Устройство для волочения металла с наложением продольных ультразвуковых колебаний на инструмент

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii648301

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено05,07.77 (2)) 2505604/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.02.79.Бюллетень № 7 (51) М, Кл.

В 21 С 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.778. .107 (088.8) Дата опубликования описания 27.02.79 (72) Авторы изобретения

В. В. Клубович и В. В, Рубаник

Витебский филиал института физики твердого тела и полупроводников АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА С НАЛОЖЕНИЕМ

ПРОДОЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ НА ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к волочил ьному производству.

Известно устройство для волочения металла с наложением продольных ультразвуковь1х колебаний на инструмент, включающее вибратор и соединенный соосно с ним резонансной длины полый волновод, в торце которого закреплена рабочая волока, а в полости волновода перед рабочей волокой с осевым зазором установлена дополнительная волока (11.

При волочении с помощью такого уст- 10 ройства на малых скоростях волочения и в момент остановки процесса за счет соударения волок происходит локальный разогрев металла на участке между волоками, что приводит к усталостному разрушению металла и его обрыву. С увеличением амплитуды

15 колебаний, процесс разогрева интенсифицируется.

Кроме того, при увеличении степени деформации в дополнительной волоке между волоками образуется постоянный акустический контакт. В этом случае работа устройства становится аналогичной работе устройства с одной запрессованной в пучности колебаний волокой, что снижает эффективность воздействия ультразвуковых колебаний и приводит к обрывности металла.

Цель устройства — снижение обрывности металла на участке между волоками при малых скоростях волочения и остановке процесса и увеличение степени деформации за проход.

Это достигается тем, что дополнительная волока закреплена на упругом элементе, дру гой конец которого прикреплен к волноводу в узле колебаний ультразвуковой волны, кроме того, упругий элемент выполнен в виде пружины.

На чертеже изображено предлагаемое устройство (продольный разрез) и график изменения амплитуды ультразвуковых колебаний по оси волочения.

Устройство имеет вибратор 1, например магнитострикционный, соединенный соосно с ним резонансной длины полый волновод 2, в торце которого в пучности колебаний ультразвуковой волны закреплена рабочая волока 3. В полости волновода 2 перед рабочей волокой 3 с осевыми зазорами установлена дополнительная волока 4, закрепленная на пружине 5, другой конец которой

648301

Формула изобретения

3 прикреплен к волиоводу 2 в узле колебаний ультраЗвуковой волны.

Устройство работает следующим образом.

При включении ультразвуковых колеба- 5 ний с начала процесса волочения дополнительная волока 4 под действием усилия волочения перемещается к рабочей волоке 3, растягивая пружину 5. В этот момент деформации будет подвергаться металл только в

10 рабочей волоке 3, При достижении рабочей волоки 3 дополнительная волока 4 будет прижиматься к ней некоторым усилием, обусловленным волочением через нее металла 6.

Величина усилия равна разности между усилием волочения в волоке 4 и натяжением пружины 5.

Рабочая волока 3 совершает периодические удары по дополнительной волоке 4 и отклоняет ее периодически в направлении, противоположном направлению движения ме-20 талла. Частота соударений волок и амплитуда колебаний дополнительной волоки определяются собственной частотой механической системы, состоящей из упругого элемента и дополнительной волоки, частотой и амплитудой колебаний закрепленной волоки и скоростью волочения.

При уменьшении скорости волочения металла частота соударений волок уменьшится, а амплитуда колебаний дополнительной волоки увеличится, что приведет к уменьшению разогрева металла на участке между волоками при неизменном усилии волочения.

При остановке процесса волочения до35 полнительная волока 4 под действием ультразвуковых колебаний и усилия пружины 5 отойдет от рабочей волоки 3, между ними образуется зазор, что исключает разогрев металла за счет соударения между волоками и его усталостное разрушение. 40

Действие упругого элемента и дополнительной волоки для рабочей волоки эквивалентно применению заднего натяжения, что способствует более полной циклической разгрузке очага деформации в закрепленной волоке и увеличивает эффект от вибраций. В результате усилие волочения уменьшается, а степень деформации за проход в рабочей волоке увеличивается на 10 — 15% по сравнению со степенью деформации в известном устройстве.

Применение в предлагаемом устройстве упругого элемента, закрепленного между дополнительной волокой и узлом колебаний волновода, позволяет увеличить степень деформации в дополнительной волоке на 15—

20%.! . Устройство для волочения металла с наложением продольных ультразвуковых колебаний на инструмент, включающее вибратор и соединенный соосно с ним резонансной длины полый волновод, в торце которого закреплена рабочая волока, а в полости волновода перед рабочей волокой с осевым за-. зором установлена дополнительная волока, отличающееся тем, что, с целью снижения обрывности металла на участке между волоками при малых скоростях волочения и остановки процесса и увеличения степени деформации за проход, дополнительная волока закреплена на упругом элементе, другой конец которого прикреплен к волноводу в узле колебаний ультразвуковой волны.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 358048, В 2! С 1/16, 1970.

LLHHH AH Заказ 433/9 Тираж 033 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4