Непрерывный стан для деформированияметалла волочением и проталкиванием

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (»)801930

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (51)М. Кл. (22) Заявлено 290379 (21) 274 л104/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 21 С 1/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 0702816юллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 070281 (53) УДК 621.778.1. .012(088.8) (72) Авторы изобретения

В ° Н.Шаповал и А.Н.Шаповал

Всесоюзный. научно-исследовательский и проектиый институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (71) Заявитель (54) НЕПРЕРЫВНЫЙ СТАН ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ

МЕТАЛЛА ВОЛОЧЕН ИЕ М И ПРО ТАЛКИ BAH ИЕМ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, и частности к оборудованию для деформирования металла способом Волочения и прот,алкин ания и может быть использонано в цехах, производящих проволоку, прутки и трубы из черных и цветных металлов.

Известна машина для волочения пронолоки,пруткон и труб, содержащая две пары бесконечных цепей, задающих металл в волоку и обеспечивающих волочение в непрерывном ражиме, механизм для изменения расстояния между цепями при изменении диаметра метал- 15 ла и механизм для контроля натяжения цепей (1) .

Недостатком известной машины является нивкая величина обжатия металла, поскольку машина содержит лишь 20 один деформирующий узел, а приложенная к металлу подающая сила ограничена по величине уровнем сил трения на контактных поверхностях бесконечных цепей с обрабатываемым металлом. 25

Известен непрерывный стан для деформирования металла волочением и про.талкиванием, содержащий установленные последовательно по ходу процесса деформирования подающие устройства, каж-30 дая и виде двух бесконечных цепей, образующих канал для пропуска обрабатываемого металла, и размещенные между подающими устройствами деформирующие узлы с приводом их возвратно-поступательного перемещения вдоль оси подачи (2).

Недостатками известного непрерывного стана являются значительные габариты и сложность конструкции, что обусловлено наличием нескольких подающе-выталкивающих устройств и необходимостью в сложной системе регулирования и автоматического поддержания требуемого соотношения между скоростями подачи металла подающевытягивающими устройствами.

Кроме того, недостаточная степень защемления металла в цепях подающевытягивающих устройств ограничивает величину силы подачи и приложенного к металлу со стороны цепей реактивного крутящего момента при наличии окружной составляющей нибрации деформирующих узлов. Это уменьшает ноэможное обжатие металла в деформирующих узлах, вызывает необходимость в увеличении длины цепей и приводит к росту габаритов непрерывного стана в

801930 направлении подачи обрабатываемого металла.

При деформировании с нагревом малопластичного металла, например, прутков из тугоплавких сплавов, большая протяженность станов вызывает необходимость в подогреве обрабатываемого металла перез каждым деформирующим узлом.

Перечисленные недостатки снижают экономичность известного непрерывного стана.

Целью изобретения является повышение экономичности непрерывного стана путем уменьшения габаритов и упрощения его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном непрерывном стане для деформирования металла волочением и проталкиванием, содержащем установленные последовательно по ходу процесса деформирования подающие уст- 20 ройства, каждая в виде двух бесконечных цепей, образующих канал для пропуска обрабатываемого металла, и размещение между подающими устройствами деформирующие узлы с приводом их воз- 5 вратно-поступательного перемещения вдоль оси подачи, все деформирующие узлы стана размещены в общем промежутке между подающими устройствами и снабжены средствами для поочередного перемещения деформирующих узлов со сдвигом по фазе и каналы подающих устройств выполнены искривленными в плоскости цепей относительно оси подачи.

На фиг. 1 изображен общий вид непрерывного стана для проталкивания металла волочением и проталкиванием; на фиг, 2 — вид сбоку на цепи подающе-вытягивающего устройства в зоне канала для пропуска обрабатываемого металла; на

Фиг. 3 — сечение A-A фиг. 2; на фиг. 40

4 — деформирующие элементы.

Непрерывный стан содержит два идентично выполненные подающие устройства— проталкивающее 1 и вытягивающее 2,между которыми сосредоточены соосно размещенные все деформирующие узлы стана, в данном случае — шесть монолитных волок 3, соединенных посредством рычагов 4 с якорями электромагнитов 5.

Обмотки электромагнитов 5 включены в разные фазы шестифазной сети переменного тока через управляемые выпрямители б, с помощью которых длительность импульсов тока, питающего ,электромагниты 5,сокращается до 1/б периода тока сети.

Каждое подающее устройство включает станину 7, на которой установлены валы приводных и холостых звездочек 8 и 9, огибаемых бесконечными цепями 10, на звеньях 11 которых пос- д) редством пружинных фиксаторов 12 закреплены подающие элементы 13 с ручьями, соответствующими профилю обрабатываемого металла, например, прутка

14, 65

Бесконечные цепи 10 находятся в одной плоскости и образуют канал для пропуска обрабатываемого прутка.

