Способ поперечно-клиновой прокатки изделий преимущественно из магнитных материалов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу поперечно клиновой прокатки изделий преимущественно из магнитных материалов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение качества изделий. Заготовку 3 из прутка подают в валки 1 и 2 на заданную длину. Процесс формообразования изделия начинается с внедрения в заготовку 3 клиновых калибров валков 1 и 2. В процессе формообразования к заготовке в зоне прокатки прикладывают магнитное поле, напряженность которого определяются по формуле H O=K√F G .R/*98M .*98M O .V, где F G - усилие прокатки, R - радиус валка, V - объем прокатываемого изделия, *98M O - магнитная постоянная, *98M - относительная магнитная проницаемость материала изделия, K=0,11 - экспериментальный коэффициент. После формообразования заготовка 3 отрезается от прутка. Расширение технологических возможностей обеспечивается за счет получения изделий диаметром 0,4-10,0 мм. Качество изделий повышается за счет исключения контакта заготовки с проводкой в процессе прокатки. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)5 В 21 Н 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО,ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4427847/25-27

; (22) 20.05. 88 (46) 23.09.90. Бюл. М 35 (72) Н.Н. Логвинов, В,Г. Шимановский, Я.Е. Бейгельзимер и В,Н. Крутиков (53) 621.771 (088.8) (56) Расчет технологических параметров и проектирование инструмента поперечноклиновой вальцовки. Методические рекомендации. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1980. с. 8. (54) СПОСОБ ПОПЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ.

ПРОКАТКИ ИЗДЕЛИЙ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИЗ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу поперечно-клиновой прокатки изделий преимущественно из магнитных материалов.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение качест-. ва изделий. Заготовку 3 из прутка подают в валкти 1 и 2 на заданную длину. Процесс,, БЦ, „1593765 А1 формообразования изделия начинается с внедрения в заготовку 3 клиновых калибров валков 1 и 2. В процессе формообразования к заготовке в зоне прокатки прикладывают магнитное поле, напряженность которого определяют по формуле где Fg — усилие прокатки, R — радиус валка, V — объем прокатываемого изделия,,и — магнитная постоянная,,ц — относительная магнитная проницаемость материала иэделия, К вЂ” 0,11 — экспериментальный коэффициент. После формообразования заготовка

3 отреэается от прутка, Расширение технологических возможностей обеспечивается за счет получения изделий диаметром 0,410,0 мм. Качество изделий повышается за счет исключения контакта заготовки с проводкой в процессе прокатки. 2 ил.

1593765

Изобретение отноСится к обработке металлов давлением.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей и повышение качества изделий, На фиг.1 и 2 показаны схемы прокатки изделия с указанием сил, возникающих при прокатке, и сил магнитного поля.

Способ поперечно-клиновой прокатки иэделий преимущественно из магнитных материалов, включает прокатку в валках 1 и

2 заготовки 3 из прутка и ее отрезку, В процессе формообразования к заготовке 3 в зоне прокатки прикладывают магнитное поле, напряженность которого определяется по формуле н. =к

P Pp / где Fg — усилие прокатки;

R — радиус валка;

V — объем прокатываемого изделия;

< — магнитная постоянная; ,и — относительная магнитная проницаемость материала прокатываемого изделия;

К = 0,11 — экспериментальный коэффициент.

Формула получена следующим образом.

Определяют силу Fm, действующую со стороны магнитного поля на иэделие дW дх где ЧЧ вЂ” энергия изделия в магнитном поле; х — расстояние изделия от оси симметрии.

Энергию W определяют из выражения

Н Ч вЂ” — )

2 где,и — относительная магнитная проницаемость материала изделия;

po — магнитная постоянная (,up =

1,257 10б Гн/м);

Н вЂ” напряженность магнитного поля;

V — обьем изделия, Определяют Н в зазоре между валками.

С этой целью складывают Н в ряд Маклорена в окрестности х = 0 и ограничиваются первыми тремя членами х д2Н

Н=Н0+х + — дх 1х=О 2 х ==О дх дН

Иэ условия симметрии I x = ю == 0 дх

Логично предположить, что при х = R, Н = 0

С учетом этих условий получают

Н=Н

Подставив это выражение в (3), а (3) в (2), получают дН

FM — = / 4o H V дх

=ppo V Ho

При малых отклонениях от положения равновесия — ((1, х

R б Х 12

Пренебрегая членом — 1 по сравнению с 1, получают из последнего выражения м =2ppo Ч Но . (4)

R2

Определяют силу Fp — равнодействующую выталкивающих изделие сил. Согласно фиг,2

Fp = 2Fg sIA g, где Fg — усилие прокатки; у- угол, обозначенный на фиг.2.

