Способ гидростатического волочения тонкой проволоки

Способ гидростатического волочения тонкой проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гидростатическому волочению. Цель изобретения - повышение качества проволоки за счет ее гидроочистки . Процесс осуществляют путем непрерывного протягивания проволоки последовательно через уплотнительную и рабочую волоки, ограничивающие камеру высокого давления, внутри которой поддерживается постоянное давление рабочей среды. Применение уплотнительной волоки, обеспечивающей упругую деформацию проволоки, и осуществление процесса при давлениях фильтрации рабочей среды через уплотнительную матрицу позволяют удалять с поверхности заготовки частицы окислов, окалин, продуктов износа и других загрязнений. В очаг деформации поступает очищенная заготовка , что повыщает качество поверхности проволоки, снижает ее обрывность и обуславливает основные показатели процесса гидростатического волочения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 В 21 С 43 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4069976/31-02 (22) 21.05.86 (46) 23.05.88. Бюл. № 19 (71) Донецкий физико-технический институт

АН УССР (72) Н. И. Матросов, Г. А. Раханский, В. А. Данилов и Т. А. Гусарова (53) 621.778.025 (088.8) (56) Патент Японии № 55 — 12325, кл. В 21 С 23/00, 1980. (54) СПОСОБ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО

ВОЛОЧЕНИЯ ТОНКОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гидростатическому волочению. Цель изобретения — повышение качества проволоки за счет ее гидроочистки. Процесс осуществляют путем неÄÄSUÄÄ 1397115 А 1 прерывного протягивания проволоки последовательно через уплотнительную и рабочую волоки, ограничивающие камеру высокого давления, внутри которой поддерживается постоянное давление рабочей среды. Применение уплотнительной волоки, обеспечивающей упругую деформацию проволоки, и осуществление процесса при давлениях фильтрации рабочей среды через уплотнительную матрицу позволяют удалять с поверхности заготовки частицы окислов, окалин, продуктов износа и других загрязнений. В очаг деформации поступает очищенная заготовка, что повышает качество поверхности проволоки, снижает ее обрывность и обуславливает основные показатели процесса гидростатического волочения. 1 ил.

1397!15

1О

30

50

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к непрерывному гидростатическому волочению.

Цель изобретения — повышение качества проволоки за счет ее гидроочистки при входе в контейнер.

На чертеже изображено устройство, реализующее предложенный способ.

Волоки установлены по торцам горизон тального блока — контейнера 1, внутри которого поддерживают постоянное давление рабочей среды. Проволока при движении проходит последовательно через входную (уплотнительную) 2 и выходную (деформирующую) 3 волоки и двигается по оси горизонтального блока-контейнера.

С целью облегчения заправки заготовки в инструмент и смены волок уплотнительная 2 и деформирующая 3 матрицы и матрицедержатель 4 сблокированы направляющим корпусом 5 в один сборный узел.

Усилие волочения создается тянущим устройством 6, отдающая катушка 7 с проволочной заготовкой расположена за пределами камеры высокого давления.

Процесс непрерывного гидростатического волочения осуществляют путем протягивания проволоки через уплотнительную и рабочую волоки при постоянном давлении рабочей среды, когда величина давления больше давления фильтрации жидкости через уплотнительную матрицу, а обжатие в ней протягиваемого материала в области упругих деформаций (степень деформации 0,1% и менее) позволяет создать условия для удаления с поверхности заготовки частиц окислов, окалин, продуктов износа направляющих элементов проволочной заготовки и других загрязнений за счет фильтрации рабочей среды между втягиваемой заготовкой и уплотнительной матрицей в направлении, противоположном направлению втягивания, предохранить зону деформации рабочей волоки от попадания и концентрации загрязнений.

Кроме того, смазочный слой, возникающий при фильтрации и составляющий несколько микрон, охлаждает в процессе работы инструмент и предохраняет поверхность волоки и заготовки от схватывания.

Повышение качества поверхности заготовки, достигаемое при этом, обуславливает основные показатели процесса волочения: стойкость волок, величину силы волочения, надежность процесса, т. е. снижение обрывности, высокое качество поверхности проволочного изделия.

В качестве исходной заготовки применялась проволоки диаметром О,!2 — 03 мм из нержавеющей стали 20Х13, 30Х13 предел прочности 600 — 700 МПа, относительное удлинение 10 — 18%. Шероховатость поверхности заготовок после электрохимического травления составляла 2,5 — 5 мкм.

