Волочение в машиностроении

С. Г. Комаишко 
Г. Н. Кулик 
М. В. Моисей 
ВОЛОЧЕНИЕ 
в 
МАШИНОСТРОЕНИИ 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 
ХИМИЗДАТ 
2024 

УДК 621.778(075.8) 
К 630 
Р е ц е н з е н т : 
И. Н. Панкратов, канд. техн. наук, доцент БГТУ 
им. Д. Ф. Устинова (ВОЕНМЕХ)  
Комаишко С. Г., Кулик Г. Н., Моисей М. В. 
К 630 
     Волочение в машиностроении. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 
2024, изд. 2-е, стереотип.– 56 с., ил. 
ISBN 978-5-93808-440-7
Обобщен опыт научно-исследовательской и производственной деятельности в области изготовления металлоизделий с применением операции волочения в условиях мелкосерийного машиностроительного производства. 
Изложены практические рекомендации по применению 
процесса волочения в машиностроении. 
Книга предназначена для работников машиностроительных и металлургических предприятий, а также аспирантов 
и студентов, специализирующихся в области обработки металлов давлением. 
К 2607030000–005 
050(01)–24 
 Без объявл. 
Комаишко С. Г., Кулик Г. Н., 
Моисей М. В., 2012 
ISBN 978-5-93808-440-7 
ХИМИЗДАТ, 2012, 2024 
 
2

 
 
 
 
СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
Предисловие 
4 
1. Основы процесса волочения 
5 
2. Волочение применительно к мелкосерийному производству 
8 
11 
3. Преимущества и недостатки различных конструкций  
волочильных станов 
24 
4. Технологические свойства смазки на основе жидкого стекла  
и графита при волочении 
29 
5. Эволюция заготовки для волочения – от острения  
до приварки захватки  
6. Волочение труб 
32 
7. Волочение прутков 
35 
36 
8. Комплектование заготовками агрегатов мелкосерийного  
производства 
9. Ремонт труб сверхвысокого давления 
41 
10. Другие примеры использования волочения в машиностроении 
42 
11. Дефекты при волочении 
43 
12. Некоторые обязательные вопросы 
44 
Заключение 
51 
Литература 
52 
 
 
 
 
 
 
3

 
 
 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
 
Волочение – основная технологическая операция цехов холодной калибровки проката и труб в металлургической промышленности – является прогрессивным методом получения 
полуфабрикатов для нужд, чаще всего, машиностроительного 
производства. Обычно продукция машиностроения рассчитана 
на оптового покупателя. Однако бульшая часть предприятий 
машиностроения – это предприятия с мелкосерийным характером производства. Кроме того, существует класс изделий, 
которые без применения этого процесса получить практически 
невозможно. Поэтому внедрение операции волочения в практику машиностроения является актуальной задачей. 
На основании общей теории волочения разработаны и внедрены в промышленность процессы изготовления деталей для 
нужд производства. 
Цель данной книги – способствовать расширению возможностей заготовительного производства машиностроительных 
предприятий для комплектования изделий при мелкосерийном характере их изготовления. 
В книге представлены общие вопросы теории волочения, 
рассмотрены особенности использования этого процесса в 
мелкосерийном производстве заготовок, приведены примеры 
и даны практические рекомендации.  
Авторы приносят благодарность рецензенту И. Н. Панкратову за ценные советы, высказанные при работе над рукописью, 
и ОАО «Дефорт», без участия которого эта книга не вышла бы 
в свет. 
 
 
 
4

ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ 
 
 
 
 
Волочение – одна из операций обработки металлов давлением, при которой заготовка протягивается через сужающееся отверстие, называемое волокой. 
Схема волочения сплошного прутка представлена на рис. 1. 
Кроме сплошных заготовок волочению подвергают полые, 
т. е. трубы, при различных вариантах данного процесса – безоправочном и оправочном. Оправочное волочение может производиться на неподвижной удерживаемой короткой оправке, 
на подвижной (длинной) оправке и на плавающей (самоустанавливающейся) оправке. Чаще всего безоправочное волочение 
изменяет только диаметр трубы, а толщина стенки практически 
остается неизменной. При оправочном волочении гарантированно изменяются и тот и другой параметры. 
Волочение ведут за несколько проходов. Единичные и суммарные деформации связаны зависимостью [1]: 
n
)
1
(
1
В‰
ε
−
=
ε
−
Σ
 
где εΣ – суммарная деформация; εед – единичная деформация; n – количество проходов. 
Одной из основных характеристик процесса является усилие волочения, которое зависит от формы, размеров заготовки и 
получаемого продукта, формы канала волоки, его шероховатости и условий смазки в нем, величины деформации за проход, 
свойств материала заготовки, скорости деформации и т. д. 
 
 
Рис. 1. Схема волочения сплошного прутка 
 
5

Усилие волочения можно определить по формуле [1]: 
1
1
ctg
σ
+
σ
−
σ
α′
⋅
µ
+
σ
⋅
=
F
F
F
P
 
]
)
(
[
ln
0
0
тс
тс
0
где F0 и F1 – площадь поперечного сечения заготовки до и после волочения; σтс – величина среднего значения предела текучести в очаге 
деформации; σ0 – величина напряжения противонатяжения; µ – коэффициент трения; α′ – приведенный угол наклона образующей рабочей поверхности волоки.  
Усилие волочения возрастает при увеличении длины калибрующего пояска (см. рис. 1), а следовательно, повышается 
вероятность обрыва протягиваемого изделия, но с увеличением его длины повышается стойкость канала волоки, что очень 
актуально при крупносерийном производстве. 
Кроме этого, усилие волочения возрастает при увеличении угла наклона образующей волоки и с увеличением обжатия. 
Наклеп, происходящий в процессе волочения, также увеличивает тяговые усилия, однако при его отсутствии процесс 
волочения чаще всего становится невозможным из-за резкого повышения вероятности обрыва протягиваемого профиля. 
Усилие волочения сильно зависит от условий контактного 
трения. Для выполнения описываемого процесса применяют 
различные смазки, как жидкие, так и порошковые. Кроме этого, для повышения адгезионной способности, а следовательно, и 
прочности смазочного слоя (при его разрыве происходит приваривание материала заготовки к волоке, что ведет к обрыву 
или резкому ухудшению качества поверхности) необходимо 
наносить подсмазочный слой (фосфатирование, меднение и 
т. д.). Одним из условий качественного его нанесения является 
чистота поверхности металла, т. е. металл должен быть обезжирен, очищен от окалины. 
Металл для волочения необходимо подготовить путем проведения термической обработки. 
Следовательно, технологический процесс получения калиброванного прутка может выглядеть следующим образом: отжиг – острение прутков – правка – набор пакетов – травление – 
нанесение подсмазочного слоя – волочение – отжиг – удаление 
окалины – правка – резка – калиброванный металл. 
Как видно, для выполнения технологического процесса 90 % 
времени уходит на проведение вспомогательных операций, и 
 
6