RU2419501C1

RU2419501C1 - Device for producing long billets

Info

Publication number: RU2419501C1
Application number: RU2010104381/02A
Authority: RU
Inventors: Афанасий Михайлович Иванов (RU); Афанасий Михайлович Иванов; Семен Святославович Ващенко (RU); Семен Святославович Ващенко; Виталий Афанасьевич Иванов (RU); Виталий Афанасьевич Иванов
Original assignee: Учреждение РАН "Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН"
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2011-05-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming, namely, to metal hardening in processing. Proposed device consists of paired system of worm gears and rolls intended for bending deformation. It comprises worm wheels and straightening rolls with grooves, straightening block and heater. Note here that grooves feature concave semicircular shape, or hexahedron section concave shape. Note also that worm gears feature different diametre.

EFFECT: hardening hard-to-deform different-section bars and wire, higher intensity of flowage.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройствам упрочнения металлов в процессе обработки.The invention relates to the processing of materials by pressure, and in particular to devices for hardening metals during processing.

Известно устройство для обработки заготовок равноканальным угловым прессованием на основе конформ-схемы, содержащее корпус, в котором смонтирован приводной валок с П-образным калибром, сопряженная с калибром валка и закрепленная в колодке кольцевая секторная вставка, контактная поверхность которой расположена эксцентрично относительно контактной поверхности валка и образует неподвижную стенку рабочего канала для приема заготовки, соединенная с корпусом клиновым зажимом колодка установлена на оси с возможностью поворота, смонтированный в пазу корпуса упор, составляющий нижнюю стенку выходного канала [В.М.Сегал, В.И.Резников, В.И.Копылов, Д.А.Павлик, В.Ф.Малышев - Минск.: Навука i тэхнiка, 1994. - С.103-104, рис.3.9].A device is known for processing workpieces by equal channel angular pressing based on a conformal scheme, comprising a housing in which a drive roll with a U-shaped gauge is mounted, an annular sector insert coupled to the roll gauge and fixed in the shoe, the contact surface of which is eccentric relative to the contact surface of the roll and forms a fixed wall of the working channel for receiving the workpiece, the block connected to the housing by a wedge clamp is mounted on the axis with the possibility of rotation, mounted an emphasis in the groove of the casing constituting the lower wall of the output channel [V. M. Segal, V. I. Reznikov, V. I. Kopylov, D. A. Pavlik, V. F. Malyshev - Minsk .: Navuka i tehnika, 1994 . - S.103-104, Fig. 3.9].

Недостатком указанного устройства является сложность оборудования в технологическом и аппаратурном исполнении.The disadvantage of this device is the complexity of the equipment in the technological and hardware performance.

Известное устройство для упрочнения длинномерных заготовок, выбранное в качестве прототипа, содержит ведущее и ведомое прямозубые червячные колеса равного диаметра на цилиндрической поверхности, подающий и выпрямляющий валки [Tsuji N., Saito Y., Lee S-H., Minamino Y. ARB (Accumulative Roll-Bonding) andOther New techniques to Produce Bulk Ultrafine grained materials / Nanomaterials by Severe Plastic deformation. Proceedings of the Conference “Nanomaterials by severe plastic deformation - NANOSPD2”, December 9-13, 2002, Vienna, Austria. Edited by M. Zehetbauer and R.Z.Valiev. - p.482, fig.3, c].The known device for hardening long workpieces, selected as a prototype, contains a driving and driven spur worm wheels of equal diameter on a cylindrical surface, feeding and straightening rolls [Tsuji N., Saito Y., Lee SH., Minamino Y. ARB (Accumulative Roll- Bonding) and Other New techniques to Produce Bulk Ultrafine grained materials / Nanomaterials by Severe Plastic deformation. Proceedings of the Conference “Nanomaterials by severe plastic deformation - NANOSPD2”, December 9-13, 2002, Vienna, Austria. Edited by M. Zehetbauer and R.Z. Valiev. - p. 482, fig. 3, c].

Данное устройство имеет ограничения, обусловленные возможностью обработки только плоских заготовок в виде полосок, лент и тонких пластин, а также достаточно пластичных материалов.This device has limitations due to the possibility of processing only flat workpieces in the form of strips, tapes and thin plates, as well as sufficiently ductile materials.

