Способ изготовления биметаллических длинномерных изделий

Магнита им.Г.И. горский горно-металлур осова и Всесоюзный на институт метизной про(54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТ ДЛИННОИЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЧЕСКИХ наст рошк прич при ии и порошка. Низкая плотность паоа в трубчатой оболочке является иной низкой производительности совместной пластической деформац биметаллической заготовки, так как требуются очень большие вытяжки.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления биметаллических длинномерных.изделий, включающий наматывание трубчатой оболочки в цилиндрическую спираль, сборку биметаллической заготовки перемещением сердечника в трубчатую оболочку, осаживание трубчатой оболочки и совместное пластическое деформирование биметаллической заготовки до требуемого размера3 1.Недостатком известного способа, является низкая производительность, вызванная ограниченным диаметром и длиной биметаплической заготовки.Это связано с тем, что перемещение сердечника в трубчатую оболочку осуществляется протягиванием ее жидкостью, подаваемой со стороны входа сер дечника в оболочку и одновременным протягиванием ее внешней силой, прикладываемой к сердечнику. Приложение сил к концам участка сердечника,раси 15 О 5 ся зн водно Изобретение относится к металлургии и может быть использовано припроизводстве биметаллических длинномерных изделий, преимущественно проволоки,Известен способ изготовления биметаллических длинномерных изделий,включающий установку в литейный кокиль стержня из материала сердечниказаливку расплава материала оболочки, охлаждение биметаллической заготовки до затвердевания оболочки идальнейшую ее совместную пластическую двчормацию до заданного размеРа 11.Недостатками этого способа являются низкие технологичность и электропроводность изделий из-эа растворенияв материале оболочки материала сердечника.Известен способ изготовления биметаллических иэделий иэ трубы, наполненной порошкообраэным материалом.Согласно этому способу трубчатую оболочку перед наполнением порошком наматывают на оправку и наполняют поэошком 2.Недостатком этого способа являетачительное снижение электропро"сти изделия из-за низкой плотеский институто-исследовательскийположенного в трубчатой оболочке, вы.зывает распирание витков и их стопорение. Чтобы уменьшить вероятностьэтого явления, уменьшают число витков заготовки и ее диаметр. Кроме того, способ нетехнологичен в связи сприменением воспламеняющихся и ядовиТых жидкостей, применяемых для протяивания сердечника.Цель изобретения - повышение производительности способа путем увеличения длины и диаметра биметаллической заготовки,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления биметаллических длинномерныхизделий, включающему намотку трубчатой оболочки в цилиндрическую спираль, сборку биметаллической заготовки путем перемещения сердечника втрубчатую оболочку, осаживание трубчатой оболочки и совместное пластическое деформирование биметаллической заготовки до требуемого размера,перед сборкой сердечник наматывают вцилиндрическую спираль, а сборку сердечника с оболочкой осуществляют путем вращения трубчатой оболочки исердечника вокруг общей оси их спиралей.Способ осуществляется следующим 30образом.Необходимо изготовить медестальную проволоку из трубчатой оболочкис внутренним диаметром 10 мм и наружным диаметром 12 мм и медной проволоки диаметром 8 мм.Трубчатую оболочку навивают на барабан волочильного стана, на которомосуществляют калибровку ее до указанных размеров. Диаметр барабана 650 мм,40диаметр получаемых витков цилиндрической спирали 900-920 мм. На барабантого же диаметра наматывают и сердечник, калибруя его до укаэанного размера. Размеры получаемых витков спирали определяются величиной вытяжкипроволоки при калибровке так, что подобрав величину вытяжки можно задатьусловия получения требуемых размероввитков. В нашем случае величина вытяжки при калибровке медного сердечника должна находиться в пределах1,25-1,30. Разница в диаметрах витковспиралей сердечника и оболочки недолжна превышать 2,На чертеже представлена схема про цесса сборки заготовки.Трубчатую обоЛочку 1, свернутую вспираль с 40-50 витками, помещаютна специальный барабан 2, установленный с возможностью вращения, и жестко закрепляют на нем. На этот жебарабан 2 укладывают сердечник 3,свернутый в спираль с 42-52 витками,Сердечник 3 на барабан 2 укладываютсвободно, без закрепления так, что 65 он может перемещаться относительнобарабана 2 по винтовой линии. Одинконец сердечника 3 помещают в трубчатую оболочку 1,После этого трубчатую оболочку 1и сердечник 3 поворачивают вокругоси их спиралей, прикладывая моментвращения к барабану 2, а следовательно, к закрепленной на нем трубчатой оболочке. Вращение на сердечник3 передается эа счет трения его приопирании на трубчатую оболочку илина опорные элементы барабана 2. Направление вращения может быть любым.