В качестве рабочей среды использовали касторовое масло, волоки из синтетических алмазов СКМ с углом рабочего конуса 16, уплотнение матриц осуществлялось контактным способом. Размер отверстия уплотнительной волоки выбирался равным диаметру проволочной заготовки или меньше, но в пределах упругой деформации, что обеспечивает деформацию заготовки 0,01 — 0,1%.

С набором давления 300 — 400 МПа.реализуются жидкостные условия трения в очаге деформации, что обуславливает снижение величины напряжения волочения на 20—

30%. При этом отсутствие пластических деформаций заготовки в уплотнительной волоке приводит к фильтрации рабочей среды через образующийся кольцевой зазор в уплотнительной волоке. Жидкость под высоким давлением взламывает частицы окалины и окислов, оставшиеся после предварительной подготовки поверхности (электрохимического травления) и отгоняет их вместе с другими продуктами износа и загрязнениями от уплотняющей волоки.

В полость высокого давления, и следовательно, в очаг деформации поступает очищенная заготовка, что обуславливает основные показатели процесса и их стабилизацию. Получена проволока из нержавеющих сталей 20Х13, ЗОХ13 диаметром О,I — 0,25 мм с предельным отклонением по диаметру до

5 мкм и шероховатостью поверхности

0,16 мкм. "

Фильтрация рабочей среды через уплотнительную волоку, предусмотренная для осуществления гидроочистки поверхности проволочной заготовки, учитывалась по величине расхода рабочей среды, производительности генератора высокого давления, в случае установок прессового типа, объему полости канала вертикального блока контейнера (не показан) и объему заливаемого в нее касторового масла. Величина расхода рабочей жидкости в диапазоне давлений 200 †5 МПа при протягивании проволоки через матрицу «размер на размер» ориентировочно составляла до 0,4 см /с.

Увеличение давления жидкости способствует росту фильтрации. Верхняя граница величины давления — предел прочности заготовки. При" достижении давления порядка значений предела прочности заготовки происходит обрыв и «отстрел» заготовки через уплотнительную волоку.

Повышение степени обжатия приводит к уменьшению, а переход в область пластической деформации -0,1% — к уменьшению или устранению фильтрации масла через уплотнительную волоку. Остатки, частицы окислов и окалины, продукты износа направляющих элементов и материала заготовки, прочие загрязнения впрессовываются в материал заготовки и втягиваются в полость высокого давления и далее в дефор1397115

Формула изобретения

Составитель М. Козина

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Заказ 2283/8 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мирующую матрицу, ухудшая показатели процесса.

Применение уплотнительной волоки размером на 10 мкм больше, чем проволочная заготовка, что предполагает деформацию заготовки менее О,OI О о, реализует преимущества предлагаемого способа, однако повышенная фильтрация приводит к увеличению расхода рабочей среды и необходимости ввода производительного генератора высокого давления, что ограничивает возможность процесса волочения при таких режимах.

Из приведенного экспериментаьного материала следует, что оптимальная область обжатия, размер уплотнительной волоки и проволочной заготовки для осуществления гидроочистки поверхности заготовки посредством фильтрации жидкостью высокого давления не выше области упругих обжатий. Указанная область обеспечивает качество поверхности, создает условия обеспечения герметичности, возможность быстрого набора давления с применением устройств как прессового, так и компрессорного типа.

Нижняя граница давления жидкости (давления фильтрации рабочей среды через уплотнительную волоку) определяется экспериментально и, как правило, совпадает с экстремальным значением на кривой напряжения волочения-давления, т. е. характеризует величину давления, при котором напряжения волочения минимальны, верхняя граница давления, как отмечалось, по величине определяется пределом прочности материала заготовки на разрыв.

Таким образом, предложенный способ позволяет достичь следующего положительного эффекта: осуществить операцию дополнительной очистки проволочной заготовки в процессе волочения при входе ее в контейнер, используя фильтрацию жидкости высокого давления, и тем самым повысить качество поверхности проволочной заготовки; повысить качество поверхности проволочной заготовки, что определяет достижение основной цели: повышение качества получаемого проволочного изделия, а также таких показателей процесса, как повышение стойкости волок, снижение усилия волочения, снижение обрывности проволоки.

15 Способ может быть использован в металлургической, электротехнической и других отраслях промышленности, производящих проволоку.

Способ гидростатического волочения тонкой проволоки, включающий последовательное протягивание заготовки через уплотнительную и рабочую волоки с созданием

25 области высокого давления рабочей среды между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проволоки за счет ее гидроочистки, протягивание заготовки через уплотнительную волоку производят с обжатием 0,01 — 0,1, при этом давление рабочей

30 среды устанавливают выше давления ее фильтрации через уплотнительную волоку и ниже давления разрушения материала заготовки.