УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ ТРАПЕЦИЕВИДНОГО ПРОФИЛЯ

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, а именно, к волочильному производству, и может быть использована при производстве проволоки с высокоточным поперечным профилем.
Известна клеть-волока для деформации металла, содержащая четыре деформирующих валка, установленных на осях с утолщениями, одна пара валков из которых смещена относительно другой вдоль линии волочения. Каждый валок выполнен с двумя цилиндрическими и двумя плоскими опорными поверхностями. При этом цилиндрические опорные поверхности каждого валка сопряжены с плоскими опорными поверхностями двух смежных валков, а плоские опорные поверхности сопряжены с цилиндрическими опорными поверхностями тех же валков (см. патент РФ №39515, B21C 3/08, B21B 13/12).
Недостатком данного устройства является низкое качество поверхности изготавливаемого изделия за счет неполного заполнения металлом углов профиля и нестабильности размеров изделия по длине, так как из-за малой жесткости конструкции система деформируется на различную величину.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ волочения прямоугольных профилей, в котором описана конструкция роликовой волоки, содержащей две пары роликов, последовательно установленных в линию по оси волочения, причем ролики первой пары выполнены с гладкой рабочей поверхностью, а оси вращения роликов второй пары относительно осей вращения роликов первой пары повернуты на 90°.
При этом ролики второй пары также выполнены с гладкой рабочей поверхностью (см. патент РФ №2297293, B21C 1/08, B21C 1/00).
Недостатком известной волоки является низкое качество поверхности изготавливаемой проволоки из-за неполного заполнения металлом углов профиля в результате свободного течения металла в продольном направлении относительно осей вращения роликов второй пары.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества поверхности изготавливаемой проволоки трапециевидного профиля.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в создании условий повышения точности геометрии сечения изготавливаемой проволоки путем увеличения заполнения всех углов профиля металлом.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для волочения проволоки трапециевидного профиля, содержащем две пары роликов, последовательно установленных в линию по оси волочения, причем ролики первой пары выполнены с гладкими рабочими поверхностями и между ними образован зазор для получения промежуточного профиля, а оси вращения роликов второй пары относительно осей вращения роликов первой пары повернуты на 90°, согласно изменению, на рабочей поверхности одного из роликов второй пары выполнены трапециевидные кольцевые канавки и указанный ролик относительно сопряженного с ним другого ролика с гладкой рабочей поверхностью установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации в заданном положении, при этом величина зазора для получения промежуточного профиля составляет 0,94-0,99 ширины большего основания поперечного сечения трапециевидной кольцевой канавки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 схематично изображено заявляемое устройство в работе;
- на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Устройство для волочения проволоки трапециевидного профиля содержит последовательно установленные в линию по оси волочения две пары роликов. Причем ролики 1 и 2 (фиг. 1) первой пары выполнены с гладкой рабочей поверхностью и между ними образован зазор для получения промежуточного профиля. Вторая пара включает ролик 3 (фиг. 1, 2), выполненный с трапециевидными кольцевыми канавками 4 на рабочей поверхности. При этом сопряженный с роликом 3 ролик 5 (фиг. 2) выполнен с гладкой рабочей поверхностью. Канавки на рабочей поверхности ролика 3 расположены с равномерным по его длине шагом. При этом ролик 3 установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации в заданном положении. Ролики 1 и 2 первой пары установлены с зазором для получения промежуточного профиля, величина которого равна 0,94-0,99 ширины большего основания поперечного сечения трапециевидной кольцевой канавки 4. Позицией 6 на фиг. 1 обозначена заготовка для изготовления проволоки.
Работает устройство следующим образом. Заготовку 6 круглого сечения и требуемого диаметра подают в первую пару роликов 1 и 2 (фиг. 1), имеющих гладкую рабочую поверхность, между которыми установлен зазор величиной 0,94-0,99 ширины большего основания трапеции поперечного сечения готовой проволоки. Указанный размер зазора обеспечивает получение оптимального сечения и объема промежуточного бочкообразного профиля.
После деформирования в первой паре роликов 1 и 2 указанная заготовка 6 с промежуточным бочкообразным профилем поступает во вторую пару роликов 3 и 5, а, именно, в трапециевидную кольцевую канавку 4 (фиг. 1, 2) ролика 3, в которой происходит обжатие проволоки указанного профиля гладкой рабочей поверхностью ролика 5, контактирующего с роликом 3. В результате такой деформации металл проволоки заполняет весь объем трапециевидной кольцевой канавки 4, обеспечивая при этом конгруэнтность ее формы форме поперечного сечения изготавливаемой проволоки.
Кроме того, в заявляемом устройстве ролик 3, имеющий на рабочей поверхности несколько кольцевых трапециевидных канавок 4, установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации его в заданном положении. Это позволяет сохранять точность геометрических параметров готового изделия, за счет быстрой замены одной трапециевидной кольцевой канавки 4 на другую при ее износе. При этом ресурс работы ролика 3 значительно увеличивается за счет сокращения времени на его замену и наладку.
Задавать величину зазора между роликами 1 и 2 первой пары менее 0,94 ширины большего основания трапециевидного сечения нецелесообразно, так как при деформации заготовки 6 появляется избыточная бочкообразность ее промежуточного профиля, что приведет к неполному заполнению металлом углов у большего основания трапециевидной кольцевой канавки 4 ролика 3, в зоне контакта, его с роликом 5, а, следовательно, к снижению точности геометрии поперечного сечения готового изделия.
Устанавливать величину зазора между роликами 1 и 2 первой пары более 0,99 ширины большего основания трапециевидного сечения также нецелесообразно, так как в этом случае происходит переполнение металлом углов трапециевидной кольцевой канавки 4 ролика 3, что во-первых, приводит к дефектам геометрии поперечного сечения профиля готового изделия, таким как «ус», между контактирующими поверхностями роликов 3 и 5, а во-вторых, при этом увеличивается возможность обрыва проволоки на выходе из устройства.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет обеспечить высокую точность геометрии поперечного сечения готового изделия за счет качественного формирования всех углов его трапециевидного профиля, что позволяет повысить качество поверхности изготавливаемого изделия.