Устройство для волочения биметаллической проволоки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ, преимущественно высокопрочной сталеалюминиевой в режиме гидродинамического трения, содержащее установленные в корпусе по крайней мере одну рабочую волоку и напорный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет повьпиения стабильности процесса волочения Путем устранения налипания метрлла оболочки на рабочую поверхность волоки в период неустановившегося режима гидродинамического трения, снабжено втулкой, установленной в канале напорного эле мента со стороны волоки и выполнен- «g ной из материала-заполнителя с мень сл шей, чем у металла оболочки,величиной напряжения среза. О Ci

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(Я) В 21 С 3/1 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3595990/22-02 (22) 27.05.83 (46) 15.06.84. Бюл. Р 22 (72) И.К. Лысяный, В.А. Рыбаков, Х.Н. Белалов, А.И. Косенко и В.Е. Базарова (71) Всесоюзный на9 (но-исследовательский институт метизной промышленности (53) 621.778.1.07(088.8) (56) 1. Маташ В.К. и др. Возможности повышения прсчности сталеалюминиевой проволоки. Сб. "Метизное производство", "Металлургия", 1974, с. 32-33.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 997893, кл. В 21 С 3/14, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ

БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ, преимущественно высокопрочной сталеалюминиевой в режиме гидродинамичес— кого трения, содержащее установленные в корпусе по крайней мере одну рабочую волоку и напорный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительнос— ти за счет повышения стабильности процесса волочения путем устранения налипания металла оболочки на рабочую поверхность волоки в период не- установившегося режима гидродинамического трения, снабжено втулкой, установленной в канале напорного эле мента со сторочы волоки и выполнен- щ ной из материала-заполнителя с мень шей, чем у металла оболочки, величиной напряжения среза.

1097406

Изобретение относится к метизной промышленности, н частности к устрой ствам для волочения биметаллическсй проволоки с мягкой оболочкой и твердым сердечником, например высокопрочной сталеалюминиевой проволоки в режиме гидродинамического трения.

Известно устройство для волочения биметаллической проволоки, содержащее корпус с установленными в нем рабочей волокой и напорным элементом, выполненным н ниде трубки с цилиндрическим каналом, который служит одновременно для нагнетания смазки в очаг деформации и для подавления передней ннеконтактной деформации ма- 15 териала оболочки С1 2.

Недостатком этого устройства является повышенный износ канала напорной трубки со стороны волоки, обусловленный максимумом давления смаз— ки и подъемом слоя металла оболочки перед волокой в результате развивающейся внеконтактной деформации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для нолочения биметаллической про-! волоки, преимущественно высокопрочной сталеалюминиевой н режиме гидро-, динамического трения, включающее установленные н корпусе по меньшей мере одну рабочую волоку и напорный элемент (2 J. . В известном устройстве в утренний диаметр канала напорного элемента на длине, равной длине образующейся зоны ннеконтактной деформации, выполнен большим, чем диаметр входного участка канала.

Недостатком известного устройства является то, что оно хотя и пре- 4О дотнращает налипание частиц металла оболочки на внутреннюю поверхность канала напорной трубки, но в то же время не исключает возможности налипания металла оболочки на рабо- 45 чую поверхность волоки в период неустановившегося режима гидродинамического трения. Этот режим характеризуется подъемом металла оболочки перед рабочей волокой из-за недостаточного давления смазки и, как следствие, происходит контактирование металла оболочки с поверхностью волоки (случай сухого трения). В результате этого происходит так называемое налипание металла оболочки на поверхность волоки, на поверхности проволоки образуются задиры, нарушающие стабильность процесса волочения.

Кроме того, при использовании б0 известного устройства для нолочения биметаллической проволоки с соотношеКиЕк пределов текучести металлов сердечника и оболочки более

10 приходится накладывать ограничения на единичные (12-15%) и суммарные (50-бОЪ) обжатия.

Цель изобретения — повышение производительности за счет повышения стабильности процесса волочения путем устранения налипания металла оболочки на рабочую поверхность нолоки в период неустановиншегося режима гидродинамического трения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для волочения биметаллической проволоки, преимущественно высокопрочной сталеалюминиевой в режиме гидродинамического трения, включающее установленные н корпусе по крайней мере одну рабочую волоку и напорный элемент, снабжено втулкой, установленной в канале напорного элемента со стороны волоки и выполненной из материала-заполнителя с меньшей, чем у металла оболочки, величиной напряжения среза, На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — то же, в случае выполнения втулки с фланцем, на фиг. 3 — то же, в случае выполнения устройства с втулкой за рабочей волокой.

