Устройство для плющения проволоки с использованием ультразвуковой энергии

 

Использование: изготовление проволоки экономичного сечения путем ее плющения с помощью ультразвуковой энергии. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно расположенные, соединенные между собой электромеханический преобразователь , концентратор и волновод. Последний выполнен в виде полого цилиндра , в полости которого размещены три волоки с калибрующими отверстиями. При этом одна из них - рабочая - жестко закреплена на торце полого цилиндра, вторая соосна с ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси волновода , а третья жестко закреплена в корпусе полого цилиндра перпендикулярно оси волновода Между рабочей и соосной с ней волоками размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси волновода дополнительный ,полый цилиндр. В его полости, а также в калибрующих отверстиях рабочей и соосной с ней волок установлена ступенчатая оправка. Ступень оправки большего диаметра присоединена к концентратору кольцевым выступом, выполненным в полости цилиндра, а на ступени оправки меньшего диаметра выполнена лыска, образующая с калибрующими отверстиями рабочей и соосной с ней волок профиль заto С данного сечения проволоки, 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 F 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905708/27 (22) 25.,01.91 (46) 15.12.92. Бюл. ¹ 46 (75) К.А.Сучков и А.Г.Сучков (56) Северденко А.П. и др, Ультразвук и пластичность, Минск.: Наука и техника, 1976, рис. 40. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛЮЩЕНИЯ ПРОВОЛОКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭНЕРГИИ (57) Использование: изготовление проволоки экономичного сечения путем ее плющения с помощью ультразвуковой энергии.

Сущность изобретения: устройство содержит последовательно расположенные, соединенные между собой электромеханический преобразователь, концентратор и волновод.

Последний выполнен в виде полого цилиндра, в полости которого размещены три волоки с калибрующими отверстиями. При этом одна

Изобретение относится к плющильному производству, в частности к устройствам для изготовления проволоки экономичного сечения;

Известно устройство для обработки проволоки с применением ультразвуковой энергии, включающее жестко и последовательно соединенные между собой электромеханический преобразователь стержневого типа, концентратор и волокодержатель. В данном устройстве концентратор выполнен в виде усеченного конуса со сквозным каналом для протягивания проволоки и большим основанием присоединен к преобразователю, а волокодержатель в нем выполнен е

„„59„„1780906 Al из них — рабочая — жестко закреплена на торце полого цилиндра, вторая соосна с ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси волновода, а третья жестко закреплена в корпусе полого цилиндра перпендикулярно оси волновода. Между рабочей и соосной с ней волоками размещен с возможностью возвратно-поступател ьного перемещения вдоль продольной оси волновода дополнительный полый цилиндр. B его полости, а также в калибрующих отверстиях рабочей и соосной с ней волок установлена ступенчатая оправка. Ступень оправки большего диаметра присоединена к концентратору кольцевым выступом; выполненным в полости цилиндра, а на ступейи оправки меньшего диаметра выполнена лыСка, образующая с калибрующими отверстиями рабочей и соосной с ней волок профиль заданного сечения проволоки. 2 з.п,ф-лы, 6 ил. виде полого цилиндра и оснащен двумя волоками, установленными соосно. Одна из этих волок жестко закреплена в свободном торце волокодержателя в пучности смещений ультразвуковой волны, а другая, являю: щаяся первой по ходу волочения, установлена в полости волокодержателя с возможностью перемещения вдоль его оси и совершает колебания с частотой меньшей, чем частота ультразвуковых колебаний, возбуждаемых в устройстве.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает готовому изделию требуемого качества и характеризуется не максимально возмож1780906

15

30

50 ной эффективностью использования ультразвуковой энергии.

Целью изобретения является улучшение качества готового изделия.

Поставленная цель достигается за счет повышения точности профиля заданного сечения проволоки и эффективности использования ультразвуковой энергии, которые являются следствием оснащения устройства дополнительной калибрующей волокой, ступенчатой оправкой и дополнительным полым цилиндром.

На фиг.1 изображено устройство для плющения проволоки в одну нитку, общий вид; на фиг.2 — волокодержатель с одной дополнительной волокой, продольный разрез; на фиг.3 и 4 — волокодержатель в месте его присоединения к концентратору (фиг.3) и в месте крепления в нем основной волоки (фиг.4), поперечный разрез; на фиг.5 — воло кодержатель с двумя дополнительными волоками, продольный разрез; на фиг.6— устройство для многократного плющения проволоки, общий вид.

