SU1103920A1 - Устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент - Google Patents
Устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент Download PDFInfo
- Publication number
- SU1103920A1 SU1103920A1 SU833590156A SU3590156A SU1103920A1 SU 1103920 A1 SU1103920 A1 SU 1103920A1 SU 833590156 A SU833590156 A SU 833590156A SU 3590156 A SU3590156 A SU 3590156A SU 1103920 A1 SU1103920 A1 SU 1103920A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- spring
- metal
- pattern
- tool
- heating
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
- B21C1/006—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing using vibratory energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА С НАЛОЖЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ НА ИНСТРУМЕНТ, содержащее преобразователь ультразвуковых колебаний , соединенный с.ним резонансной длины волновод, в которсж перпендикул рно его оси размещена разъемна волока, состо ща из половин, соединенных упругим элементом в виде ленточной пружины, отличающеес тем, что, с целью повышени производительности путем проведени процесса волочени с нагревом заготовки при упрощении конструкции, устройство снабжено первичной обмоткой и сердечником, образующими с ленi очной пружиной трансформатор. &д Ю
Description
Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может быть использовано в процессах плющени и волочени .
Известно устройство дл волочени металлов с наложением ультразвуковых колебаний, содержащее магнитострикционный преобразователь, концентратор и волновод, в пучности сме щений которого закреплена вoлoкatlI.
Недостатками данного устройства вл ютс большое усилие волочени , невозможность получени больших единичных обжатий.
Известно также устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний, содержащее пре .образователь ультразвуковых колебаний и соединенный соосно с ним волновод резонансной длины, в котором перпендикул рно к его оси размещен разъемный рабочий инструмент, состо щий из двух половинок, причем нижн половинка рабочего инструмента .подпружинена 23.
Недостатком данного устройства вл етс : мала эффективность при деформации прочных металлов, так как при этом необходимо увеличивать статическое усилие поджати нижней половинки разъемного инструмента, при этом акустическа система становитс замкнутой, и эффективность деформировани значительно уменьшаетс .
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент, содержащее преобразователь ультразвуковых колебаний, соединенный с ним резонансной длины волновод, в котором перпендикул рно его оси размещена разъемна волока, состо ща из половин, соединенных упругим элементом в виде ленточной пружины З. Основными недостатками указанного устройства вл ютс значительное усилие прот гивани , что снижает производительность процесса, и невозможность деформации прочных металлов .
При обработке твердых металлов дл повышени пластичности широко используют электроконтактный нагрев. Однако способ электроконтактного нагрева и устройства дл его осуществлени сложны в конструктивном отношении .
Цель изобретени - повышение производительности путем проведени процесса волочени с нагревом заготовки при упрощении конструкции. Поставленна цель достигаетс тем,что устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на .инструмент, содержащее
преобразователь ультразвуковых колебаний , соединенный с ним резонансной длины волновод, в котором перпендикул рно его оси размещена разъемна волока, состо ща из половин, соединенных упругим элементом в виде ленточной пружины, снабжено первичной обмоткой и сердечником, образующими с ленточной пружиной трансформатор .
На чертеже изображено предлагаемое устройство.
Устройство состоит из магнитострикционного преобразовател (не показан) соединенного соосно с ним резонансной длины волновода 1, к тоцу которого своей наружной поверхностью закреплен один конец ленточной пружины 2. Второй конец пружины прижат к первому. На соприкасающихс концах ленточной пружины с внутренней стороны жестко закреплены плашки 3 и 4 , представл ющие собой половинки разъемного рабочего инструмента , между которыми расположен обрабатываемый металл 5. Ленточна пружина с жестко закрепленными на ее концах половинками инструмента служит вторичной обмоткой трансформатора б.
