Способ волочения изделий в режиме гидродинамического трения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1984541(22) Заявлено 300180 (21 2876078/22-02 И 1 М. Кп.з с присоединением заявки ЙоВ 21 С 1/00 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытий(23) Приоритет - Опубликовано 30,1282, Бюллетеньфйо 4 8 33) УДК 621,778, .1(088.8) Дата опубликования описания ЗМ 2,82(72) Авторы изобретения В.Л. Колмогоров, С.И, Паршаков и Ю,Н. Логиновl7 уральский ордена Трудового Красного Знамейи политехнический институт им, С.М, Кнрова(54) СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ В РЕЖИМЕ ГИДРОДИНАИИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ Изобретение относится к волочильт ному производству.Известен способ волочения через волоку с наложением радиальных ультразвуковых колебаний, причем угол конусностн волоки меньше угла тре-. ния 11).Известный способ позволяет осуществлять золочение за счет энергии ультразвуковых колебаний, т.е. максимально снизить тянущее усилиеОднако способ применим только для тонкостенных труб большого диаметра и к тому же необходимо использовать механизм подачи заготовки в волоку, а следовательно, не удается избежать заковки переднего конца заготовки, что приводит к увеличению расходного коэффициента. металла. Известный способ йеприменим также для волочения изделий в режиме гидродинамического трения из-за геометрии волоки,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ волочения изделий в режиме гидродинамического трения, включающий волочение через волоку с напорными элементом с наложением продольных колебаний 21 2Известный способ не позволяетосуществлять волочение без приложе. ния тянущего усилия и тем самым уве лишить выход годного за счет исключения,захваток.на заготовках,Цель изобретения - увеличениевыхода гладкого эа счет исключения захваток на заготовках.Эта цель достигается тем, что в.способе волочения изделий в режиме гндродинамического трения, включающем волочение через волоку с напорным элементом с наложением прсщоль.- ных колебаний, продольные колебания 5сообщают напорному элементу, причемскорость перемещения напорного элемента в направлении волочения выбирают ботнше, чем скорость перемещения напорного элемента в противоположном направлении, исходя из следующих соотношений:Рн Ь ЮиИ1 т. и с -25РоЬоч+,где ч - скорость напорного элеменйвта по направлению волоченияЧ - скорость напорного элемента против направления волочения;п - зазор между напорная элементом и заготовкой;Р - площадь внутреннейповерхности напорного элемента;- максимально допустимыекасательные напряжения вслое смазки;Ь - коэффициент вязкости смазки фР и Ро - усилие волочения и извлечения заготовки из волокисоответственно.Способ осуществляют следующим 15 образом.В фазе колебания, соответствующей перемещению напорного элемента в направлении волочения, в слоесмазки возникают касательные напряжения, 20 увлекающие за собой заготовку. Величину этих касательных напряжений можно определить по формуле Ч 25 где -- градиент скорости теченияЧЬсмазки;Ч - скорость течения смазки.Для перемещения заготовки в нап равлении волочения необходимо преодолеть усилие деформации Рлт.е.необходимо выполнение неравенства РнФ 7/(2) 35 где Р - площадь внутренней поверхности напорного элемента.Подставив в условие (2) выражение (1), получимЧ(нЕ РиМ) - - Ъ 40(3) После преобразований. неравенства (3) запишем условие проталкивания в волоку заготовки при движении на порного элемента в направлении воло- чения ивРн ЬнЬ(4)50Касательные напряжения, действующие в слое смазки, ие должны превышать максимально допустимых касательных напряжений Г, равных пределу текучести на сдвиг материала заго товки, либо материала напорного эле" мента, в противном случае начнется пластическая деформация либо заготовки до входа в очаг деформации, либо напорного элемента, что недо О пустимо. Иэ формулы (1) следует, что скорость перемещения напорного элемента в направлении волочения Чнв ограничена условием: (" Внб 65 совокупности с условием (4) это даст пределы изменения скоростиРь ф Тннэ ЧПри обратном ходе напорной втулки необходимо обеспечить такое усилие, которое приведет к выталкиванию протянутой части заготовки из волоки, т.