Способ волочения проволоки в режиме гидродинамического трения

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в волочильном производстве при изготовлении тонкой и тончайшей проволоки. Цель изобретения - повышение производительности путем уменьшения обрывности проволоки. Способ волочения проволоки в режиме гидродинамического трения включает протягивание заготовки через напорную насадку и деформирующую волоку с использованием смазки, нагнетаемой заготовкой в зазор напорной насадки и дополнительно подаваемой от источника давления на вход очага деформации, при этом смазку подают на вход очага деформации в количестве, рассчитываемом по формуле Q=φV 0R 0/4A[(R 2+1)LN R H(R 2-1)(1+2A), где Q - объемный расход смазки, м 3/с

A=*98MV 0L/Σ SR 2 R *=R H/R 0, Σ S - сопротивление пластической деформации протягиваемого материала, PΑ

R H и L - радиус и длина напорной насадки, м

R 0 - радиус протягиваемой заготовки, м

μ - динамическая вязкость смазки, па .с

V 0 -скорость движения заготовки, м/с.

СОЮЗ Ссжтсжих

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,80„„1581400 А1 (ц)5 В 21 С 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

APH ГКНТ СССР

1 (21) 44 10556/31-02 (22) 15.04.88 (46) 30.07 ° 90. Бюп. М 28 (7!) Пермский политехнический институт (72) В Ю.Шевляков и Г.Л.Колмогоров (53) 621.778,016.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У.529869, кл. В 21 С 3/14, 1972. (54) СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ В РЕЖИМЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено в волочильном производстве при изготовлении тонкой и тончайшей проволоки. Цель изобретения — повышение производительности путем уменьшения обрывности проволоки. Способ волочения проволоки в режиме гидродиИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено в волочильном производстве при .изготовлении тонкой и тончайшей проволоки

Целью изобретения является повышение производительности путем уменьшения обрывности проволоки.

Сущность предложенного способа состоит в следующем.

Смазка, находящаяся под давлением в полости, образованной протягиваемой заготовкой, напорной насадкой и волокой, вытекает в зазор-между поверхностями напорной насадки и заготовки в направлении, противоположном

2 намического трения включает протягивание заготовки через напорную насадку и деформирующую волоку с использованием смазки, нагнетаемой заготовкой в зазор напорной насадки и дополнительно подаваемой от источника давле-. ния на вход очага деформации, при этом смазку подают на вход очага деформации в количестве, рассчитываемом по формуле q= $V r /4а (r н.+

+1) 1n r. — (r „-1)(1+2а)), где q объемный расход смазки, м /с; а =

= V Ь /6 r r =r /r 6 — со3 Il -я а 5 противление пластической деформации протягиваемого материала, Па; rz u L— радиус и длина напорной насадки, м; г, — радиус протягиваемой заготовки, м; р — динамическая вязкость смазки, Па.с; V, — скорость движения заготовки, м/с. движению заготовки {направлению воВааМ лочения). Тем самым смазка препятствует попаданию в смазочную полость пыли и частиц протягиваемого металла, 4 оставшихся на поверхности заготовки Cw после предыдущего прохода, а также способствует выносу образующихся на входе в зону деформации отслоении и пыли. Это приводит к снижению сил тре- е ния и улучшению условий смазки в зоне деформации и, следовательно, К . уменьшению обрывности протягиваемого изделия. Кроме того, при течении смазки в зазоре между напорной .насадкой и заготовкой на поверхности протягиваемой заготовки возникают касатель1581400 где

V ь

r о а

Р гн и Ь н ные напряжения от действия сил вязкого трения, равнодействующая которых направлена в противоположную движению заготовки сторону Таким образом, смазка, двигаясь в противоположном во «5 лочению направлении, оказывает на заготовку тормозящее действие, характеризуемое противонатяжением. Противонатяжение снижает. удельные давления 10 обрабатываемого металла на волоку, уменьшая контактное трение в очаге деформации, обрывнбсть протягиваемого изделия и псвьппая тем самым производительность процесса волочения. При тончайшем волочении для достижения гидродинамического режима трения необходимо смазку подавать на вход в зону деформации под давлением, рассчитываемым по формуле 20

Рн = 26®(1n r - 2а)/(гн 1)э

rpe a = p V L sro — динамическая вязкость смазки

Па с, 25

Чо — скорость движения протяГиваемой проволоки,- м/с;

r ни L - радиус и длина напорной на.садки, м . rä — радиус протягиваемой проволоки м

6З вЂ” сопротивление пластической деформации обрабатываемого металла, Па1 г = гн/rî

При P C PH будет наблюдаться увеличение сил внешнего трения в очаге деформации.

При Р > Рн будет происходить,утонение заготовки до. зоны деформации, 40 что приведет к увеличению степени деформации за проход, в результате чего возможна "вытяжка" и обрыв протягиваемого изделия.

Пример, При волочении медной 45 проволоки диаметром 40 мкм, имеющей сопротивление пластической деформации 300 NHa на смазке вязкостью

0,003 Па.с (водно-масляная эмульсия при 40 С) со скоростью 20 м/с через 50 напорную насадку, имеющую длину 50 мм и внутренний диаметр 0,5 мм, и далее через волоку необходимо обеспечить истечение смазки в количестве 58,8

«10 м /с для чего на вход очага деформации подают смазку под давлением 9 ° 63 МПа. Расчеты показывают, что в предложенном техническом решении по сравнению с прототипом величина давления протягиваемой заготовки на волоку в 31,1 раза меньше.

Предложенный способ волочения тончайшей проволоки по сравнению с прототипом позволяет повысить производительность процесса волочения на

30%, увеличить износостойкость волочильного инструмента, снизить удельные давления протягиваемой заготовки на волоку, предотвратить попадание частиц и пыли и обеспечить вынос вновь образующихся отслоений и пыли из смазочного канала, уменьшить обрывность изделия, повысить качество поверхности протянутых изделий.

Формула и э обретения

Способ волочения проволоки в режиме гндродинамического трения, включающий протягивание заготовки с зазором через напорную насадку и деформирующую волоку с использованием смазки, нагнетаемой заготовкой в зазор напорной насадки и дополнительно подаваемой от источника давления на вход очага деформации, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности путем уменьшения обрывности проволоки, смазку подают на вход очага деформации s количестве, равном я= "Чо ф4 а (гн +1) 1п гн (н 1)

«(1 + 2а )), объемный расход смазки, мз/с1 скорость движения заготовки, м/с; радиус протягиваемой заготовки м рЧ,Е/ 6з. r,;

1. динамическая вязкость смазки, Па с; сопротивление пластической деформации протягиваемого материала; н/ о1 радиус и длина напорной иа садки., м.