Технология и оснастка для производства медной проволоки круглого сечения

1.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«МИРЭА – Российский технологический университет»
РТУ МИРЭА
Физико-технологический институт
Кафедра информационных технологий в машино- и приборостроении
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ
РАБОТА
на тему:
«Технология и оснастка для производства медной проволоки
круглого сечения»
Студент: Леонов С.А.
Руководитель: Минин А.В.
Москва
2019

2. Металлы для проволок

Металл
Удельная
проводимость
(Ом/м)
Предел
прочности
(МПА)
Температура
плавления(С)
Медь
58 100 000
250-450
1084
Серебро
62 500 000
160-200
962
Алюминий
37 000 000
200-500
660
Сталь
7 690 000
300-900
1300
2

3. Марки меди и марки изделий из неё

Марка
меди
Содерж
ание
меди,
%
М00
М0
М0б
М1
М1р
М2
М2р
М3
М3р
М4
99,99
99,95
99,97
99,90
99,90
99,70
99,70
99,50
99,50
99,00
В отечественной практике медная катанка имеет следующие марки:
КМ – катанка медная
КМб – катанка медная безкислородная
КМор – катанка медная, полученная методом непрерывного литья и прокатки из
рафинированных (очищенных от примесей) отходов меди и лома меди.
Некоторые марки медной проволоки используемые для производства кабеля:
МТ – медная твёрдая 0,020-16мм
ММ – медная мягкая 0,020-16мм
МС – медная для воздушных линий связи 2-4мм
МТБ – медная твердая из безкислородной меди 0,020-16мм
ММТБ – медная мягкая из бескислородной меди0,020-16мм
3

4. Сфера и область применения медной проволоки

Сфера применения:
Строительство,
электроэнергетика,
авто- и авиастроение,
Медный сортовой прокат находит
применение в электротехнике,
криогенном оборудовании,
трансформаторных подстанциях, а так же
ее используют как обмотку двигателей.
Основные области применения :
- гальваника - в случае необходимости
покрытия поверхности изделий небольших
объемов, используют медную проволоку;
- строительство - применяют при декоративной
облицовке, оштукатуривании, или как материал
для армирования, экранирования;
- сварка - сваривают тонколистовой металл;
- легкая промышленность - используют для
каркаса при пошиве мягких игрушек, также,
изготавливают поделки ручной работы;
- бижутерия - ювелиры используют для
изготовления украшений, ювелирных изделий;
4

5. История технологии волочения

От древности
Пример волочильной доски.
Дерево, металл.
Производство проволоки, схема.
В 1888 –в Европе появились машины
многократного волочения
В России бурное развитие волочильного
производства приходится на 30-е годы XX века.
Первая волочильная машина. Германия
1390 г. энергия движущейся воды была
использована для осуществления
качельного способа волочения.
В Англии она появилась в 1564 г
5

6.

К современности
Многониточная волочильная машина
Волочильный цех
6

7.

Виды волочения медной проволоки
Для снижения трения при протягивании заготовки через волоку применяют
специальные смазки и различные покрытия, которые оберегают поверхность
металла от задира волочильным инструментом.
Используют такие смазочные материалы как: порошковые смеси, пластичные
смазки, минеральные масла без присадок и с присадками, растворы мыл, масляные
эмульсии. Смазки при волочении должны обеспечивать высокую износостойкость
инструмента и требуемое качество поверхности продукции, а при высоких
скоростях волочения − эффективное охлаждение инструмента.
СОЖ, которые используются при волочении медной проволоки, должны обладать
высокими антикоррозионными свойствами по отношению к меди, обеспечивать
быстрое оседание шлама в эмульсии.
7

8. Волочильные станы.

Волочильные станы бывают цепного типа, и барабанного.
Цепной тип имеет реечную передачу, или же цепной привод, по
которым движется каретка, с протягиваемой заготовкой.
Цепной тип волочильного стана.
1-заготовка, 2-волока, 3-проволока, 4клещи, 5-каретка, 6-трак.
8

9.

Барабанные станы
Барабанные станы бывают однократными и
многократными.
Однократные станы используются когда для получения
продукции хватит прохода через одну волоку.
Схема однократного волочения.
1-размоточное устройство, 2-заготовка, 3-волока,
4-готовая проволока, 5-тянущий барабан,
6-редуктор, 7-электродвигатель.
Однократный стан.
9

10.

Многократные станы позволяют протягивать металл
через несколько волок и в несколько ручьёв.
Многократный волочильный стан.
16-ти ручьевая волочильная машина
10

11.

Технологический процесс волочения
11

12. Волочильный инструмент

Процесс прохождения заготовки через волоку
1-входная зона, 2-смазочная зона, 3-рабочая зона,
4-калибрующая зона, 5-выходная зона, 6-волока,
7-обойма.
12

13.

Профили монолитных волок
а) Конический
б) Радиальный
в) Выпуклый
13

14.

Роликовые волоки
14

15.

Результаты маршрута волочения
2,1 1,78 1,66 1,48 1,32 1,17 1,05 0,93 0,83 0,74 0,65
№
1
2
3
4
5
6
7
Показате Заготов
ли
ка
Диаметр
2,1
проволок
и мм
Единично
е обжатие
%
Вытяжка
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1,78
1,66
1,48
1,32
1,17
1,05
0,93
0,83
0,74
0,65
22
26
26
26
26
26
26
26
26
22
1,17
1,07
1,07
1,07
1,07
1,07
1,07
1,07
1,07
1,17
Суммарна
я
деформац
ия %
Предел
прочност
и МПа
Сила
волочени
яН
Напряжен
ие
волочени
я МПа
28
37
50
60
68
75
80
84
87
90
173,4
196,8
220,2
267
290,4
313,8
337,2
360,6
384
407,4
125,26
123,6
109,97
106
90,63
78,87
66,5
56,6
47,95
40
50,36
57,16
63,97
77,54
84,38
91,39
97,93
104,81
111,51
251,57
15

16. Себестоимость

Для выпуска проволоки была подсчитана её себестоимость
на 1кг веса, которая составила 3595,54 руб.
№
п/п
Наименование статьи затрат
Сумма, руб.
1
2
3
4
Сырье и основные материалы
Покупные полуфабрикаты, комплектующие
Топливо и энергия
Заработная плата производственных рабочих
368,00
403,60
602,98
718,58
5
Страховые взносы
215,57
7
Содержание и эксплуатация оборудования
9,95
8
Общецеховые расходы
541,7
9
Общезаводские расходы
735,16
Итого 3595,54
16

17. Математическая модель

17

18. Заключение

Производство медной проволоки играет важную роль в российской промышленности.
Используется во многих отраслях.
Мы рассматривали её, как будущую токопроводящую жилу кабеля.
Подсчитав маршрут волочения, мы узнали количество переходов, требуемое для
производства нужного нам диаметра проволоки, и промежуточные диаметры проволоки, а
так же её свойства.
Далее был конкретно разобран принцип работы волочильного оборудования, и более
подробно расписан принцип работы многократного волочения. Именно этот метод
используется для производства нашей проволоки для кабеля.
Сделав выводы по работе стана. Изучив информацию о строении, работе, и видах волок, мы
можем сделать вывод, что в производстве такой тонкой проволоки, монолитные волоки
незаменимы. Но, для более толстых заготовок, предпочтительно использовать роликовые
волоки.
В математической модели я рассчитал силы волочения для медной проволоки круглого
сечения.
Так же была выявлена себестоимость единицы изделия, в 1кг., которая составила 3595,54
руб.
18