Устройство для волочения биметаллической проволоки

ОЮЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИ 4 ЕСН РЕСПУБЛИК 9) И 1 3(51) В ИЯму -тельство СССР3/14, 1982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Всесоюзный на 9 Чно-исследовательский институт метизной промышленности(56) 1. Маташ В.К. и др. Возможноти повышения прсчности сталеалюминиевой проволоки, Сб. "Метизноепроизводство", "Металлургия", 197с, 32-33,2, Авторское свидеР 997893, кл, В 21 С(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИщественно высокопрочной сминиевой в режиме гидродикого трения, содержащее уные в корпусе по крайнейрабочую волоку и напорныйотличающеесяс целью повышения произвоти за счет повышения стабпроцесса волочения путемналипания металла оболочкчую поверхность волоки вустановившегося режима гического трения, снабженоустановленной в канале намента со сторочы волоки иной из материала-заполнитшей, чем у металла оболоччиной напряжения среза. ОЛОЧЕНпреиталеалюнамичес -становленмере однуэлемент,тем, что,дительносильностиустраненияи на рабопериод не-дродинамивтулкой,порного элевыполнен- щеля с меньки, велиИзобретение относится к метизнойпромышленности, н частности к устройствам для волочения биметаллическойпроволоки с мягкой оболочкой итвердым сердечником, например высокопрочной сталеалюминиевой проволокив режиме гидродинамического трения,Известно устройство для волочениябиметаллической проволоки, содержащее корпус с установленными в немрабочей волокой и напорным элементом, выполненным н ниле трубки с ци-линдрическим каналом, который служитодновременно для нагнетания смазки вочаг деформации и для подавления передней ннеконтактной деформации материала оболочки (,1 3,Недостатком этого устройства является повышенный износ канала напор.ной трубки со стороны волоки, обусловленный максимумом давления смазки и подъемом слоя металла оболочкиперед волокой в результате развивающейся внеконтактной деформации.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является устройстводля нолочения биметаллической проволоки, преимущественно высокопрочной сталеалюминиевой н режиме гидро-,динамического трения, включающее установленные н корпусе по меньшей мереодну рабочую волоку и напорный элемент Г 21,В известном устройстве вутренний диаметр канала напорного элемента на длине, равной длине обра- З 5зующейся зоны ннеконтактной деформации, выполнен большим, чем диаметрвходного участка канала.Недостатком известного устройства является то, что оно хотя и предотнращает налипание частиц металлаоболочки на внутреннюю поверхностьканала напорной трубки, но в тоже время не исключает возможностиналипания металла оболочки на рабочую поверхность волоки в период неустановившегося режима гидродинамического трения. Этот режим характеризуется подъемом металла оболочкиперед рабочей волокой из-за недостаточного давления смазки и, какследствие, происходит контактирование металла оболочки с поверхностьюволоки (случай сухого трения), В результате этого происходит так называемое налипание металла оболочкина поверхность волоки, на поверхности проволоки образуются задиры,нарушающие стабильность процессаволочения.Кроме того, при использовании 40известного устройства для нолочения биметаллической проволоки ссоотношейиРю пределов текучести металлов сердечника и оболочки более10 приходится накладывать ограни- Я чения на единичные (12 в 1) и суммарные (50-б 0) обжатия,Цель изобретения - повышение производительности за счет повышениястабильности процесса волочения путем устранения налипания металлаоболочки на рабочук поверхностьнолоки в период неустановиншегосярежима гидродинамического трения.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для волочениябиметаллической проволоки, преимущественно высокопрочной сталеалюминиевой в режиме гидродинамическоготрения, включающее установленные нкорпусе по крайней мере одну рабочую волоку и напорный элемент, снабжено втулкой, установленной в каналенапорного элемента со стороны волокии выполненной из материала-заполнителя с меньшей, чем у металла оболочки, величиной напряжения среза,На фиг. 1 изображено устройство,разрез; на фиг. 2 - то же, в случаевыполнения втулки с фланцем, нафиг. 3 - то же, в случае выполненияустройства с втулкой за рабочей волокой,Устройство состоит из установленных в корпусе 1 рабочей волокиинапорного элемента 3, Напорный элемент 3 снабжен втулкой 4, изготовленной из материала-заполнителя,например свинца, цинка и т,п, дополнительно (фиг. 3) за рабочейволокой установлена втулка 5 иэ материала-заполнителя,Устройство работает следующимобразом.В начальный момент работы устройства (при заправке) проволока.