Инструмент для волочения металла Советский патент 1989 года по МПК B21C3/14 

10

25

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано при волочении проволоки, труб, прутков и других профилей.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения волочильного инструмента.

На чертеже изображен инструмент для волочения металла, разрез.

Инструмент содержит волоку 1, в теле которой выполнена кольцевая герметичная полость 2. В полости 2 вакуумно плотно установлена перегородка 3, делящая полость 2 на две части 4 и 5, одна из которых 4 заполнена хладагентом в виде легкокипящей жидкости, например фреона. В перегородке 3 - диаметрально противоположно установлены капиллярные трубки 6 и 7, выполненные различной длины. В другом варианте исполнения {не показан) с каждой стороны в перегородке установлены по две капиллярные трубки - длинная и короткая. Короткую 20 капиллярную трубку может заменить отверстие, выполненное в перегородке, например, сверлением. Герметизацию капиллярных трубок в перегородке осуществляют, например, пайкой.

Инструмент для волочения металла работает следующим образом.

При протягивании изделия, например проволоки, через инструмент для волочения волока 1 под действием происходящих термопластических явлений при волочении нагревается. Эта энергия от входной, рабочей, калибрующей, выходной частей волоки 1 передается хладагенту в части 4 камеры, вызывая его объемное расщирение и вытеснение капелек хладагента 4 через капиллярные трубки 6 и 7 в объеме части 5 полости 2, в которой происходит испарение капелек хладагента с образованием паровой фазы и аккумуляцией в ней энергии давления. Последняя выталкивает паровую фазу хладагента из части 5 в часть 4 полости 2 через короткую капиллярную трубку 6 (вследствие ее малого гидравлического сопротивления в сравнении с длинной капиллярной трубкой 7). Вследствие этого за счет сжатия паровой фазы хладагента при струйной компрессии пара при истечении его через короткую капиллярную трубку 6 в части 4 происходит конденсация паровой фазы хладагента. Одновременно конденсация пара хладагента осуществляется за счет смешения паровой и жидкой фаз хладагента в объеме части 4.

30

35

ся новая порция энергии давления. Все это создает в ней зоны холода и генерирует новые порции паровой фазы хладагента. При испарении хладагента в части 5 выделяется теплота парообразования, а вместе с ней отводится значительное количество тепловой энергии от волоки 1, выделяемое в процессе волочения. Этот циклический процесс испарения и конденсации хладагента в полости 2 происходит непрерывно в течение всего процесса волочения, вызывающего энерговыделение: В момент останова процесса волочения происходит выравнивание температуры и давления в обеих частях 4 и 5 полости.

Применение в качестве хладагента легко- кипящей жидкости, например фреона, обладающего высокой испаряемостью при температуре окружающего воздуха, увеличивает частоту смены температурных состояний в процессе испарения - конденсации, происходящих за счет выделения тепла при волочении.

Различная длина капиллярных трубок необходима для создания в них разного гидравлического сопротивления для того, чтобы создать направленное движение паровой и жидкой фаз хладагента.

Наличие двух капиллярных трубок по обе стороны необходимо при выделении мощных тепловых потоков в процессе волочения, например при волочении труб.

Таким образом, изобретение за счет повышения эффективности охлаждения и улуч- щения тем самым термостатирования волоки позволяет повысить надежность и долговечность ее работы, повысить точность геометрических размеров и качество получаемой проволоки.

Формула изобретения

40

1. Инструмент для волочения металла, содержащий волоку, в теле которой выполнена кольцевая герметичная, заполненная легко кипящей жидкостью полость, в которой размещены капиллярные трубки, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности охлаждения инструмента, он снаб- 45 жен перегородкой, установленной в полости и делящей ее на две части, при этом легкокипящей жидкостью заполнена одна из частей полости, а капиллярные трубки, сообщающие между собой части полости, установлены в перегородке диаметрально протиПри этом параллельно происходит поддавли-50 вопложно и выполнены разной длины.

