Способ волочения металлических изделий и устройство для его осуществления

(21 (22 3821710 17.12.8 15.07.8 елорус го Знат 22-0 изде гота 11 26дена Трудоваг литехнический Бюл ий о(088.8) ав СССР977. свидетельств В 21 С 1/00,видетельство В 21 С 1/00 ф ОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛ УСТРОЙСТВО ДЛЯСР978,ЧЕС -ЕГО О у -с ГОСУДАРСТВЕНКЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) 1,Способ валочения металлическихл 11 й, вкл 1 зча 1 вци 11 пратяГив ание завки через с 1 ещенную относительна Ос 11 прилаже 1111 я тянущеГО усилия волоку с одновременным. вращением заготовки вокруг этой оси, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью по 1 зышсния производительности процесса за счет увеличения степени деформации за проход и скорости волочення заготовку одновременно и с той же частотой гращают в очаге дефор манин вокруг собственной оси в сторону 11 ративапОложную Вра 111 СЮ 1 ю заГОТав 1.11 в акру Г ОС 11 ВО- лачения,,5 2, Устройство для волочения металлических изделий, содержащее волоку, состоящую из установленной с возможностью вращения вокруг собственной оси втулки и установленной в ней соосно с радиальным зазором и с возможностью вращения вокруг их общей оси скалки, связанных с приводом вращения, отличающееся тем, что устройство снабжено двумя направляющими втулками, установленными на входе и выходе из волоки по оси вращения втулки и скалки, а привод их вращения выполнен в виде планетарной передачи, на водиле которой с возможностью вращения установлены две сателлитные шестерни, одна из кото Изобретение относится к волочи- тельному производству и может быть использовано для получения микропроволоки из различных металлов и сплавов,1Цель изобретения - повышение производительности процесса за счет увеличения степени деформации за проходи скорости волочения,На чертеже изображено устройстводпя осуществления способа волоченияметаллических изделийСпособ осуществляют следующим образом,Заготовку протягивают через волоку, образованную втулкой 1 и размещен.ной в ней по оси с радиальным зазором, образующим волочильный канал,скалкой 2 Ввиду такой конструкцииволоки волочильный канал смещен относительно оси втулки и скалки, являющейся осью приложения тянущего усилия - осью волочения, На входе и выходе из волоки по оси расположениявтулки и скалки заготовку пропускаючерез направляющие втулки 3 и 4,при этом втулку 1 волоки вращают вокруг собственной оси, что приводитк вращению заготовки вокруг этой оси.Вследствие рассогласования скоростейвтулки 1 и скалки 2 заготовку вращают одновременно в очаге деформациивокруг собственной оси, причем врарых связана с неподвижным зубчатымколесом, а другая, основной диаметркоторой равен диаметру шариков подшипников качения, на которых установ.лена скалка во втулке, входит в зацепление с зубчатыми колесами, выполненными на скалке и втулке, причем сепаратор одного из упомянутыхподшипников жестко связан с водилом,а сепаратордругого подшипникакинематически связанс втулкойи скалкойчерезустановленную наего осис возможностьювращения сателлитнуюшестерню,основнойдиаметр которой равен диаметру шариков подшипника и которая входит взацепление с зубчатыми колесами втулки и скалки а щение заготовки вокруг собственнойоси осуществляют с той же частотой,но в сторону, противоположную вращению заготовки вокруг оси приложениятянущего усилия - оси волочения,Для этого втулку 1 и скалку 2 враща-.ют в одну и ту же сторону, но с различной угловой скоростью, Величинарассогласования угловых скоростейвращения скалки 2 и втулки 1 должна быть такой, чтобы за один оборот заготовки вокруг оси волочения заготовка обернулась один раз вокруг своейоси, В результате такого воздействия на загстовку закручивание заготовки вокруг собственной оси, вызванноевоздействием обжимающего инструмента, непрерывно компенсируется вращением заготовки вокруг оси волочения, 20 закручивающим материал заготовки впротивоположную .сторону. При этомсдвигающие напряжения со стороны ин,струмента трансформируются в радиальное обжатие, а появляющийся при этом 25 градиент напряжений по слоям заготовки равномерно распределяется вследствие многократного знакопеременногоизгиба заготовки, обусловленного вращеьпем заготовки вокруг оси волочения. Вращение заготовки относительно поверхности инструмента происходит равномерно и в одну сторону, а это значит, что сравнительно легко павы.сить скорость протягивания, увеличи-;вая частоту вращения заготовки вокруг собственной оси, и, соответственно, заготовки вокруг оси волочения. Исключение закручивания заготовки предотвращает ее обрыв и позволяет увеличить степень деформации запроход,Устройство для реализации способавключает волоку, образованную втулкой 1 и размещенной в ней соосно срадиальным зазором скалкой 2. На входе в волоку по оси втулки 1 и скалки2 установлены направляющие втулки 3и 4. Втулка 1 установлена в опоре 5с возможностью вращения вокруг собственной оси и снабжена корончатымиколесами 6, установленными в торцах.