RU2126731C1 - Способ волочения изделий - Google Patents
Способ волочения изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2126731C1 RU2126731C1 RU98107878/02A RU98107878A RU2126731C1 RU 2126731 C1 RU2126731 C1 RU 2126731C1 RU 98107878/02 A RU98107878/02 A RU 98107878/02A RU 98107878 A RU98107878 A RU 98107878A RU 2126731 C1 RU2126731 C1 RU 2126731C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- article
- workpiece
- deformation
- product
- surface layer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для производства прутков и проволоки волочением. Способ волочения изделия включает деформацию металла в конических волоках с использованием технологической смазки и определение осевых остаточных напряжений в поверхностном слое изделия. При этом вытяжку за проход определяют из соотношения где - относительное осевое остаточное напряжение в поверхностном слое изделия; относительное напряжение противонатяжения; σs - сопротивление деформации материала протягиваемого изделия; f - коэффициент трения в зоне деформации; αn - приведенный угол конусности волокон. Изобретение позволяет обеспечить прочность изделия при волочении.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства прутков и проволоки волочением.
Известно, что прутки и проволоку изготавливают по технологической схеме, совмещающей прокатку или прессование заготовки и ее последующее волочение через конические волоки. Предварительно передний конец заготовки заостряют, формируют захватку, которую вводят в инструмент (волоку) и зацепляют зажимом тянущего устройства. При деформировании в волочильном инструменте в заготовке возникает напряжение волочения, которое может приводить к обрыву переднего конца заготовки. Для того чтобы снизить вероятность обрывов заготовки при волочении, напряжение волочения должно быть меньше сопротивления деформации обрабатываемого металла (см. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. - М. : Металлургия, 1971. - C. 17). Кроме того, большую роль в технологическом процессе играют остаточные напряжения, особенно при волочении заготовок из дисперсно-упрочненных композиционных материалов. Остаточные напряжения могут вызвать последеформационное разрушение изделия или растрескивание его поверхности.
Известен способ волочения изделий (а.с. СССР N 1245375, кл. B 21 C 1/00, 1986), включающий предварительное формирование захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через монолитную волоку. Перед волочением заостренную часть захватки вводят в волоку, наносят технологическую смазку и осуществляют захват заостренного конца изделия зажимом тянущего устройства. В начальный момент волочения происходит постепенное деформирование конического участка захватки с переменной вытяжкой, значение которой изменяется от единицы до вытяжки изделия. При этом плавно изменяется и напряжение волочения до выхода на установившийся режим.
Однако при этом напряжение волочения может достигнуть критической величины, что приведет к обрыву изделия. Т.е. необходима прочностная оценка с целью определения допустимой величины напряжения волочения в заготовке и, следовательно, минимально допустимого диаметра заостроенного конца захватки, исключающего обрывность заготовки.
Известен способ волочения изделий (патент РФ N 2101108, кл. B 21 C 1/00 (УНИИКМ), 10.01.98), включающий предварительное формирование захватки и деформацию заготовки в конических волоках с использованием технологической смазки, отличающийся тем, что при деформации обжатие за проход определяют в соответствии с зависимостью
где d0 и d1 - диаметр заготовки до и после деформации соответственно;
f - коэффициент трения в зоне деформации;
αn - приведенный угол конусности волоки,
при этом захватку формируют с диаметром, соответствующим диаметру заготовки после данного прохода.
где d0 и d1 - диаметр заготовки до и после деформации соответственно;
f - коэффициент трения в зоне деформации;
αn - приведенный угол конусности волоки,
при этом захватку формируют с диаметром, соответствующим диаметру заготовки после данного прохода.
Однако в известном патенте не учитывается влияние формируемых в процессе волочения остаточных напряжений на прочность получаемого изделия, поскольку остаточные напряжения, суммируясь с напряжением волочения, повышают вероятность обрыва и требуют учета этого обстоятельства в технологических расчетах.
Целью изобретения является обеспечение прочности изделия при волочении.
Задача решается тем, что в способе волочения изделия, включающем деформацию металла в конических волоках с использованием технологической смазки, находят осевые остаточные напряжения в поверхностном слое изделия, а вытяжку за проход определяют соотношением
где относительное осевое остаточное напряжение в поверхностном слое изделия;
относительное напряжение противонатяжения;
σs - сопротивление деформации материала протягиваемого изделия;
f - коэффициент трения в зоне деформации;
αn - приведенный угол конусности волоки.
