RU2536849C1 - Method of producing bimetal multiple ply rod and wire articles - Google Patents
Method of producing bimetal multiple ply rod and wire articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536849C1 RU2536849C1 RU2013135329/02A RU2013135329A RU2536849C1 RU 2536849 C1 RU2536849 C1 RU 2536849C1 RU 2013135329/02 A RU2013135329/02 A RU 2013135329/02A RU 2013135329 A RU2013135329 A RU 2013135329A RU 2536849 C1 RU2536849 C1 RU 2536849C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- layer
- sectional area
- cross
- outer layer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий волочением.The invention relates to the processing of metals by pressure and is intended for the production of polymetallic multilayer bar and wire products by drawing.
Известно, что прутки и проволоку изготавливают по технологической схеме, совмещающей прокатку или прессование заготовки с последующим волочением полиметаллической многослойной заготовки через конические волоки.It is known that the rods and wire are made according to the technological scheme, combining the rolling or pressing of the workpiece with the subsequent drawing of a polymetallic multilayer workpiece through conical dies.
При деформировании в волочильном инструменте заготовки возникает напряжение волочения, которое может приводить к обрыву переднего конца заготовки (см. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. - М.: Металлургия, 1971. - с.17).When deforming a workpiece in a drawing tool, a drawing stress arises, which can lead to a break in the front end of the workpiece (see Perlin I.L., Yermanok M.Z. Drawing Theory. - M.: Metallurgy, 1971. - p.17).
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ волочения изделий (см. патент РФ №2310533 от 20.11.2007, кл. В21С 1/00), включающий предварительное формирование захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки. Используют волоку, угол наклона образующей рабочего канала которой составляетThe closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the method of drawing products (see RF patent No. 2310533 dated 11/20/2007, class B21C 1/00), including the preliminary formation of the gripper with pointed and conical sections and subsequent drawing through the working monolithic die channel. Use a die, the angle of inclination of the generatrix of the working channel which is
где
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого решения, - предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки.Signs of the prototype, which coincides with the features of the proposed solution, is the preliminary formation on the product grips with pointed and conical sections and subsequent drawing through the working channel of a monolithic die.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что процесс волочения имеет повышенные напряжение и энергоемкость. Это объясняется тем, что способ не обеспечивает минимальное значение напряжения волочения и приводит к повышенной энергоемкости процесса волочения. Кроме того, известный способ не учитывает влияние геометрических соотношений слоев полиметалла и их механических свойств на напряжение, поскольку в зависимости от геометрических соотношений слоев полиметалла и их механических свойств напряжение волочения будет различным.The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is that the drawing process has increased voltage and energy intensity. This is because the method does not provide the minimum value of the drawing voltage and leads to increased energy intensity of the drawing process. In addition, the known method does not take into account the influence of the geometric ratios of the polymetal layers and their mechanical properties on the voltage, since depending on the geometric ratios of the polymetal layers and their mechanical properties, the drawing voltage will be different.
Задачей изобретения является снижение напряжения волочения и энергоемкости процесса волочения полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий, повышение единичных обжатий и качества протягиваемых полиметаллических многослойных изделий за счет оптимизации угла наклона образующей рабочего канала волочильного инструмента.The objective of the invention is to reduce the drawing voltage and energy consumption of the process of drawing polymetallic multilayer bar and wire products, increase single compressions and the quality of stretched polymetallic multilayer products by optimizing the angle of inclination of the generatrix of the working channel of the drawing tool.
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 к оси волочения которой составляетThe problem was solved due to the fact that in the known method, including the preliminary formation on the product grips with pointed and conical sections and subsequent drawing through the working channel of a monolithic die, use a die, the angle of inclination of the generatrix of the working channel to the axis of drawing which is
где f - коэффициент внешнего трения между волокой и наружной поверхностью заготовки;where f is the coefficient of external friction between the die and the outer surface of the workpiece;
λ=F0/F1 - вытяжка при волочении;λ = F 0 / F 1 - drawing during drawing;
F0 и F1 - площадь сечения заготовки до и после прохода соответственно;F 0 and F 1 - the cross-sectional area of the workpiece before and after the passage, respectively;
σsn - сопротивление деформации материала наружного слоя;σ sn is the deformation resistance of the material of the outer layer;
σ0 - напряжение противонатяжения;σ 0 - stress tension;
Fn - площадь сечения наружного слоя заготовки;F n is the cross-sectional area of the outer layer of the workpiece;
σsi - сопротивление деформации материала i-того слоя заготовки;σ si is the deformation resistance of the material of the i-th layer of the workpiece;
Fi - площадь сечения i-того слоя заготовки.F i - sectional area of the i-th layer of the workpiece.
Признаки заявляемого способа, отличительные от прототипа, используют волоку, угол наклона образующей рабочего канала к оси волочения которой определяют по приведенной выше формуле 2.The features of the proposed method, distinctive from the prototype, use a drag, the angle of inclination of the generatrix of the working channel to the axis of drawing which is determined by the above formula 2.