В направляющих, выполненных в станине 7, размещены опорные плиты 15, соединенные со штоками установленных на станине гидроцилиндров 16.

B опорных плитах обеих цепей выполнены дорожки качения 17 для опорных роликов 18, установленных на осях

19 звеньев 11 цепей.

Дорожки качения 17 выполнены в плоскости цепей криволинейными по конгруэнтным линиям, т.е. при плоско-параллельном переносе плит в плоскости цепей по направляющим имеет место полное наложение профилей дорожек качения.

Непрерывный стан работает следующим образом.

При движении бесконечных цепей 10 от привода (не показан), обрабатываемый металл 14 вводят в канал, образованный ручьями подающих элементов 13 проталкивающего устройства 1. Беско— нечные цепи, взаимодействуя с опорными плитами 15 посредством опорных роликов 18 по дорожкам качения 17, зажимают металл 14 и последовательно проталкивают его в волоки 3, которые с помощью электромагнитов 5 и рычагов 4 поочередно перемещаются навстречу металлу 14 и возвращаются в ис— ходное положение, двигаясь вм"сте с металлом 14. Срабатывание электромагнитов б достигается за счет сдви— га фаз тока, питающего обмотки электромагнитов, и сокращения длительности импульсов тока до 1/б периода тока сети.

После выхода переднего конца металла 14 из последней волоки он захватывает вытягивающим устройством 2, создающим тянушую силу.

Дальнейшее деформирование металла осуществляется при одновременном действии тянущей и проталкивающей сил.

Прокатываясь по криволинейным дорожкам качения 17, опорные ролики 18 искривляют цепи 10 и канал для пропуска металла 14, что увеличивает степень защемления металла в цепях и приложенйые к металлу со стороны цепей подачи и реактивный крутящийся момент. Увеличение последнего исключает сваливание профиля в цепях относительно очага деформации при деформировании металла с фасонным.поперечным сечением и увеличение обжатия при деформировании металла в деформирующих узлах с наличием окружной составляющей сил деформирования,например, во вращающихся волока.

Увеличение создаваемых подающими устройствами силы подачи и реактивного крутящего момента позволяет, при прочих равных условиях, сократить длину подающих устройств в направлении подачи и габариты всего стана.

801930

Параметры процесса волочения

СуммарЧастотное . Сила вол относитель- чения к ное обжатие, Ъ

Диаметр прутка после волочеСуммарная сила волочения, кг ное относительное обжатие,3

Волоки ния мм

14,3 163

18,1 180

2,63

2,38

2 10

Первая:

Вторая:

Третья:

248

210

21,9

Благодаря поочередному возвратно- вдоль оси подачи обеспечивается сумпостУпательному перемещению волок g5 марное относительное обжатие за один

Снабжение деформирующих узлов приводом поочередного возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи обеспечивает условия, при которых в любой момент деформирования проталкивающая и тянущая сила во 5 внешних зонах металла равны силам деформирования металла одним узлом, тогда как суммарная деформация металла увеличивается пропорционально числу деформирующих узлов. Это позволяет получить требуемую суммарную деформацию металла при наличии лишь двух подающих устройств, не превысив при этом предельные значения проталкивающей и тянущей сил, величина которых ограничена соответственно про- 5 дсльной устойчивостью проталкиваемого участка металла и прочностью его переднего конца.

Указанное преимущество позволяет уменьшить габариты стана и существен- 20 но упростить его конструкцию и эксплуатацию.

При горячем или теплом деформировании малопластичных, например, тугоплавких металлов, снижаются затраты 25 на нагрев металла перед деформацией.

Сокращение габаритов и упрощение стана, а также снижение затрат на нагрев металла перед деформацией при горячем или теплом деформировании малопластичных металлов, повышают экономичность предлагаемого непрерывного стана по сравнению с известными.

Деформирующие узлы могут быть снабжены и другим типом привода для поочередного перемещения, например, в виде гидроцилиндров, снабженных системой поочередной подачи рабочей жидкости в рабочие полости.

Экспериментальный образец предлагаемого непрерывного стана был испы- 40 тан в лабораторных условиях.