втулки. Для обеспечения вращенияскалки 2 и удержания постоянного рабочего зазора между скалкой 2 и втулкой 1 скалка 2 установлена внутривтулки 1 на подшипниках 7 и 8 каченияи снабжена зубчатыми колесами 9и 10. Для обеспечения вращения скалки2 и втулки 1 вокруг их общей оси, нос рассогласованием скоростей служитпланетарная передача, водило 11 которой с закрепленной на нем с возможностью вращения втулкой 12 снабженосателлитными колесами 13 и 14. Приэтом водило 11 жестко крепится к сепаратору 15 подшипника 7, сателлитное колесо. 14 входит в зацепление скорончатым колесом 6 втулки 1 и сколесом 9 скалки 2, а сателлитное колесо 13 входит в зацепление с шестерней 16, закрепленной на неподвижнойоси 17, Передаточное отношение сателлитных колес 13 и 14 подобрано так,чтобы вращение сателлитного колеса14, сцепленного с колесами 6 и 9,обеспечивало требуемое рассогласо,вание во вращении скалки 2 и втулки1, Подшипники 7 и 8 выставлены такимобразом, чтобы их шарики расположились одинаково относительно оси волочения, а заготовку 18 заправляют в,зазор между шариками. Для того, чтобы в процессе работы предотвратить набегание шариков под- шипников 7 и 8 на заготовку 18 поверхности качения на внутренних кольцах подшипников 7 и 8 и рабочая поверхность скалки 2 эквидистантны относительно общей оси скалки 2 и втулки 1, в этом случае линейные скорости движения заготовки и шариков подшипников 7 и 8 относительно поверхностискалки 2 одинаковы, и, кроме того, воизбежание случайного проскальзывания.шариков подшипников 7 и 8 их сепараторы 15 и 19 кинематически связаны соскалкой 2 и втулкой 1 посредством са-теллитных зубчатых колес 14 и 20,диаметры основных окружностей которыхравны диаметру шариков подшипников 10,7 и 8.Для смотки заготовки 18 служит катушка 2 1, а для намотки изделия черезнаправляющую втулку 4 - катушка 22,Катушка 21 установлена на неподвижной15 оси 17 с возможностью вращения вокругсобственной оси так, чтобы вращающееся водило 11 не задевало ее, Вращение водила 11 осуществляют двигателем 23.20Устройство работает следующим образом.Б процессе работы заготовка 18сматывается с катушки 21, проходитчерез направляющую втулку 3, формообразуется в рабочем зазоре междувтулкой 1 и скалкой 2, выводится изволоки через направляющую втулку 4 инаматывается на катушку 22, Водило11 планетарной передачи, вращаясь с 30помощью двигателя 23, тянет сепаратор15 подшипника 7, вызывая вращениескалки 2 и втулки 1 в опоре 5 в однусторону, это вызывает вращение заготовки 18 в ту же сторону вокруг оси З 5 волочения, Во время вращения водила11 сателлитное зубчатое колесо 13,закрепленное на втулке 12, обкатывается по неподвижной шестерне 16, вызывая вращение сателлитного колеса 14с угловой скоростью, обеспечивающейтребуемую разницу в скоростях вращения втулки 1 и скалки 2, что относительно смещает рабочие поверхностискалки 2 и втулки 1, а значит, и пе рекатывает заготовки 18 по рабочимповерхностям последних, При этом заготовка 18 одновременно с формообразованием вращается вокруг своей осив сторону, противоположную своему вра вращению вокруг оси волочения, с тойже частотой и подвергается многократному знакопеременному изгибу.Величина рассогласования угловыхскоростей вращения скалки и втулки 55 должна быть такой, чтобы за один оборот заготовки вокруг оси волочениязаготовка обернулась один раз вокруготкуда ЬИ = 2 Ы Составитель Е.ВоронковаРедактор С.Лисина Техред В.Кадар Корректор И.Эрдейи Заказ 3744/12 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4(5Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 5 1243 щающейся со скоростью ц вокруг оси волочения, втулка неподвижна,в то вре" мя, как скалка вращается вокруг оси волочейия с угловой скоростью, равной разности угловых скоростей вращения скалки и втулки а сд . Заготовка перекатывается по рабочей поверхности неподвижной втулки. При этом линейная скороСть в точке соприкосновения скалки и заготовки 10 где Э - диаметр скалки, Значит, частота вращения заготовки 15 где Ь - величина рабочего зазора,20 860 ЬВ процессе работы заготовка 18 свободно проходит через подшипники 7 и 8, поскольку скорость движения шариков подшипников 7 и 8 и заготов-, ки 18 относительно скалки 2 одинаковы. Сателлитные зубчатые колеса 14 и 20, перекатываясь по колесам 6, 9 и 10, вызывают синхронное вращение сепараторов 15 и 19 подшипников 7 и 8 вокруг оси волочения со скоростью, равной скорости движения заготовки 18 относительно поверхности скалки 2, что исключает проскальзывание шариков подшипников 7 и 8.Таким образом, осуществление волочения с одновременным вращением заготовки вокруг оси волочения и с той же частотой, но в противоположную сторону вокруг собственной оси путем вращения частей волоки в одну сторону, но с различными угловыми скоростями предотвращает скручивание заготовки и позволяет увеличить скорости вращения инструмента, что увеличивает производительность процесса вследствие увеличения скорости волочения и степени деформации за проход.