SU1014621A1

SU1014621A1 - Устройство дл волочени металла через две волоки с воздействием ультразвуковыми колебани ми

Info

Publication number: SU1014621A1
Application number: SU813360833A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Клубович; Василий Васильевич Рубаник; Галина Станиславовна Барановская
Original assignee: Витебское отделение Института физики твердого тела и полупроводников АН БССР
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-04-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ . МЕТАЛЛА ЧЕРЕЗ ДВЕ ВОЛОКИ С ВОЗДЕЙСТВИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ, включающее источник и средства подвода продольных ультразвуковых колебаний к первой волоке, размещенной в пучности смещений ультразвуковой волны, источник и средства подвода продольных ультразвуковых колебаний к второй волоке, ось которой перпендикул рна оси источника подвода колебаний , отлич ающе ее тем, что, с целью снижени усили волочени , оно дополнительно содержит задающий генератор электрических колебаний и фазовращатель выход которого соединен с одним из источников ультразвуковых колебаний,а вход - с выходом задающего генератора, второй выход которого соединен с друЕим источником ультразвуковых колеба-g НИИ, а втора волока выполнена разъ (О емной в плоскости пучности смещений продольной ультразвуковой волны. 4;ib о: to

Description

Изобретение относитс к обработк металлов давлением и может бьоть использовано дл получени иЗДелий волочением с применением ультразвуковых колебаний. Известно устройство дл волочеНИН металла с применением ультразву ковых колебаний через две волоки, включающее источник и средство подвода продольных ультразвуковых коле баний к первой волоке, размещенной в пучности смещений ультразвуковой волны, источник и средство подвода радиальных колебаний к второй волок закрепленной в узле смещений ультра звуковой волны fl . Расположение волок на рассто нии кратном половине длины продольной ультразвуковой волны, приводит к бо шим отходам металла в процессе заострени концов заготовок дл запра ки их в волоки. Известно устройство f2 , в котором перва волока расположена в пуч ности смещений продольной ультразву ковой волны, а втора - в пучности радиальных смещений сто чей ультраз ковой волны на рассто нии от первой определ емом из соотношени , где Aj - амплитуда продольных ультра звуковых смещений; g - модуль Юнга дл прот гиваемого металла; (э напр жение, возникающее в прот гиваемом металле в результате продольных ультразвуковых колебаний первой волоки. Однако при значительных единичных обжати х в первой волоке закрепление второй волоки в пучности радиальных смещений не обеспечивает надежного защемлени прот гиваемого металла в момент, когда волока, помещенна в пучности продольньгх смещений, движетс против хода волочени . Это снижает эффективность использовани энергии ультразвуковых колебаний и приводит к увеличению усили волочени . Кроме того, расположение волоки в пучнорти радиальных смещений не позвол ет прот гивать металл через нее с большими един-ичными обжати ми Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и. достигаемо му результату вл етс устройство дл волочени через две волоки, расположенные на рассто нии друг от дру га, кратном половине продольной ульт развуковой волны. К одной волоке под . вод тс продольные колебани , а к второй - поперечные колебани относительно направлени прот гивани металла. Обе волоки жестко закреплеHfcj в узловых точках З . Однако эффективность использовани энергии ультразвука при такой схеме подвода невысока , что приводит к увеличению усили волочени и невозможности прот гивать металл с большими единичными обжати ми. Цель изобретени - снижение усили волочени . Поставленна цель достигаетс тем,что устройство дл волочени металла через две волоки с применением ультразвуковых колебаний, включающее источник и средства подвода продольных ультразвуковых колебаний к первой волоке , размещенной в пучности смещений ультразвуковой волны, источник и средства подвода продольных ультразвуковых колебаний к второй волоке, ось которой перпендикул рна оси источника повода колебаний, дополнительно содержит задающий генератор электрических колебаний и фазовращатель, выход которого соединен с одним из источников ультразвуковых колебаний, а вход - с выходом задающего генератора , второй выход которого соединен с другим источником ультразвуковых колебаний, а втора волока выполнена разъемной в плоскости пучности смещений продольной ультразвуковой волны. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит задающий генератор 1 электрических колебаний, фазовращатель 2, два источника продольных ультразвуковых колебаний, состо щих из усилителей 3 электрических колебаний и магнитострикционных преобразователей 4 с присоединенными к ним волноводами 5, в пучности смещений первого из них закреплена волока б, а втора волока выполнена разъемной, состо щей из половинок 7 и 8, причем верхней полуволокой может служить торец волновода. Рассто ние между волоками установлено в соответствии q выражением (1). Устройство работает следующим образом. . Электрические колебани с задающего генератора 1 подаютс на один из магнитострикционных преобразователей 4. Одновременно на вход другого источника ультразвуковых колебаний подаетс сигнал, сдвинутый по фазе на 180. Сдвиг по фазе осуществл етс фазовращателем 2, в результате в волноводах 5 возникают механические колебани ультразвуковой частоты противоположной фазы. Это значит, что когда в одном из волноводов в узловой точке наблюдаетс механическое сжатие, то в другом волноводе.в это врем в соответствун цей узловой точке происходит .