Из фиг.2 следует, что выражение х

sin у = †. Подставляя это выражение в соR

30 отношение для Fp, получают

F =2Г

Для того, чтобы магнитное поле удерживало изделие в зазоре между валками, необходимо, чтобы при малом смещении от положения равновесия возвращающая сила была больше выталкивающей. Из (4) и (5) следует

2 4 VHp >2Fg —. х х

40 R

Отсюда

Но >

/ Po /

45 При выводе этой формулы сделаны некоторые допущения. Поэтому в нее следует ввести коэффициент К1, который позволяет стыковать ее с экспериментом.

50 Формула (6) дает нижнюю границу для напряженности магнитного поля, удерживающего изделие в зоне прокатки между валками, С целью упрощения устройства и снижения энергозатрат необходимо созда55 вать поля с напряженностью, лишь немного превышающей эту границу. Необходимое превышение Н0 над нижней границей, обеспечивающее надежное удержание изделия, можно учесть коэффициентом запаса К2.

1593765

Таким образом но=к1 К2

F R

pro V

Обозначая К1 Кг = К получают формулу (1) н. =к ,и/ о /

Экспериментально определенное значение К.= 0,11. Заготовка 3 удерживается в зоне прокатки магнитным полем, максимальное значение напряженности которого находится в зоне наименьшего расстояния между валками, равного диаметру прокатываемого изделия.

При стабильном протекании процесса прокатки выталкивающие прокатываемое изделие силы Ец, действующие со стороны деформирующих элементов валков 1 и 2, скомпенсированы между собой, их равнодействующая сила Fp равна нулю (фиг,1).

При нестабильном протекании процесса прокатки равнодействующая сил больше нуля Fp >О. Но, в силу того, что прокатываемое изделие из магнитного материала стремится попасть в область максимальной напряженности. магнитного поля, которая достигает наибольшей велйчины в зоне прокатки, где расстояние между валками минимально, при удалении оси прокатываемого иэделия от линии, соединяющей оси валков

001, появляется сила, возвращающая прокатываемое изделие в прежнее положение.

При этом напряженность магнитного поля

Но выбирается такой, чтобы сила FM магнитного поля, возвращающая прокатываемое изделие в область прокатки, была больше равнодействующей Fp выталкивающих сил, действующих на изделие со стороны деформирующих элементов валков (фиг.2).

Способ осуществляют следующим образом.

В непрерывно вращающиеся валки 1 и

2 задается исходный пруток 3, который захватывается деформирующими элементами валков, которые формируют и отделяют от прутковой заготовки изделие, Отделенное профилированное изделие сбрасывается в технологическую тару, Экспериментальные исследования проводились на макете с параметрами: диаметр валков 0 0,22 м; усилие прокатки F< 10 Н; межвалковый зазор tз

=0,002 м.

Параметры прокатываемого иэделия:

5 диаметр б 0,002 м; длина t0,1 м; материал— железо мягкое, Относительная магнитная проницаемость материала р = 104.

Магнитная постоянная pо = 1,257

10 1()в В С

А M

Магнитное поле создается электромагнитом, расположение которого показано на фиг.1 и 2.

15 Обмотка электромагнита содержит 3 .10

4 витков медного провода диаметром 1 мм.

Для удержания заготовки требуется пропускать ток! = 3 — 5 а. При этом в зоне прокатки между валками создается магнитное поле

20 напряженностью Ho = 2 10 А/M.

Изобретение позволяет расширить технологические возможности за счет воэможности получения изделий диаметром

0,4...10,0 мм и повышения качества изделий

25 за счет исключения контакта заготовки в процессе прокатки с проводкой.

Формула изобретения

Способ поперечно-клиновой прокатки

30 изделий преимущественно из магнитных материалов, включающий прокатку заготовки иэ прутка между двумя валками с клиновыми калибрами и ее отрезку с удержанием заготовки в процессе формообразования, 35 отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества иэделий, в процессе формообразования к заготовке в зоне прокатки прикладывают магнитное поле, 40 напряженность Н которого определяется по формуле н. = к1 — 2- —., р ик где К = 0,11 — экспериментальный коэффицинент;

Fg — усилие прокатки;

R — радиус валка;

50 и — относительная магнитная проницаемость материала прокатываемого иэделия,,ио — магнитная постоянная;

V — объем проКатываемого изделия.

Риа2

Составитель А.Колпаков

Редактор А,Шандор Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Заказ 2792 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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