Задачей изобретения является разработка эффективного устройства для упрочнения длинномерных заготовок в виде проволок, прутков.The objective of the invention is to develop an effective device for hardening long workpieces in the form of wires, rods.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем ведущее и ведомое прямозубые червячные колеса, подающий и выпрямляющий валки, согласно изобретению зубья и впадина между зубьями, а также выпрямляющие валки выполнены с канавками по круговой линии, до колес установлены выпрямляющий блок с вращающимися выступами с эксцентритетом и нагреватель.The problem is achieved in that in the device containing the driving and driven spur worm wheels, feed and straightening rolls, according to the invention, the teeth and the cavity between the teeth, as well as the straightening rolls are made with grooves in a circular line, a straightening block with rotating protrusions with eccentricity and heater.

Кроме того, поставленная задача достигается, если канавки имеют вогнутую полукруговую форму.In addition, the task is achieved if the grooves have a concave semicircular shape.

Кроме того, поставленная задача достигается, если канавки имеют вогнутую форму части шестигранника.In addition, the task is achieved if the grooves have a concave shape of the hexagon.

Кроме того, поставленная задача достигается, если червячные колеса выполнены с разными диаметрами.In addition, the task is achieved if the worm wheels are made with different diameters.

Предложенная конструкция устройства с возможностью предварительного выпрямления и нагрева длинномерных заготовок способствует упрочнению труднодеформируемых материалов в виде прутков и проволок с поперечным сечением различной формы, достижению наибольшего эффекта в повышении интенсивности пластических деформаций заготовки и многократной ее обработки.The proposed design of the device with the possibility of preliminary straightening and heating of long workpieces contributes to the hardening of difficultly deformed materials in the form of rods and wires with a cross section of various shapes, to achieve the greatest effect in increasing the intensity of plastic deformation of the workpiece and its multiple processing.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для упрочнения длинномерных заготовок отличается выполнением в зубьях и впадинах между зубьями, а также в выпрямляющих валках канавок, установлением выпрямляющего блока с вращающимися выступами с эксцентритетом и нагревателя.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device for hardening long workpieces differs in the execution in the teeth and cavities between the teeth, as well as in the straightening rolls of the grooves, the establishment of a straightening unit with rotating protrusions with an eccentric and a heater.

Схема заявляемого устройства для упрочнения длинномерных заготовок представлена на фиг.1-3.A diagram of the inventive device for hardening long workpieces is presented in figures 1-3.

Устройство для упрочнения длинномерных заготовок содержит блок 2 для выпрямления заготовки 1, нагреватель 3, червячные колеса с канавками 4, валки с канавками 5 для выпрямления заготовки.A device for hardening long workpieces comprises a block 2 for straightening the workpiece 1, a heater 3, worm wheels with grooves 4, rolls with grooves 5 for straightening the workpiece.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Длинномерная заготовка 1, например, в виде проволоки или прутка подается во вращающийся с высокой частотой блок 2 между выступами с эксцентритетом и выпрямляется за счет ударного воздействия вращающихся выступов при поступательном продвижении заготовки. Далее заготовка проходит через нагреватель 3. Предварительно нагретая до нужной температуры заготовка поступает в канал между червячными колесами 4, в котором подвергается изгибу, и в каналах валков 5 выпрямляется.A lengthy workpiece 1, for example, in the form of a wire or a rod, is fed into a block 2 rotating with a high frequency between the projections with an eccentricity and is straightened due to the impact of the rotating projections during the forward movement of the workpiece. Next, the workpiece passes through the heater 3. Pre-heated to the desired temperature, the workpiece enters the channel between the worm wheels 4, in which it is subjected to bending, and straightens in the channels of the rolls 5.

Claims

1. A device for hardening long workpieces containing a leading and driven spur worm wheels and feed and straightening rolls, characterized in that the teeth and depressions between the teeth of the worm wheels and straightening rolls are made with grooves in a circular line and to the wheels there is a rectifying unit with rotating protrusions with eccentricity and heater.

2. The device according to claim 1, characterized in that the grooves have a concave semicircular shape.

3. The device according to claim 1, characterized in that the grooves have a concave shape of a part of the hexagon.

4. The device according to claim 1, characterized in that the worm wheels are made with different diameters.