На главную


§ 19. Волочение

Процесс волочения представляет собой протягивание прутковой, проволочной, трубчатой и профильной заготовок через коническое отверстие для уменьшения их поперечного размера и увеличения длины. Путем волочения в ювелирном производстве получают в основном проволоку и трубную заготовку.
Ювелирные предприятия в качестве сырья получают со специальных заводов полуфабрикаты в виде слитков, листов, прутков, проволоки и т. д. Тем не менее волочильные процессы в ювелирном деле широко распространены. Заготовка для волочения проволоки — прутки и проволока большого сечения, для протяжки трубок — ленты определенных размеров.
Основной волочильный инструмент — матрицы, или фильеры, с отверстиями, через которые протягивают металл (рис. 21). Протяжку заготовки обеспечивает комплект матриц двух типов. Первый — это набор обойм, в каждую из которых вставлен фильер определенного размера. Применяется для станочной протяжки. Второй тип представляет собой металлическую доску с вставленным в нее комплектом фильеров. Служит для ручной протяжки. Реже встречаются доски с набором конических отверстий непосредственно в доске без вставок. Матрицы в виде досок имеют несколько названий — волочильная доска, фильерная доска, или «циайзен». Волочильные отверстия состоят из четырех элементов (зон): смазочной воронки, рабочего конуса, калибрующего пояска и выходной распушки.

Смазочная воронка, или входная распушка, предназначена для подачи смазки в рабочий конус и предохранения заготовки от задиров. Рабочий конус обеспечивает обжатие заготовки до определенного размера. Угол образующей конуса для прутковых и проволочных заготовок равен 6°, для трубчатых заготовок — 10 — 15°. Калибрующий поясок обеспечивает заданную точность и правильность формы (калибрует заготовку). Длина пояска для прутковых и проволочных заготовок 3 — 7 мм, для трубных заготовок 1 — 3 мм. Выходная распушка предохраняет выходное отверстие от выкрашивания и устраняет возможность задиров заготовки о края фильера.
У фильерных досок без волочильных вставок, с отверстиями непосредственно в доске, профили отверстий выполнены упрощенно, с дуговой образующей.
Для профильных протяжек отверстия фильерных досок имеют определенные формы: квадратную, треугольную, сегментную и др.
Захватывают протягиваемые заготовки специальными клещами с плоскими мощными губками, на рабочей части которых есть мелкая насечка. Такие захваты у ювелиров называются цицанги.
Для уменьшения усилии при волочении, улучшения процесса вытяжки и предохранения заготовки и инструмента от взаимного истирания заготовку перед протягиванием смазывают пчелиным воском или мылом.
На ювелирных предприятиях наиболее часто используется проволока сечением 1,2 мм. Она же служит полуфабрикатом для проволоки меньших сечений, которую изготовляют в нужных количествах непосредственно на предприятиях. Процесс волочения проволоки вручную происходит следующим образом.
Один конец заготовки отвальцовывают или опиливают на конус так, чтобы он свободно проходил в несколько отверстий меньшего сечения на расстояние захвата цицангами. Этот конусный конец называют захваткой. Предварительно смазав, захватку продевают в отверстие жестко укрепленного циайзена на расстояние свободного захвата. Затем равномерным натяжением протягивают всю проволоку сквозь отверстие фильера. Когда захватка перестает проходить в очередное отверстие, конец проволоки снова запиливают. В процессе протяжки надо следить за тем, чтобы проволока до входа в отверстие не перекручивалась и не перегибалась во избежание обрыва. Последовательно проходя каждое очередное отверстие с периодической смазкой, проволока нагартовывается (получает напряжение) и требует отжига. При волочении проволоки из золотых и серебряных сплавов от 1,2 до 0,3 мм требуется два-три периодических отжига. Проволоку, туго скрепленную в рулон, отжигают в муфельных печах.
Волочение трубок производится из предварительно прокатанных лент (тонких полос). Чтобы определить размеры заготовки, необходимо сделать расчеты. Исходными данными служат внутренний диаметр трубки и толщина проката или внутренний и внешний диаметры трубки. Рассчитывают размеры заготовки следующим образом. Имея внутренний диаметр и толщину стенки (проката), нетрудно установить внешний диаметр, прибавив к внутреннему диаметру две толщины. А имея два диаметра трубки, проще всего произвести расчеты по средней линии диаметров (среднему диаметру). Для этого диаметр средней линии умножают на 3,14. Например, надо изготовить трубку с внутренним диаметром 2 мм и толщиной стенки 0,4 мм.
Внешний диаметр трубки будет равен 2+0,4+0,4 = 2,8. Средняя линия диаметров (2+2,8):2=2,4. Развертка окружности (ширина ленты) будет равна 2,4 * 3,14=7,54. Следовательно, ширина заготовки по расчетам должна быть равна 7,54 мм. Но, учитывая мягкость драгоценных металлов, на вытяжку и уплотнение дается припуск 0,2 — 0,3 мм.
Когда известна ширина ленты, узнают ее длину. Длина ленты равна сумме длин нужных отрезков трубки плюс длина захватки. Для приготовления захватки один конец ленты обрезают клином (рис. 22, а) и с помощью небольшого молоточка заворачивают в конусную трубку-захватку (рис. 22, б). Эту операцию производят на секенайзене — специальной металлической плите с желобками или на деревянной основе. Затем захватку и начальный участок ленты (с внешней стороны) смазывают и, протягивая через отверстие фильера, сворачивают ленту в свободную трубку. Размер отверстий выбирают с таким расчетом, чтобы края трубки не были плотно сомкнуты. Во время протяжки ленты смотрят за тем, чтобы до входа в отверстие лента находилась в одном положении, иначе шов может оказаться неровным или спирально закрученным. Протягивая через очередное отверстие, внимательно следят за затяжкой фуги (шва) трубки. При перетяжке трубки (прогоне через более узкое отверстие) на фуге, с внутренней стороны, может образоваться продольная складка, и тогда трубка считается бракованной.

В производстве ювелирных изделий трубчатая заготовка часто идет на изготовление шарнирных соединений и на изготовление оправ для мелких камней, которые называют царгами. Поэтому все тонкостенные трубки ювелиры называют шарнирами, а толстостенные — царгами. К тонкостенным относятся трубки с толщиной стенки до 0,3 мм, а к толстостенным — свыше 0,3 мм. Волочение толстостенных трубок, не поддающихся ручной протяжке, производят на станках с цепным натягом. Волочение сопровождается с промежуточным и обязательным конечным отжигом заготовки.
Заготовки для полых цепей и браслетов получают путем волочения трубочной обтяжки, т. е. медную и железную проволоку обтягивают драгоценными металлами — золотом и серебром. Волочение обтяжек аналогично волочению трубчатых заготовок, разница лишь в том, что, когда лента свернута в желобок или свободную трубку, внутрь этой трубки закладывают проволоку — медную для золотой обтяжки и железную для серебряной. Сечение проволоки выбирается равным внутреннему сечению будущей трубки (медную проволоку можно брать большего сечения, так как она протягивается вместе с оболочкой). Протягивая трубочную оттяжку, необходимо следить за тем, чтобы фуга была прямой. Затем железный или медный вкладыш вытравляют из нарезанных заготовок в соответствующей кислоте.


предыдущая страница оглавление следующая страница