УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ В РЕЖИМЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при волочении стальной проволоки в режиме гидродинамического трения.
Известно устройство для гидродинамического волочения изделий, содержащее корпус с конической полостью, размещенную в полости разрезную конусную втулку с внутренней цилиндрической расточкой в передней части, установленные во втулке напорную и рабочую волоки и зажимной элемент. Устройство снабжено установленным в цилиндрической расточке конусной втулки вкладышем с выступом на боковой поверхности у торца, обращенного к зажимному элементу, под который в зажимной втулке выполнен паз, и с прорезью у противоположного торца, выполненной по образующей диаметрально выступу. Диаметр цилиндрической расточки составляет 1,05-1,10 от наружного диаметра напорной волоки (А.с. SU №1592073, В21С 3/14, опубл. 1990.09.15).
в
2
Известен инструмент для волочения изделий в режиме гидродинамического трения, содержащий корпус, установленную в нем конусную разрезную втулку с двумя глухими прорезями, встречно направленными одна к другой с перекрытием и открытыми к противоположным торцам втулки, размещенные во втулке напорную и рабочую волоки и зажимную гайку. Длины прорезей втулки в зоне рабочей волоки от торцов волоки равны соответственно 0,2-0,9 и 0,9 - 0,2 длины L рабочей волоки, а расстояние d между прорезями равно , где b - величина перекрытия прорезей, мм; σ - предел прочности материала втулки, кг/мм; h - толщина втулки, мм (Патент RU №2011449, В21С 3/14, опубл. 1994.04.30).
Недостатками вышеназванных инструментов является повышенный расход волок и технологической смазки в процессе волочения проволоки.
Задачей создания полезной модели является - повышение эксплуатационной стойкости волочильного инструмента и снижение расхода технологической смазки.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для волочения проволоки в режиме гидродинамического трения, включающем корпус, установленную в нем конусную разрезную втулку с прорезями, размещенные во втулке напорную и рабочую волоки, и зажимную гайку, согласно полезной модели, прорези в конусной разрезной втулке выполнены параллельно ее продольной оси и расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях в передней и задней торцевых частях конусной разрезной втулки, при этом длина прорезей в передней торцевой части конусной разрезной втулки составляет 0,71-0,75 ее длины, длина прорезей в задней торцевой части - 0,54-0,57 ее длины, а ширина прорезей равна 0,05-0,10 внутреннего диаметра конусной разрезной втулки.
Новый технический результат при использовании полезной модели заключается в том, что именно заявляемое выполнение прорезей в разрезной конусной втулке позволяет обеспечить повышенную стойкость волочильного инструмента и снизить расход технологической смазки за счет гарантированного радиального сжатия рабочей волоки в конусной разрезной втулке, исключить выход технологической смазки из устройства и обеспечить режим гидродинамического трения при волочении проволоки.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что выполнение конусной разрезной втулки с прорезями, параллельными ее продольной оси и расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях с длиной прорезей в передней торцевой части конусной разрезной втулки, равной 0,71-0,75 ее длины, с длиной прорезей в задней торцевой ее части, равной 0,54-0,57 ее длины, и с шириной прорезей, составляющей 0,05-0,10 внутреннего диаметра конусной разрезной втулки, позволяет обеспечить при запрессовке волок более равномерную упругую деформацию конусной разрезной втулки на
участке рабочей волоки, что способствует равномерному радиальному сжатию рабочей волоки по ее окружности.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг.2 - конусная разрезная втулка с продольными прорезями, где использованы следующие обозначения:
l - длина конусной разрезной втулки, мм;
1
l - длина прорезей с передней торцевой части конусной разрезной втулки, мм;
2
l - длина прорезей с задней торцевой части конусной разрезной втулки, мм;
b - ширина прорезей, мм;
внутр
d - внутренний диаметр разрезной конусной втулки, мм.
Устройство для волочения в режиме гидродинамического трения состоит из твердосплавной рабочей волоки 1, напорной волоки 2 и уплотнительной шайбы 3 между ними, размещенных в конусной разрезной втулке 4, запрессованной в корпус 5, и зажимной гайки 6. В конусной разрезной втулке 4 выполнены прорези 7 в ее передней торцевой части и прорези 8 в ее задней торцевой части. Прорези 7 и 8 расположены параллельно продольной оси конусной разрезной втулки 4 во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Устройство работает следующим образом.
Заготовка для волочения движется через напорную волоку 2 к рабочей волоке 1. Технологическая смазка, применяемая при волочении, вносится заготовкой и нагнетается в пространство перед рабочей волокой, создавая давление, обеспечивающее волочение проволоки в режиме гидродинамического трения. Выполненные продольные прорези в конусной разрезной втулке предотвращают выдавливание технологической смазки из устройства.
Реализация разработанной полезной модели была осуществлена при волочении проволоки из стали марки 1 кп диаметром 1,2 мм со среднеединичным обжатием, равным 23%, на стане SKET 7/350. В качестве смазки
использовался сухой порошок натриевого мыла. Скорость волочения составляла 464 м/мин.
1
2
внутр
В корпус устройства была запрессована конусная разрезная втулка длиной 35,00 мм и внутренним диаметром 15,45 мм с установленными в ней твердосплавными напорной и рабочей волоками формы 9. Длина прорези в передней торцевой части втулки (таблица, пример №3) составляла l=0,737 (25,55 мм), длина прорези в задней торцевой части составляла l=0,557 (19,25 мм), а ширина прорезей была равна b=0,07·d (1,08 мм).
Результаты реализации предлагаемой полезной модели представлены в таблице.
Технологическая смазка не выдавливалась через прорези конусной разрезной втулки, а трущиеся контактирующие поверхности - проволока и волоки - разделялись слоем смазки. Стойкость волок составила 1,67-1,79 т/шт, расход смазки - 0,72-0,78 кг/т. Процесс волочения протекал в режиме гидродинамического трения, стабильно, а проволока, протянутая через устройство для волочения, имела гладкую ровную поверхность и матовый цвет.
Полезная модель промышленно применима и используется в цехе проволоки и метизов сталепрокатного производства ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат».
Результаты реализации устройства для волочения проволоки в режиме гидродинамического трения
Таблица
Пример №
Длина прорезей в передней торцевой части втулки, l<sub>1</sub>/l
Длина прорезей в задней торцевой части втулки, l<sub>2</sub>/l
Ширина прорезей, b/d<sub>внутр</sub>
Количество протянутой проволоки, т
Расход волок,  шт
Эксплуатационная стойкость, т/шт
Расход смазки, кг/т
Выдавливание смазки, кг/т
1
0,7
0,53
0,09
32,1
27
1,19
0,93
0,41
2
0,71
0,54
0,05
31,7
19
1,67
0,72
нет
3
0,73
0,55
0,07
34,0
20
1,79
0,74
нет
4
0,75
0,57
0,10
32,2
18
1,70
0,78
нет
5
0,76
0,58
0,11
31,9
31
1,03
1,13
0,65