Устройство для волочения металла с наложением на инструмент ультразвуковых колебаний

Устройство для волочения металла с наложением на инструмент ультразвуковых колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано для волочения труднодеформируемых металлов и сплавов с наложением ультразвуковых колебаний. Цель изобретения - повышение производительности процесса за счет снижения усилия волочения. Волновод 1 выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, длина которого равна его ширине, составляющей половину длины продольных ультразвуковых колебаний в материале волновода, а высота равна четверти длины волны. Волновод 1 закреплен в опорах 2 в центрах квадратных граней. Волока 3 установлена перпендикулярно оси магнитострикционного преобразователя 4 в центре меньшей грани. За счет выбора размера граней волновода и крепления его в узлах колебаний удается снизить усилие волочения и повысить производительность процесса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4483612/27-02 (22) 13.07.88 (46) 23.12.90. Бюл. № 47 (71) Витебское отделение Института физики твердого тела и полупроводников АН БССР (72) В.Г.Краузе, В.В.Клубович, В.В.Рубаник, H3.B.Царенко, В.Е.Суслов, Е.A.Осколков и В.А.Гущин (53) 621.778,073(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1037986, кл. В 21 С 3/00, 1983, Авторское свидетельство СССР

¹ 804042, кл. В 21 С 3/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ MFТАЛЛА С НАЛОЖЕНИЕМ НА ИНСТРУМЕНТ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к вогочильному производству и может быть использовано, „ Ц „„1614878 А1 для волочения труднодеформируемых металлов и сплавов с наложением ультразвуковых колебаний. Цель изобретения— гговышение прс;зводительности процесса зэ =-чет снижения усилия волочения. Волновод 1 выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, длина которого равна его ширь. не. составляющей половину длины продольных ультразвуковых колебаний в материале волновпда, а высота равна четверти длины волны. Волновод 1 закреплен в опорах 2 в центрах квадратных граней.

Волока 3 установлена перпендикулярно оси магнитострикционного преобразователя 4 в центре меньшей грани, За счет выбора размера граней волновода и крепления его в узлах колебаний удается снизить усилие волочения и повысить производительность процесса, 2 ил, 1614878

Изобретение относится к волочильному ,производству и может быть использовано ,для волочения труднодеформируемых ме;таллов и сплавов с наложением ультразву ковых колебаний.

Цель изобретения — повышение производительности за счет снижения усилия волочения.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Устройство для волочения металла с ультразвуковыми колебаниями состоит из, волновода 1, выполненного в виде прямо угольного параллелепипеда, длина и ширина которого равна половине длины волны продольных ультразвуковых колебаний в материале волновода imp/2, а высота—

Ep/4, закрепленного на опоре 2 в центрах квадратных граней параллелепипеда. Волока 3 установлена перпендикулярно оси маг нитострикционного преобразователя 4. в ! центре меньшей грани.

Устройство работает следующим образом.

При подаче переменного напряжения, ультразвуковой частоты на обмотку магнитострикционного преобразователя 4 в волноводе в двух направлениях, для которых выполняются условия существования стоячих волн, возникают ультразвуковые колебания с пучностью смещений на гранях (фиг.1), В третьем направлении ультразвуковых колебаний не возникает, так как размер волновода равен Qp/4 и условия существования стоячей волны отсутствуют.

Таким образом в волноводе существуют две параллельные грани, где нет продольных ультразвуковых смещений. Смещения çà счет колебаний в двух других направлениях имеют в центрах указанных граней узловые точки, значит в этих точках отсутствуют всякие колебания и присоединение к ним опоры не влияет на режим работы акустической системы, В предлагаемом устройстве в направлении, перпендикулярном оси магнитострикционного преобразователя, возбуждаются за счет эффекта Пуассона продольные колебания. Положение точек с нулевой амплитудой колебаний при воздействии усилия волочения на волновод с продольными колебаниями намного стабильнее, чем при изгибных колебаниях, что позволяет закреплять волновод в этих узловых точках и применять при этом большие усилия волочения, Иэ описанного следует, что снижаются

5 усилия волочения за счет повышения эффективности использования ультразвуковой энергии, что подтверждается экспериментальными исследованиями.

Пример 1. Волочение проволоки иэ

10 стали 12Х18Н10Т диаметром 3,0 мм. Степень деформации 30, скорость волочения

30 м/мин, В качестве источника УЗ К используют серийный преобразователь типа ПМС

15А-18 (потребляемая электрическая мощ15 ность 1,5 кВт). Усилие волочения без применения УЗК 3,80 кН, Снижение усилия волочения 35-40 . Процесс волочения проходит стабильно.

В случае использования известного ус20 тройства снижение усилия составляет 1012%.

Пример 2, Волочение трубы иэ стали

12Х18Н10Т Я8У. 1,0 на 5Х 0,95 (вытяжка

1,60), Скорость волочения 10 м/мин, смазка

25 хлорпарафин, В качестве преобразователя используют ПМС 15А-18 (потребляемая мощность 2,б кВт). Усилие волочения в обычных условиях (без УЗК) 7,4 КН, Снижение усилия волочения составляет 20%.

30 В случае использования известного устройства снижения усилия волочения не наблюдают, Формула изобретения

35 Устройство для волочения металла с наложением на инструмент ультразвуковых колебаний, включающее по меньшей мере один магнитострикционный преобразователь, соосно соединенный с ним волновод, 40 выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, в центре одной из меньших граней которого перпендикулярно продольной оси магнитострикционного преобразователя установлена волока, опору, о т л и45 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет снижения усилия волочения, волновод выполнен длиной, равной его ширине, составляющей половину длины ультразвуковой волны в материа50 ле волновода, а высота волновода равна четверти длины ультразвуковой волны, при этом волновод закреплен в опоре в центре . квадратных граней.

1614878

Составитель Е. Воронкова

Редактор Н. Гунько Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Заказ 3946 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101