RU178202U1

RU178202U1 - Устройство для волочения длинномерных изделий

Info

Publication number: RU178202U1
Application number: RU2017141475U
Authority: RU
Inventors: Владимир Галсанович Дампилон
Original assignee: Владимир Галсанович Дампилон
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2018-03-26

Abstract

Устройство предназначено для волочения проволоки и пруткового материала из черных и цветных металлов. В корпусе - подшипнике 1 устройства установлены с возможность вращения вокруг оси волочения обойма 2 с волокой 3. Волочильный канал волоки 3 содержит рабочий конусный участок 4, цилиндрический калибрующий участок 5 и выходной конусный участок 6. Рабочий участок 4 волочильного канала волоки 3 выполнен в виде чередующихся со впадинами деформирующих выступов 7. Деформирующие выступы 7 на рабочем участке 4 волочильного канала выполнены по винтовой линии. Площадь поверхности выступов 7 уменьшается до нуля к началу калибрующего участка 5. Угол между образующей конусного рабочего участка и осью винтовой линии находится в интервале: больше 0° - меньше 90°. Данная конструкция устройства проста в изготовлении и технологична в эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к обработке металлов давлением-волочением, а именно к инструментам для волочения проволоки и пруткового материала из черных и цветных металлов.

Известно устройство для волочения круглых профилей, содержащее корпус, в который вмонтирована напорная трубка с профилированной внутренней поверхностью и волока, выполненная с выемками на конической части, а также механизм вращения корпуса [патент RU N 2086323, В21С 3/14, опубл. 10.08.1997 г.].

Недостатками данного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием напорной втулки и механизма принудительного вращения корпуса одновременно с напорной втулкой и волокой, а также является сложность изготовления самой напорной втулки и нестабильность ее работы в довольно узком скоростном режиме.

Известно устройство для волочения длинномерных изделий, применяемое в способе получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением со сдвигом, содержащее две расположенные последовательно конические волоки, одна из которых выполнена неподвижной, а другая с возможностью вращения вокруг оси [патент RU №2347633, В21С 1/00, опубл. 27.02.2009]. Принудительным вращением волоки обеспечивают дополнительную деформацию сдвига металла посредством заданного относительно оси вращения эксцентриситета, образованного конусным каналом волок. Указанный аналог обладает рядом существенных недостатков, которые затрудняют применение его на практике в промышленных условиях. Необходимость дополнительного привода принудительного вращения волоки усложняет конструкцию данного устройства. Кроме того, данное устройство не позволяет синхронизировать линейную и угловую скорости волочения и вращения, что при нестабильных режимах протяжки проволоки в этом устройстве приводит к браку продукции.

Известно техническое решение, наиболее близкое к предлагаемому и принятое в качестве прототипа, в котором раскрыта вращающаяся волока, содержащая волочильный канал, состоящий из входного рабочего, цилиндрического калибрующего и выходного участков, у которой рабочий участок волочильного канала выполнен в виде чередующихся со впадинами деформирующих выступов с конической поверхностью, вершинами, сходящимися к началу калибрующего участка [авт. свид. SU №1794523, В21С 3/02, опубл. 15.02.1993].

Одним из основных условий стабильного процесса волочения (соответственно, отсутствия брака продукции) является синхронность вращения волоки со скоростью протяжки. В данном устройстве волока приводная и, чтобы добиться такой синхронности, привод вращения волоки должен иметь обратную связь с приводом волочильного стана, что значительно усложняет конструкцию и эксплуатацию.

Выполнение деформирующих выступов на рабочем участке волочильного канала волоки с нулевым смещением относительно оси волочения приводит к неравномерной сдвиговой деформации поверхности металла по длине протягиваемого изделия, что приводит к неравномерности механических свойств, вплоть до скальпирования поверхностных слоев.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в упрощении конструкции устройства, улучшении технологии процесса волочения.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для волочения длинномерных изделий, содержащем корпус, установленную в нем с возможностью вращения вокруг оси волочения обойму с волокой, волочильный канал которой состоит из входного, рабочего, конусного участка, цилиндрического калибрующего и выходного конусного участков, при этом рабочий участок волочильного канала выполнен в виде чередующихся со впадинами деформирующих выступов, площадь поверхности которых уменьшается до нуля к началу калибрующего участка, деформирующие выступы на рабочем участке волочильного канала выполнены по винтовой линии. Деформирующие выступы на рабочем участке волочильного канала могут быть выполнены как по правой, так и по левой винтовой линии, а угол между образующей конусного рабочего участка и осью винтовой линии находится в интервале: больше 0° - меньше 90°.