Предлагаемое устройство включает жестко и последовательно соединенные между собой электромеханический преобразователь стержневого типа, а именно магнитострикционный преобразователь 1, концентратор 2 в форме усеченного конуса, большее основание которого присоединено к преобразователю 1, и волокодержатель 3, выполненный в виде полого цилиндра. Устройство включает также и вспомогательное оборудование: подающий 4 и, соединенный с двигателем 5, приемный 6 барабаны, соответственно, для подачи и смотки деформируемой проволоки 7.

Волокодержатель 3 имеетдлину равную половине длины ультразвуковой волны в его материале и одним из своих торцов присоединен к концентратору 2. В другом торце волокодержателя, т,е. в свободном его торце, в пучности смещений ультразвуковой волны посредством накидной гайки 8 закреплена одна из основных волок 9 — последняя по ходу волочения, совершающая колебания с ультразвуковой частотой вдоль оси волокодержателя.

В полости волокодержателя 3 расположена ступенчатая оправка 10, являющаяся профилирующим элементом и имеющая резонансную длину, Большая ступень оправки

10 ее торцом посредством волокодержателя присоединена к концентратору 2, а ее меньшая ступень — частично сошлифована и, на,=, ходясь в непосредственном контакте с калибрующим каналом волоки 9 и заполняя его, образует. профиль изготавливаемой проволоки 7.

Для обеспечения прохождения проволоки через волокодержатель 3 в его стенке, в пучности напряжений ультразвуковой вол.ны, выполнено отверстие 11, в котором жестко закреплена дополнительная калибрующая волока 12 — первая по ходу волочения, а в полости волокодержателя установлены; другая основная волока 13, являющаяся второй по ходу волочения, и дополнительный полый цилиндр 14, Цилиндр 14 и волока 13 установлены в волокодержателе 3 с воэможностью перемещения вдоль его оси, причем полый цилиндр расположен между основных волок и находится с ними в непосредственном контакте. Дополнительная волока 12 закреплена в волокодержателе 3 таким образом, что ее ось расположена под прямым углом к оси волокодержателя, а торцы — параллельны сошлифованной поверхности оправки 10.

Шпильки 15 (фиг,3) и 16 (фиг.4), устраняя проворачивание вокруг своих осей оправки

10 и волоки 9, фиксируют их расположение относительно оси волоки 12 и тем самым предотвращают скручивание проволоки.

Устройство работает следующим образом, Деформируемую проволоку 7 с подающего барабана 4 через волоки 12, 13 и 9 задают на приемный барабан 6 и включают ультразвуковой генератор (на чертежах не показан). Переменное напряжение резонансной частоты, поступая с генератора на обмотку преобразователя 1 создает в нем магнитный поток, Поддействием магнитных сил преобразователь совершает продольные колебания, амплитуда которых увеличивается концентратором 2. От концентратора

2 колебания ультразвуковой частоты передаются волокодержателю 3. ступенчатой оп-. равке 10 и волокам 9 и 12. При этом волока

9 начинает совершать колебания вдоль оси волокодержателя с частотой колебаний, возбуждаемых в устройстве. 3а счет периодических ударов волоки 9 по полому цилиндру 14, контактирующего как с волокой 9, так и с волокой 13, последняя также совершает колебания, но по частоте они значительно ниже возбуждаемых в устройстве.

После включения ультразвукового генератора полость волокодержателя 3 через отверстие, выполненное в стенке волокодержателя в пучности напряжений ультразвуковой волны (на чертежах не показано), заполняют технологической смазкой.

Затем включают, электродвигатель 5, который приводит во вращение барабаны 4 и 6 и обеспечивает тем самым прохождение проволоки через волокодержатель. Из подающего барабана 4 проволока 7, имеющая

1780906

20

50

55 круглое сечение, поступает в дополнительную калибрующую волоку 12 — первую по ходу волочения (фиг,2) и калибруется в ней по диаметру с обжатием менее 0,5%, обеспечивающим акустический контакт между волокой и проволокой, а, следовательно, и разупрочнение последней за счет поглощения ультразвуковой энергии. При обжатии более 0,5% качество акустического контакта не улучшается, а степень нагортованности .проволоки возрастает, что отрицательно сказывается на ее последующем деформировании и усилии волочения.

