Волока

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для волочения. Цель изобретения - повышение стойкости и упрощени е технологии изготовления. Волока содержит рабочий канал, состоящий из входной,обжимной,калибруго- , щей и выходной зон.Входная,обжимная и калибрующая зоны образованы единой поверхностью 1, выполненной в виде части однополостного гиперболо1ща вращения, горловина которого диаметром d находится в плоскости пересечения обжимной и калибрующей зон. Прямолинейные образующие 3 и 4 гиперболоида , лежащие в плоскости, отстоящей от оси волочения на расстоянии , равном радиусу d/2 горловины гиперболоида, пересекаются под углом 26 30-50°. 3 ИЛ., 2 табл. -yf i (Л 4 СЛ « СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51) 4 В 21 С 3/02

» ».

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4211453/31-02 (22) 17.03.87 (46) 30.01.89, Бюл. № 4 (71) Запорожский индустриальный институт (72) 1О.С. Зыков (53) 621.778.07(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 856605, кл. В 21 С 3/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N- 1271609, кл. В 21 С 3/02, 1983. (54) ВОЛОКА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для волочения. Цель изобретения — повышение стойкости и упрощение технологии изготовления.

Волока содержит рабочий канал, состоящий из входной, обжимной, калибрую, щей и выходной зон.Входная, обжимная и калибрувщая зоны образованы единой поверхностью 1, выполненной в виде части однополостного гиперболоида вращения, горловина которого диаметром d находится в плоскости пересечения обжимной и калибрующей зон, Прямолинейные образующие 3 и 4 гиперболоида, лежащие в плоскости, отстоящей от оси волочения на расстоянии, равном радиусу d/2 горловины гиперболоида, пересекаются под углом

29=30-50 . 3 ил., 2 табл.

1454533

Изобретение относится к обработе металлов давлением; в частности к инструменту" для волочения °

Цель изобретения — повышение стой5 кости и упрощение технологии изготов,ления.

На фиг. 1 показана предлагаемая олока общий вид, продольный разрез

I а фиг. 2 — то же,вид со стороны эаачи заготовки; на фиг. 3 — разрез

-А на фиг. 2.

Волока содержит рабочий канал, сотоящий из госледовательно располоенных входной, обжимной, калибруюей зон, образованных ециной поверхостью 1 в виде части однополостного ! гиперболоида вращения „горловина ко1 горого диаметром d находится в плоскости пересечения, обжимной и калибрующей зон„ и выходной зоны 2. Прямо„пинейные образующие 3 и 4 однополостного гипербоида, лежащие в плоскости, отстоящей от оси волочения на расстоянии, равном радиусу (d/2) горловой окружности гиперболоида пересекаются под углом 2В= 30-50о

Принятые оптимальные значения угла 28 пересечения прямолинейных образующих гиперболоидной поверхности волочильного канала объясняются следующим. При углах 28 менее 30 длина очага деформации увеличивается, интенсивно возрастает работа сил контактного трения и усилия волочения, что приводит к росту обрывности и

35 снижению производительности волочильного стана. При .углах 28 более 50 резко возрастает работа, связанная с изгибом волокон металла в плоскости входа металла в волоку. Одновременно ухудшаются условия захвата технологической смазки в зону деформации, увеличиваются силы контактного трения и усилие волочения, снижается

-о 45 стойкость волок. При углах 28=30-50 усилие волочения минимально, а стойкость волоки максимальна.

Заготовка с круглым поперечным сечением задается по оси волочения в обжимную зону, где производится

50 обжатие металла с уменьшением его диаметра до величины Й„ затем проходит калибрующую и выходную зоны.

При этом благодаря гиперболической форме продольного профиля волочильного канала относительные деформации плавно нарастают, вызывая меньшую неравномерность формоизменения упрочняющегося металла и более низкий уровень контактных напряжений, что обусловливает снижение износа и повышение стойкости волоки. Гиперболический профиль обеспечивает плавное снижение контактных напряжений и повышение стойкости волоки против разрушения растрескиванием, что особенно .важно при волочении труднодеформируемых сталей и сплавов. Меньшие углы встречи гиперболоидного волочильного канала с заготовкой улучшают условия захвата смазки в зонудеформации при волочении,что спосббствует увеличению толщины слоя смазки, снижению сил трения и усилия волочения, повышению. стойкости волоки. Гиперболоидная форма волочильного канала обеспечивает также упрощение технологии изготовления и ремонта волок эа счет использования обрабатывающего инструмента в виде нити, луча лазера, проволоки, цилиндра и др., перемещающегося во время обработки по простейшей траектории — по прямой, а именно, в направлении прямолинейных образующих 3 или 4 однополостного гиперболоида. Это позволяет с высокой точностью изготавливать и что особо важно восстанавливать при перешлифовках требуемый оптимальный профиль воло-. чильного канала, что дополнительно обеспечивает снюкение тяговых усилий, уменьшение расхода металла, увеличение стойкости волок и производительности волочильных станов.

