Способ волочения металла с применением виброколебаний инструмента Советский патент 1984 года по МПК B21C1/00 

сл

00 Ю

О

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при волочении прутков, труб и других профилей.

Известен способ волочения металла с применением виброколебаний инструмента, включающий циклическое перемещение волоки вдоль оси волочения и защемление заднего конца заготовки в момент получения задним концом прутка отрицательной скорости, что обеспечивает одновременно с волочением вталкивание заготовки в волоку.

Известный способ обеспечивает снижение тягового усилия и повыщение степени деформации за проход 1.

Недостатком известного способа является защемление заднего конца заготовки, что может привести к потере устойчивости, выпучиванию и другим дефектам, а следовательно, к разрушению протягиваемого изделия (т. е. к увеличению обрывности при волочении). Кроме .того, поскольку усилие вталкивания всегда значительно больще усилия волочения, защемление заготовки вблизи волоки приводит к повреждению поверхности и ухудщению качества готового изделия по всей его длине. На заверщающей стадии процесса волочения задний конец заготовки не может быть обработан с одновременным, вталкиванием (так как изделие выщло из зоны действия защемляющего устройства, а через волоку не прощло), что приводит к обрыву заготовки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ волочения металла с применением виброколебаний инструмента, включающий волочение заготовки по меньшей мере через две волоки, деформирующие заготовку поочередно, причем деформирующую волоку перемещают вдоль оси волочения в направлении, противоположном движению обрабатываемой заготов ки, а остальные волоки - в противоположном направлении по отнощению к деформирующей волоке.

Скорость перемещения деформирующей волоки по известному способу выбирают из соотношения

V.

JU--L

где VB - скорость перемещения деформирующей волоки; VTO- скорость перемещения тянущего

органа;

J - коэффициент вытяжки. Таким образом, при реально применяемых вытяжках 1,25-1,5 максимальное (амплитудное) значение скорости колебания волоки должно в 2-4 раза превышать скорость тягового органа 2.

Недостатком известного способа является потеря устойчивости протягиваемой заготовки при столь больщой разности скоростей металла и инструмента, повышенной обрывности при волочении, ухудщения качества поверхности, и вследствие этого увеличения брака, в особенности, у тонкостенных труб и профилей с малой площадью поперечного сечения.

Цель изобретения - повышение качества изделий, преимущественно тонкостенных труб и профилей за счет предотвращения потери устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу волочения металла с применением виброколебаний инструмента, включающему волочение заготовки по меньщей мере через две волоки, деформирующие заготовку поочередно, причем деформирующую волоку перемещают вдоль оси волочения в направлении, противоположном движению обрабатываемой заготовки, а остальные волоки - в противоположном направлении по отнощению к деформирующей волоке, деформирующую волоку перемещают со скоростью, определяемой из соотнощения

VTO Ve г

где VB - скорость перемещения деформирующей волоки; VTO-скорость перемещения тянущего

органа;

ju- коэффициент вытяжок. В этом случае при реально применяемых вытяжках 1,25-1,5 скорость перемещения волок будет либо равна скорости тягового органа (на действующих волочильных станах обычно до 100 м/мин), либо меньше его на , т. е. значительно ниже, чем в известном способе (в 2-4 раза).

Выбор скорости перемещения деформирующей волоки больше скорости перемещения тягового органа приводит к потере устойчивости деформируемой заготовки и снижению качества получаемого изделия.

Выбор скорости перемещения деформирующей заготовки меньше отношения - не обеспечивает условия поочередной деформации заготовки волоками, что приводит к возрастанию усилия волочения.

За счет уменьшения разности скоростей металла и деформирующей волоки предлагаемый способ обеспечивает повышение качества протянутых изделий (особенно, тонкостенных труб и профилей с малой площадью поперечного сечения) путем у.меньщения вероятности потери устойчивости протягиваемым изделием и обрывности при волочении, что повышает выход годной продукции.

Одновременно увеличение возможных единичных обжатий без потери устойчивости профилем обеспечивает интенсификацию режима обжатий и сокращение за

счет этого, числа , проходов, а также возможность ликвидации промежуточных технологических операций (термообработки, правки и др.)Способ осуществляют следующим образом.

Осуществляют волочение заготовки, например, через три волоки. При этом скорость перемещения каждой волоки определяют из условия

в процессе волочения деформирующую волоку перемещают навстречу движению заготовки, и остальные две - в противоположном направлении.

За счет незначительной разницы в скоростях перемещения деформирующей волоки и тянущего органа предотвращается потеря устойчивости заготовкой и, тем самым, получаемое изделие отвечает требованиям, предъявляемым к качеству поверхности изделия.

Пример. Согласно изобретению, используют заготовку, например, из углеродистой стали размером 57x3,3 мм, которую волочат за один проход через 3 волоки

диаметром 42,32 и 25 мм, изменяя соответственно, толщину стенки трубы в волоках до 3,4; 3,45; 3,5 мм. При скорости волочения 4о 50 м/мин первая по ходу процесса волока должна перемещаться в момент деформации в направлении, противоположном направлению волочения со скоростью в пределах от 50 до -rfs - 37,0 м/мин; вторая волока - со скоростью в пределах от 50 до 37,6 м/мин;

третья волока - со скоростью в пределах от 50 до - 38,2 м/мин.Для унификации вибрационного узла все три волоки можно перемещать с одинаковой скоростью м/мин. Волоки, не осуществляющие в данный момент деформацию, перемещают в направлении волочения с той же скоростью , т.е. 40 м/мин.

Использование предлагаемого способа обеспечивает требуемое качество изделия.

Экономический эффект от использования изобретения достигается за счет повыщения выхода годных изделий за счет улучщения качества поверхности изделий, уменьщения обрывности при волочении, а также интенсификации режима обжатий.

СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВИБРОКОЛЕБАНИЙ ИНСТРУМЕНТА, включающий волочение заготовки по меньшей мере через две волоки, деформирующие заготовку поочередно, причем деформирующую волоку перемещают вдоль оси волочения в направлении, противоположном движению обрабатываемой заготовки, а остальные волоки - в противоположном направлении по отношению к деформирующей волоке, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий, преимущественно тонкостенных труб и профилей, за счет предотвращения потери устойчивости, деформирующую волоку перемещают со скоростью, определяемой из соотношения , где VB - скорость перемещения деформирующей вдлоки; V o-скорость перемещения тянущего органа; / - коэффициент вытяжки.