Устройство работает следук цим образом . I
Деформируемый металл 5 помещают между половинками рабочего инструмента - плашками 3 и 4, дл чего пружину 2 разжимают. Затем системе сообщают ультразвуковые колебани и подают питаннцее напр жение на трансформатор 6 и прот гивают металл 5. При сообщении системе ультразвуковых колебаний конец пружины 2 с закрепленой на нем плашкой 4 получает импуль под действием которого происходит деформаци металла 5, расположенного между плашками 3 и 4, и отход плашки 4 от верхней половинки разъемного инструмента. Затем под действием усили пружины плашка 4 возвращаетс в исходное положение, и процесс повтор етс . В ленточной пружине 2, вл ющейс одновитковой вторичной обмоткой трансформатора б, возникает- электродвижуща сила, и в цепи протекает ток. Так как поперечное сечение пружины во много раз превосходит сечение деформируемого металла , то через металл в зоне деформации протекает ток большей плотности. В результате разогрева пластичность обрабатываемого металла повышаетс , что приводит к снижению усили де формации и позвол ет увеличить единичные обжати . Измен величину напр жени на первичной обмотке трансформатора можно в значительных пределах мен ть плотность тока в очагге деформации и тем саглым измен ть в широких пределах пластические свойства деформируемого металла. Величину тока J , необходимую дл нагрева участка металлав очаге деформации до заданной температуры рассчитываем из выражени . , 1„ iT,c(-t)t , и пI где tj, - врем нагрева заготовки до заданной температуры ; m - масса участка меташла в очаге деформации; cUl - удельна теплоемкость мета ла при температуре разогре ва; RO - электросопротивление метал ла. Электросопротивление Нд можно : представить.в виде «o PoWf-- , где РО) - удельное электросопроти ление металла в очаге деформации при температ ре (t| Р - длина участка металла, . наход щегос в очаге де формации ; 5{j - площадь поперечного се ни . Врем нагрева i определ етс , длиной очага деформации и скоростью прот гивани V Таким образом имеем :po 5o Wi c. - плотность материала дефо мируемой проволоки. Площадь сечени ленточной пружи определ етс из следующих условий:. через пружину протекает ток 3 ,опре дел емый условием (4), разогрев пр ны не должен сказыватьс на ее упр гих свойствах (необходимой жесткос ти) . Корректным решением вл етс со хранение эквивалентности между теп лом, выдел ющимс в пружине при пр хождении электрического тока и тепловым излучением пружины в окружающую среду. Дл пружины круговог сечени 1 , (5) где - длина пружины; - d - диаметр пружины; t - продолжительность процесс деформации; «п - сопротивление пружины; Р(е) - удельна мощность иэлучени пружины при температур Формулу (5) преобразуем исход из (1) и (2) (t|vt sp.,(tie 2 т.е. диаметр пружины определ етс (t|Vtl 3 , S2piei5(t)e и площащь поперечного сечени пружины будет fS2cj,c( I j (tlPle) Определенна таким образом площадь поперечного сечени пружины будет удовлетвор ть указанным требовани м как по жесткости, так и по электрическим свойствам. Условие (6) справедливо дл пружины любой формы сечени , так как в этом случае излучаема энерги пропорциональна площади боковой поверхности пружины. Таким образом, дл того, чтобы пружина удовлетвор ла двум требовани м: вл лась элементом акустической системы и витком трансЛорматора, необходимо, чтобы Г (t)Vt |2/3 JoWPCen J Длина ленточной пружины выбираете с равной целому числу длин полуволн ультразвуковой волны в материале пружины. Пример . Производитс плющение проволоки из стали У9 диаметром О,5 мм. Скорость деформации 0,4 м/с, амплитуда УЗК составл ет 18 мкм. Материал ленточной пружины сталь 60С2, максимальна рабоча температура которого составл ет 250°С. Температуру в очаге деформации поддерживают равной 1000°С. .