Способ волочения металлических изделий и устройство для его осуществления

Способ волочения металлических изделий и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 .Способ волочения металлических изделий, включающий протягивание заготовки через сйещеннуго относительрю осп пхтиложешш тянущего усилия волоку с одновременным.вращением заготовки вокруг этой оси, о т л ич а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет увеличения степени деформации за проход и скорости волочения, заготовку одновременно и с той же частотой вращают в очаге деформации вокруг собствеН1Юй оси в сторону , противоположную вравокруг осп вощению заготовки лочения. S J сл 77

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 аюваеюю .ааыч враволочения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 i ) 3821710/22-02 (22) 17. 12. 84 (46) 15. 07. 86. Бюл. ¹ 26 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) А.В.Степаненко, В.Г,Войтов и В.В,Петраковский (53) 621.778.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 663461, кл. В 21 С 1/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР № I061865, кл, В 21 С 1/00, 1978. .(54) СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕС

КИХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (51) 1 В 21 С 1/00, 3/00 (57) .Способ волочения металлических издели11, вкл11ча1в!ци11 протягив ание за готовки через с::1ещенную относительEIG осп пр11ложен11я тянущего усилия волоку с одновременным. вращением заготовки вокруг этой оси, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью по1зьпп ния производительности процесса за счет увеличения степени деформации за проход и скорости волочення, заготовку одновременно и с той же частотоп вращают в очаге дефор11ап11и вокруг собст13енной оси в сторону, 11ро ти13 оположную

111ен11ю э аготовк11 в округ о с11

1243860

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 ус.тройство 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 котоI

Изобретение относится к волочительному производству и может быть использовано для получения микропроволоки из различных металлов и сплавов, 1

Цель изобретения — повышение производительности процесса за счет увеличения степени деформации за проход и скорости волочения.

На чертеже изображено устройство дпя осуществления способа волочения металлических изделий„

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку протягивают через волоку, образованную втулкой 1 и размещенной в ней по оси с радиальным зазором, образующим волочильный канал, скалкой 2, Ввиду такой конструкции волоки волочильный канал смещен относительно оси втулки и скалки, являющейся осью приложения тянущего усилия — осью волочения, На входе и выходе из волоки по оси расположения втулки и скалки заготовку пропускаю через направляющие втулки 3 и 4, при этом втулку 1 волоки вращают вокруг собственной оси, что приводит к вращению заготовки вокруг этой оси.

Вследствие рассогласования скоростей втулки 1 и скалки 2 заготовку вращают одновременно в очаге деформации вокруг собственной оси, причем врарых связана с неподвижным зубчатым колесом, а другая, основной диаметр которой равен диаметру шариков подшипников качения, на которых установлена скалка во втулке, входит в зацепление с зубчатыми колесами, выполненными на скалке и втулке, причем сепаратор одного из упомянутых подшипников жестко связан с водилом, а сепаратор другого подшипника кинематически связанс втулкойи скалкойчерез установленную наего осис возможностью вращения сателлитнуюшестерню,основной диаметр которой равен диаметру шариков подшипника и которая входит в зацепление с зубчатыми колесами втулки и скалки. щение заготовки вокруг собственной оси осуществляют с той же частотой, но в сторону, противоположную вращению заготовки вокруг оси приложения тянущего усилия — оси волочения, Для этого втулку 1 и скалку 2 враща-. ют в одну и ту же сторону, но с различной угловой скоростью, Величина рассогласования угловых скоростей вращения скалки 2 и втулки 1 должна быть такой, чтобы за один оборот заготовки вокруг оси волочения заготовка обернупась один раз вокруг своей оси, В результате такого воздействия на загстовку закручивание заготовки вокруг собственной оси, вызванное воздействием обжимающего инструмента, непрерывно компенсируется вращением заготовки вбкруг оси волочения, 20 закручивающим материал заготовки в противоположную .сторону. При этом сдвигающие напряжения со стороны ин,струмента трансформируются в радиальное обжатие, а появляющийся при этом

25 градие т напряжений по слоя заготовки равномерно распределяется вследствие многократного знакопеременного изгиба заготовки, обусловленного вращеьптем заготовки вокруг оси волоче30 ния. Вращение заготовки относительно поверхности инструмента происходит равномерно и в одну сторону,. а это значит, что сравнительно легко повы1243860 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 за проход. . Устройство для реализации способа включает волоку, образованную втулкой 1 и размещенной в ней соосно с радиальным зазором скалкой 2. На входе в волоку по оси втулки 1 и скалки