. вание жидкой фазы хладагента в длинную2. Инструмент по п. , отличающийся тем,

капиллярную трубку 7, что в конечном итогечто, с каждой стороны расположено по две

приводит к пульверизационному истечениюкапиллярные трубки различной длины,

капелек жидкой фазы хладагента с дроссе-3. Инструмент по п. , отличающийся тем,

лированием в объем части 5, где генерирует-что в качестве легкокипящей жидкости исся паровая фаза хладагента и аккумулирует-55 пользуют фреон.

5

0

0

5

ся новая порция энергии давления. Все это создает в ней зоны холода и генерирует новые порции паровой фазы хладагента. При испарении хладагента в части 5 выделяется теплота парообразования, а вместе с ней отводится значительное количество тепловой энергии от волоки 1, выделяемое в процессе волочения. Этот циклический процесс испарения и конденсации хладагента в полости 2 происходит непрерывно в течение всего процесса волочения, вызывающего энерговыделение: В момент останова процесса волочения происходит выравнивание температуры и давления в обеих частях 4 и 5 полости.

Применение в качестве хладагента легко- кипящей жидкости, например фреона, обладающего высокой испаряемостью при температуре окружающего воздуха, увеличивает частоту смены температурных состояний в процессе испарения - конденсации, происходящих за счет выделения тепла при волочении.

Различная длина капиллярных трубок необходима для создания в них разного гидравлического сопротивления для того, чтобы создать направленное движение паровой и жидкой фаз хладагента.

Наличие двух капиллярных трубок по обе стороны необходимо при выделении мощных тепловых потоков в процессе волочения, например при волочении труб.

Таким образом, изобретение за счет повышения эффективности охлаждения и улуч- щения тем самым термостатирования волоки позволяет повысить надежность и долговечность ее работы, повысить точность геометрических размеров и качество получаемой проволоки.

Формула изобретения

1. Инструмент для волочения металла, соержащий волоку, в теле которой выполнена кольцевая герметичная, заполненная легко кипящей жидкостью полость, в которой размещены капиллярные трубки, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности охлаждения инструмента, он снаб- жен перегородкой, установленной в полости и делящей ее на две части, при этом легкокипящей жидкостью заполнена одна из частей полости, а капиллярные трубки, сообщающие между собой части полости, установлены в перегородке диаметрально противопложно и выполнены разной длины.

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано при волочении проволоки, профилей, труб, прутков. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения инструмента. Волока 1 имеет кольцевую герметичную полость 2. Инструмент для волочения снабжен перегородкой 3, установленной вакуумплотно в полости 2, делящей ее на две части 4 и 5, одна из которых-4 заполнена жидкой фазой хладагента в виде легкокипящей жидкости. В перегородке 3 установлены капиллярные трубки - длинная 7 и короткая 6, свободные концы которых расположены в обеих камерах 4 и 5. При волочении тепловая энергия передается хладагенту, вызывая его объемное расширение и связанное с этим попадание капелек хладагента в пустую часть полости 5, в которой происходит мгновенное испарение хладагента с образованием его паровой фазы. Последнее приводит к аккумуляции в этой части полости энергии давления, которая проталкивает пар хладагента через короткую капиллярную трубку 6, вследствие ее малого гидравлического сопротивления в сравнении с длинной капиллярной трубкой, из одной части полости в другую, где за счет струйной компрессии пар хладагента, сжимаясь, конденсируется. Одновременно конденсация пара хладагента осуществляется за счет смещения паровой и жидкой фаз хладагента в объеме этой камеры. При этом параллельно происходит поддавливание жидкой фазы хладагента в длинную капиллярную р трубку, что в конечном итоге приводит к пульверизационному истечению капелек жидкой фазы хладагента с дросселированием в объеме камеры с паровой фазой хладагента. Все это создает в ней зоны холода и генерирует новые порции паровой фазы хладагента в этой камере. За счет испарения хладагента выделяется теплота парообразования, а вместе с ней отводится значительное количество тепловой энергии. 1 ил.