Площадь сечени пружины по (71 составл ет 63 мм. При этом задаютс следующие параметры: р„ 0,1-10 Ом-м; с},7800 кг/м, Дж/кг град, ,l-lQ OM-M; ,3-10 е 0,001 м. Допустима температура разогрева пружины составл ет 200С. Исход из услови (1} выбираем пружину с пр моугольным сечением 7 -10 мм. Длину ленточной пружины выбирают равной 740 мм, что составл ет три длины ультразвуковой волны в пружине. Температура разогрева пружины в процессе эксплуатации не превышает 170°С, что не сказываетс на ее жесткости в процессе длительной .эксплуатации. Изобретение позвол ет уменьшить усилие деформации на 60%, улучшить качество поверхности на 1-2 класса по сравнению с деформацией без нагрева , а также увеличить единичные обжати в 1,5-2,0 раза.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА С НАЛОЖЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ НА ИНСТРУМЕНТ, содержащее преобразователь ультразвуковых колебаний, соединенный с.ним резонанс ной длины волновод, в котором перпендикулярно его оси размещена разъемная волока, состоящая из половин, соединенных упругим элементом в виде ленточной пружины, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем проведения процесса волочения с нагревом заготовки при упрощении конструкции·, устройство снабжено первичной обмоткой и сердечником, образующими с ленточной пружиной трансформатор.устройства волочения, больших
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833590156A SU1103920A1 (ru) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833590156A SU1103920A1 (ru) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1103920A1 true SU1103920A1 (ru) | 1984-07-23 |
Family
ID=21063016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833590156A SU1103920A1 (ru) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1103920A1 (ru) |
-
1983
- 1983-03-14 SU SU833590156A patent/SU1103920A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Северденко В.п., Клубович В.В., Степаненко А.В. Ультразвук и пластичность. Минск, Наука и техника, 1976, с. 108. 2.Доклады АН БССР, 1979, 5, с. 448-451. 3.Авторское свидетельство СССР №740329, кл. В 21 С 3/00, 1978. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6373935B2 (ja) | 金属部材残留応力を局部的に調整する方法及びシステム | |
| KR100776230B1 (ko) | 고출력의 초음파 발생 장치 및 화학 반응에의 그 사용 방법 | |
| US3017792A (en) | Vibratory device | |
| US3184842A (en) | Method and apparatus for delivering vibratory energy | |
| US20060260405A1 (en) | Loop-shaped ultrasound generator and use in reaction systems | |
| GB1599461A (en) | Ultrasonic transducer | |
| GB2120497A (en) | Ultrasonic processing device | |
| CN112170151B (zh) | 超磁致伸缩超声换能器、单激励超磁致伸缩超声椭圆振动刀柄和超声加工系统 | |
| CN103962642A (zh) | 一种金属带锯超声锯切加工方法及装置 | |
| US3166840A (en) | Apparatus and method for introducing high levels of vibratory energy to a work area | |
| SU1103920A1 (ru) | Устройство дл волочени металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент | |
| Tsujino | Recent developments of ultrasonic welding | |
| JPH0456084B1 (ru) | ||
| US3145312A (en) | High frequency sonic transducers | |
| US3396892A (en) | Ultrasonic motor system | |
| GB966859A (en) | Improvements in or relating to vibratory apparatus | |
| US3339132A (en) | Magnetostrictive transducer | |
| Tsujino et al. | Ultrasonic wire bonding using high frequency 330, 600 kHz and complex vibration 190 kHz welding systems | |
| SU1000118A1 (ru) | Ультразвуковое излучающее устройство | |
| KR100934709B1 (ko) | 형상기억 스프링을 이용한 축부재의 진동 감쇠장치 | |
| EP4166245B1 (en) | System for the formation of microstructures in polymeric materials | |
| RU2817100C1 (ru) | Устройство для калибрования отверстий поверхностным пластическим деформированием с наложением ультразвуковых колебаний на деталь | |
| Tsujino et al. | Welding of flat copper braid wire specimens using ultrasonic complex vibration-Direct machining of terminal parts on flat braided wires | |
| Hietanen et al. | A Helmholtz resonator model for an electrostatic ultrasonic air transducer with a V-grooved backplate | |
| SU776822A1 (ru) | Устройство дл ультразвуковой сварки |