При вращении в направлении, противоположном требуемому перемещению сердечника 3, трубчатой оболочке 1 придают ускорение, величина которогоне меньше необходимого ускорения длясоздания на сердечнике 3 силы инерции, способной преодолеть силы трения сердечника 3 о направляющие и овнутреннюю поверхность трубчатойоболочки 1. Кроме этого, силы инерции при ускорении сердечника 3 должны преодолеть и случайные усилия сопротивления движению его в трубчатой,оболочке.Величина линейного ускорения, направлениого по касательной к виткамсердечника, определяемого иэ условияпреодолевания сил трения от веса сердечника, может быть представлена выражением где 9 - ускорение свободного падения;коэффициент трения сердечника о трубчатую оболочку и на. правляющие барабана.В рассматриваемом случае линейноеускорение должно быть не менее половины величины ускорения свободногопадения с учетом случайных сопротивлений, т.е. а=5 м/сПри достижении барабаном предельной скорости он должен быть плавноэамедлен с отрицательным ускорением,абсолютная величина которого значительно меньше положительного ускорения. Это обуславливает сохранение призамедлении взаимного положения трубчатой оболочки 1 и сердечника 3. Затем трубчатой оболочке опять придаютускорение, обеспечивающее смещениесердечника относительно оболочки,Таким образом, сердечник под действием силы инерции, возникающей при вращении трубчатой оболочки и сердечникавокруг их общей оси с геременной скоростью, постепенно перемещается втрубчатую оболочку,Возможно вращение трубчатой оболочки с сердечником и в направлении, совпадающем с требуемым перемещением сердечника, В этом случае ускорениене должно достигать величины, обеспечивающей смещение сердечника относительно оболочки и направляющих барабана, а замедление должно достигать величины, обуславливакщей возникновение инерционной силы-, смещающей сердечник относительно оболочки. В рассматриваемом случае эта величина определяется соотношениема с -0,5 д10Кроме рассмотренных случаев, возможно применение возвратно-поворотного движения спиралей трубчатой оболоч ки и сердечника. При этом возможно обеспечение смещения сердечника от носительно оболочки как при движении в одном направлении, так и при движении в обоих направлениях. Все зависит от величин ускорений и замедлений вращательного движения спиралей трубча О той оболочки и сердечника при движеии в том и в другом направлениях,А 4то задается величиной знакопеременного вращающего момента, прилегаемого,трубчатой оболочке и к барабану в целом.После осуществления сборки биметаллической. заготовки осуществляют осадку трубчатОй оболочки за один проход на волочильйом стане о вытяжкой,ЦФ 1, 2После осадки оболочки биметаллическую заготовку пластически деформируют до заданного диаметра проволоки. При необходимости проводят промежуточ. ную термообработку. 35Таким же образом осуществляют изготовление не только круглой проволоки, но и фасонных длинномерных биметаллических изделий. При этом материал оболочки и сердечника мзжет быть любым, позволяющим навивку трубчатой оболочки или сердечника в спираль.Благодаря тому, что сила инерции, перемещающая сердечники в трубчатую оболочку, приложена по всей массе сердечника, навитого в спираль, не 45 возникает условий распирания витков, когда витки сердечника деформируются и застопариваются в витках оболочки, Это обеспечивает возможность монтировать заготовку любой длины и диаметра. Кроме того, данный способ не тре бует сложных устройств. для его осуществления.Все это обуславливает повышение производительности при пластической обработке биметаллической заготовки и осадке оболочки, благодаря увеличению длины и диаметра заготовки, что является преимуществом предлагаемого способа.Освоение производства проволоки по предлагаемому способу позволяет использовать 3-кратные волочильные станы взамен однократных и многониточные термоагрегаты.Это позволяет увеличить производительность в 1,33 раза и экономить условно постоянную часть расходов на готовый выпуск проволоки. При производстве 1,0 т проволоки экономический эффект составит 10,0 тыс,руб.формула изобретенияСпособ изготовления биметаллических длинномерных иэделий, включающий намотку трубчатой оболочки в цилиндрическую спираль, сборку сердечника с оболочкой, обжим оболочки по сердечнику и совместное пластическое деформирование, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности, перед сборкой сердечник наматывают в цилиндрическую спираль, а сборку сердечника с оболочкой осуществляют путем вращения трубчатой оболочки и сердечника вокруг общей оси их спиралей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Маковский В.А., Ейльман Л.С. Основы теории и практики производствабиметаллическихпрутков. М., "Металлургия"ю 1971 ф с. 22-25,2. Патент ФРГ Р 1 б 02260,кл, 7 Ь 37/30, 1970.3. Патент США 9 .3840972,кл. В 23 Р 19/04, 1974 (прототип).1000134 Редакто Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб д,4/5 каэ 1/8 Тираж 814ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Ра Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная Составитель Н.Чернилевскаяешеля Техрвд А,Ач Корректор А.Гриценк