В большинстве случаев волочения полиметаллических многослойных заготовок принудительное противонатяжение отсутствует (σ0=0), поэтому формула (2) принимает видIn most cases of drawing polymetallic multilayer billets, there is no forced drag (σ 0 = 0), therefore, formula (2) takes the form
В реальных условиях волочения напряжение волочения полиметаллической многослойной заготовки определяется по формуле (см. Механика композиционных материалов и конструкций. 2010 - Том 18, №2. С.-267-272)In real drawing conditions, the drawing voltage of a multimetal multilayer billet is determined by the formula (see. Mechanics of composite materials and structures. 2010 - Volume 18, No. 2. S.-267-272)
где σsi - сопротивление деформации материала i-того слоя заготовки;where σ si is the deformation resistance of the material of the i-th layer of the workpiece;
σsn - сопротивление деформации материала наружного слоя;σ sn is the deformation resistance of the material of the outer layer;
λ=F0/F1 - вытяжка при волочении;λ = F 0 / F 1 - drawing during drawing;
F0 и F1 - площадь сечения заготовки до и после прохода соответственно;F 0 and F 1 - the cross-sectional area of the workpiece before and after the passage, respectively;
αв - угол наклона образующей инструмента к оси волочения;α in - the angle of inclination of the generatrix of the tool to the axis of the drawing;
αП - приведенный угол волоки tgαП=0,65tgαв; f - коэффициент внешнего трения между волокой и наружной поверхностью заготовки;α P - reduced die angle tgα П = 0,65tgα в ; f is the coefficient of external friction between the die and the outer surface of the workpiece;
Σ - знак суммирования;Σ is the summation sign;
σ0 - напряжение противонатяжения.σ 0 - stress tension.
Минимальное значение напряжения волочения и соответственно усилия волочения полиметаллической многослойной заготовки, а также энергоемкости процесса, обеспечивается из условия равенства нулю производной от напряжения волочения по тангенсу угла наклона образующей рабочего канала волочильного инструмента, а именноThe minimum value of the drawing voltage and, accordingly, the drawing force of the polymetallic multilayer workpiece, as well as the energy intensity of the process, is ensured from the condition that the derivative of the drawing voltage with respect to the tangent of the inclination angle of the generatrix of the working channel of the drawing tool is equal to zero, namely
Продифференцировав выражение (4) согласно условию (5), после преобразований получим уравнение для определения оптимального значения tgαв Differentiating expression (4) according to condition (5), after transformations, we obtain the equation for determining the optimal value of tgα in
и соответственноand correspondingly
Соотношение (7) обеспечивает минимальное значение напряжения волочения и минимальную энергоемкость процесса волочения полиметаллической многослойной заготовки.Relation (7) provides the minimum value of the drawing voltage and the minimum energy consumption of the process of drawing a polymetallic multilayer workpiece.
В случае отсутствия противонатяжения (σ0=0) из формулы (6) получим оптимальный угол наклона образующей рабочего наклона волокиIn the absence of counter-tension (σ 0 = 0) from formula (6) we obtain the optimal angle of inclination of the generatrix of the working inclination of the die
Пример конкретной реализации предлагаемого способа.An example of a specific implementation of the proposed method.
Предлагаемый способ использован для волочения полиметаллической заготовки низкотемпературного сверхпроводника, состоящего из медного сердечника, промежуточных слоев из сверхпроводникового ниобия и медной стабилизирующей оболочки. При этом геометрические и физические соотношения составляли:
По формуле (2) предлагаемого способа определили оптимальный угол конусности волочильного инструмента, получили
Таким образом, снижение среднего напряжения волочения при использовании предлагаемого способа составило 17%.Thus, the decrease in the average drawing voltage when using the proposed method was 17%.
При снижении напряжения волочения появляется возможность повышения обжатий при волочении и снижения кратности маршрутов волочения. Снижение напряжения волочения уменьшает также вероятность обрыва переднего конца заготовки и разрушения компонентов полиметаллической многослойной заготовки, повышая тем самым качество протягиваемых изделий.With a decrease in the drawing voltage, it becomes possible to increase the reductions during drawing and to reduce the multiplicity of drawing routes. Reducing the drawing voltage also reduces the likelihood of breakage of the front end of the workpiece and the destruction of the components of the polymetallic multilayer workpiece, thereby increasing the quality of the drawn products.