где относительное осевое остаточное напряжение в поверхностном слое изделия;
относительное напряжение противонатяжения;
σs - сопротивление деформации материала протягиваемого изделия;
f - коэффициент трения в зоне деформации;
αn - приведенный угол конусности волоки.
Известно, что величину предельной вытяжки заготовки при волочении определяют из условия равенства напряжения волочения σB сопротивления деформации обрабатываемого материала σs (см. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. - М.: Металлургия, с. 216)
σB = σs. (1)
Как правило, с точки зрения прочности наибольшую опасность представляют осевые растягивающие остаточные напряжения, которые максимальны в поверхностных слоях изделия. С учетом формируемых в изделии осевых остаточных напряжений σ условие прочности (1) принимает вид:
σB + σ = σs. (2)
При деформации заготовки в конической волоке напряжение волочения σB с учетом противонатяжения σo определяют по упрощенной формуле И.Л.Перлина (см. там же)
где Fн = πd /4 и Fк = πd /4 - площадь поперечного сечения заготовки до и после прохода соответственно;
d0 и d1 - диаметр заготовки до и после деформации соответственно;
f - коэффициент трения в зоне деформации;
αn - приведенный угол конусности волоки.
σB = σs. (1)
Как правило, с точки зрения прочности наибольшую опасность представляют осевые растягивающие остаточные напряжения, которые максимальны в поверхностных слоях изделия. С учетом формируемых в изделии осевых остаточных напряжений σ
σB + σ
При деформации заготовки в конической волоке напряжение волочения σB с учетом противонатяжения σo определяют по упрощенной формуле И.Л.Перлина (см. там же)
где Fн = πd
d0 и d1 - диаметр заготовки до и после деформации соответственно;
f - коэффициент трения в зоне деформации;
αn - приведенный угол конусности волоки.
Подставив выражение (3) в условие (2), получили уравнение для определения предельной вытяжки заготовки из условия прочности переднего конца заготовки (захватки)
где относительные напряжение противонатяжения и осевое остаточное напряжение соответственно.
где относительные напряжение противонатяжения и осевое остаточное напряжение соответственно.
Из уравнения (4) с учетом, что
(λ - вытяжка за проход), определили предельную вытяжку за проход
Пример конкретной реализации.
(λ - вытяжка за проход), определили предельную вытяжку за проход
Пример конкретной реализации.
Волочили предварительно деформированный пруток из дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе порошковой меди диаметром d0 = 10 мм с целью получения прутка с диаметром d1 = 6 мм через волоку с αn =6o и f = 0,06. При волочении использовали минеральную смазку вапор.
Расчеты по предлагаемой формуле (5) в предположении отсутствия остаточных напряжений и противонатяжения дают λ = 1,88, что соответствует d1 = 7,2 мм. При реализации полученной вытяжки произошел обрыв переднего конца заготовки (захватки).
Расчет остаточных напряжений дал в поверхностном слое заготовки = 0,1, получили при отсутствии противонатяжения =0) λ = 1,77, что соответствует d1 = 7,5 мм. Реализация данной вытяжки обеспечила прочность переднего конца заготовки.
При использовании предлагаемого способа волочения изделий, преимущественно проволоки и прутков, исключается вероятность обрывов заготовки, так как обеспечиваются условия прочности с учетом действующих остаточных напряжений, уменьшаются отходы металла в брак, обеспечивается стабилизация процесса волочения, повышается надежность, прочность и долговечность готовых изделий, в конечном итоге повышается производительность и снижается себестоимость продукции.
