Способ волочения прутков,труб и других профилей

 

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано при волочении проволоки, прутков, труб и других профилей с применением мыльной порошкообразной технологической смазки. Цель изобретения -- снижение энергозатрат на формоизменение металла путем увеличения доли жидкостного трения в очаге деформации. На заготовку перед волочением накаткой наносят рельеф с соотношением средней арифметической высоты профиля неровностей Ra продольной и поперечной шероховатости в пределах 0,1-0,6 и при отношении максимального шага шероховатости Sm к размеру минимальных частиц порошка смазки, равном 0,5-0,9. Дисперсность частиц мыльного порошка смазки составляет 0,10-40 мм. Затем осушествляют волочение. Выбранные соотношения параметров шероховатости обеспечивают требуемую толщину слоя смазки и увеличение доли жидкого трения в очаге деформации. 2 табл. (Л ел СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1301515 А1 (sg 4 В 21 С 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц " ц

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ У1 »!» (54) СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано при волочении проволоки, прутков, труб и (21) 3914932/22-02 (22) 25.06.85 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л. И. Брежнева (72) А. П. Грудев, А. М. Должанский, IO. Б. Сигалов, В. С. Ковалев, Я. И. Крайник и В. В. Смаковский (53) 621.778.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 710718, кл. В 21 С 9/00, 1977.

Грудев А. П. и др. Трение и смазка при обработке металлов давлением. М.:

Металлургия, 1982, с. 312. других профилей с применением мыльной порошкообразной технологической смазки.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на формоизменение металла путем увеличения доли жидкостного трения в очаге деформации. На заготовку перед волочением накаткой наносят рельеф с соотношением средней арифметической высоты профиля неровностей R продольной и поперечной шероховатости в пределах 0,1 — 0,6 и при отношении максимального шага шероховатости

Sm к размеру минимальных частиц порошка смазки, равном 0,5 — 0,9. Дисперсность частиц мыльного порошка смазки составляет

0,10 — 40 мм, Затем осушествляют волочение.

Выбранные соотношения параметров шероховатости обеспечивают требуемую толщину слоя смазки и увеличение доли жидкого трения в очаге деформации. 2 табл.

130151

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано при волочении проволоки, прутков, труб и других профилей с применением мыльной порошкообразной технологической смазки.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на формоизменение металла путем увеличения доли жидкостного трения в очаге деформации.

Способ осуществляют следующим образом.

На заготовку перед волочением накаткой наносят рельеф с соотношением средней арифметической высоты- профиля неровностей R- продольной и поперечной шероховатости в пределах 0,1 — 0,8 и при отношении максимального шага шероховатости

Sm к размеру минимальных частиц порошка смазки, равном 0,5 — 0,9, осуществляют волочение заготовки. В качестве смазки используют порошкообразную технологическую смазку на основе мыла с дисперсностью частиц 0,10 — 4,0 мм. Смазка вовлекается в очаг деформации движущейся проволокой.

Соотношение параметров средней арифметической высоты профиля неровностей продольной Ra„è поперечной Ranon шероховатости в диапазоне 0,1 — 0,8 обеспечивает наличие на заготовке продольного микрорельефа, обеспечивающего наилучшее выглаживание шероховатости, наибольшее значение отношения Р/Р„где ср — средняя толщина слоя смазки, и доли жидкостного трения в очаге деформации. В результате снижается усилие деформации.

Увеличение соотношения параметров Ra продольной и поперечной шероховатости более 0,8 приводит к появлению на заготовке микрорельефа, приближающегося к изотропному. Как следствие, увеличивается

К.„, уменьшается отношение pep/К" и доля жидкостного трения в очаге деформации.

В результате увеличиваются усилия деформации и, следовательно, энергозатраты на формоизменение металла.

Уменьшение соотношения параметров Ra продольной и поперечной шероховатости менее 0,1 трудноосуществимо известными методами (шлифованием, накаткой, иглофрезерованием и др.), так как параметры шероховатости становятся сопоставимы с размерами зерен металла.

Отношение максимального шага шероховатости (выбранного из продольной и поперечной шероховатости S ) к размеру минимальных частиц порошка смазки в диапазоне 0,5 — 0,9 необходимо для покрытия частицами смазки микровыступов профиля поверхности и повышения вероятности возникновения режима жидкостного трения.

Значения указанного отношения более

0,9 не обеспечивают надежного покрытия частицами мыльного порошка микровыступов профиля, снижают долю жидкостного

5

2 трения в очаге деформации и обусловливают повышение усилия волочения.

Уменьшение указанного отношения менее

0,5 не сказывается более на доле жидкостного трения в очаге деформации.