е. необходимо выполнение неравенства(5)После подстановки (1) и (5) и некоторых преобразований получим ограничение на скорость обратного хода напорного элементач,=(6)Очевидно, что скорость обратного кода напорного элемента не может быть меньше нуля, так как в противном случае напорный элемент не вернется в исходное положение. Таким образом ч 1 О.В совокупности с условием (б) это даст пределы изменения скоростиЧпэ Ро ИОчэТаким образом, цикл колебаний напорного элемента должен включать следующие фазы: быстрое перемещение в направлении волочения со скоростью не менее ч и медленный возврат в исходное положение со скоростью не более пэ, В первом случае смазка ведет себя как твердое тело, передавая необходимое усилие от напорного элемента к заготовке и обеспечивая ее деформацию без приложения тянущего усилия, Во втором случае смазка выступает в роли жидкости, перетекающей в зазоре свободно. Колебанияинструмента можно осуществлять любыми известными способами (электромагнитньж, механическим и т.д.).П р и м е р. Реализуют волочение проволоки из латуни по маршруту 7,1 - 5,8 мм, напряжение волочения О=778 МПа, усилие волочения Р, = 7341 Н. В качестве смазки используют вазелин технический, имеющий . коэфФициент вязкости (=223 Н.с/м, Длина напорной втулки 100 мм, зазор между втулкой и заготовкой Ь = = 0,05 мм, Значение скорости в направлении волочения в соответствиис формулой (4) составит73410 0510иь 23 Р 7,1 ф 10-э 100Такая скорость колебаний вполне достижима даже при использовании обычных механических вибраторов,Усилие вытягивания изделий из волоки составляет обычно около 5 Ъ от984541 усилия волочения, Тогда из формулыОЧав Е 2 )Р Ь р 30 Формула изобретения Составитель Е. Воронкова Редактор Т. Портная Техред Т.Маточка Корректор Г. РешетиикЗаказ 10020/7 Тираж 845 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,Габариты напорной втулки можноуменьшить, используя более вязкиесмазки, например, широко применяемый в практике волочения порошокнатриевого мыла или другие порошкообразные смазки,Применение предлагаемого способапозволит повысить выход годного припроизводстве полуфабрикатов методами обработки давлением. По известнымданным эаправочный коэффициент приволочении прутков и труб иэ медныхсплавов только при одном проходеволочения колеблется в пределах1,045-1,672. Таким образом, от 5 до40 металла идет в обрезь захватоки составляет возвратные потери.Предлагаемый способ производства иэделий позволяет избежать таких по-,терь металла, т.е. повысить выходгодного. Подвод энергии непосредственно к напорному элементу позволитотказаться от применения громоздкихволочильных машин и снизить капитальные затраты на оборудование,/Способ волочения изделий в режиме гидродинамического трения, включаю щий волочение через волоку с напорным элементом с наложением продольных колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения. выхода годного за счет исключения захваток на заготовках, колебания сообщают напорному элементу., причем скорость передвижения напорного элемента в направлении волочения выбирают больше, чем скорость перемещения напорного элемента в противоположнрм направлении, исходя из следующих соотношений: где Чв вскорость напорного элемента по. направлению волбчения;Чяз - скорость напорного элемента против направления волочения;Ъ - зазор между напорньм элементом и заготовкой)- максимально допустимыекасательные напряжения вслое смазки;И " коэффициент вязкости смаэски)- усилие волочения;рд - усилие извлечения заготовки нз волока;Г - площадь внутренней поверх-ности напорного элемента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 537725, кл, В 21 С 1/00, 1975.2. Научные труды Всесоюзногозаочного машиностроительного института, т. 46, М 1976, с. 165 - 166,.