Claims (1)
,
где f - коэффициент внешнего трения между волокой и наружной поверхностью заготовки;
λ=F0/F1 - вытяжка при волочении;
F0 и F1 - площадь сечения заготовки до и после прохода соответственно;
σsn - сопротивление деформации материала наружного слоя;
σ0 - напряжение противонатяжения;
- относительная площадь наружного слоя заготовки;
Fn - площадь сечения наружного слоя заготовки;
σsi - сопротивление деформации материала i-того слоя заготовки;
- относительная площадь сечения i-того слоя заготовки;
Fi - площадь сечения i-того слоя заготовки. The method of drawing polymetallic multilayer rod and wire products, including pre-forming on the product grips with pointed and conical sections and subsequent drawing through the working channel of a monolithic fiber, characterized in that they use a fiber, the angle of inclination of the generatrix of the working channel to the axis of drawing which is
,
where f is the coefficient of external friction between the die and the outer surface of the workpiece;
λ = F 0 / F 1 - drawing during drawing;
F 0 and F 1 - the cross-sectional area of the workpiece before and after the passage, respectively;
σ sn is the deformation resistance of the material of the outer layer;
σ 0 - stress tension;
- the relative area of the outer layer of the workpiece;
F n is the cross-sectional area of the outer layer of the workpiece;
σ si is the deformation resistance of the material of the i-th layer of the workpiece;
- the relative cross-sectional area of the i-th layer of the workpiece;
F i - sectional area of the i-th layer of the workpiece.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135329/02A RU2536849C1 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Method of producing bimetal multiple ply rod and wire articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135329/02A RU2536849C1 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Method of producing bimetal multiple ply rod and wire articles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2536849C1 true RU2536849C1 (en) | 2014-12-27 |
Family
ID=53287490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013135329/02A RU2536849C1 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Method of producing bimetal multiple ply rod and wire articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2536849C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669260C1 (en) * | 2017-09-12 | 2018-10-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of producing trimetal rod and wire articles |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1245375A1 (en) * | 1984-10-29 | 1986-07-23 | Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Акад.С.П.Королева | Method of drawing articles |
US5357776A (en) * | 1993-06-16 | 1994-10-25 | Avibank Mfg., Inc. | Method of forming bushing rings |
RU2113301C1 (en) * | 1996-03-14 | 1998-06-20 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Method for deformation of axisymmetrical billets |
RU2126731C1 (en) * | 1998-04-27 | 1999-02-27 | Пермский государственный технический университет | Article drawing method |
RU2310533C1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Article drawing method |
-
2013
- 2013-07-26 RU RU2013135329/02A patent/RU2536849C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1245375A1 (en) * | 1984-10-29 | 1986-07-23 | Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Акад.С.П.Королева | Method of drawing articles |
US5357776A (en) * | 1993-06-16 | 1994-10-25 | Avibank Mfg., Inc. | Method of forming bushing rings |
RU2113301C1 (en) * | 1996-03-14 | 1998-06-20 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Method for deformation of axisymmetrical billets |
RU2126731C1 (en) * | 1998-04-27 | 1999-02-27 | Пермский государственный технический университет | Article drawing method |
RU2310533C1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Article drawing method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669260C1 (en) * | 2017-09-12 | 2018-10-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of producing trimetal rod and wire articles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Explorative study of tandem skew rolling process for producing seamless steel tubes | |
US7895870B2 (en) | Method for producing ultra thin wall metallic tube with cold working process | |
CA2646020C (en) | Method for producing ultra thin wall metallic tube by cold rolling method | |
Sergey et al. | Influence of combined process “rolling-pressing” on microstructure and mechanical properties of copper | |
Zaharia et al. | Multiple direct extrusion: A new technique in grain refinement | |
Rudskoi et al. | On the development of the new technology of severe plastic deformation in metal forming | |
Lezhnev et al. | Development and research of combined process of “equal channel angular pressing–drawing” | |
RU2536849C1 (en) | Method of producing bimetal multiple ply rod and wire articles | |
CN103962403B (en) | Heavy caliber pipe squeezes to pull out and subtracts wall method | |
RU2492011C1 (en) | Method of producing trimetal rod and wire articles | |
CN106862863A (en) | A kind of preparation processing method of the ultra-thin titanium alloy shell of great diameter and long | |
RU2669260C1 (en) | Method of producing trimetal rod and wire articles | |
Michalczyk et al. | Study on the Influence of Temperature, Velocity and Shape of Tools on the Combined Process of Extrusion and Broaching of the Deep Sleeve with the Bottom Made of the AZ31 Alloy | |
RU2480301C1 (en) | Method of producing bimetal rod and wire articles | |
CN103866212B (en) | A kind of preparation technology of Discontinuous Reinforcement aluminum base composite material thin wall tubing | |
RU2404873C1 (en) | Method of wire and bar drawing | |
RU2528302C1 (en) | Method of pressing of bimetallic billets | |
RU2310533C1 (en) | Article drawing method | |
Dovzhenko et al. | New technology of combined machining of aluminium alloys | |
RU2753395C1 (en) | Method for production of trimetallic bar and wire products | |
RU2553747C1 (en) | Method of deformation of monometallic rod and wire products | |
Kliber | Advanced forming technology | |
RU2697114C1 (en) | Method of making rod-shaped parts with a head | |
RU108326U1 (en) | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE | |
JP2711129B2 (en) | Manufacturing method of titanium seamless pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180727 |