Волочильный инструмент

 

Изобретение относится к области волочильного производства и касается изготовления волочильного инструмента. Цель изобретения - увеличение долговечности и упрощение разборки. Волочильный инструмент содержит волоку 1 из износостойкого материала, стальную обойму 2 и промежуточный слой 3 из мягкого материала с пределом текучести, равным 0,5-0,9 предела текучести материала обоймы. На посадочной поверхности обоймы выполнены канавки с площадью поверхности гребней, контактирующих с промежуточным слоем, составляющей 0,1-0,7 площади посадочной поверхности обоймы, при этом глубина канавок составляет 0,3-0,95 толщины промежуточного слоя. Кроме того, канавки на поверхности обоймы выполнены резьбовыми. Угол наклона образующей канавок к оси посадочной поверхности равен 100-170°. 2 з.п.ф-лы,2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ÄÄSUÄÄ1477497 (S1)4 В 21 С 3 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП<РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ПАТЕ Т:

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4269631/31-02 (22) 28 ° 06.87 (46) 07,05,89. Вюл, № 17 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им, Г.И.Носова и

Магнитогорский калибровочный завод им.60-летия СССР (72) С.В,Конев, .Е.А.Пудов, М,Г,Поляков, А.А.Черняк и В,Н.Липовских (53) 621.778.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 984548., кл, В 21 С 3/02, 1981, Патент Англии № 1144781, кл. В 21 С 3/02, 1969. (54) ВОЛОЧИЛЬНЬЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к области волочильного производства и касается изготовления волочильного инструмента, Цель изобретения — увеличение долговечности и упрощение разборки, Волочильный инструмент содержит волоку 1 из износостойкого материала, стальную обойму 2 и промежуточный слой 3 из мягкого материала с пределом текучести, равным 0,5 — 0,9 предела текучести материала .обойма. На посадочной поверхности обоймы выполнены канавки с площадью поверхности гребней, контактирующих с промежуточным слоем, составляющей 0,1 — 0,7 площади посадочной поверхности обоймы, при этом глубина канавок составляет 0,3 — 0,95 толщины промежуточно". го слоя, Кроме того, канавки на поверхности обоймы выполнены резьбовы- Я ми, Угол наклона образующей канавок к оси посадочной поверхности равен

100 — 170 . 2 з,п, ф-лы,2 ил., 2 табл.. С

1 14

Изобретение относится к области волочильного производства и касается изготовления волочильного инструмента, Цель изобретения - увеличение долговечности и упрощение разборки °

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, продольный разоез, на фиг.2 — узел I на фиг.1.

Волочил ьный инструмент содержит волоку 1, обойму 2 и промежуточный между обоймой и волокой слой 3 из мягкого материала, Промежуточный слой выполнен из материала с пределом текучести, равным 0,5 — 0,9 предела текучести материала обоймы. На посадочной поверхности обоймы выполнены канавки 4, при этом площадь поверхности гребней, контактирующих с промежуточным слоем, составляет О, 1 — 07 площади посадочной поверхности обоймы, а глубина канавок составляет 0,3 — 0,95 толщины промежуточного слоя.

Кроме того, канавки на hoверхности обоймы выполнены резьбовыми„

Угол наклона образующей канавок и о посадочной поверхности равен 100-170, Выполнение промежуточного между волокой и обоймой слоя из материала с пределом текучести материала обоймы снижает долговечность волоки вследствие снижения жесткости соеди- нения при циклических нагрузках волочения.

Выполнение промежуточного между волокой и обоймой слоя из материала с пределом текучести более 0,9 предела текучести материала обоймы снижает долговечность волоки из-за концентрации напряжений в промежуточном слое при посадке волоки в обойму, Выполнение площади гребней канавок, контактирующей с промежуточным слоем, более 0,7 и менее 0,1 площади посадочной поверхности обоймы снижает долговечность волоки из-эа концентрации напряжений в промежуточном слое, обойме и .волоке при посадке волоки в обойму, Глубина канавок менее 0,3 и более

0,95 толщины промежуточного слоя также снижает долговечность волоки иэза повышенных напряжений, возникающих в волоке при сборке инструмента, Пример, Волоку диаметром

50 мм из твердого сплава ВК-6 устанавливали в обойму из стали 45 с пределом текучести Apz,a=360 МПа, Диа77497

t0

Как следует иэ табл, 1, использование материала промежуточного слоя с пределом текучести менее 0,5 предела текучести материала обойьы не приводит к увеличению долговечности предлагаемого инструмента при любых параметрах площади поверхности гребней канавок, контактирующих с промежуточным слоем, При Б „ I свыше 0,9 напряжения деформации промежуточного слоя приводят к метр посадочной поверхности обоймы

50,1 мм. Сборку производили тепловым способом, для чего нагревали обойму о, до 800 С. Диаметр посадочной поверхности нагретой обоймы 50,6 мм. Перед нагревом обоймы и размещением в ней волоки на посадочной поверхности волоки размещали промежуточный слой материала толщиной 0,25 мм, многократным погружением волоки в ванну с расплавом материала слоя„ Посадочный диаметр волоки после этого составил

50,5 мм„ На посадочной поверхности обоймы резьбовыми гребенками выполняли канавки с метрической резьбой.