В разупрочненном состоянии круглая проволока 7 поступает в основную волоку 13— вторую по ходу волочения, в которой обжимается поверхностями калибрующего канала волоки и сошлифованной части оправки

10 и принимает форму близкую к конечному сечению. Обжатие проволоки 7 в волоке 13 сос1авляет не менее 30-50% от общего, т,к в противном случае увеличивается неравномерность деформации и снижается качество готового изделия, После предварительной деформации проволока 7 поступает в другую основную волоку 9, являющуюся последней по ходу волочения, в которой обжимается на готовый размер и принимает форму конечного сечения (фиг.4), Из волоки 9 проволока 7 поступает 30 на приемный барабан 6, сматывается на нем в бунт и по окончании волочения удаляется с него. После этого выключают ультразвуковой генератор и электродвигатель 5.

При реализации такой схемы плющения проволоки (фиг,2), т,е. в одну нитку, представляется целесообразным использовать ультразвуковую энергию не только для разупрочнения проволоки и повышения качества готового изделия, но и для ремонта основных волок путем ультразвукового выглаживания поверхностей их калибрующих каналов, в частности тех их участков, которые не находятся в контакте с деформируемой проволокой. Для этого необходимо 45 создать такие условия, при которых в предлагаемом устройстве пучности напряжений ультразвуковой волны в волокодержателе и в ступенчатой оправке 10 не совпадали бы, т.е. не были бы расположены в одной плоскости, например, параллельныйторцам вол окодержателя 3. Это может быть . достигнуто соответствующим подбором материалов волокодержателя 3 и оправки 10 или одновременным уменьшением длины полого цилиндра 14 и расположением дополнительной волоки 12 таким образом, чтобы ее ось была ориентирована под острым углом к оси волокодержателя. При этом . также необходимо, чтобы взаимное расположение волокодержателя 3, ступенчатой оправки 10 и основных волок 9 и 13.было строго ориентированным друг относительно друга, а возможность вращения их вокруг своих осей была бы исключена. Это достигается с помощью шпилек 15 (фиг.3) и 16 (фиг,4), фиксирующих положение упомянутых элементов устройства за исключением основной волоки 13, вращение которой можно устранить с помощью фиксирующих винтов (на чертежах не показаны), закрепляемых в стенке волокодержателя.

Другие примеры конкретного выполнения предлагаемого устройства.

Пример 1. Устройство может быть-. использовано для двухниточного изготовления проволоки экономичного сечения. С этой целью волокодержатель оснащают еще одной дополнительной волокой 17 (фиг.5), а ступенчатую оправку 10, в частности его меньшую ступень; шлифуют с двух сторон, Причем в этом случае возможно одновременное изготовление проволок с разными сечениями.

Пример 2. Устройство можно использовать для изготовления проволоки, имеющей "сложный" профиль, который получают путем многократного волочения заготовки.

Для этого устройство(см.фиг.б) дооснащают роликом — кантователем 18, поворачивающим проволоку на 180 градусов, и направляющим роликом 19, а волокам, за исключением первой по ходу волочения, и ступенчатой оправке 10 придают форму, соответствующую профилю изготавливаемой проволоки.

Предлагаемое устройство, в отличии от известного, позволяет не только повысить качество готового изделия и наиболее эффектив но испол ьзовать ул ьтразвуковую энергию, но и в 5-6 раз увеличить срок службы.

Формула изобретения

1. Устройство для плющения проволоки с использованием ультразвуковой энергии, содержащее источник ультразвуковых колебаний, соединенный с ним волновод в виде основного полого цилиндра с корпусом с размещенными в его полости волоками, имеющими калибрующие отверстия, одна из которых, рабочая, жестко закреплена на свободном торце полого цилиндра, а другая, калибрующая волока, установлена в его полости с воэможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества rotoeoro иэделия за счет повышения точности профиля заданного сечения проволоки и эффективности использования ультразвуковой энергии, оно

