Устройство для изготовления порошковой проволоки

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для изготовления порошковой проволоки. Цель - повышение производительности процесса и расширение технологических возможностей оборудования за счет увеличения плотности порошкового сердечника. Устройство состоит из волоки 1 с осевым каналом, бесконечных металлических лент 2, установленных в пазах осевого канала волоки, привода лент, направляющих 6, источника 7 высокого давления смазки, например шнекового пресса. Использование бесконечных металлических лент, движущихся в направлении волочения, позволяет создать активные силы трения на контакте проволоки с каналом волоки, уменьшить усилие волочения, уменьшить число переходов и повысить плотность порошкового сердечника до 72% от плотности компактного материала (в известном 64%). Следовательно, применение предлагаемого устройства позволяет повысить производительность процесса и расширить технологические возможности оборудования. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сощиАлистических

РЕСПУБЛИК

А 1 (191 (11) щ) В 22 Р 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и ОтнРытиям пРи п<нт сссР (21) 4494007/31-02

I (22) 17.10.88 (46) 07.11.90. Бюл. !! 41 (71) Белорусский политехнический институт (72) Г.А.Чумак (53) 621. 762. 4(088..8) (56) Авторское свидетельство СССР № 908528, кл. В 22 F 3/20, 1982.

Пацекин В.П., Рахимов К.З. Производство порошковой проволоки. — M, Металлургия, с.59-61. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для изготовления порошковой проволоки. Цель — повышение производительности процесса и расширение технологических возможностей оборудования за счет увеличения плотности по

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для изготовления порошковой проволоки

Целью изобретения является повышение производительности процесса и расширение технологических возможностей за счет увеличения плотности порошковой проволоки.

На фиг.! показано устройство, продольный разрез; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.3 — эпюра скоростей течения смазки в продольном ка- нале. рошкового сердечника ° Устройство состоит из волокон 1 с осевым каналом, бесконечных металлических лент 2, установленных в пазах осевого канала волоки, привода лент, направляющих 6, источника 7 высокого давления смазки, например шнекового пресса. Использование бесконечных металлических лент, движущихся в направлении волочения, позволяет создать активные силы трения на контакте проволоки с каналом волоки, уменьшить усилие волочения, уменьшить число переходов и повысить плотность порошкового сердечника до

727 от плотности компактного материала (в известном 64X). Следовательно, применение предлагаемого устройства позволяет повысить производительность процесса и расширить технологические возможности оборудования.

5 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Устройство состоит из волоки 1 с осевым каналом (не обозначен), бесконечных металлических лент,2, установленных в пазах 3 рабочей, калибрующей и выходной зон волоки, ведущих 4 и натяжных 5 валков, привода ведущих валков (не показан), направляющих 6, источника 7 высокого давления смазки, Ф» например шнекового пресса .и электри- 3 ческих нагревателей 8. В волоке 1 в пазах 3 выполнены продольные каналы 9, которые радиальными -отверстиями 10 и кольцевыми каналами 11 связаны с гидросистемой 12. Регулирование дав1604499 ления смазки осуществляется изменением скорости вращения шнека 13 датчиками 14 и 15.давления, связанными че- рез сумматор 16 и усилитель 17 с бло5 ком 18 управления привода 19 шнека.

Изменение расхода смазки, проходящей через продольные каналы 9, осуществляется краном 20 и расходомером 21.

Установленные на входе и выходе лент из па1ов направляющие 6 профилируют енты, обеспечивают укладку в соответствии с радиусом пазов 3, что позволяет надежно герметизировать про-. дольные каналы 9. Направляющие 6 так- 15 же снимают с лент остатки смазки, обеспечивая тем самым ее надежное сцепление с ведущими валками 4.

Использование бесконечных металлических лент, движущихся в направлении 0 валочения, позволяет создать активные силы трения на контакте проволоки с волокой, значительно уменьшить усилие волочения или вообще отказаться от приложения тянушего усилия к проволоке, уменьшить число переходов и повысить, плотность порошкового сердечника.

Источником высокого давления может также служить насос. В качестве сумматора 16, усилителя 17 и блока 18 управления используются известные промышленные устройства.

Размеры продольного канала выбираются из условия соблюдения его гер35 метизации. На основании экспериментальных исследований и= 1 + 1„= 0,2 (Do Dx) ctg g+ 0,61 к, где 1 — длина продольного канала; и

D — наружный диаметр оболочки; о

<6 — угол конусности рабочей зоны;

L — длина калибрующей зоны.

К

Ширина продольного канала Ь 0,65Â, 45 где  — ширина ленты.

Количество металлических лент определяется из зависимости

2 Ф R ñ — n 2

9 где R " радиус калибрующеи зоны осе— 50 к во ro к анала.

Устройство работает следующим образом.

В осевой канал волоки 1 устанавли" 55 . вают оболочку с порошком (концом, заостренным под углом, равным углу рабочей зоны) и включают привод ведущих валков 4 бесконечных лент 2. Под действием сил трения оболочка с порошком затягивается в очаг деформации. IIpa этом повышается контактное давление между оболочкой и волокой, которое регистрируется в начале рабочей зоны датчиком 14 давления и поступает в сумматор 16. Одновременно в сумматор 16 поступает сигнал от дат- > чика 15, регистрирующего давление смазки на входе в продольный канал 9.

