Устройство для волочения изделий в режиме гидродинамического трения Советский патент 1993 года по МПК B21C3/14 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для волочения проволоки, прутков и труб.

Цель изобретения - увеличение производительности и повышение качества поверхности путем предотвращения забивания рабочей зоны волоки отслаивающимися с поверхности изделий частицами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для волочения, включающем корпус, установленные в нем последовательно напорные упругие втулки и установленную в контакте с задней стенкой корпуса рабочую волоку, напорные втулки выполнены с конусными каналами, с уменьшающейся к волоке конусностью и имеющими одинаковые геометрические размеры.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем. При волочении за счет сил адгезионного трения между протягиваемым изделием и технологическим инструментом происходит отслаивание частиц металла, которые попадают в смазку, загрязняют ее. Частицы металла вместе со смазкой увлекаются протягиваемым изделием и попадают во внутреннюю полость инструмента.

На фиг.1 показан разрез предлагаемого устройства для волочения в режиме гидродинамического трения; на фиг.2 - геометрия образуемых смазочных конических полостей.

Устройство состоит из корпуса 1, напорных упругих втулок 2 и рабочей волоки 3, установленных в корпусе 1 и затянутых накидной гайкой 4. Шайба 5 уплотняет рабочую полость и предотвращает выход смазки из рабочей полости. При движении протягиваемого изделия 6 смазка нагнетается под давлением в зону деформации, обеспечивая условия гидродинамической смазки. При этом каждое из напорных колец обеспечивает определенное повышение давления в слое смазки.

При движении протягиваемого изделия в каждой из полостей формируется циркуляционный поток течения смазки за счет наличия наклонной рабочей поверхности. При циркуляционном движении смазки металлические частицы отгоняются в периферийные области смазочных полостей и там скапливаются, не проникая в последующие смазочные полости. Циркуляционному движению способствует наличие формируЈ

00

О 4 ICJ СЛ N

СО

ющегося возвратного потока в слое смазки. Возвратный поток способствует выносу металлических частиц в направлении,обратном направлению волочения. Предлагаемый инструмент сохранит работоспособность до полного заполнения смазочных полостей.

Очистка смазки от металлических частиц и пыли предотвращает попадание их в зону деформации, тем самым устраняется возможность образования рисок и царапин на протягиваемом изделии.

Из технической и патентной литературы нам неизвестны устройства для волочения изделий в режиме гидродинамического трения, напорный элемент которых состоит из набора ориентированных напорных втулок с конусными каналами, поэтому предлагаемое техническое решение обладает признаками новизны. Совокупность напорных втулок с конусными каналами и обеспечивает появление нового свойства - повышение производительности за счет улавливания металлических частиц, предотвращения забивания технологического инструмента и последующего обрыва изделия.

Пример конкретной реализации. Волочению подвергали алюминиевую проволоку с диаметра 6,1 мм на диаметр 5,4 мм с использованием в качестве смазки вапо- ра. При использовании 6 напорных элементов с цилиндрическим каналом диаметром 6,2 мм волочение на начальной стадии протекало нормально, на проволоке была визуально заменена пленка смазки, однако через 0,5 ч пленка смазки исчезла, выходящая проволока имела блестящую поверхность, затем появились риски, произошел обрыв переднего конца с образованием характерной для испытания на растяжение шейки. После разборки инструмента в рабо

чей полости была обнаружена плотно спрессованная масса из смеси алюминиевых частиц и вапора.

При использовании напорных колец с коническими каналами волочение протекало нормально в течение 1 ч, проволока имела характерную для условий гидродинамического трения матовую поверхность с пленкой вапора, риски и царапины не наблюдались. После разработки в смазочных полостях были обнаружены металлические частицы, сравнительно равномерно распределенные по смазочным полостям.

По сравнению с известными устройствами предлагаемое устройство позволяет:

повысить производительность оборудования при волочении металлов и сплавов, склонных к отслаиванию частиц, на 15-20%;

повысить качество поверхности протягиваемых изделий;

снизить усилие волочения на 5%;

повысить стойкость инструмента на 5-10%.

Формула изобретения

Устройство для волочения изделий в режиме гидродинамического трения, содержащее корпус, установленные в нем последовательно напорные упругие втулки и установленную в контакте с задней стенкой корпуса рабочую волоку, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности и повышения качества поверхности путем предотвращения забивания рабочей зоны волоки отслаивающимися с поверхности изделий частицами, напорные втулки выполнены с конусными каналами с уменьшающейся к волоке конусностью и имеющими одинаковые геометрические размеры.

Сущность изобретения: в корпусе установлены последовательно напорные упругие втулки с задней стенкой корпуса - рабочая волока. Напорные втулки выполнены с конусными каналами с уменьшающейся к волоке конусностью и имеющими одинаковые геометрические размеры. 2 ил.