механическое раст жение. В момент начала движени волоки б против хода волочени (направление волочени указано стрелкой) торец волновода 5 начинает двигатьс вниз, деформиру прот гиваемый металл и осуществл в процесс е деформации его надежное закрепление. В это врем волока 6, двига сь рротив хода волочени , за счет только энергий ультразвука проДеформирует металл на участке, равном амплитуде ее продольных смещени АП. Деформаци в обеих волоках происходит только за счет энергии ультразвука без приложени текущего усили . В .следующий момент времени волока 6 будет двигатьс в направлении волочени , а торец волновода 5 - вверх. В результате наличи сил трени между металлом и волокой 6 последн , двига сь в направлении волочени , будет способствовать подаче .металла в разъемную волоку, в которой в это врем происходит увеличение диаметра.

В результате подача металла в очаг деформации может происходить и без приложени внешнего усили . Скорость,С которой возможен процес деформации без приложени -внешнего усили , равна

В-Л„,

где -f - частота ультразвуковых колебаний ;

амплитуда продольных ультразвуковых смещений.

Описанный механизм действует на прот жении всего времени волочени , что позвол ет наиболее полно использовать энергию ультразвуковых колебаний . Так, волочение м гких металлов, (алюминий, свинец, олово) с единичным обжатием до 70-80% в разъемной

0 волоке и до 20-30% в волоке, закрепленной в пучности продольных смещений , происходит практически при ну- . левом усилии волочени дл скоростей волочени 0,2-0,25 м/с. Амплитуда

5 продольных колебаний волноводов составл ет при этом 12-15 мкм при частоте ультразвуковых колебаний 22 кГц.

Таким образом, предлагаемое уст0 ройство позвол ет наиболее эффектив , но использовать энергию ультразвука и тем самым снизить усилие волочени и осуществл ть обработку м гких металлов без приложени внешних уси5 лий. Степень деформации за переход значительно увеличиваетс и составл ет дл разъемной волоки 70-80%, а дл волоки, закрепленной в пучности продольных смещений, 20-30%, что

0 примерно в два раза выше по сравнению с -известньми устройствами.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ . МЕТАЛЛА ЧЕРЕЗ ДВЕ ВОЛОКИ С ВОЗДЕЙСТВИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ, включающее источник и средства подво- да продольных ультразвуковых колебаний к первой волоке, размещенной в пучности смещений ультразвуковой волны, источник и средства подвода продольных ультразвуковых колебаний к второй волоке, ось которой перпендикулярна оси источника подвода колебаний, отлич ающе ес я тем, что, с целью снижения усилия волочения, оно дополнительно содержит задающий генератор электрических колебаний и фазовращатель выход которого соединен с одним из источников ультразвуковых колебаний,а вход — с выходом задающего генератора, второй выход которого соединен с друеим источником ультразвуковых колеба-g ний, а вторая волока выполнена разъемной в плоскости пучности смещений продольной ультразвуковой волны..

SU „..1014621 .1014'621