Технологический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в следующем:

Выполнение деформирующих вступов на рабочем участке волочильного канала волоки по винтовой линии обеспечивает синхронное самовращение волоки в корпусе-подшипнике за счет появления усилия сдвиговой деформации проволоки при продольном протягивании. Синхронность продольного волочения с вращением волоки поддерживается на любых скоростях волочения. Изменяя величину угла "α°" между образующей конусного рабочего участка и осью винтовой линии и его знак, получаем необходимую скорость вращения волоки в обойме и его направление.

Деформация обжатия совершается за счет усилия продольной вытяжки и одновременно за счет момента вращения волоки. Расположение выступов под углом к оси волочения позволяет равномерно осуществлять деформацию сдвига, в итоге получать однородность структуры металла по длине и равномерность механических свойств.

При волочении металла происходит наклеп, который уменьшает пластичность и повышает поверхностную прочность металла. Использование в одном маршруте волочения волок с разным направлением вращения, а именно чередование направлений вращения волок, уменьшает поверхностное упрочнение металла и позволяет исключить промежуточную термообработку.

Выполнение деформирующих выступов под углом к оси волочения улучшает захват волочильной смазки с одновременным увеличением давления смазки в зоне деформации, что значительно снижает трение в узле деформации и улучшает технологию процесса волочения.

Для пояснения предлагаемой полезной модели предложены чертежи:

фиг. 1 - изображена схема устройства для волочения длинномерных изделий согласно полезной модели;

фиг. 2 - изображена волока;

фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного из радиально-упорного закрытого подшипника, в котором установлена с возможностью вращения обойма 2 с волокой 3. Волочильный канал волоки 3 содержит рабочий конусный участок 4, цилиндрический калибрующий участок 5 и выходной конусный участок 6. Рабочий участок 4 выполнен в виде чередующихся со впадинами деформирующих выступов 7, площадь поверхности выступов 7 плавно уменьшается до нуля к началу калибрующего участка 5. Выступы 7 выполнены по винтовой линии, угол α° между образующей конусного рабочего участка 4 и осью винтовой линии выбран в интервале: больше 0° - меньше 90°.

Устройство работает следующим образом.

Были изготовлены волоки 3, деформирующие выступы 7 на рабочих участках 4 волочильного канала которых были выполнены по правым и левым винтовым линиям, угол α° между образующей конусного рабочего участка 4 и осью винтовой линии был выбран равным 9°. Волока 3 запрессована в стальную обойму 2 и установлена в корпус 1, выполненный из радиально-упорного закрытого подшипника. В маршруте волочения вращение соседних волок было прямопротивоположное.

Катанка из стали СВ08 диаметром ∅ 5,5 мм протягивалась с обычными волоками по маршруту:

Катанка из стали СВ08 диаметром ∅ 5,5 мм протягивалась с заявленными вращающимися волоками по маршруту:

Выполнение деформирующих выступов по винтовой линии обеспечивает самовращение волоки, что позволяет обойтись без дополнительного привода вращения, а это значительно упрощает конструкцию устройства.

Применение заявленных вращающихся волок позволило полностью ликвидировать овальность готовой проволоки, а также снизить трение в узле деформации и соответственно уменьшить усилие волочения, что привело к снижению энергопотребления двигателем тянущего барабана и увеличению стойкости волок. Уменьшение усилия волочения дает возможность увеличивать скорость волочения при сохранении качества проволоки.

Предлагаемое техническое решение позволяет сократить количество переходов в маршруте, соответственно, сократить затраты на производство, повысить стабильность и увеличить производительность технологического процесса.

Claims

1. Устройство для волочения длинномерных изделий, содержащее корпус, установленную в нем с возможностью вращения вокруг оси волочения обойму с волокой, волочильный канал которой состоит из входного, рабочего конусного участка, цилиндрического калибрующего и выходного конусного участков, при этом рабочий участок волочильного канала выполнен в виде чередующихся с впадинами деформирующих выступов, площадь поверхности которых уменьшается до нуля к началу калибрующего участка, отличающееся тем, что деформирующие выступы на рабочем участке волочильного канала выполнены по винтовой линии.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что деформирующие выступы на рабочем участке волочильного канала выполнены по правой или по левой винтовой линии.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол между образующей конусного рабочего участка и осью винтовой линии составляет 0°-90°.