Устройство для волочения металла с наложением радиальных ультразвуковых колебаний на инструмент

Устройство для волочения металла с наложением радиальных ультразвуковых колебаний на инструмент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советския

Соцналистическия ресттублии

О П - Е

ИЗОБРЕТЕН Ия («i715164 (61) Дополнительное к авт. свид-ь (22) Заявлено 21.06.76 (21) 2374309/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет 14.06.73

Опубликовано 15 02.80. Бюллетень Ж 6

Дата опубликования аписаиия 18.02,80 (51)M. Кл.

В 21 С 3/00

Гкударственный кемятет

СССР

40 делам кзобретаияй и аткрмтяй (53) УДК 621.778..1.07 (088. 8 ) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Блинов, B. A. Шуринов и В. П. Бондаренко

Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА С НАЛОЖЕНИЕМ

РАДИАЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

НА ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к волочиль ному производству.

Известно устройство для волочения металла с наложением радиальных ультразвуковых колебаний на инструмент, вклю5 чающее резонансный диск с фильерой, на наружной поверхности которого радиально закреплены волноводы, соединенные с соответствующими источниками продольных ультразвуковых колебаний.

Такое устройство позволяет суммировать в очаге деформации энергию от значительного числа источников ультразвуковых колебаний Ll).

Однако в известном устройстве в месте крепления волноводов с диском имеет место максимум амплитуды колебаний и, следовательно, максимум окружньтм деформацйям, поэтому в волно водах продольных колебаний наводятся поперечные паразитные волны, энергия которых затрачивается на нагрев колебательной системы и снижает ее эффективность. Кроме того, в устройстве сложно проводить замену инструмента (фильеру, выполненную в виде диска, необходимо освободить от прикрепленных к ней волноводов).

Целью изобретения является увеличение мощности подводимых в очаг д формации колебаний и облегчение замены волоки.

Поставленная цель достигается тем, что наружная поверхность резонансного диска выполнена с радиальными выступами, соответствующими количеству

1 волноводов, высотой т - -- + — -, а величина радиуса диска до основания выступов Равна тт +,, где щит =

h 7

0,1,.2 ..., Л вЂ” длина волны ультразвуковых колебаний. Кроме того, резонансный диск выполнен с разъемом по конической поверхности на расстоянии от центра диска равном четверти длины ультразвуковой волны.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 и эпюры распределения радиальных нап715164 ряжений (Я;, ), радиальных смещений ,(А) и окружных деформаций (Ey ).

Схема устройства содержит резонансный диск 1 с фильерой 2, выполненной в центре диска 1. Наружная поверхность 5 диска 1 выполнена с радиальными высту памн 3, соединенными через волноводц

4 с источниками ультразвуковых колебаний 5.

Устройство работает следующим образом.

Под действием усилия волочения филъера 2 наружной конусной поверхностью прижимается к внутренней поверхности диска 1. Продольные колебания от источников 5 передаются резонансному диску

1 через волноводы 4 продольных колебаний. При этом в радиально колеблющейся системе устанавливается стоячая волна в соответствии с эшорами распределения амплитуд радиальных напряжений(У, ращ альных смещений A и окружных деформаций 6 . Как показано на эшорах поверхность резонансного диска 1 (у осно25 ванин выступов) претерпевает минималь ные энакопеременные окружные деформации, следовательно, отсутствуют попереч ные деформации. выступов, а значит акустическая энергия источников колебаний пе, ЗО рещается в очаг деформации с минималь- нчми потерями.

Замена филъеры при снятии усилия волоченна не представляет затруднений, Устройотво позволяет существенно по35 высить мощность, вводимую в очаг деформации, и достичь высоких степеней деформации, пРевышающих степень деформации при холодной прокатке роликами, а также обеспечить скорость процесса, равную ско-, „ рости при волочении.

Иэ-за незначительной величины тяну- . щее усилие,,может быть приложено а эаднему концу заготовки, что исключает опе рацию забивки головки, приводит к экономии металла и снижению трудовых затрат.

Формула изобретения к. Устройство для волочения металла с наложением радиальных ультразвуковых колебаний на инструмент, включакицее резонансный диск с фильерой, на наружной поверхности которого радиально закреплены волноводы„соединенные с соответствующими источниками продольных ультразву ковых колебаний, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения мощности подводимых в очаг деформации ультразвуковых колебаний, наружная поверхность резонансного диска выполнена с радиальными выступами, соответствующими количеству волноводов, высотой равной

+-,а,величина радиуса диска до осХ л нования выступов равна h - -- -,где W,n== О, 1, 2 ° .., > - длина волны ультразвуковых колебаний.

2. Устройство но п. 1, о т. л и ч ею щ е е с я тем, что, с целью облегчения замены волочильного инструмента, резонансный диск выполнен с разъемом по конической поверхности на расстоянии от центра диска равном четверти длины ультразвуковой волны.

Источники информации, прижитые во внимание при экспертизе

1. Огчет по научно-исследовательской работе Ж Á207616 Исследование влияния ультразвуковых колебаний на процесс волочения . Министерство черной металлургии, Главное управление трубной промышленности, УралНИТИ, Челябинск, 187.2, с. 73-74.

715164

I

А

ФмгЛ А-А

ЦНИИПИ Заказ 9608/2 Тираж 986 Подписное филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4