что удается добиться благодаря совокупности факторов, перечисленных выше.
По результатам расчетов параметров деформации при волочении проволоки прямоугольного поперечного сечения, можно сказать, что практически все рассчитываемые параметры, в частности логарифмическая деформация, коэффициенты вытяжки, относительные сужения и т.д., имеют различие по двум кромкам. А именно: значения параметров деформации по ширине меньше значений по толщине, причем иногда эта разница достигает больших величин.
На основании проведенных опытов по растяжению образцов прямоугольного поперечного сечения холоднотянутой и отожженной меди установлено влияние формы образцов на показатели пластичности. Выявлено, что показатель относительного сужения после разрыва уменьшается с увеличением отношения ширины образца к его толщине. При изменении отношения ширины образца к его толщине относительное сужение по толщине превышает относительное сужение по ширине на 15...47 %. Таким образом, можно наблюдать факт снижения показателя пластичности при переходе от изготовления круглых профилей к профилям прямоугольного сечения, что придется учитывать при составлении маршрута волочения .
Геометрическими построениями с позиции стереометрии установлено, что волочение прямоугольных профилей осуществляется при наличии различных углов наклона образующей волоки. В углах прямоугольного профиля угол наклона образующей волоки оказывается заведомо выше углов наклона поверхностей инструмента, формирующих толщину и ширину. Показано, что при волочении одной из разновидностей прямоугольного сечения - квадратного, различия в углах могут составлять 1,36.1,41 раза, что следует учитывать при оптимизации конфигурации инструмента.
1. Мысик Р.К. Производство литых заготовок из деформируемых алюминиевых и медных сплавов: учебное пособие / Р.К. Мысик, Ю.Н. Логинов, А.В. Сулицин, С.В Брусницын. - Екатеринбург: УрФУ, 2011. - 414 с.
2. Иванова М.А. Закономерности изменения структуры и текстуры электротехнической медной проволоки в процессе ее получения: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.16.01 / М.А. Иванова. - Екатеринбург: УрФУ, 2014. - 168 с.
3. Рудской А.И. Волочение: Учебное пособие / А.И. Рудской, В.А. Лунев, О.П. Шаболдо. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. 126 с.
4. Первухин А.Е. Напряженное состояние заготовки по переходам волочения - моделирование с помощью системы «Рапид-2Э» / А.Е. Первухин // XVI международная научно-техническая Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых. Екатеринбург, 7-11 декабря 2015: сборник научных трудов. - Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2015. - Ч. 1. - С. 31-34.
5. Логинов Ю.Н. Влияние угла рабочей зоны волоки на напряженное состояние в очаге деформации при волочении меди / Ю.Н. Логинов // Цветные металлы. - 2010. №3. С. 94-97.
6. Логинов Ю.Н. Исследование относительного сужения кислородосодержащей медной проволоки по маршруту волочения / Ю.Н. Логинов, А.С. Осминин, Т.П. Копылова // Заготовительные производства в машиностроении. - 2012. №5. С. 29-32.
7. Шихов С.Е. Влияние свойств электротехнической меди на нагрузку двигателей стана грубо-среднего волочения / С.Е. Шихов // XVI международная научно-техническая Уральская школа-семинар металловедов- молодых ученых. Екатеринбург, 7-11 декабря 2015 : сборник научных трудов. - Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2015. - Ч.1. - С. 6163.
8. Логинов Ю.Н. Влияние скорости деформации на свойства электротехнической меди / Ю.Н. Логинов, С.Л. Демаков, А.Г. Илларионов, А.А. Попов // Металлы. - 2011. №2. С. 31.
9. Ерёмин А.В. Эффекты при скоростном волочении медной проволоки / А.В. Ерёмин // Уральская школа молодых металловедов :материалы XVIII Международной научно-технической Уральской школы- семинара металловедов - молодых ученых (Екатеринбург, 21-23 ноября 2017 г.). - Екатеринбург : УрФУ, 2017. - 728 с.
10. Логинов Ю.Н. Новый подход к методу обработки осесимметричной заготовки во вращающейся волоке / Ю.Н. Логинов // Инновации в материаловедении и металлургии: материалы IV Международной интерактивной научно-практической конференции. - Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2015. - С. 234-238.
11. Троицкий О.А. Электропластическое волочение и новые технологии создания облегченных проводов / О.А. Троицкий, В.И Сташенко, В. Г. Рыжков, В.П. Ляшенко, Е.Б. Кобыльская // Вопросы атомной науки и техники. - 2011. № 4. С. 111-117.
12. Нагорнов В.С. Исследование технологии волочения прямоугольных профилей в роликовой волоке со смещенными парами роликов / В.С. Нагорнов, Н.Т. Караев, С.М. Дмитриева, С.И. Пусеп, Н.П. Борискова, М.С. Титова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2013. Т. 13. № 1. С. 165-175.
13. Забурдаева Е.А. Особенности обработки медной проволоки прямоугольного сечения в условиях ЗАО «Уралкабель» / Е.А. Забурдаева, Ю.Н. Логинов, Т.П. Копылова // Научные труды VI отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ: сборник статей. В 2-х ч. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. - Ч. 1. - С. 28-28.
14. Пат. RU2352416, B21C1/00. Составная волока для волочения прямоугольных профилей / Арсентьева Н.С., Железняк Л.М., Мокеев В.К., Киселев П.В.; заявитель ОАО «Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов». Заявл. 07.05.2007; опубл. 20.04.2009. Бюл. №11. 11 с.
15. Пат. RU2252091, B21C1/00. Способ волочения заготовки круглого поперечного сечения / Логинов Ю.Н., Буркин С.П.; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный технический университет-УПИ». Заявл. 15.03.2004; опубл. 20.05.2005. Бюл. № 14. 9 с...