После размещения волоки в обойме осуществляли охлаждение собранного инструмента, в результате чего промежуточный слой сжимал ся между сближающимися поверхностями волоки. и обоймы и пластически деформировался гребнями канавок и вытеснялся в полости канавок. Уменьшение за счет выполнения канавок площади поверхности обоймы, деформирующей промежуточный слой, снизило величину необходимого для пластической деформации маI териала слоя удельного давления, Это привело к уменьшению напряжений сжатия волоки обоймой, В то же время, после сборки инструмента, между волокой и обоймой остался малопластичный промежуточный слой, прочно удерживающий волоку в обойме при переменных нагрузках волочения.

Конкретные примеры выполнения предложенного инструмента с результатами опытного волочения этим инструментом стального профиля диаметром 20 мм на волочильном стане представлены в табл.1 и 2. В табл. 1 отражено влияние контактирующей с промежуточным слоем площади поверхности гребней канавок на долговечность предложен" ной волоки, при различном пределе те ку че сти мат ери ал а пр о межу точно го

СЛОЯ 6 Î t n.e °

1477497 разрушению волоки при ее посадке в обойму, Выполне ние площади по верхно сти гребней канавок более 0,7 площади посадочной поверхности обоймы приводит к растрескиванию заделываемой в обойму волоки при всех соотношениях 0,5 (6, „, / ьо zc0,9, приводящих к увеличению долговечности во- !О локи, При увеличении площади поверхности гребней канавок возрастает ширина гребней. Удельное же усилие деформации промежуточного слоя гребнем прямо пропорционально ширине 15 гребня„Повышенные напряжения деформации промежуточного слоя приводят к повышенным напряжениям в волоке от зад елки в обойму.

При площади поверхности гребней 20 канавок менее 0,1 площади посадочной поверхности обоймы усилие волочения, передаваемое от волоки через промежуточный слой на обойму по гребням канавок становится достаточным для 25 пластической деформации даже малопластичного промежуточного слоя, Это приводит к снижению жесткости заделки волоки при волочении и выходу ее из строя, 30

Выполнение плошади гребней канавок в пределах 0,7 — О, 1 площади посадочной поверхности обоймы приводит к росту объема производимой при помощи предложенного устройства продукции на

5-20 по сравнению с известным, 35

Влияние глубины канавок на долговечность волоки при оптимальном сочетании полученных в опытах (табл, 1) значениях предела текучести проме- 40 жуточиого слоя и плошади поверхности гребней канавбк, обеспечивающих повышение долговечности волоки íà 20Х по сравнению с известным устройством, отражено в табл.2.

Как следует из результатов экспериментов (табл.2), при глубине канавок, выполненных из посадочной поверхности обоймы, менее 0,3 толщины промежуточного слоя, объем волочения предложенной волокой снизился

50 из-за роста напряжений в волоке при ее посадке в обойму в связи с переполнением объема канавок, предназначенных для затекания деформируемого при посадке волоки промежуточного слоя, При глубине канавок свыше 0 95 толщины промежуточного слоя долговечность волоки также снизилась иэ-эа перенапряжения волоки при посадке в обойму и последующего ее растрескивания в процессе волочения. Ilepeнапряжение волоки в этом случае наблюдается в конце периода деформации промежуточного слоя, когда усилие деформации промежуточного слоя yseличивается из-эа уменьшения его толщины между гребнями канавок и посадочной поверхностью обоймы, Глубина канавок 0,3 — 0,95 толщины промежуточного слоя при использовании промежуточного слоя иэ материала с пределом текучести, равным

0 5 — 0,9 предела текучести материала обоймы, и при выполнении плошади гребней канавок в пределах 0,1 - 0,7 площади посадочной поверхности обой» мы обеспечивает повышение долговеч" ности предлагаемого инструмента по сравнению с известным до 207.