2 установлены направляющие втулки 3 и 4. Втулка 1 установлена в опоре 5 с возможностью вращения вокруг собственной оси и снабжена корончатыми колесами 6, установленными в торцах .втулки. Для обеспечения вращения скалки 2 и удержания постоянного рабочего зазора между скалкой 2 и втулкой 1 скалка 2 установлена внутри втулки 1 на подшипниках 7 и 8 качения..и снабжена зубчатыми колесами 9 и 10. Для обеспечения вращения скалки

2 и втулки 1 вокруг их общей оси, но с рассогласованием скоростей служит планетарная передача, водило 11 которой с закрепленной на нем с возможностью вращения втулкой 12 снабжено сателлитными колесами 13 и 14. При этом водило 11 жестко крепится к сепаратору 15 подшипника 7, сателлитное колесо. 14 входит в зацепление с корончатым колесом 6 втулки 1 и с колесом 9 скалки 2, а сателлитное колесо 13 входит в зацепление с шестерней 16, закрепленной на неподвижной оси 17, Передаточное отношение сателлитных колес 13 и 14 подобрано так, чтобы вращение сателлитного колеса

14, сцепленного с колесами 6 и 9, обеспечивало требуемое рассогласо,вание во вращении скалки 2 и втулки

1. Подшипники 7 и 8 выставлены таким образом, 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 поверхности скалки 2 одинаковы, и, кроме того, во избежание случайного проскальзывания. шариков подшипников 7 и 8 их сепараторы 15 и 19 кинематически связаны со скалкой 2 и втулкой 1 посредством са- теллитных зубчатых колес 14 и 20, диаметры основных окружностей которых равны диаметру шариков подшипников

10 7и8.

Для смотки заготовки 18 служит катушка 2 1, а для намотки изделия через направляющую втулку 4 — катушка 22.

- Катушка 21 установлена на неподвижной

15 оси 17 с возможностью вращения вокруг собственной оси так, чтобы вращающееся водило 11 не задевало ее, Вращение водила 11 осуществляют двигате лем 23.

Устройство работает следующим образом.

Б процессе работы заготовка 18 сматывается с катушки 21, проходит через направляющую Втулку 3 формо образуется в рабочем зазоре между втулкой 1 и скалкой 2, выводится из волоки через направляющую втулку 4 и наматывается на катушку 22, Водило

11 планетарной передачи, вращаясь с

30 помощью двигателя 23, тянет сепаратор

15 подшипника 7, вызывая вращение скалки 2 и втулки 1 в опоре 5 в одну сторону, это вызывает вращение заготовки 18 в ту же сторону вокруг оси волочения. Во время вращения водила

11 сателлитное зубчатое колесо 13, закрепленное на втулке 12, обкатывается по неподвижной шестерне 16, вызывая вращение сателлитного колеса 14 с угловой скоростью, обеспечивающей требуемую разницу в скоростях вращения втулки 1 и скалки 2, что относительно смещает рабочие поверхности скалки 2 и втулки 1, а значит, и пе45 рекатывает заготовки 18 по рабочим поверхностям последних, При этом заготовка 18 одновременно с формообразованием вращается вокруг своей оси в сторону, противоположную своему вра50 вращению вокруг оси волочения, с той же частотой и подвергается многократному знакопеременному изгибу.

Величина рассогласования угловых скоростей вращения скалки и втулки

55 должна быть такой, чтобы за один оборот заготовки вокруг оси волочения заготовка обернулась один раз вокруг ,своей оси. В системе координат, враD

V-=.ku

Необходимо, чтобы Я = ьз, т.е. ьи. D

25 откуда

dLd = 2ы г

Составитель Е.Воронкова

Редактор 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-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1243 щающейся со скоростью (о 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 д са . 3aroтонка перекатывается по рабочей поверхности неподвижной втулки. При этом линейная скорость в точке соприкосновения скалки и заготовки 10 где D — диаметр скалки. Значит, частота вращения заготовки 15 где д — величина рабочего зазора, 20

860 Ь

Б 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.