Устройство для гидродинамического волочения заготовок

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1) 995959Опубликовано 15.02.83, Бюллетень бДата опубликования описания 25.02.83 пе лелем изобретений и открытий. И. Паршак зобретени льский ордена Трудового Красного Зна олитехнический институт им. С. М. Ки 1) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЛОЧЕНИЯ ЗАГОТОВОКм что ус очения новленодержа состоя- осевом нтакти- торцо жная часть 1Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для деформации протягиванием или проталкиванием через волоку заготовок.Известны устройства для деформации заготовок протягиванием (волочильные станы), включающие волоку с волокодержателем, захватный орган и средство для перемещения захватного органа в виде цепи или барабана 1.Однако процесс деформации в таких устройствах сопровождается высокими затратами энергии на преодоление сил. трения между заготовкой и волокой в очаге деформации, а также низким выходом годного вследствие необходимости изготовления захваток и последующей их обрезки.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для деформации заготовок способом волочения с использованием эффекта гидродинамической подачи смазки в очаг деформации. Устройства включают, кроме волоки с волокодержателем, захватного органа и средства для его перемещения, напорный элемент, выполненный в виде напорной втулки. Напорный элемент устанавливают непосредственно перед рабочей волокой и закрепляют неподвижно. Благодаря применению напорного элемента создается высокое гидростатическое давление в очаге деформации, образуется толстый смазочный слой, надежно разделяющий заготовку и волоку, уменьшаются затраты энергии и износ инструмента 12,Недостатком известного устройства, реализующего режим гидродинамического трения, является низкий выход годного вследствие необходимости изготовления и последующей обрезки захваток.Цель изобретения - повышение выхода годного, снижение капитальных затрат, повышение производительности труда за счет повышения частных вытяжек. Поставленная цель достигается те тройство для гидродинамического во заготовок, включающее корпус с уста ными в нем напорной втулкой и волок телемс волокой, снабжено муфтой, щей из подвижной и неподвижной в направлении частей в виде втулок, ко рующих друг с другом по наклонным вым поверхностям, причем непод часть связана со шкивом, а подвижн5 10 15 20 25 30 35 40 45 5055 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения, подпружинена, и в ней жестко закреплена напорная втулка, и на наружной поверхности подвижной части выполнены шлицы, размещенные в пазах корпуса.Кроме того, по ходу деформации в корпусе установлены дополнительно напорная втулка, волока и направляющая втулка, причем дополнительная напорная втулка жестко закреплена в направляющей втулке, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения и связанной с подвижной частью муфты тягами.Сущность принципа, заложенного в основу изобретения, состоит в следующем,При перемещении напорной втулки относительно неподвижной заготовки и при наличии в зазоре между ними вязкой смазки в слое смазки возникают касательные напряжения, увлекающие за собой заготовку. Причем эти напряжения тем выше, чем выше градиент скоростей. При достаточно большой скорости перемещения втулки заготовке можно сообщить усилие, достаточное для ее деформации проталкиванием через волоку, что показано ниже. Обратный ход напорной втулки должен осуществляться с малой скоростью, чтобы не извлечь заготовку из волоки. Для осуществления такого режима колебаний напорной втулки служит механизм возвратно-поступательного перемещения, выраженный в виде муфты, состоящей из двух втулок, контактирующих друг с другом по наклонным поверхностям. При их взаимном вращении расстояние между параллельными торцами увеличивается, но в определенный момент резко сокращается, чему способствует воздействие на одну из втулок упругого элемента, например пружины. При повторении быстрых ходов напорной втулки в направлении деформации и медленных в обратном направлении возможно дискретное перемещение заготовки со значительным усилием.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант устройства с двумя напорными втулками и волоками.Устройство состоит из рабочей волоки 1,через которую с обжатием проходит заготовка 2. Волока закреплена в обойме 3, которая помещена в волокодержателе 4 и закреплена в нем пружинным кольцом 5, На волокодержателе 4, прикрепленном к станине 6 неподвижно, закреплены внутренние кольца подшипников 7 качения, между которыми проставлено дистанционное кольцо 8. На внешних кольцах подшипников 7 закреплен шкив 9, соединенный штифтами 10 с неподвижной в осевом направлении втулкой 11. Втулка 11 контактирует с подвижной втулкой 12 по торцовой наклонной поверхности. Втулка 12 закреплена штифтами 13 в направляющей втулке 14, имеющей возможность возвратно-поступательного осевого перемещения без вращения в корпусе 15 благодаря шлицам 16 на ее наружной поверхности и пазам 17, выполненным в корпусе 15. Направляющая втулка 14 прижата вместе с подвижной втулкой 12 к неподвижной втулке 11 пружиной 18, причем сила прижатия может регулироваться гайкой 19. Между напорной втулкой 20, жестко закрепленной в направляющей втулке 14, и обоймой 3 размещен буфер 21 из эластичного материала,По ходу деформации может быть установлены две напорные втулки и волоки, соединенные с механизмом возвратно-поступательного перемещения (фиг. 3). В этом случае в корпусе 15 помещена гайкй 22, вкоторой пружинным кольцом 23 закреплена обойма 24 со второй рабочей волокой 25, В корпусе 15 помещена также направляющая втулка 26, в которой жестко закреплена напорная втулка 27. Втулка 26 соединена с втулкой 14 тягами 28 и гайками 29.