Пример. Волочат катанку из стали СтОМ исходным диаметром do=6,5 мм на конечный размер d =5,4 мм через одинарные волоки из сплава ВК вЂ” 6 со скоростью 0,2 м/с. В качестве технологической смазки используют высушенный до влажности 1О -ный порошок натриевого мыла (НП) и мыла с 15Я талька (МП с 15Я Т). Размер минимальных частиц смазок составляет О,! мм (100 мкм) и 0,2 мм (200 мкм).

Смазка вовлекается в очаг деформаций движущейся сквозь ее слой заготовкой.

На поверхность заготовки накаткой предварительно наносят рельеф с помощью специально подготовленных роликов. Параметры шероховатости определяют с помощью профилографа-профилометра на свинцовых отпечатках микрорельефа поверхности заготовки. При этом наибольшее значение параметра К..поверхности заготовки

4 мкм; соотношение параметров К. пр и

R, продольной и поперечной шероховатсти 0,1 — 1,2, отношение максимального шага Sm шероховатости к размеру минимальных частиц мыльной смазки 0,4 — 1,2.

Для сравнения на поверхность заготовки наносят рельеф (согласно известному способу) в виде сетки под углом 70 к направлению волочения: меньшая диагональ ячейки сетки 1 мм, большая — 2,75 мм. Глубина рельефа 0,1 мм (100 мкм).

Испытанные соотношения параметров шероховатости поверхности заготовки приведены в табл. 1.

Об эффективности различных вариантов предлагаемого способа судят по напряжению волочения о. (меньшее напряжение волочения соответствует меньшим энергозатратам на формоизменение металла) и параметру (ср ./ Кз с, (большему значению этого параметра соответствует большая доля жидкостного трения в очаге деформации). При этом среднюю толщину слоя смазки в очаге деформации рассчитывают по формуле (cp = — ((1 + — ), 1 d.e г где g — толгцина смазочного слоя на волоченой проволоке, определенная весовым методом.

Результаты опытов по оценке эффективности способов волочения представлены в табл. 2.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что при соотношении параметров К. продольной и поперечной шероховатости 0,1 — 0,8 на поверхности заготовки и при отношении максимального шага шероховатости к размеру минимальных частиц смазки 0,5 — 0,9 энергозатраты на формоизменение металла на 6 — 15Я меньше. а доля жидкостного трения в очаге деформа1301515 мм

RanD /К апоп

Ra p o Sff)/iof S». MKM npu мкм

О,1 0,2

Опь)т

0 5

2,0

0,7

70 140

50 100

0 5

0,1

0,4

0,8

3,2

0,9

180

0,8

3,2

0 5

100

0,1

0,4

0,9

180

0,08

0,32

0,9

180

3,6

1,2

0 5

100

0,1

0,4

1,2 120

240

Таблица 2

Опыт Напряжение волочения,б„ Показатель режима треMIIa, пРи 1„, мм ниЯ, 1ср /Васе при ) )а. мм

О,1 0,2 0,1 0,2

230

230

1,80

1,80

210

210

2,03

1,92

245

245

1,64

1,62

235

235

1,75

1,72

225

230

1,83

1,80

225

230

1,83

1,80

255

260

1,32

1,37

245

245

1,40

1,46

9 (известный) 260

260

1,3

1,3 (.оставитель Р. Г))вркннннн

Редактор Н .,1нзарснко Тскрсц И. Всрсс i(ol)pon, i) (1, I) )и)ин

Заказ 926 1() Тир Iæ 7:3;3 I I ) и, «, и;с

ВНИИГ1И Гос)царственного комитета (Х(.Р по яслям ив))о(», . и и (il f»jl!!Ii)f1

1 I 3088, Моска)),,Ж .Б. Рауьискня наб..

l1poHвв<)яствеflHo-IIoл)н рафинсoкос ирс ill pHHTHl, с.,) Hx, ))р...; i Ipf i » I!.Ill .1 ции на 25 — 56% больше, чем в известном способе, Уменьшение отношений Ка„ К.„мяниже О,1 и (т /f. ниже 0,5 незначительно влияет на изменение ох и (cp/Яаср. Увеличение отношений Ranp/Ra,pa выше 0,8 и 5„,//H. выше

0,9 приводит к росту (IÄ и уменьшению

gcp/R.cp и снижению эффективности предлагаемого способа волочения.

Формула изобретения

Способ волочения прутков, труб и других профилей, включающий нанесение на поверхность заготовки рельефа, порошкообразной технологической смазки на основе мыла дисперсностью 0,10 — 4 мм и последующее волочение, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на формоизменение металла путем увеличения доли жидкостного трения в очаге деформации, рельеф наносят с соотношением параметров продольной и поперечной шероховатости 0,1-0,8 при отношении максимального шага ше10 роховатости к размеру минимальных частиц порошка смазки в пределах 0,5 — 0,9.

Таблица 1