RU2404873C1 - Способ волочения прутковых и проволочных изделий - Google Patents
Способ волочения прутковых и проволочных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404873C1 RU2404873C1 RU2009137345/02A RU2009137345A RU2404873C1 RU 2404873 C1 RU2404873 C1 RU 2404873C1 RU 2009137345/02 A RU2009137345/02 A RU 2009137345/02A RU 2009137345 A RU2009137345 A RU 2009137345A RU 2404873 C1 RU2404873 C1 RU 2404873C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- technological
- lubricant
- die
- coefficient
- friction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для снижения напряжения волочения и энергоемкости процесса волочения при изготовлении прутков и проволоки волочением. Способ включает предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки. Снижение напряжения волочения за счет повышения единичных обжатий, стойкости технологического инструмента и качества поверхности изделий обеспечивается посредством оптимизации угла наклона образующей рабочего канала волоки, регламентируемого математической зависимостью, учитывающей величину вытяжки и технологический параметр, характеризующий гидродинамический эффект технологической смазки.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для изготовления 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 (Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. - М.: Металлургия, 1971. - c.l7).
Известен способ волочения изделий (а.с. СССР №1245375, кл. В21С 1/100, 1986), включающий предварительное формирование захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через монолитную волоку. Формирование конического участка захватки осуществляют с углом конусности на 2-3° меньшим, чем угол конусности волоки. Перед волочением заостренную часть захватки вводят в волоку, наносят технологическую смазку и осуществляют захват заостренного конца зажимом тянущего устройства.
Недостатком данного способа является то, что он не учитывает геометрию волочильного инструмента, в частности угол наклона образующей рабочего канала волоки к оси волочения, который является одним из основных параметров, влияющих на напряжение волочения и энергосиловые условия процесса волочения.
Наиболее близким способом к заявляемому изобретению является способ волочения изделий (патент РФ №2310533, кл. В21С 1/00, 2007), включающий предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки, угол наклона образующей рабочего канала которой составляет
d0, d1 - диаметр прутка или проволоки до и после деформации соответственно;
f - коэффициент внешнего трения при волочении.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что процесс волочения имеет повышенные напряжение и энергоемкость. Это объясняется тем, что способ не учитывает гидродинамический эффект технологической смазки, зависящий от технологических условий волочения (скорость волочения, вязкость применяемой смазки, механических свойств протягиваемого материала, качество поверхности протягиваемой заготовки), который значительно влияет на коэффициент трения, который, в свою очередь, определяет напряжение волочения и энергосиловые условия процесса волочения.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого решения, - предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через монолитную волоку с заданным углом конусности.
Задачей изобретения является снижение напряжения волочения и энергоемкости процесса волочения за счет оптимизации угла наклона образующей рабочего канала волоки с учетом гидродинамического эффекта технологической смазки. Снижение напряжения волочения обеспечит повышение единичных обжатий, стойкости технологического инструмента и качества поверхности изделий.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе, включающем предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки, используют волоку, угол наклона образующей рабочего канала которой составляет:
d0, d1 - диаметр прутка или проволоки до и после деформации соответственно;
µ0 - динамическая вязкость технологической смазки, Н·с/м2;
α - пьезокоэффициент вязкости смазки, м2/Н;
V0 - скорость протягиваемого изделия на входе, м/с;
σs - сопротивление деформации материала протягиваемого изделия, Н/м2;
fгр - коэффициент граничного трения.
Признаки предлагаемого способа, отличительные от прототипа, - использование волоки, угол наклона образующей рабочего канала которой составляет:
При определении угла наклона образующей рабочего канала волоки по приведенной выше формуле учитывается гидродинамический эффект технологической смазки.
В реальных условиях волочения напряжение волочения определяется по формуле
где αв - угол наклона образующей рабочего канала волочильного инструмента к оси волочения;
σтс - среднее по очагу деформации сопротивление деформации материала протягиваемой заготовки;
λ - вытяжка при волочении;
σ0 - напряжение противонатяжения;
f - коэффициент трения при волочении.
В соотношение (3) входит коэффициент трения при волочении f, величина которого зависит от режима реализуемого трения. Как известно (Колмогоров Г.Л. Гидродинамическая смазка при обработке металлов давление. - М.: Металлургия, 1986 - 168 с.), при обработке металлов давлением различают граничное трение и жидкостное (гидродинамическое) трение, существуют также режимы смешанного трения. Для гидродинамического трения характерно наличие достаточно толстого разделительного слоя между обрабатываемым металлом и технологическим инструментом. Условием гидродинамического режима трения является соотношение
где h0 - толщина слоя смазки на входе в очаг деформации;
Толщина слоя смазки на входе в очаг деформации определяется гидродинамическим эффектом технологической смазки в рабочем конусе инструмента и равна (см. Колмогоров Г.Л. Гидродинамическая смазка при обработке металлов давлением. - М.: Металлургия, 1986, с.39).
где µ0 - динамическая вязкость применяемой технологической смазки;
α - пьезокоэффициент вязкости;
V0 - скорость заготовки на входе;
αв - угол наклона образующей рабочего канала к оси волочения;
σs - сопротивление деформации протягиваемого металла;
σ0 - сопротивление противонатяжения.