Выполнение канавок резьбовыми, а также выполнение угла наклона образующей канавок к по с адочной поверхности 100-! 70 дополнительно позволяют упростить разборку инструментов, Фор мула из обретения

1, Волочил ьный инструмент, содержащий стальную обойму, волоку, выполненную из иэносостойкого материала, и промежуточный между волокой и обоймой слой мягкого материала, о т л ич а ю шийся тем,- что, с целью увеличения долговечности и упрощения разборки, промежуточный слой выполнен из материала с пределом текучес- . ти, равным 0,5 — 0,9 предела текучести материала обоймы, а на посадочной поверхности обоймы выполнены канавки с площадью поверхности гребней, контактирующих с промежуточным слоем, составляющей 0,1 - О, 7 площади посадочной поверхности обойм, при этом глубина канавок составляет

0,3 — 0,95 толщины промежуточного слоя, 2, Инструмент по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения разборки, канавки выпоттнены реэьбовыми, 3, Инструмент по пп.1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что угол наклона обраэующей канавок к оси посадочной поверхности равен 100-170

1477497

ЗО,2 .С

Отношенн е пп ощади

Результаты опытного волочения

Дол говечОбьем волочеПричины выхода инструмента из строя поверхности гребней канавок и ния ю т пп ощади посадс-ной поверхности обоймы, гр об нь1м устройствоя

9 П

Снижение жесткости заделки волоки

От!

0,71

Растрескивание волоки

0,6 (латунь

Л90 Ь о1 = Ов7

=220 МПа1 0,5

0,3

0,1

0,09

0,71

20 Износ волоки

20 — 10 Снижение жесткос- .

0,8 0,71 (сплав

ЭП212, 0)7 д,,= 0,5

=290 МПа) 0,3

0,1

0,09

19 локи

Износ волоки

II

It и

0,71

0,9 (сплав

ЭИ496 О, 7

О од= 0,5

=320 МПа) О, 3

0,1

0 09

P астр е с ки в ани е волоки

Износ волоки

0-1 с, (мат ери ал пр омежуточного слоя ) 0 49 (медь

МТ а, 170 МПа) 0,5 (сплав

МА2, 4 о,i=

=180 МПа) 0,91 (сталь

40, 6 =

=330 МПа) 0,7

0,5

0,3

0,1

21

2,3, 2

2 3, 2

23,2

23,2

23,2

23,2

23,2

23,2

23,2

23,2

21,6

23,2

23,2

21,6

18 ность во

ЛОКИ ПО сравнению с извест5

-10

-10 ь

Таблица!

Растрескивание волоки

ИЗНОС ВОлОки и

l1

tl ти заделки волоки

Растрескивание воСнижение же сткости заделки волоки

Снижение жест ко сти заделки волоки 1

Растрескивание волоки при посадке в обойму

1477497

T аблиц а2

Отношение глубины канавок к толшине промежуточного слоя °

О ° 29 0 ° 3 0 5 О) 7 0195 0,96

Дол го ве чно c T ь вол оки по сравнению с известным устройством,% при о,z пс — — —.— — =О, 5-0, 9 од оЕ и S ð/S =0,1-07 0

10 20 20 10 0

Руъ 2

Составитель Н,Умнягина

Редактор Л, Гратилло Техред Л.Олийнык Корректор А, Обручар

Заказ 2193/13 Тираж 694 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Волочильный инструмент Волочильный инструмент Волочильный инструмент Волочильный инструмент Волочильный инструмент 

 

Похожие патенты:

Волока // 1454533
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для волочения

Волока // 1445833
Изобретение относится к волочению , в частности к инструменту для волочения проволоки, прутков и труб

Изобретение относится к волочению и касается усовершенствования конструкции волок для волочения осе симметричных изделий

Изобретение относится к волочильному производству, конкретно к волочильному инструменту для изготовления проволоки и прутков круглого и сложного .профилей

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для волочения, и может быть использовано при разработке оптимальных маршрутов волочения различных четырехгранных профилей

Волока // 1292858
Изобретение относится к волочильному производству, в частности, к конструкции волок

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к инструменту для волочения

Волока // 1271609
Изобретение относится к обработке металлов волочением

Волока // 2101109

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при холодной прокатке или протягивании заготовок из алюминия

Волока // 2033874
Изобретение относится к волочильному производству, в частности к инструменту для волочения проволоки круглого сечения

Волока // 2471582
Изобретение относится к инструментам для волочения проволоки и пруткового материала из черных и цветных металлов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается способа изготовления волок для деформирования многогранных профилей

Изобретение относится к волочильному производству и может быть использовано в качестве технологического инструмента для волочения проволоки, прутков и труб

Волока // 1650306
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструментам для волочения

Волока // 1819701
Наверх