1780906 фог2 снабжено дополнительной калибрующей волокой с калибрующим отверстием, жестко смонтированной в корпусе полого цилиндра перпендикулярно оси волновода, ступенчатой оправкой резонансной длины и допол- 5 нительным полым цилиндром, размещенным в .полости цилиндра между рабочей и дополнительной волоками с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси 10 волновода, при этом источник ультразвуковых колебаний выполнен в виде электромеханического преобразователя и соединенного с оправкой концентратора, на ступени меньшего диаметра оправки вы- 15 полнена лыска для образования с калибрующими отверстиями рабочей и имеющейся калибрующей волок профиля заданного сечения проволоки, а радиусная часть ступени меньшего диаметра соответствует сопряга- 20 емым с ней радиусам калибрующих отвер стий рабочей и имеющейся волок, рабочая волока и ступенчатая оправка закреплены в волйоводе посредством установочных шпонок, расположенных в выточках, выполнен- 25 ных на внутренней поверхности торцов волновода и на наружных поверхностях рабочей волоки и ступени .большего диаметра оправки.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем. что больший диаметр ступени оправки равен диаметру полости имеющегося цилиндра, причем упомянутая ступень оправки соединена с концентратором посредством кольцевого выступа, выполненного в полости этого цилиндра с возможностью взаимодействия с задним торцом данной ступени.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности за счет обеспечения возможности одновременного двухканального волочения, оно снабжено смонтированной в полом цилиндре соосно с упомянутой дополнительной калибрующей волокой, второй аналогичной калибрующей волокой, причем на ступени оправки меньшего диаметра выполнена вторая лыска для образования с калибрующим отверстием данной волоки профиля заданного сечения проволоки.

1780906

Фиг.4

7 f3 /Ф

Фиг.5

Составитель А.Сучков

Техред М.Моргентал

Редактор Т.Иван ова

Корректор M.Äåì÷èê

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4236 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Устройство для плющения проволоки с использованием ультразвуковой энергии Устройство для плющения проволоки с использованием ультразвуковой энергии Устройство для плющения проволоки с использованием ультразвуковой энергии Устройство для плющения проволоки с использованием ультразвуковой энергии Устройство для плющения проволоки с использованием ультразвуковой энергии 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению упруго-гистерезисиых элементов виброгасителей из проволоки и позволяет повысить прочность упруго-гистерезисного элемента на растяжение

Изобретение относится к изготовлению нетканого материала из проволоки, применяемого при изготовлении упругих элементов амортизаторов, и позволяет повысить прочность и эластичность нетканого материала

Изобретение относится к изготовлению упругих элементов из нетканого проволочного материала, может быть использовано при изготовлении упругих элементов амортизатора и позволяет упростить технологию изготовления упругих элементов

Изобретение относится к изготовлению пористых сетчатых материалов, может найти применение в машиностроении при изготовлении фильтров из проволоки и позволяет повысить производительность

Изобретение относится к области изготовления спиралей из ленты, может быть использовано для изготовления спиральных элементов приборов навивкой ленты на ребро и позволяет повысить качество спирали и расширить технические возможности

Изобретение относится к изготовлению упругих элементов из нетканого проволочного материала и позволяет повысить качество за счет повышения прочности упругих элементов при растяжении

Изобретение относится к области получения упругодемпфирующих элементов из металлической проволоки и позволяет повысить качество за счет повышения стабильности упругодемпфирующих характеристик виброизоляторов в условиях длительной эксплуатации

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению упругодемпфирующих деталей из нетканых материалов на основе металлической проволоки, например амортизаторов или фильтров из материала МР (металлического аналога резины), получаемых холодным прессованием проволочной спирали в пресс-формах

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению упругих элементов из проволочного материала

Изобретение относится к способам и устройствам для изготовления пористых изделий из проволоки, а именно упругих демпфирующих элементов (УДЭ) из проволочных спиралей, преимущественно колец
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению упругодемпфирующего пористого материала и изделий из него для виброзащиты динамически нагруженных объектов, которые могут быть использованы на железнодорожном и автомобильном транспорте, в строительно-дорожном оборудовании, подъемно-позиционирующих механизмах и других наземных транспортных системах и средствах

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению упроугодеформирующего пористого материала и изделий из него для виброзащиты динамически нагруженных объектов, которые могут быть использованы на железнодорожном и автомобильном транспорте, в строительно-дорожном оборудовании, подъемно-позиционирующих механизмах и других наземных транспортных системах и средствах

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к обработке материала с неупорядоченной структурой, например материала "МР" - металлического аналога резины, при изготовлении длинномерных деталей полого профиля, используемых в качестве амортизаторов, уплотнений, фильтров для очистки жидкостей и газов, фитилей тепловых труб и так далее

Изобретение относится к средствам для обработки проволоки путем шлифования и может быть использовано для скругления ребер проволоки прямоугольного сечения и удаления заусенцев

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению упругопористых нетканых материалов
Изобретение относится к операции предварительной деформации фасонных проволок и ставить задачу снятия внутренних упругих напряжений с проволок, возникающих при их свивке в канат закрытой конструкции
Наверх