С целью теоретического сравнения радиального и гиперболического профилей волочильного рабочего канала были вычислены значения относительного напряжения волочения Я „/ $ при

1,3 и 1,5; f = 0,07 и A=a(,„ табл. 1) .

В табл. 1 представлена зависимость напряжения волочения от вида профиля волочильного канала.

Из анализа,цанных таблицы видно, что гиперболический профиль обеспечивает снижение напряжения волочения на 1,5-2, 1Х.

Сравнительные испытания предлагаемой и радиальной волок при волочении стальной проволоки диаметром 4,3 мм из стали СтОМ выполнены на втором блоке волочильной машины "Грюна 4/550" метизного завода. Исходная катанка диаметром 6,5 мм протягивалась на

Таблица 1 ол Р боь I т

Вид профиля волочильного

I канала

1,5

0,3124

0,3024

Радиальный

Гиперболический з 14 5453 первом блоке на диаметр 5,3 мм и затем передавалась на второй блок, где обжималась до диаметра 4,3 мм. Скорость волочения составляла 130 м/мин.

В качестве технологической смазки

5 использовался мыпьный порошок.

Волоку с радиальным профилем рабочей зоны (с радиусом кривизны P = — 17 мм) изготовили из твердого сплава ВК6 на волокошлифовальном станке типа ПТ-20 с помощью профилированных игл и шлифовальной пасты

ACM 40/28, Гиперболическую волоку того же диаметра изготовили также иэ твердого сплава ВК6 на станке типа завода нУкркабель", где волоке сообщалось осевое вращение со скоростью 1700 об/мин. Притиром при расшлифовке волочильного канала служили прямолинейные стержни (сталь 45) диаметром 2,5 мм, которым при шлифовке сообщалось возвратно-поступательное осевое движение в направлении прямолинейной образующей 4 (фиг.3). Абра- 2б зивным материалом служила паста ACM

40/28.

Изготовленные предлагаемым способом твердосплавные радиальная и гиперболоидная,волоки использовались в сборных волоках в качестве рабочих вкладышей. Во время волочения с помощью динамометра замерено усилие волочения и определена эксплуатаци-. онная стойкость волок (в количестве . проволоки, протянутой до выхода волоки из строя по ее износу).

В табл. 2 приведены результаты-испытания.

Из результатов испытаний видно, 40 что гиперболоидная волока. в сравнении с радиальной обеспечивает снижение

3 усилия волочения на 2,45Х. и повышение стойкости волоки на 25,687..

Использование волок с предлагаемой гиперболоидной формой волочильного рабочего канала позволяет существенно упростить технологию изготовления и ремонта твердосплавных и алмазных волок, увеличить производительность труда, повысить точность изготовления и особенно важно обеспечить точность восстановления требуемого профиля волок при их перешлифовке, снизить на 2-2,57 тяговые усилия, уменьшить обрывность и расход металла при волочении, повысить на 25-30Х стойкость волок и производительность волочильных станов. Предлагаемая волока может быть использована при волочении проволоки, прутков и труб круглого сечения иэ черных и цветных металлов и сплавов.

Формула изобретения

Волока, содержащая волочильный канал, состоящий иэ входной, обжимной, калибрующей и выходной зон, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости и упрощения технологии изготовления, входная, обжимная и калибрующая зоны образованы единой поверхностью в виде части однополостного гиперболоида вращения, горловина которого находится в плоскости пересечения обжимной и калибрующей зон, а прямолинейные образующие однополостного гиперболоида в плоскости, отстоящей от оси волочения на расстоянии, равном радиусу горловио ны, пересекаются под углом 30-50.

О, 3907 О, 5028 О, 7063

О 3719 0,4952 0,6917

1454533

Таблица 2

Диаметр, мм

Усилие волочения, кН радиальная волока

29663

23602

4,37

4,48

4,3

5,3

Составитель Н. Умнягина

Техред А.Кравчук - Корректор Г.Решетняк

Редактор Т. Парфенова

Заказ 7382/14 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое" предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 до воло- после во- радиальная гиперболичесчения лочения волока кая волока

Протянуто проволоки до выхода из строя, кг гиперболическая волока