Разность сигналов из сумматора 16 через усилитель 17 поступает в блок 18 управления и изменяет скорость вращения шнека 13, т.е. производительность источника 7 высокого давления смазки, При этом от знака разности сигналов производительность источника увеличивается или уменьшается, что вызывает соответствующее изменение давления смазки в продольном канале 9. При разности сигналов, равной нулю, производительность источника 7 высокого давления и давление .смазки в продольном канале 9 постоянны. При контактном давлении на входе, равном пределу текучести материала оболочки, происходят деформации оболочки и уплотнение порошка. Количество смазки, проходящей через продольные каналы 9, регулируется краном 20 и определяется расходомером 21, Производительность источника высокого давления определяется выражениг

>- — пЬЧ h

H 3

rye V> — скорость ленты;

h — высота продольного канала.

Нагреватели 8, установленные в волоке, регулируют температуру смазки в продольных каналах и, следовательно, силы вязкого трения между металлической лентой и смазкой.

Пример 1, Получили специальную порошковую проволоку диаметром

6,4 мм из заготовки, состоящей из медной оболочки наружным диаметром

8 мм, толщиной стенки 0.,5 мм и длиной

4000 мм и сердечника из порошка ниоЬия марки ПНП-1 с размером частиц меньше 24 мкм и относительной плотности заполнения 0,495 ° В качестве бесконечной ленты использовали ленту стальную пружинную термообработанную

ГОСТ 2614-65, группа прочности ЗП толщиной 0,1 мм. Количество лент 3, ширина ленты 6,541 мм. Ширина продольного канала равна 4 мм, а высота

16044

0,6 мм. Угол волоки равен 1,5 . В качестве смазки использовали нигрол летний. Производительность источника высокого давления смазки 0,00249 л/с при скорости перемещения лент

0,5 м/с. Получали порошковую проволоку за один проход с относительной плотностью порошка 0,72.

В таблице приведены результаты опытов, показывающие снижение числа переходов и повышение плотности сердечника порошковой проволоки, полученной на предлагаемом устройстве (по сравйению с известным устройством для волочения).

Пример 2. Получали порошковую проволоку диаметром 6,4 мм из заготовки, состоящей из оболочки, выполненной из нержавеющей стали, наружным 20 диаметром 8,!6 мм, толщиной стенки

0 25.мм и длиной 4000 мм и .сердечника из порошка ниобия марки ПНП вЂ с размером частиц меньше 24 мкм и относительной плотностью заполнения 0,495. 25

Параметры устройства аналогичны примеру 1. Скорость перемешения лент

О,1 м/с. В качестве смазки испольэовали вязкопластичную среду — вазелин технический. Производительность источ- 30

-Ф ника высокого давления смазки 5 10 л/с °

Получали порошковую проволоку за один проход с относительной плотностью порошка 0,78.

При изготовлении порошковой прово- 35 локи на известном устройстве для волочения с 4 и 8 переходами на последних переходах происходил обрыв оболочки. При этом относительная плотность порошка составляла соответст- 4Р венно 0,64 и 0,66.

Как видно иэ приведенных примеров, предлагаемое устройство позволяет снизить число переходов в 4-8 раз, повысить плотность порошкового сердечни- 45 ка íà 11,8-18 .

Таким образом, устройство позволяет получать порошковую проволоку средней и высокой плотности с высокой 50 производительностью за счет увеличения степени деформации эа проход и расширить технологические возможности за счет увеличения плотности порошкового сердечника. 55

99 б

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления порошковой проволоки, содержащее волоку с осевым каналом, состоящим из рабочей, калибрующей и выходной зон, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения производительности процесса и расширения технологических возможностей за счет увеличения плотности порошковой проволоки, оно снабжено бесконечными металлическими лентами, приводами перемещения лент,датчиками давления и источником высокого давления жидкой смазки с блоком управления, при этом волока выполнена с продольными пазами, размещенными равномерно по диаметру осевого канала,с продольными каналами в пазах,с радиальными отверстиями и с кольцевыми каналами, металлические ленты установлены в продольных пазах с сохранением профиля осевого канала, а источник высокого давления связан с пазами через продольные и кольцевые каналы, радиальные отверстия, датчики давления и блок управления.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я, тем, что, число и металлических лент определяется иэ зависимости

2 йR к кап

В где R - радиус калибрующей зоны осеK вого канала;

 — ширина ленты.

3, Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что продольные пазы выполнены радиусом (R), превышающим радиус осевого канала в каждой точке на толщину ленты, и шириной

Я = В/R, где LP — центральный угол, определяющий ширину паза.

4. Устройство по п.l, о т л и— чающее с я тем, что в качестве источника высокого давления используют шнековый пресс.

5. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в качестве источника высокого давления используют насос.

6 ° Устройство по п.l,.î т л и— ч. а ю щ е е с я тем, что волока выполнена с нагревателями.

1604499

Известное устройство

Предлагаемое устройст во

Плотность

Число переходов

Обрыв про- . 1 волоки

0,605

0,643

0,72

Число переходов сердечника (относительная) Плотность сердечника (относительная) б04499

Составитель И. Киянский

Техред Jl. Сердюкова Корректор Jl. Бескид

Редактор О.Юрковецкая. Заказ 34)7 Тира:к 639 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

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