Составная волока Советский патент 1987 года по МПК B21C3/02 

10

11359040

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для волочения, и может быть использовано при разработке оптимальных маршрутов волочения сплошных и полых профилей как прямоугольных,так и другой формы (трапециевидных, клиновидных и т.п.).

Цель изобретения - снижение энергетических затрат за счет уменьшения усилия волочения.

На фиг. 1 приведено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Волока содержит рабочие вставки 1-4, установленные в окне корпуса 5, закрываемые при волочении передней крышкой 6. Вставка 2 имеет .возможность перемещаться на роликах 7 в вертикальном, вставка 3 - в вертикальном и горизонтальном,а вставка 4 - в горизонтальном направлениях. При этом горизонтальное Ьеремещение

В процессе волочения прямоугольного профиля контактные усилия оказывают давления на все рабочие вставки 1-4 и через них на корпус 5. Ввиду неуравновешенности в плоскости, нормальной оси волочения, эти усилия стремятся сместить вставки 2, 3 и 4 относительно вставки 1 в такие положения, при которых вся система сил находится в равновесии, а усилие волочения и энергозатраты при волочении - минимальные. Например, при соотношении сил, вызьгоающем увеличение 2 высоты Н волочильного отверстия.

20

вставка 3 (ввиду характера связи ролики 10 - копир 11) получает не только вертикальное (вверх), но и горизонтальное (вправо) смещение, что обуславливает благодаря связи 8 со- ответствующее смещение вправо и вставки 4, Последнее вызывает уменьшение ширины В волочильного отверстия, т.е. увеличение обжатия ширины протягива- вставок 3 и 4 осуществляется совмест- 25 емой полосы и усилий, действующих в но, что обеспечивается их соединени- этом направлении. При определенном

ем со скользящим контактом с помощью кронштейна 8, закрепленного на вставке 3. Вставка 1 неподвижна и крепится к обойме винтами 9. К вставке 3 крепятся ролики 10, имеющие возможность перемещаться в процессе волочения по копиру 11, обуславливая характер вертикально-горизонтального движения вставки 3 и горизонтального смещения вставки 4, что определяет форму волочильного отверстия, т.е. отношение его ширины В к высоте Н, при постоянной площади F сечения отверстия.

Профиль опорной поверхности копира 11 соответствует профилю равнобочной гиперболы /2, где , и , откуда (F - площадь сечения волочильного отверстия) поэтому изменение например, высоты Н отверстия волоки вызывает соответствующее изменение его ширины , при этом площадь сечения волочильного отверстия F всегда остается постоянной ,

Дпя исключения возможностей затекания деформируемого металла в места стыка рабочих вставок волока снабжена также уплотняющими пружинами 12, 13 и 14 и винтами 15. Крепление передней крьшки 6 к раме 5 осуществляеся винтами 16.

Составная волока работает следующим образом.

0

В процессе волочения прямоугольного профиля контактные усилия оказывают давления на все рабочие вставки 1-4 и через них на корпус 5. Ввиду неуравновешенности в плоскости, нормальной оси волочения, эти усилия стремятся сместить вставки 2, 3 и 4 относительно вставки 1 в такие положения, при которых вся система сил находится в равновесии, а усилие волочения и энергозатраты при волочении - минимальные. Например, при соотношении сил, вызьгоающем увеличение 2 высоты Н волочильного отверстия.

вставка 3 (ввиду характера связи ролики 10 - копир 11) получает не только вертикальное (вверх), но и горизонтальное (вправо) смещение, что обуславливает благодаря связи 8 со- ответствующее смещение вправо и вставки 4, Последнее вызывает уменьшение ширины В волочильного отверстия, т.е. увеличение обжатия ширины протягива- 25 емой полосы и усилий, действующих в этом направлении. При определенном

30

соотношении величин смещений вставок 4 и 3 достигается равенство работ формоизменений в направлениях толщины и ширины полосы, при этом дальнейшее смещение вставок 3 и 4 прекращается. Этому состоянию соответствует минимальное усилие волочения и МИНИМАЛЬНЫЙ расход энергии на деформацию.

Волока может быть использована для нахождения оптимальной фо рмы (оптимального отношения сторон В/Н) протягиваемого через волоку прямоугольного профиля, а также для определения оптимальной формы сечения, используемой для волочения прямоугольной заготовки, обеспечивающих минимальные усилия волочения и наименьший расход энергии. Во втором случае для волочения используют несколько заготовок с одинаковой площадью поперечного сечения, но с различным отношением его сторон. Форму сечения заготовки, при которой при волочении получено заданное отношение сторон В/Н сечения протягиваемого изделия, считьшают оптимальной, т.е. обеспечивающей минимальное усилие волочения и расход энергии.

Предлагаемая волока позволяет определить наивыгоднейшие маршруты вело- чения, требукнцие минимального расхода энергии на деформацию. Усилие волочения снижается на 25%.

Формула изобретения

Составная волока, содержащая установленные в окне корпуса четыре рабочие вставки, образующие волочильный канал, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергетических затрат за счет уменьшения усилия волочения, она снабжена копиром с про

10

филем в виде равнобочной гиперболы и роликами, причем копир закреплен в окне корпуса, одна из вставок установлена неподвижно, примьпсающие к ней вставки подпружинены во взаимно перпендикулярных направлениях, а ролики размещены на вставке, противоположной неподвижной вставке, и контактируют с копиром.

фие.2

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для волочения, и может быть использовано при разработке оптимальных маршрутов волочения различных четырехгранных профилей. Цель изобретения - снижение энергетических затрат за счет уменьшения усилия волочения. Волока содержит рабочие вставки 1, 2, 3, 4, установленные в окне корпуса 5. Вставка 1 неподвижна. Вставка 2 подпружинена и имеет возможность перемещаться вертикально. На вставке 3 закреплены ролики 10, кон- тактируюЕ(ие с копиром 1 1 , рабочая поверхность которого представляет собой равнобочную гиперболу. Вставка 4 подпружинена и имеет возможность-перемещаться горизонтально. В процессе волочения прямоугольного профиля контактные усилия оказывают давление на все рабочие вкладыши. Вследствие неуравновешенности в плоскости, нормаль- ,ной оси волочения, эти усилия стремятся сместить вставки 2, 3, 4 относи- Q тельно вставки 1 в положение, при ко- S тором вся система сил находится в равновесии, а усилие волочения и энергозатраты при-волочении - минимальные. Выбор рабочей поверхности копира обеспечивает постоянство площади сечения волочильного канала. 2 ил. (Л фиг.}