Claims (1)
- Способ волочения изделия, включающий предварительное формирование на заготовке захватки и деформацию заготовки в конических волоках с использованием технологической смазки, отличающийся тем, что находят осевые остаточные напряжения в поверхностном слое изделия, а вытяжку λ за проход определяют соотношением
где относительные напряжение противонатяжения и осевое остаточное напряжение соответственно;
f - коэффициент трения в зоне деформации;
αn - приведенный угол конусности волоки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107878/02A RU2126731C1 (ru) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Способ волочения изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107878/02A RU2126731C1 (ru) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Способ волочения изделий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2126731C1 true RU2126731C1 (ru) | 1999-02-27 |
RU98107878A RU98107878A (ru) | 1999-05-27 |
Family
ID=20205259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98107878/02A RU2126731C1 (ru) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Способ волочения изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2126731C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536849C1 (ru) * | 2013-07-26 | 2014-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ волочения полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий |
RU2580263C2 (ru) * | 2014-08-22 | 2016-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ многократного пластического деформирования осесимметричных прутковых и проволочных металлоизделий |
RU2622552C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-06-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства трубных металлоизделий пластической деформацией |
RU2661161C1 (ru) * | 2017-04-17 | 2018-07-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства осесимметричных прутковых и проволочных металлоизделий повышенной точности |
RU2675710C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2018-12-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства прутковых и проволочных металлоизделий |
RU2690796C1 (ru) * | 2018-08-20 | 2019-06-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства трубных изделий |
RU2707249C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-11-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства трубных металлоизделий тепловыделяющих элементов атомных реакторов |
-
1998
- 1998-04-27 RU RU98107878/02A patent/RU2126731C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU 1245375 A1, 23..07.86. Перлин И.Л. и др. Теория волочения. - М.: Металлургия, 1971, с.17. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536849C1 (ru) * | 2013-07-26 | 2014-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ волочения полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий |
RU2580263C2 (ru) * | 2014-08-22 | 2016-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ многократного пластического деформирования осесимметричных прутковых и проволочных металлоизделий |
RU2622552C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-06-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства трубных металлоизделий пластической деформацией |
RU2661161C1 (ru) * | 2017-04-17 | 2018-07-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства осесимметричных прутковых и проволочных металлоизделий повышенной точности |
RU2675710C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2018-12-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства прутковых и проволочных металлоизделий |
RU2690796C1 (ru) * | 2018-08-20 | 2019-06-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства трубных изделий |
RU2707249C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-11-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства трубных металлоизделий тепловыделяющих элементов атомных реакторов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2126731C1 (ru) | Способ волочения изделий | |
De Castro et al. | Influence of die semi-angle on mechanical properties of single and multiple pass drawn copper | |
RU2101108C1 (ru) | Способ волочения изделия (варианты) | |
Lezhnev et al. | Development and research of combined process of “equal channel angular pressing–drawing” | |
RU2722939C1 (ru) | Способ изготовления осесимметричных деталей сложного профиля | |
RU2669260C1 (ru) | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий | |
RU2404873C1 (ru) | Способ волочения прутковых и проволочных изделий | |
RU2310533C1 (ru) | Способ волочения изделий | |
RU2492011C1 (ru) | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий | |
RU2695100C1 (ru) | Способ изготовления осесимметричных тонкостенных корпусов сосудов с переменной толщиной стенки | |
RU2113301C1 (ru) | Способ деформирования осесимметричных заготовок | |
RU2675710C1 (ru) | Способ производства прутковых и проволочных металлоизделий | |
Zhernosek et al. | Quality improvement and evaluation of stress-strain state of cylindrical shells during drawing with local wall thinning | |
RU2738630C1 (ru) | Композиционная заготовка для кузнечной осадки | |
EP0415633B1 (en) | Iron-based sintered slugs for plastic processing and method for making them | |
RU2580263C2 (ru) | Способ многократного пластического деформирования осесимметричных прутковых и проволочных металлоизделий | |
RU2480301C1 (ru) | Способ волочения биметаллических прутковых и проволочных изделий | |
RU2461436C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных корпусов переменного сечения | |
RU2622552C1 (ru) | Способ производства трубных металлоизделий пластической деформацией | |
RU2536849C1 (ru) | Способ волочения полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий | |
RU212110U1 (ru) | Композиционная заготовка для кузнечной осадки | |
SU719750A1 (ru) | Способ изготовлени полых изделий | |
SU1731333A1 (ru) | Способ изготовлени захватки под т нущий механизм дл прот гивани через волоку труб | |
RU2661161C1 (ru) | Способ производства осесимметричных прутковых и проволочных металлоизделий повышенной точности | |
RU2222407C2 (ru) | Матрица для редуцирования |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040428 |