(не показана) проходит ч рез напорный элемент 3, установленную в егоканале, со стороны волоки, втулку 4из материала-заполнителя и рабочуюволоку 2. В результате того, что вначальный момент давление волочильной смазки оказывается недостаточным для подавления образующейся передней внеконтактной реформацииперед рабочей волокой происходитподъем слоя оболочки. Но так какметалл оболочки имеет большую посравнению с материалом втулки величину напряжений среза, то в результате их взаимодействия происходитсрез и скол частичек материала-заполнителя. Эти частички захватываютсяповерхностью оболочки и, удерживаемые во впадинах шероховатости, увлекаются в зону деформации (в рабочуюволоку). Обладая смазочными свойствами, они разделяют контактирующиеповерхности проволоки и волоки дотех пор, пока давление нолочильной смазки, нагнетаемой проволокойчерез напорный элемент, н зоне деформации не достигнет величины, равной25 пределу текучести металла оболочки. В этот момент смазка начинаетвыдавливаться вместе с проволокой изочага деформации, На поверхности про:волоки образуется достаточно толстый слой смазки, который надежноразделяет трущиеся поверхности, т.е.начинается режим гидродинамическоготрения и устройство работает также, как и известное.Любой другой момент поднятия оболочки перед рабочей волокой вновьсопровождается процессом захватаматериала-заполнителя поверхностьюпроволоки, увлечением его в зонудеформации, что тем самым предотвращает налипание металла оболочки нарабочую поверхность волоки.Для облегчения замены вышедшихиз строя втулок из материала-заполнителя они выполняются с Фланцем 2 О(см. Фиг. 2), а внутренний диаметрканала напорного элемента в томместе, где установлена втулка, изготавливают на 30-50 больше, чем диаметр канала на гходе.Меньшая, чем 30, разница в диаметрах канала напорного элементана входе и выходе связана с трудностью изготовления втулки. В этомслучае стенки втулки оказываются 30очень тонкими и разрушаются приизготовлен;:и и при задаче втулки вканал элемента.Большая, чем 50 Ъ, разница вдиамэтрах ограничена конструктивнойпрочностью напорного элемента.В процессе волочения биметаллической проволоки с мягкой оболочкойи твердым сердечником при условии,что качество сцепления их в отдельных местах проволоки оказывается неудовлетворительным, возможнообразование участков задней внеконтактной деформации. В этом случаепроисходит подъем более мягкой оболочки при выходе участка проволоки 45иэ зоны деформации, сразу же эа рабочей волокой. Для устранения этогоявления и для стабилизации давлениясмазки в самом очаге деформации зарабочей волокой, в корпусе устрой Оства, устанавливают дополнительновтулку 5 из материала, аналогичногоматериалу втулки в напорном элементе,Так как внутренний диаметр втулкиравен диаметру калибрующей зоны 55волоки, а значит и диаметру выходящей иэ нее проволоки, то происходит прижатие оболочки к сердечнику,т.е. подавление процесса заднейвнеконтактной деформации,И р и м е р, Для волочення высокопрочной сталеалюминиевой проволокидиаметром 4,3 мм с сердечником иэстали 60 используют предлагаемоеустройство. Для этого в напорныхэлементах (трубках) длиной 100 ммсс стороны, прилегающей к волоке,делают сверление диаметром на 50больше, чем диаметр на входном участке. Глубина сверления составляет1/3 от общей длины канала трубки.В просверленный участок канала встав.ляют втулки, наружный диаметр которых соответствует диаметру каналатрубки. Втулки готовят для маршрута волочения проволоки с ) 4,3 мм доФ 2,8 мм, Внутренний диаметр каналавтулки готовят равным диаметру канала элемента на входе соответственно для каждого перехода по маршруту.Так, для диаметра проволоки 4,3 ммвходной участок канала напорногоэлемента имеет диаметр 4,5 мм, диаметр под втулку 6,7 мм, соответственно наружный диаметр втулки6,65 мм, а внутренний диаметр канала 4,5 мм,В экспериментах по волочению напредлагаемом устройстве втулки изготавливают из таких материаловкак свинец, цинк, фторопласт. Всеукаэанные для изготовления втулокматериалы показывают хорошие результаты.В экспериментах по волочениюсталеалюминиевой проволоки без сцепления оболочки с сердечником зарабочей волокой устанавливают дополнительно втулку из материала-заполнителя (свинец, цинк, фторопласт).Подъема оболочки (образования "гофра" и колец) за рабочей волокойтакже не замечено.В целом процесс волочения характеризуется стабильностью, особенно в начальный момент работы устройства, при заправке стана. Образования на поверхности проволоки задиров, рисок также не наблюдается.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить производительность процесса за счет воз.можного увеличения единичных обжа,тий до 20-25 по сравнению с применяемыми для волочения сталеалюминиевой проволоки 15-17, а также за счет уменьшения времеви простоев оборудования для ликвидации обрывов проволоки, снизить расходы на эксплуатацию инструмента.100 7406 Ф г а 5 Составитель Е. ВоронковаТехред И, Асталош, КорректоР М. Шаро Н. Киш едак ине ПодписР илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,аказ 4105,/10 Тира ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, 796го комитета Сй и открытийаушская наб.,