Устройство для волочения труб с применением ультразвуковых колебаний инструмента

 

1 45835У апис

ИЗОБРЕ

Соки Советекик

6оциалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ (61) Зависимое от авт. с (22) Заявлено 17.11.70 с присоединением з

) М, Кл, В 21с 1/24

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.01.75

Дата опубликования о

3) УДК 621.778.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Савушкин,,Е. В. Молодчинин, А. И. Батурин и К. И. Кузнецов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ С ПРИМЕНЕНИЕМ

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ИНСТРУМЕНТА

Государственный комитет (32) Приоритет

Изобретение относится к обработке металлов давлением в ультразвуковом поле.

Известно устройство для ультразвукового волочения труб с применением колебаний оправки, включающее расположенные на общей оси волоку, оправку и магнитострикционный преобразователь, образующие в совокупности с деформируемым изделием замкнутую колебательную систему.

Известны также конструкции магнитострикционных преобразователей, на активных элементах (концентраторах) которых выполнена открытая в сторону распространения колебаний концентричная полость, представляющая собой объем вращения кривой-экспоненты.

Однако известные устройства не обеспечивают эффекта усиления ультразвуковых колебаний, достаточного для существенного увеличения их амплитуды в очаге деформации при волочении, из-за удаленности экспоненциальной полости от очага деформации и значительных потерь ультразвуковой энергии в соединениях и промежуточных звеньях системы.

Цель изобретения — максимальное увеличение амплитуды ультразвуковых колебаний в зоне деформации.

Для этого в предлагаемом устройстве полость экспоненциального сечения выполнена на свободном конце оправки, входящем в волоку.

На фиг. 1 изображено взаимодействие деталей предлагаемого устройства при волочении на закрепленной оправке; на фиг. 2 показан график распределения амплитуды колеба5 ний по длине системы.

В канал, образованный волокой 1 и оправкой 2, введена деформируемая труба 3. На свободном конце оправки 2 выполнена открытая в сторону волочения полость 4, уменьшаю10 щая поперечное сечение оправки по экспоненциальному закону. Противоположный конец оправки посажен снаружи и плотно прижат к торцу активного элемента (концентратора)

5, соосно связанного с пассивным элементом

15 6 магнитостриктора и через кожух 7 — с пустотелым соединительным стержнем 8, При волочении на свободной оправке стержень 8 отсутствует. В задней стенке кожуха 7 имеется отверстие для подачи охлаждающей жид20 кости и электрической связи с ультразвуковым генератором, Устройство работает следующим образом.

Магнитострикционный преобразователь с плотно закрепленной на его концентраторе 5

25 оправкой 2 вводят во внутреннюю полость трубы 3 с помощью стержня 8. После введения трубы 3 вместе с оправкой 2 и магнитостриктором в канал волоки 1 конец трубы захватывают с противоположной стороны кле30 шами тележки волочильного стана. После это458357

Составитель В. Аристов

Техред Н, Куклина

Корректор В. Брыксина

Редактор Н. Коляда

Изд. № 1033 Тираж 976 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

ro запускают главный привод стана и одновременно включают генератор ультразвуковых колебаний (УЗК). Ультразвуковые колебания распространяются через оправку 2 и деформируемую трубу 3 в направлении волочения, и при длине акустической системы, равной трем полуволнам (см. фиг. 2) пучность колебаний находится на рабочем участке оправки, т. е. в очаге деформации. Экспоненциальная полость 4 оправки 2, находящаяся при этом также в очаге деформации, служит усилителем УЗК, позволяющим максимально повысить амплитуду колебаний без нарушения постоянства наружного размера оправки. В результате существенно снижаются силы трения между деформирующим инструментом (оправкой и волокой) и трубой, подвергаемой волочению, и тем самым значительно уменьшается необходимое усилие волочения.

При волочении на плавающей (свободной) оправке магнитостриктор с оправкой устанавливают внутрь трубы 3 и последнюю вводят в канал волоки. Затем процесс волочения происходит аналогично описанному.

5 Предмет изобретения

Устройство для волочения труб с применением ультразвуковых колебаний инструмента, включающее расположенные на общей оси

10 волоку, оправку и магнитострикционный преобразователь, образующие в совокупности с деформируемым изделием замкнутую колебательную систему, в которой в качестве усилителя ультразвуковых колебаний использована

lS концентричная полость экспоненциального сечения, открытая в сторону волочения, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью максимального увеличения амплитуды ультразвуковых колебаний в зоне деформации, полость экспонен20 циального сечения выполнена на свободном конце оправки, входящем в волоку.