Стан содержит два подающих устройства, между которыми установлены деформирующие узлы — три волокодержателя с соосно установленными в них 45 волоками. Приводом для поочередного перемещения волок вдоль направления подачи обрабатываемого прутка служа электромагнитные вибровозбудители, обмотки которых включены в отдельные фазы сети трехфазного переменного тока через управляемые тиратронные выпрямители. Такое включение обеспечивает поочередное притягивание электромагнитами якорей, в которых установлены волокодержатели с волоками. . Очередность включения и отключения электромагнитов определяется схемой фазового управления, которая подает команды на включение или отключение соответствующего тиратронного преобразователя.

Каждое подающее устройство имеет две бесконечные цепи, на звеньях которых установлены опорные ролики, взаимодействующие с подпружиненными опорныии плитами, на которых выполнены дорожки качения для опорных роликов.

ДЛина зоны зажима обрабатываемого прутка в цепях составляет 1050 мм, сила зажима — 510 кгс.

Участки дорожек качения длиной

300 мм в опорных плитах обеих падающих устройствах выполнены по конгруэнтным синусоидальным кривым с амплитудой и периодом синусоиды 14 и

200 мм соответственно.

Синусоидальный профиль дорожек качения имеет плавные выходы на прямолинейные участки дорожек.

В подающих устройствах имеются механизмы для натяжения цепей и приводы ведущих звездочек с регулируемым числом оборотов.

Опыты проводились при волочении прутков на стали 9Х18Ш диаметром

2,85 мм. Скорость волочения составляла 0,2 и/с, перемещение-волок

5 мм.

Схема фазового управления настраи. валась на поочередное перемещение волок вдоль оси подачи прутков с учетом изменения скорости прутка после обжатия в каждой волоке.

Режим обжатия прутков соответствовал следующей таблице:

8019 30 проход через три волоки, равное 46%.

Суммарная сила волочения при этом незначительно (на 5%) превышает максимальную силу волочения в одной из волок, что обеспечивает возможность использования для осуществления трех протяжек в непрерывном стане лишь двух взамен четырех подающих устройств (первое по ходу подачи обрабатываемого прутка подающее устройство использовалось в опытах для создания противонатяжения) . Указанное преимущество сокращает габариты непрерывного стана и упрощает его конструкцию к обслуживанию. Этому способствует также выполнение дорожек качения опорных роликов цепей по конгруэнтным 15 синусоидальным кривым, благодаря Ко торому в опытах с прутками диаметром

12 мм было установлено увеличение предельной (до проскальзывания прутка в цепях) силы подачи с 218 до 230 20 кгс при, неизменной силе зажима (510 кгс) по сравнению с выполнением дорожек качения прямолинейными.

Увеличение силы подачи позволяет сохранить длину зоны зажима обрабатываемого прутка в цепях подающих устройств и, следовательно,их габариты в направлении подачи, компенсировав при этом некоторое повышение суммарной силы волочения через три волоки за один проход по сравнению с максимальной силой волочения в одной волоке,обусловленное перекрытием циклов нагруз— ки волок в реальном приводе для поочередного перемещения волок.

В настоящее время осуществляется рабочее проектирование опытно-промышленного образца непрерывного стана для деформирования прутков из тугоплавких металлов диаметром 12...3мм, Срок изготовления опытного образца стана — 1У кв. 1919 г.

Формула изобретения

Непрерывный стан для деформирования металла волочением и проталкиванием,содержащий установленные последовательно по ходу процесса деформирования подающие устройства, каждое в виде двух бесконечных цепей,образующих канал для пропуска обрабатываемого металла, и размещенные между подающими устройствами деформирующие узлы с приводом их возвратно-поступательного перемещения вдоль оси ;;одачи

I отличающийся тем,что,с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции, все деформирующие узлы размещены в общем промежутке между двумя подающими устройствами, привод снабжен средствами для поочередного перемещения деформирующих узлов со сдвигом по фазе, а каналы подающих устройств выполнены искривленными в плоскости цепей относительно оси подачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент йпонии У 50-6988, кл. 12 с 222.3, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР:

Р 104401, кл. В 21 С 1/20, 1955.

Составитель Г.Ростов

Редактор Т.Глазова . Техред N. Левицкая Корректор Н.Степ

Заказ 10216/10 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Непрерывный стан для деформированияметалла волочением и проталкиванием Непрерывный стан для деформированияметалла волочением и проталкиванием Непрерывный стан для деформированияметалла волочением и проталкиванием Непрерывный стан для деформированияметалла волочением и проталкиванием Непрерывный стан для деформированияметалла волочением и проталкиванием Непрерывный стан для деформированияметалла волочением и проталкиванием 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к отверждающейся без нагрева композиции связующего, способной смешиваться и отверждаться в условиях без нагрева

Изобретение относится к волочильному производству, а именно к конструкциям волочильных станов непрерывного действия

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидкостекольных смесей
Наверх