Способ волочения металла через две волоки с применением ультразвука

(ЗЦ М.Кл,э. В 21 С 1/00 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 07,03.83.Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 07. 03.83(72) Авторы изобретения В.С. Запорожченко и А.В. Степаненко Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА ЧЕРЕЗ ДВЕ ВОЛОКИС ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА сИзобретение относится к волочильному производству и может быть ис-.: .пользовано для интенсиФикации процесса волочения проволоки, прутков и труб.Известен способ волочения металла через две установленные соосно волоки, совершающие колебания в противоположных фазах вдоль оси волочения 1 ., Недостатком этогоспособа являет ся незначительное снижение усилия волочения под действием ультразвука.Известен способ волочения металла через волоку, которой наряду с продольными сообщают радиальные ультразвуковые колебания (2. Основным недостатком данного способа является наложение продольных и радиальных ультразвуковых колебаний только на одну волоку, которая способствует поступлению смазки в очаг деформации и ее продвижению по волочильному каналу. При этом снижение усилия происходит лишь за счет уменьшения сил трения,Известен также способ волочения металла через хве волоки с применением ультразвука, включающий холебания волок в противоположных фазахвдоль оси волочения 3.Однако известный способ характеризуется незначительным снижениемусилия волочения под действием ультразвука, так как в силу равенства диаметра отверстия в волоках и диаметра протянутого металла после выхода,10 иэ волок последние проскальзывают относительно металла при колебательном смещении в направлении волоченияи практически не способствуют егоперемещению в этом направлении.Целью изобретения является дополнительное снижение усилия волоченияза счет проталкивания металла однойволокой через другую.Эта цель достигается тем, что в:известном способе волочения метал"ла через две. волоки с применениемультразвука, включающем колебанияволок в противоположных фазахвдоль оси волочения, волокам дополнительно сообщают однонаправлен25 ные радиальные ультразвуковые колебания, синфазные с их.колебания- .ми вдоль оси волочения,На фиг, 1 приведена схема, поясняющая предложенный способ волоче 30 ния; на фиг, 2 - графики нагрузки40 45 50 55 двух волок, совершающих одновременно противофазные продольные и синфазные с ними однонаправленные радиальные ультразвуковые колебания,одинаковые по частоте.При осуществлении способа металл 1протягивается через две волоки 2 и 3, совершающие противофазные,продольные колебания, на которыенакладываются синфазные с ними радиальные колебания, направленные водну сторону. В моменты времени 1 =О,Т, 2 Т. волока 2, перемещаясь против направления волочения и несколько увеличивая свой диаметр под действием комбинированных ультразвуковых колебаний, производит деформацию металла и нагружена усилием волочения в течение примерно 1/4 периода колебаний, При этом волока 3,продольная составляющая колебательной скорости Ч которой большескорости волочейия Ч 2, смещаясь внаправлении волочения и увеличиваясвой диаметр, обгоняет протягиваемыйметалл 1. Усилие волочения черезэту волоку падает до нуля. В моменты времени 1:Т/2, ЗТ/2, 5 Т/2 волока 2 при колебательном уменьшениидиаметра обжимает металл в радиальном направлении и перемещается вместе с ним на амплитуду продольныхколебаний в направлении волочения,проталкивая металл через волоку 3.Толкающее усилие волоки .2 являетсяактивным и уменьшает суммарное усилие волочения металла через две волоки. В это же время волока 3, уменьшая свой диаметр и перемещаясь против направления волочения под действием комбинированных ультразвуко-вых колебаний, производит деформацию металла. Если усилия волоченияв каждой из волок примерно равнымежду собой Р=Р 2-Р, то в течениепримерно 1/2 периода колебаний .суммарное усилие волочения равно нулю,и тянущее устройство волочильногостана разгружено от усилия деформации металла см. фиг.2,) . Цикл повторяется,П р и м е р , Осуществлялось волочение труб из стали 10 с размераф 20 1,0 мм на размер ф 14 1,0 мм(Е = 28, 2) со скоростью О, 08 м/счерез две волоки, совершающие противофазные продольные и синфазные сними однонаправленные радиальныеколебания с одинаковой частотой18 кГц, Волоки, установленные в цилиндрическом волноводе, диаметр которого равен половине длины Гадиаль 5 10 15 20 25 30 35 ной ультразвуковой волны ЛР/2, а длина кратна половине длины продольной ультразвуковой волны й /2, помещались между пучностями и узлами продольных колебаний на расстоянии, равном ЛР/2, друг от друга, Возбуждение волновода производилось с помощью трех магнитострикционных преобразователей, расположенных симметрично на его периферии в пучности радиальных колебаний и подключенных к ультразвуковому генератору. Благодаря комбинированным противофазным продольным и синфазным ради. альным ультразвуковым колебаниям волок, одна из которых в течение полупериода колебаний проталкивает металл через другую, усилие волочения стальных труб снизилось в среднем на 62-68. Известный способ волочения с противофаэными чисто продольными колебаниями двух волок при одинаковых условиях позволяет снизить усилие волочения примерно на 40,Использование предлагаемого сг 1 особа обеспечивает дополнительное снижение усилия волочения за счет того, что первая по ходу движения металла волока, обжав металл в радиальном направлении, периодически проталкивает его через вторую волоку, Уменьшение при этом растягиваю щих напряжений в переднем конце протягиваемого металла позволяет увеличить степень деформации за проход и повысить производительность волочильного оборудования.Формула изобретенияСпособ волочения металла черездве волоки с применением ультразвука, включающий колебания волок в противоположных фазах вдоль оси волочения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения усилия волочения путем проталкивания металлаодной волокой через другую, волокам дополнительно сообщают однонаправленные радиальные ультразвуковые колебания, синфаэные с их колебаниями вдоль оси волочения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССРВ 201305, кл, В 21 С 1/00, 1966.2, Авторское свидетельство СССР9 561584, кл, В 21 С 1/00, 1975,3, Авторское свидетельство СССРР 329924, кл. В 21 С 1/00, 1970прототип).. Составитель В, Запорожченко итова Техред О,Неце Коррекфере дакто 4 Т ПодписиВНИИПИ Го комитета СССРпо дел и открытий13035, Мос сная наб., д.4/5 краж 814сударственного ам изобретений ква, Ж, Рауш аказ 168 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4