Способ непрерывного экструдирования проволоки и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК B21C23/08 

(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ПРОВОЛОКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ не определенной длины,- например прутка 6. Пруток имеет полукруглый участок 7 сечения и прямоугольный участок 8 сечения. Ротор 1 и валок 2 устанавливаются на соответствующих осях эксцентрично один относительно другого. Диаметр ротора значительно меньше диаметра валка. В любом положении при их одновременном вращении первый дуговой участок кольцевой канавки 5, а именно участок, показанный слева на фиг. 2, заполненный воском 9, перекрывается радиальной поверхностью 3 ротора 1, в то время как второй дуго вой участок кольцевой канавки 5, а именно участок, показанный справа на фиг. 2 и изображенный на фиг. 4, ею не перекрывается 4 Пруток б должен оставаться внутри перекрытого первого участка кольцевой канавки 5 так, чтобы его плоская поверхность 10, образующая кромку прямоугольного участка 8 сечения, была наиболее уда лена от полукруглого участка 7 сечения, перекрывающего поверхность 3. Матрица 11 с одним или несколькими очками установлена на изогнутом стебле 12, крепящемся к неподвижному опорному элементу 13, Матрица и ее стебель 12 входят в кольцевую канавк 5 и проходят через части ее закрытог первого и незакрытого второго дуго вых участков. Ротор и валок вращаютс вокруг своих осей. При этом пруток 6 втягивается в кольцевую канавку 5 вдоль правой ее стороны и проходит n дуговому участку, пока не захватится ротором 1 и валком 2 к не пройдет че рез матрицу 11, чем и осуществляется экструзия одной или нескольких проволок 14 неопределенной длины. Яа фиг. 4 и 5 кольцевая канавка 5 располагается в сменном узле вкладыша, образованном из базового вкладыша 15 и поверхностного элемента 16. Каждый из них имеет форму кольцевого элемента в основном сU -образным поперечным сечением, причем поверхностный элемент 16 удерживается внут ри впадины вкладыша 15, например, посредством пайки. Узел вкладыша устанавливается по горячей посадке в кольцевую выемку 17 валка 2, что обеспечивает создание предварительно го сжимающего усилия внутри вкладыща Радиально смещаемый плоский кол цевой узел содержит базовый вкладыш 18 и поверхностный элемент 19. Кажды из них имеет форму плоского кольца, причем базовый вкладыш утоплен с натягом по горячей посадке в кольцевой выемке 20 ротора 1, а поверхностный элемент 19 удерживается, например, посредством пайки в контакте .с базовым вкладышем 18. Базовый вкладыш 18 и поверхностный элемент 19 стремится несколько изогнуться наружу в их центральной части вдоль участков

651664 плоского кольца, которые не перекрываются кольцевой канавкой валка 2. Однако там, где кольцевая канавка 5 перекрывается наклонным ротором 1, нижняя поверхность элемента 19 служит для перекрывания кольцевой канавки, причем каждый элемент узла вкладыша и плоского кольцевого кольца вжимается в их соответствующие выемки 17 и 20 и вследствие наклона деформируется сжимающими усилиями вдоль поверхностных элементов 16 и, 19. За счет этого ротор 1 и валок 2 и обеспечивают экструзию металла через матрицу 11. При этом относительно слабые растягивающие усилия имеют место в периферийных поверхностях базовых вкладышей 15 и 18, В это время узел вкладыша и плоское кольцо создают эффективное уплотнение вокруг прутка 6 внутри кольцевой канавки 5, При работе устройства пруток б первоначальной длины может быть предварительно покрыт составом, передающим касательные напряжения. Пруток подается вручную в кольцевую канавку 5 так, чтобы он вышел в постепенно уменьшающийся зазор под нижней часгью радиально расположенной поверхности 3 ротора 1. Последовательные элементы прутка 6 могут также покрываться составом, передающим касательные напряжения. Состав представляет собой текучий материал высокой вязкости и прочности на срез. Он должен смазывать матрицу 11, а его вязкость может изменяться в. зависимости от изменения давления, температуры и скорости выдавливания лишь минимально. Этим условиям отвечает воск, Гидродвитатель 21 приводится в действие, передавая вращение ведущей шестерне 22, кольцевым шестерням 23 и 24. Вращение кольцевой шестерни 23 передает вращение полому валу 25 и валку 2 вокруг своей вертикальной оси. При этом кольцевая шестерня 24 заставляет вращаться шестерню 26, а от нее ротор 1 вокруг своей наклонной оси. Скорости вращения ротора 1 и валка 2 разные, однако их тангенциальные скорости одинаковы вблизи места входа прутка 6 вматрицу 11. Одновременно вращение ротора 1 и валка 2 заставляет пруток 6 продвигаться к матрице 11 и через нее, тем самым обеспечивая непрерывный процесс экструзии. Работает устройство следующим образом. Пруток 6 покрывается воском и затем задается в рабочую канавку 5 валка 2, Затем он перемещается по дуге соответствующего сегмента кольцевой канавки 5 к матрице 11 за счет вращения валка. При этом поверхность 3 ротора 1 и поверхность 4 валка 2 сближаются друг с другом благодаря наклону оси ротоpa 1. Таким образом, нижняя плоскост поверхностного элемента 19 входит в контакт с общей верхней поверхностью базового вкладыша 15 и его поверхносного элемента 16, При этом соответствующие поверхности элементов 19 и 16 окружают восковое покрытие на данном элементе прутка 6.

