Способ изготовления металлических волокон

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гидростатическому прессованию композиционных изделий. Цель - повышение производительности за счет увеличения исходной плотности составной заготовки. После сборки проволочных элементов в пакет и изготовления оболочки с внутренним диаметром не более 80% от диаметра абсолютно плотного пакета осуществляют обжатие и упаковку пакета в оболочку. Обжатие осуществляют редукцированием через матрицу с конической заходной частью, бандажными кольцами путем наматывания на пакет с натяжением фольги или гидростатическим обжатием в упругой оболочке - до плотности не менее 80% теоретической. Обжимной пакет устанавливают в оболочку и обрабатывают методом гидростатического прессования. Способ позволяет повысить выход годного за один рабочий цикл при получении тончайших металлических нитей. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 J 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4068648/31-27 (22) 21.05.86 (46) 23.07,90. Бюл. М 27 (71) Донецкий физико-технический институт

АН УССР (72) С.Г.Сынков, Н.И.Матросов, В.Г.Сынков и Г.А.Раханский (53) 621.777.07(088.8) (56) Патент Франции М 2102419, кл; В 21 С 1/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N- 1332623, кл. В 21 С 23/01, 11.09.85. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛОКОН (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гидростатическому прессованию композиционных изделий. Цель — повышение производительИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к гидростатическому прессованию композиционных изделий, используемому для одновременного изготовления множества металлических нитей, Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения исходной плотности составной заготовки.

Способ изготовления металлических волокон включает сборку равновеликих по длине и диаметру проволочных элементов в пачки, изготовленные оболочки с внутренним диаметром не более 80 диаметра абсолютно плотного пакета, обжатие пакета и упаковку пакета в оболочку и гидропрессование составной заготовки.

»5U 1579619 А1 ности за счет увеличения исходной плотности составной заготовки. После сборки проволочных элементов в пакет и изготовления оболочки с внутренним диаметром не более

80 от диаметра абсолютно плотного пакета осуществляют обжатие и упаковку пакета в оболочку. Обжатие осуществляют редуцированием через матрицу с конической заходной частью, бандажными кольцами путем наматывания на пакет с натяжением фольги или гидростатическим обжатием в упругой оболочке — до плотности не менее

80 теоретической. Обжимной пакет уста-. навливают в оболочку и обрабатывают методом гидростатического прессования.

Способ позволяет повысить выход годного за один рабочий цикл при получении тончай- ® ших металлических нитей. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.

Обжатие пакета проволочных алементов с суммарной площадью поперечных сечений не менее 80 .теоретической, осуществляюТ редуцированием через матрицу с конической заходной частью или с помощью легкосьемных бандажных колец с внутренним диаметром, меньшим внутрен-. него диаметра оболочки, а также путем наматывания. с натяжением на его поверхность фольги из материала с прочностью, соответствующей прочности оболочки или гидростатическим обжатием в упругой оболочке.

Пример 1. Диаметр исходной проволочной заготовки для получения металлических волокон 1,6 мм, материал алюминиевый сплав марки АД-1. Оболочка для сборки заготовки изготовлена также из

1579619 сплава АД-1 наружным диаметром 44 мм, внутренним диаметром 40 мм при длине

120 мм. Из нарезанных проволочных элементов длиной по 110 мм составили пакет из 500 проволок, площадь поперечного сечения которых составила около 80% площади поперечного сечения отверстия оболочки. Однако проволочные элементы имели дефекты формы, незначительную кривизну, за счет чего диаметр пакета несколько превысил диаметр отверстия обо, лочки и составил 42 мм,Для обжатия пакета и упаковки в оболочку на торец стакана ус тановили матрицу с конической эаходной частью, больший диаметр которой равен 43

; мм, а меньший диаметр 39,8 мм. Проталкивая пакет через матрицу, обжимая и направляя его, упаковали пакет проволочных элементов в оболочку. Далее, установив на один из торцов заготовки крышку, поместили ее в контейнер и гидропрессовали через матрицу 5,0 мм без дополнительного уплотнения.

Пример .2. Диаметр исходной проволочной заготовки для получения металлических волокон 1,6 мм, материал алюминиевый сплав марки АД-1. Оболочка для сборки заготовки изготовлена также из сплава АД-1 наружным диаметром 44 мм, внутренним 40 мм, Проволочные элементы суммарной площадью поперечного сечения около 80% площади поперечного сечения канала оболочки обжимали с помощью стальных шлифованных колец, внутренний диаметр которых был менее внутреннего диаметра оболочки и составлял 41,7 мм. Легкосъемные бандажные кольца устанавливали по торцам пакета и затем, перемещая один из них, обращенный и сопряженный с торцом оболочки, по длине пакета обжатий отрезок, освобожденный от кольца, проталкивали в оболочку.