Для размещения тяг в корпусе 15 выполиены соответственно продольные отверстия. Корпус 15 крепится к станине болтами (не показаны).По ходу деформации может быть установлено более двух напорных втулок, соединенных с механизмом возвратно-поступательного перемещения.Устройство работает следующим образом.Шкив 9 приводится во вращение от ременной передачи (не показана), при этом вращение осуществляется на подшипниках 7 относительно неподвижного волокодержателя 4, С помощью шпилек 10 момент переОдается неподвижнои в осевом направлении втулке 11. Благодаря наклонной винтовой поверхности на втулках 11 и 12 расстояние между торцами втулок увеличивается, и соединенная с втулкой 12 и штифтами 13 направляющая втулка 14 перемещается влево, При этом шлицы на ее наружной поверхности перемешаются в пазах корпуса 15, что предохраняет ее от вращения, Находящаяся в зазоре между заготовками 2 и напорной втулкой 20 смазка при малой скорости сдвига ведет себя как жидкое тело и не передает продольного усилия от напорной втулки 20 заготовке 2. Заготовка 2 удерживается от перемещения влево силами трения на калибруюшем пояске рабочей волоки 1. При перемещении направляющей втулки 14 влево сжимается пружина 18, аккумулируя потенциальную энергию. Сила сжатия пружин может регулироваться гайкой 19, ввернутой в тело корпуса 15. При совпадении выступа неподвижной втулки 11 с впадиной подвижной 12 (или наоборот) расстояние между их торцами резко уменьшается под5воздействием пружины 8, и направляющая втулка 14 вместе с напорной втулкой 20 резко перемещается вправо. Находящаяся в зазоре между напорной втулкой 20 и заготовкой 2 смазка при больших скоростях сдвига ведет себя как твердое тело и передает движение заготовки 2, которая проталкивается через отверстие волоки 1. В крайнем правом положении, энергия удара гасится буфером 21, выполненном из эластичного материала,Деформация заднего конца предыдущей заго 1 овки . завершается проталкиванием переднего конца последующей заготовки.В варианте выполнения устройства . с .двумя и более напорными втулками цикл работы аналогичен.В этом случае перемещение втулок 14 и 20 передается второй направляющей втулке 26 и помещенной в ней второй напорной втулке 27 тягами 28. Использование двух напорных втулок и двух рабочих волок позволяет увеличить вдвое величину деформации, возможной при реализации устройства. Возможно применение большого количества дополнительных напорных втулок, поставленных перед рабочими волоками и приводимых от одного механизма возвратно-поступательного перемещения. Достигаемая при этом вытяжка равна произведению частных вытяжек.Увеличение выхода годного при использовании предлагаемого устройства возможно за счет ликвидации обрези захваток, Заправочный коэффициент при волочении прутков и труб из медных сплавов только при одном проходе волочения колеблется в пределах 1,04 - 1,67, Таким образом, от 5 до .40% металла идет в обрезь заготовок и составляет безвозвратные потери металла. Изобретение позволяет избежать таких потерь, т.е. повысить выход годного; 6При использовании предлагаемого устройства возможно увеличение частных вытяжек за проход, так как обжатия не лимитированы условием прочности переднего конца заготовки. Формула изобретения1. Устройство для гидродинамическогоьэлоения заготовок, содержащее корпус с10 установленными в нем напорной втулкой иволокодержателем с волокой, отличающеесятем, что, с целью повышения выхода годногоза счет обеспечения самоподачи заготовки,оно снабжено муфтой, состоящей из подвижной и неподвижной в осевом направлении частей в виде втулок, контактирующих друг с другом по наклонным торцовымповерхностям, причем неподвижная частьсвязана со шкивом, а подвижная частьимеет возможность возвратно-поступательного перемещения, подпружинена, и в ней. жестко закреплена напорная втулка, а нанаружной поверхности подвижной частивыполнены шлицы, размещенные в пазахкорпуса,2, Устройство по п. 1, . отличающееся25 тем, что по ходу деформации в корпусеустановлены подолнительно напорная втулка, волока и направляющая втулка, причем дополнительная напорная втулка жестко закреплена в направляющей втулке,имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения и связанной сподвижной частью муфты тягами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Суворов И.,К. Обработка металловдавлением. М., Высшая школа, 1974,с. 322 - 336,2. Авторское свидетельство СССР825223, кл. В 21 С 3(14, 1979, 995959995959 и Дзят 4 едактор Е. Лазуренкаказ 783/13 ВНИИПИ Госпо делам 113035, Москва лиал ППП Пат аврюшинаКорректорПодписноемитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул. Проектная,Составитель Р. ГТехред И. Вересираж 814дарственного коизобретений нЖ - 35, Раушст, г. Ужгород