Устройство для волочения проволоки

Устройство для волочения проволоки с ультразвуком через калибр сформированный бойками резонансных размеров, с динамическим замыканием изделием (проволокой) зазора между ними.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно для грубого волочения, например, катанки, преимущественно, с не удаленной прокатной окалиной. Такая операция возможна при волочении с минимальной силой волочения и минимальной контактной поверхностью. Известно, что, одним из факторов, обеспечивающих уменьшение силы волочения, является ультразвук. А.С. 816601. Известно устройство для деформирования длинномерных изделий, с калибром образованным пассивным и активным бойками, последний из которых присоединен к источнику ультразвуковых колебаний. А.С. 627895. Недостатком данного устройства является форма калибра, не обеспечивающая проволоки форму круга, с изменяющимся диаметром. Кроме того поверхность калибра образует максимальную площадь контакта в очаге деформации, что влияет на силу волочения и вызываемое ею упрочнение (наклеп).

Техническая задача состоит в создании устройства для деформирования изделий круглого сечения с минимальной площадью контакта между проволокой и инструментом и соизмеримой с классическим процессом силой волочения.

Технический результат достигается тем, что в устройстве создан калибр треугольной формы, обеспечивающий постоянный линейный контакт инструмента и изделия при уменьшении диаметра последнего. Кроме того одна стенка калибра образуется свободно вращающимся бойком резонансного размера а вторая обеспечивает ввод акустической энергии в очаг деформации, уменьшающая силу волочения и изменяющая структуру металла.

Указанные отличительные признаки проявляют в своей совокупности новые свойства не присущие им в известных совокупностей признаков, заключающие в создании устройства, обладающими новыми функциональными возможностями при деформировании проволоки.

Это свидетельствует о соответствии предложенного решения новизне.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом рис 1. Оно состоит из свободно вращающегося пассивного бойка 1 с конусной рабочей частью 3., закрепленного в подшипнике 3. Образующая конуса с бойком 4 образует калибр треугольного профиля. Боек 4 присоединен к волноводу-концентратору ультразвуковых колебаний (УЗК), получаемых от источника 6. Между бойком 4 и торцом конуса устанавливается зазор на 5-10% больше чем амплитуда УЗК.(А).

Обрабатываемая проволока 7 в очаге деформации, находится в пучности колебаний ультразвуковой стоячей волны 9. Бойки закреплены в узлах стоячей волны. 10. Обрабатываемая проволока 7 вводится в очаг деформации со стороны конусной части пассивного бойка, огибает последний на полный оборот(360 град.) и выводится из очага деформации(калибра) 8 по направлению начального движения. Предполагается наличие устройства размотки и тянущего устройства, обеспечивающего силу волочения приложенного к проволоке на выходе 8.

Устройство работает следующим образом: При включении тянущего устройства движение проволоки приводит к вращению пассивного бойка и замыкание зазора между активным бойком 4 и конусом пассивного бойка 1. Создается резонансная система из двух бойков и участка проволоки обеспечивающая режим стоя чей волны с пучностью колебаний в очаге деформации 9. Закрепление бойков к общей станине (не приводится в описании) осуществляется в узлах колебаний 10, что обеспечивает минимальную утечку акустической энергии и настройку системы в резонанс. Далее включение источника ультразвука 6 приводит к возбуждению резонансного колебательного процесса с амплитудой 30-50 мкм., изменению режима трения (уменьшение силы волочения) и изменению процесса деформирования. Прошедшая через очаг деформации проволока подвергается воздействию энергии тянущего устройства и акустической энергии источника 6, испытывает деформацию в пределах 20-30%.

Устройство для волочения проволоки, содержащее два бойка резонансных размеров, один из которых - активный и присоединен к источнику ультразвуковых колебаний, отличающееся тем, что пассивный боек расположен соосно активному бойку и выполнен с возможностью вращения вдоль общей их оси, причем рабочая часть пассивного бойка выполнена в виде конуса с возможностью охватывания конусной части обрабатываемым изделием на угол 360° и образования с торцом активного бойка калибра треугольной формы с углом не менее 45° и диаметром 2-5 диаметра проволоки.