Для смешанного режима трения, являющегося промежуточным между граничным и жидкостным, коэффициент трения равен
Из соотношения (7) при следует, что коэффициент трения f=0, что соответствует режиму жидкостного трения с исчезающе малым значением коэффициента трения, а при h0=0 имеет граничное трение с коэффициентом f=fгр.
С учетом зависимости (6) выражение (7) примет вид
С учетом соотношения (8) напряжение волочения (3) принимает вид
Оптимальный угол конусности волочильного инструмента определили из условия минимума напряжения волочения, которое записывается в виде
Продифференцировав выражение (9) по tgαв, после преобразований получили оптимальный угол наклона образующей волочильного инструмента к оси волочения, который при отсутствии напряжения противонатяжения (σ0=0) примет следующий вид
Соотношение (11) обеспечивает минимальное значение напряжения и усилие волочения, минимальную энергоемкость процесса волочения. При снижении напряжения волочения появляется возможность повышения обжатий при волочении, снижения при этом кратности маршрутов волочения. Снижение напряжения уменьшает вероятность обрыва переднего конца заготовки, повышая тем самым качество протягиваемых изделий.
Предлагаемый способ производства прутковых и проволочных изделий позволяет выбрать угол наклона образующей рабочего канала волочильного инструмента из условия достижения минимума напряжения волочения с учетом гидродинамического эффекта технологической смазки, снизить напряжение волочения, повысить единичные обжатия, уменьшить обрывность при волочении, повысив тем самым качество металлоизделий.
Claims (1)
- Способ волочения прутковых и проволочных изделий, включающий предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки, отличающийся тем, что используют волоку, угол наклона образующей рабочего канала которой составляет
,
где - вытяжка при волочении;
d0, d1 - диаметр прутка или проволоки до и после деформации соответственно;
- технологический параметр, характеризующий гидродинамический эффект технологической смазки;
µ0 - динамическая вязкость технологической смазки, Н·с/м2;
α - пьезокоэффициент вязкости смазки, м2/H;
v0 - скорость протягиваемого изделия на входе, м/с;
RП z - высота микронеровностей поверхности заготовки, мкм;
σs - сопротивление деформации материала протягиваемого изделия, Н/м2;
fгр - коэффициент граничного трения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137345/02A RU2404873C1 (ru) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Способ волочения прутковых и проволочных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137345/02A RU2404873C1 (ru) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Способ волочения прутковых и проволочных изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2404873C1 true RU2404873C1 (ru) | 2010-11-27 |
Family
ID=44057562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009137345/02A RU2404873C1 (ru) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Способ волочения прутковых и проволочных изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2404873C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470729C1 (ru) * | 2011-12-16 | 2012-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Способ производства высокопрочной арматурной проволоки |
RU2669260C1 (ru) * | 2017-09-12 | 2018-10-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий |
RU2753395C1 (ru) * | 2020-10-16 | 2021-08-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий |
-
2009
- 2009-10-08 RU RU2009137345/02A patent/RU2404873C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470729C1 (ru) * | 2011-12-16 | 2012-12-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Способ производства высокопрочной арматурной проволоки |
RU2669260C1 (ru) * | 2017-09-12 | 2018-10-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий |
RU2753395C1 (ru) * | 2020-10-16 | 2021-08-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106756680B (zh) | 一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法 | |
CN104138918B (zh) | 连续变断面循环挤压用复合模具及其操作方法 | |
US7895870B2 (en) | Method for producing ultra thin wall metallic tube with cold working process | |
CN103981472B (zh) | 一种等径通道挤压制备超细晶纯钛的方法 | |
RU2404873C1 (ru) | Способ волочения прутковых и проволочных изделий | |
CN107470353B (zh) | 一种生产横向变厚度异形板、横向变厚度板带材的装置及其轧制方法 | |
CN105414426B (zh) | 一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法 | |
CN104772356A (zh) | 微细线拉丝模具及其加工方法 | |
CN111346931A (zh) | 一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法 | |
CN105414233B (zh) | 一种带背压反挤压模具及采用该模具的加工工艺 | |
CN107350740B (zh) | 一种高强度高尺寸精度同轴度好的精磨棒冷拉拔生产工艺 | |
Lezhnev et al. | Development and research of combined process of “equal channel angular pressing–drawing” | |
RU2474485C2 (ru) | Способ комбинированной высадки концов труб | |
RU2310533C1 (ru) | Способ волочения изделий | |
RU2492011C1 (ru) | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий | |
WO2009064217A1 (fr) | Procédé de fabrication de produits semi-finis allongés à grain ultrafin | |
RU2669260C1 (ru) | Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий | |
RU2126731C1 (ru) | Способ волочения изделий | |
RU2480301C1 (ru) | Способ волочения биметаллических прутковых и проволочных изделий | |
RU2492010C1 (ru) | Способ волочения провода контактного из меди и ее сплавов | |
RU2690796C1 (ru) | Способ производства трубных изделий | |
RU2553747C1 (ru) | Способ деформирования монометаллических прутковых и проволочных изделий | |
RU2536849C1 (ru) | Способ волочения полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий | |
CN210936483U (zh) | 一种高速高精度精线生产设备 | |
CN108637155B (zh) | 一种螺栓生产用模具、生产方法及制造出的螺栓 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161009 |