Пример 3. Диаметр исходного проволочного элемента 0,25 мм, материал проволочного элемента и оболочки АД-1.

Используя фольгу из алюминиевого сплава толщиной 0,2 мм, закатывали пакет и размещали его в трубчатую оболочку. Заполнение составило 80%. Применение фольги медной или свинцовой, механические свойства которой резко отличались от свойств оболочки, приводило к неравномерности деформации компонентов составной заготовки.

Пример 4. Диаметр исходного проволочного элемента 0,05 мм, материал АД-1.

Пакет проволочных элементов размещали в резиновый чулок и обжимали жидкостью высокого давления в диапазоне 300-.400

МПа. После снятия упругой оболочки, сфор5

20

30 риментальных работ по выявлению нижней

35 границы диапазона плотности предвари40

55 мированный пакет помещали в оболочку и затем прессовали. Достигнутый коэффициент заполнения составил 90% от теоретического и более.

Данные технологические приемы обжатия пакета при упаковке в оболочку, с целью повышения плотности составной заготовки, с помощью матрицы с конической заходной частью и легкосъемных бандажных колец предпочтительнее при формировании пакета проволочных элементов диаметрами миллиметрового диапазона.

Технологические приемы обжатия пакета до упаковки в оболочку с помощью закатывания фольгой и гидростатическим обжатием в упругой оболочке более предпочтительн ы и ри диаметрах проволочных элементов субмиллиметрового диапазона.

Верхний предел плотности предварительной формовки ограничен теоретической плотностью, верхний оптимальный предел плотности упаковки, достижимый всеми приемами формовки предлагаемого способа, составляет 91%, При этом проволочные элементы в оболочке располагаются плотными параллельными рядами, касаясь один другого и сохраняя свою исходную форму круга без искажений.

Достижение плотности упаковки выше указанной приводит к искажению формы поперечного сечения, формированию сотовой структуры.

В таблице приведены результаты экспетельной упаковки при получении металлических волокон из исходных проволочных элементов 0,05 мм, материал АД-1.

Из таблицы следует, что нижней границей величины плотности предварительной упаковки пакета проволочных элементов до размещения в оболочку и последующей вытяжки являются 80%.

Формула изобретения

1. Способ изготовления металлических волокон, включающий сборку равновеликих по длине и диаметру проволочных элементов в пакет, изготовление оболочки и упаковку пакета в оболочку, обжатие пакета и гидропрессование составной заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения исходной плотности составной заготовки,. оболочку изготавливают с внутренним диаметром не более 80% диаметра абсолютно плотного пакета, а обжатие пакета выполняют перед упаковкой в оболочку, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что обжатие пакета проволочных элементов осуществляют редуцированием че1579619 реэ матрицу с конической заходной частью, при этом матрица устанавливается на торец оболочки, 3. Способ по и. 1. отличающийся . тем, что обжатие пакета проволочных эле- 5 ментов осуществляют быстросьемными бандажными кольцами.

4. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что обжатие пакета. проволочных элементов осуществляют путем наматывания с натяжением нэ его поверхность фольги иэ материала, прочность которого соответствует прочности материала оболочки, 5, Способ по и. 1, отл ича ю щи йс я тем, что обжатие пакета проволочных элементов осуществляют гидростатическим обжатием в эластичной оболочке.

Плотность предварительной упаковки,$

Результат

Приме

Обязательность проведения промежуточного дополнительного уплотнения сборной заготовки в виде пучка проволочных элементов в оболочке

В случае гидропрессования без операции промежуточного дополнительного уплотнения — образование гофр, приводящих к браку, низкий выход волокон иэ одной сборки

Объязательность проведения промежуточного дополнительного уплотнения сборной заготовки (редуцированием или гидростатическим обжатием )

При гидропрессовании беэ операции промежуточного дополнительного уплотнения — образование гофр

Повышение выхода волокон иэ одной сборки до 17, однако в целом величина остается сравнительно низкой

Целесообразность проведения промежуточного дополнительного уплотнения, без проведения которого наблюдаются случаи образования гофр. Повышение выхода волокон из одной сборки до 25 %

Исключается необходимость проведения промежуточного дополнительного уплотнения сборной заготовки, так как случаи образования гофр не отмечены. Повышение выхода волокон из одной сборки до 35

Случай образования гофр не отмечен. Повышение выхода волокон от одной сборки до 45

Случай образования гофр не отмечен

Дальнейшее повышение выхода волокон из одной сборки до 50 %, снижение трудозатрат на единицу по кии

70

80

90

Составитель А.Гузь

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор А.Козориз

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

Заказ 1976 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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