Устройство состоит из установленных в корпусе 1 рабочей волоки ? и напорного элемента 3. Напорный элемент 3 снабжен втулкой 4, изготовленной из материала-заполнителя, например свинца, цинка и т.п. дополнительно (фиг. 3) за рабочей волокой установлена втулка 5 иэ материала-заполнителя.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент работы устройства (при заправке) проволока. (не показана) проходит ч рез напорный элемент 3, установленную в его канале, со стороны волоки, втулку 4 из материала-заполнителя и рабочую волоку 2. В результате того, что в начальный момент давление волочильной смазки оказывается недостаточным для подавления образующейся передней внеконтактной геформации перед рабочей волокой происходит подъем слоя оболочки. Но так как металл оболочки имеет большую по сравнению с материалом втулки величину напряжений среза, то в результате их взаимодействия происходит срез и скол частичек материала-запол нителя. Эти частички захватываются поверхностью оболочки и, удерживаемые во впадинах шероховатости, увлекаются в зону деформации (в рабочую волоку). Обладая смазочными свойствами, они разделяют контактирующие

IIOBPPXHOCTH ПРОНОЛОКИ И ВОЛОКИ ДО тех пор, пока давление нолочильной смазки, нагнетаемой проволокой через напорный элемент, н зоне дефор мации не достигнет величины, равной

10Э 7406

25 пределу текучести металла оболочки. В этот момент смазка начинает выдавливаться вместе с проволокой из очага деформации. На поверхности про: волоки образуется достаточно толстый слой смазки, который надежно разделяет трущиеся поверхности, т.е. начинается режим гидродинамического трения и устройство работает так же, как и известное.

Любой другой момент поднятия оболочки перед рабочей волокой вновь сопровождается процессом захвата материала-заполнителя поверхностью проволоки, увлечением его в зону деформации, что тем самым предотвра- 15 щает налипание металла оболочки на рабочую поверхность волоки.

Для облегчения замены вышедших из строя втулок из материала-заполнителя они выполняются с фланцем 2О (см. фиг. 2), а внутренний диаметр канала напорного элемента в том месте, где установлена втулка, изготавливают на 30-50Ъ больше, чем диаметр канала на гходе.

Меньшая, чем ЗОЪ, разница в диаметрах канала напорного элемента на входе и выходе связана с трудностью изготовления втулки. В этом случае стенки втулки оказываются 30 очень тонкими и разрушаются при изготовлен;:и и при задаче втулки в канал элемента.

Большая, чем 50Ъ, разница в диамэтрах ограничена конструктивной прочностью напорного элемента.

В процессе волочения биметаллической проволоки с мягкой оболочкой и твердым сердечником при условии, что качество сцепления их в отдельных местах проволоки оказывает- 40 ся неудовлетворительным, возможно образование участков задней внеконтактной деформации. В этом случае происходит подъем более мягкой оболочки при выходе участка проволоки 45 иэ зоны деформации, сразу же эа рабочей волокой. Для устранения этого явления и для стабилизации давления смазки в самом очаге деформации за рабочей волокой, в корпусе устрой- 5О ства, устанавливают дополнительно втулку 5 из материала, аналогичного материалу втулки в напорном элементе.

Так как внутренний диаметр втулки равен диаметру калибрующей зоны волоки, а значит и диаметру выходящей иэ нее проволоки, то происходит прижатие оболочки к сердечнику, т.е. подавление процесса задней внеконтактной деформации.

Пример. Для волочення высоко прочной сталеалюминиевой проволоки диаметром 4,3 мм с сердечником иэ стали 60 используют предлагаемое устройство. Для этого в напорных элементах (трубках) длиной 100 мм сс стороны, прилегающей к волоке, делают сверление диаметром на 50% больше, чем диаметр на входном участке. Глубина сверления составляет

1/3 от общей длины канала трубки.

В просверленный участок канала вставляют втулки, наружный диаметр которых соответствует диаметру канала трубки. Втулки готовят для маршрута волочения проволоки с ) 4,3 мм до

2,8 мм. Внутренний диаметр канала втулки готовят равным диаметру канала элемента на входе соответственно для каждого перехода по маршруту.

Так, для диаметра проволоки 4,3 мм входной участок канала напорного элемента имеет диаметр 4,5 мм, диаметр под втулку 6,7 мм, соответственно наружный диаметр втулки

6,65 мм, а внутренний диаметр канала 4,5 мм.

В экспериментах по волочению на предлагаемом устройстве втулки изготавливают из таких материалов как свинец, цинк, фторопласт. Все укаэанные для изготовления втулок материалы показывают хорошие результаты.

В экспериментах по волочению сталеалюминиевой проволоки без сцепления оболочки с сердечником за. рабочей волокой устанавливают дополнительно втулку из материала-заполнителя (свинец, цинк, фторопласт).

Подъема оболочки (образования "гофра" и колец) за рабочей волокой также не замечено.

В целом процесс волочения характеризуется стабильностью, особенно в начальный момент работы устройства, при заправке стана. Образования на поверхности проволоки задиров, рисок также не наблюдается.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить производительность процесса за счет воз.можного увеличения единичных обжа,тий до 20-25;- по сравнению с применяемыми для волочения сталеалюминиевой проволоки 15-17%, а также за счет уменьшения времени простоев оборудования для ликвидации обрывов проволоки, снизить расходы на эксплуатацию инструмента.

10074 0Г

Составитель E . .Воронкова

Редактор H. Киштулинец Техред И. Асталош, Корректор М. лароши

Заказ 4105,/10 Тираж 796 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4