При вращении ротора 1 и валка 2 вокруг их осей оба узла(узел плоского кольца и узел вкладыша) начинают деформироваться под влиянием продоль ных сил, возникающих в полости между радиально расположенными поверхностями 3 и 4 ротора 1 и валка 2. В результате достигается положение; котором контактирующие поверхности узла вкладыша и узла плоского кольца деформируются в плоскостные элементы Узел вкладыша и узел плоского кольца взаимодействуют теперь так, что полностью изолируют кольцевую канавку 5 от выдавливания из нее воска и материала прутка 6. Последний подвергается действию непрерывно возрастающи:х: сил с момента его входа в сужайщуюся полость между ротором 1 и валком 2, за счет сжимающих усилий, возникающих из-за упругости узла эклйдыша й плоского кольца. Величина давления внутри воска, окружающего пруток 6, также увеличивается. Касательные напряжения,передаваемые прутку 6 воском обеспечиваю продвижение материала прутка 6 с покрытием к матрице 11.

Благодаря непрерывному совместному вращению ротора 1 и валка 2 пруток подается по кольцевой канавке 5 к входу в матрицу 11, В этом положении сжимающие усилия достигают максимума, что обеспечивает гидростатическую экструзию ма:териала через матрицу 11. При этом тангенциальные скорости ротора 1-й валка 2 одинаковы, что и обеспечивает максимум величины толкающей силы, действующей на материал прутка в направлении матрицы 11.Материал прутка через очко матрицы 11 выдавливается и через изогнутый стебель 12 и опорный элемент 13 делится на отдельные проволоки.

Упорные подшипники 27 и 28 могут воспринимать значительное давление экструзии за счет противодавления гидравлической жидкости в герметичной камере 29, передаваемого валу ротора 1,

Описанное устройство и способ являются иллюстрацией, предпочтительног варианта выполнения изобретения. В других вариантах заготовка иного сечения может быть экструдирована без использования промежуточной среды передающей касательные напряжения, эа счет непосредственного конта;кта материала заготовки с инструментом .

Внедрение изобретения позволит интенсифицировать процесс непрерывного экструдирования проволоки.

Формула изобретения

1. Способ непрерывного экструдирования проволоки, заключающийся в том, что прутковую заготовку неограниченной длины активным усилием внешнего трения тангенциально вводят в полость вращаемого инструмента, обжимают в ней и выдавливают через неподвижную матрицу, отличающийся тем, что, с целью увеличения усилия экструдирования, активное усилие внешнего трения при введении заготовки в полость прикладывают ко. всей наружной поверхности заготовки, находящейся в полости.

2.Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что заготовку перед экструдированием покрывают пластичны материалом,

3.Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее вращаемы валок с профильной кольцевой рабочей канавкой, установленную неподвижно в канавке матрицу и упорный инструмент образующий совместно с рабочей канавкой полость для обжима металла, о тличающееся тем, что упорны инструмент выполнен в виде вращаемог дискового ротора, взаимодействующего с валком.

4.Устройство по п. 3,oтличaющeecя тем, что дисковый ротор установлен эксцентрично относительно валка с частичным перекрытием кольцевой канав.ки.

5.Устройство по п.3, отличающееся тем, что, с целью плавного увеличения обжимающего усилия, ось вращения дискового ротора размещена под углом к оси вращаемого валка

6.Устройство по пп. 3,4,5, отличающееся тем, что валок снабжен упругим вкладышем с рабочей канавкой, утоплен ным в тело валка

с зазором в данной части и взаимодействующим с рабочей поверхностью дискового ротора.

7.Устройство по п. 6, отличающееся тем, что валок и ротор выполнены с приводами, обеспечивающими их одинаковую тангенциальную скорость в выходной части полости,

8.Устройство по п, 6, отличающееся тем, что ротор снабжен выполненным из упругого материала кольцевым вкладышем с натягом, утопленным в тело диска ротора

и взаимодействующим с рабочей канавкой.

Источники информации, принятые во внимание йри экспертизе

1. Патент Франции № 2270021, кл. В 21 С 23/02, 1975.

/

/4