Способ волочения изделий в режиме гидродинамического трения Советский патент 1982 года по МПК B21C1/00 

- скорость напорного элеме та против направления во лочения; h - зазор между напорным эле ментом и заготовкой; F - площадь внутренней повер ности напорного элемента -jr - максимально допустимые касательные напряжения в слое смазки; Ь - коэффициент вязкости сма Р и PJJ - усилие волочения и извле чения заготовки из волок соответственно. Способ осуществляют следующим образом. В фазе колебания, соответствующей перемещению напорного элемента в направлении волочения, в слоесм ки возникают касательные напряжени увлекающие за собой заготовкул Величину этих касательных напряжений можно определить по формуле где г - градиент скорости течения смазки; V - скорость течения смаэки. Для перемещения заготовки в направлении волочения необходимо преодолеть усилие деформации , т.е. необходимо выполнение неравенства где F - площадь внутренней поверхности напорного элемента. Подставив в условие (2) выражение (1), получим Y После преобразований неравенства (3) запишем условие проталкивания в волоку заготовки при движении напорного элемента в направлении воло чения PH-VI . Касательные напряжения, действую щие в слое смазки, не должны превышать максшиально допустимых касател ных напряжений ТГ г равных пределу текучести на сдвиг материала заготовки, либо материала напорного эле мента, в противном начнется пластическая деформация либо заготовки до входа в очаг деформации, либо напорного элемента, что недопустимо. Из формулы (1) следует, чт скорость перемещения напорного элемента в направлении волочения VMB TVi. в ограничена условием: « совокупности с условием (4) это даст пределы изм.енения скорости V) F не ц При обратном ходе напорной втулки необходимо обеспечить такое усилие, которое приведет к выталкиванию протянутой части заготовки из волоки, т.е. необходимо выполнение неравенства После подстановки (1) и (5) и некоторых преобразований получим ограничение на скорость обратного хода напорного элемента Очевидно, что скорость обратного хода напорного элемента не может быть меньше нуля, так как в противном случае напорный элемент не вернется в исходное положение. Таким образом VfjE, 70. В совокупности с условием (6) это даст пределы изменения скорости ,.H Таким образом., цикл колебаний напорного элемента должен включать следующие фазы: быстрое перемещение в направлении волочения со скоростью не менее v и медленный возврат в исходное положение со скоростью не более пВ первом случае смазка ведет себя как твердое тело, передавая необходимое усилие от напорного элемента к заготовке и обеспечивая ее деформацию без приложения тянущего усилия. Во втором случае смазка выступает в роли жидкости, перетекающей в зазоре свободно. Колебания инструмента можно осуществлять любыми известными способами (электромагнитным, механическим и т.д.). Пример. Реализуют волочение проволоки из латуни по маршруту 7,1 - 5,8 мм, напряжение волочения МПа, усилие волочения Р 7341 н. В качестве смазки используют вазелин технический, имеющий . коэффициент вязкости ц 223 Н-.с/м, Длина напорной втулки 100 мм, зазор между втулкой и заготовкой h 0,05 мм. Значение скорости в направлении волочения в соответствии с формулой (4) составит „ ... ,05-10 ,. , .П: 7,1.10-3100 ° /°Такая скорость колебаний вполне достижима даже при иcпoJ7ьзoвaнии обычных механических вибраторов. Усилие вытягивания изделий из волоки составляет обычно около 5% от

усилия волочения. Тогда из формулы (6) полним

,0,05.7341..0, 0,037 м/с

VHC 223 ,1-10.10010

Габариты напорной втулки можно уменьшить, используя более вязкие смазки, например, широко применявмый в практике волочения порошок натриевого мыла или другие порошкообразные смазки.

Применение предлагаемого способа позволит повысить выход годного при производстве полуфабрикатов методами обработки давлением. По известным данным заправочный коэффициент при волочении прутков и труб из медных сплавов только при одном проходе волочения колеблется в пределах 1,045-1,672. Таким образ:ом, от 5 до 40% металла идет в обрезь захваток и составляет возвратные потери. Предлагаемый способ производства изделий позволяет избежать таких по- , терь метёшла, т.е, повысить выход годного. Подвод энергии непосредственно к напорному элементу позволит отказаться от применения громоздких волочильных машин и снизить капиталные затраты на оборудование,

Формула изобретения

Способ волочения изделий в режиме гидродинги 1ического трения, включающий волочение через волоку с напорным элементом с наложением продольных колебаний, отличающийс я тем, что, с целью увеличения

выхода годного за счет исключения захваток на заготовках, колебания сообщают напорному элементу, причем скорость передвижения напорного элемента в направлении волочения выбирают больше, чем скорость перемещения напорного элемента в прртивоположнрм направлении, исходя из следующих соотношений:

to

JTCVi

«Чб

Л.

пв

i

где V

скорость напорного элеменнета по. направлению волочения ;. Vpg - скорость напорного элемента против направления во0лочения ;

н Г

зазор между напорным элементом и заготовкой; максимально допустимые касательные напряжения в

5 слое смазки; И - коэффициент вязкости оиазки;

Р(, - усилие волочения; PQ - усилие извлечения заготов0ки из волока; F - площадь в нутренней поверхности напорного элемента. Источники информации, принятые -во внимание при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство СССР 537725, кл. В 21 С 1/00, 1975. 2. Научные трудаа Всесоюзного . заочного машиностроительного института, т. 46, М., 1976, с. 165 - 166.