SU1002064A1

SU1002064A1 - Method of drawing metal through two drawing dies with use of ultrasound

Info

Publication number: SU1002064A1
Application number: SU802918374A
Authority: SU
Inventors: Виталий Сергеевич Запорожченко; Александр Васильевич Степаненко
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1983-03-07

Description

Изобретение относитс к волочильному производству и может выть ис-.: пользовано дл интенсификации процесса волочени проволоки, прутков и труб.The invention relates to the production of wire and can be used: - to intensify the process of drawing wire, rods and pipes.

Известен способ волочени металла через две установленные соосно волоки, совершающие колебани в противоположных фазах вдоль оси волочени tl The known method of drawing metal through two installed coaxially dies, oscillating in opposite phases along the axis of drawing tl

. Недостатком этого способа вл ет с незначительное снижение усили волочени под действием, ультразвука. . Известен способ волочени металла через волоку, которой нар ду с про- дольными сообщсцот радиальные ультразвуковые колебани 12.. The disadvantage of this method is with a slight decrease in the drag gain under the action of ultrasound. . There is a known method of drawing metal through a fiber, which, along with longitudinal joint radial ultrasonic vibrations 12.

Основным недостатком данного способа вл етс наложение продольных и радиальных ультразвуковых колебаний только на одну волоку, котора способствует поступлению смазки в очаг деформации и ее продвижению по волочильному каналу. При этом снижение усили происходит лишь за счет уменьшени сил трени .The main disadvantage of this method is the imposition of longitudinal and radial ultrasonic vibrations on only one fiber, which contributes to the flow of lubricant into the deformation zone and its advancement along the drawing channel. At the same time, the reduction in effort occurs only due to a decrease in friction forces.

Извес.тен также способ волочени металла через две волоки с применением ультразвука, включающий колебани волок в противоположных фазах . вдоль оси волочени Сз}.The weight is also a method of drawing a metal through two dies with the use of ultrasound, including oscillation of the fiber in opposite phases. along the axis of the drag Sz}.

Однако известный способ характеризуетс незначительным снижением усили волочени под действием ультразвука , так как в силу равенства диаметра отверсти в волоках и диаметра прот нутого металла после выхода. из волок последние проскальзывают от10 носительно металла при колебательном смещении в направлении волочени и практически не способствуют его перемещению в этом направлении.However, the known method is characterized by a slight decrease in the dragging force under the action of ultrasound, since by virtue of the equality of the diameter of the hole in the drawstrings and the diameter of the extended metal after the exit. from the fiber, the latter slip relative to the metal with an oscillatory displacement in the direction of drawing and practically do not contribute to its movement in this direction.

Целью изобретени вл етс доп6л 15 нительное снижение усили волочени за счет проталкивани металла одной волокой через другую.The aim of the invention is to further reduce the drag force by pushing metal with one fiber through the other.

Эта цель достигаетс тем/ что в известном способе волочени меташ20 ла через две. волоки с применением ультразвука, включающем колебани волок в противоположных фазах вдоль осн волочени , волокам дополнительно сообщают однонаправлен25 ные радиальные ультразвуковые колебани , синфазные с их.колебани ми вдоль оси волочени .This goal is achieved by the fact that in a known way of dragging a metash after two. dies with the use of ultrasound, including oscillations of the fiber in opposite phases along the basis of the lug, additional unidirectional radial ultrasonic oscillations, in-phase with their oscillations along the axis of the lug, are reported to the lodges.

На фиг. 1 приведена схема, по сн юща предложенный способ волоче30 ни м на фиг. 2 - графики нагрузкиFIG. 1 is a diagram explaining the proposed method of drawing 30 in FIG. 2 - load graphics

двух волок, совершающих одновременно противофазные продольные и синфазные с ними однонаправленные ради альные ультразвуковые колебани , одинаковые по частоте.two fibers that perform simultaneously antiphase longitudinal and in-phase with them unidirectional radial ultrasonic oscillations of the same frequency.

При осуществлении способа металл прот гиваетс через две волоки 2 и 3, совершающие противофазные jppoдoльныe колебани , на которые накладываютс синфазные с ними радиальные колебани , направленные в одну сторону. В моменты времени Т, 2Т.. . волока 2, перемеща сь про тив направлени волочени и несколько увеличива свой диаметр под действием комбинированных ультразвуковых колебаний, производит деформацию металла и нагружена усилием волочени в течение примерно 1/4 периода колебаний. При этом волока 3, продольна составл юща колебательной скорости которой больше скорости волочени V2, смеща сь в направлении волочени и увеличива свой диаметр, обгон ет прот гиваемы металл 1. Усилие волочени через эту волоку падает до нул . В моменты времени , ЗТ/2, 5Т/2... волка 2 при колебательном уменьшении диаметра обжимает металл в радиальном направлении и перемещаетс вместе с ним на амплитуду продольных колебаний в направлении волочени , проталкива металл через волоку 3. Толкающее усилие волоки . 2 вл етс активным и уменьшает суммарное усилие волочени металла через две волоки . В это же врем волока 3, уменьша свой диаметр и перемеща сь пртив нарравлени волочени под действием комбинированных ультразвуковых колебаний, производит деформацию металла. Если усили волочени в каждой из волок примерно равны между собой Р г;р2 р , то в течение примерно 1/2 периода колебаний суммарное усилие волочени равно нулю, и т нущее устройство волочильного стана разгружено от усили деформации металла (см. фиг.2.) . Цикл повтор етс .In the implementation of the method, the metal is pulled through two portages 2 and 3, making antiphase jppodal vibrations, on which radial vibrations in phase with them are directed in the same direction. At times T, 2T ... dragging 2, moving against the direction of drawing and slightly increasing its diameter under the action of combined ultrasonic vibrations, deforms the metal and is loaded with a drawing force during about 1/4 of the oscillation period. At the same time, die 3, the longitudinal component of the vibrational velocity of which is greater than the speed of drawing V2, shifting in the direction of drawing and increasing its diameter, overtakes the drawing metal 1. The drawing force through this drawing drops to zero. At the time points, the ST / 2, 5T / 2 ... wolf 2 with oscillatory diameter reduction compresses the metal in the radial direction and moves with it to the amplitude of the longitudinal oscillations in the direction of drawing, pushing the metal through the die 3. The pushing force of the die. 2 is active and reduces the total drag of the metal through two portions. At the same time, portage 3, reducing its diameter and moving against the drawing leveling under the action of combined ultrasonic vibrations, produces deformation of the metal. If the drag forces in each of the fibers are approximately equal to each other P g; p2 p, then for about 1/2 of the oscillation period, the total drag force is zero, and the drawing device of the drawing mill is unloaded from the strain force of the metal (see Fig. 2). ). The cycle is repeated.

Пример . Осуществл лось волчение труб из стали 10 с размера 020-1,0 мм на размер 141,0 мм (6 28,2%) со скоростью 0,08 м/с через две волоки, совершающие противофазные продольные и синфазные с ними однонаправленные радиальные колебани с одинаковой частотой 18 кГц. Волоки, установленные в цилиндрическом волноводе, диаметр которого равен половине длины радиальной ультразвуковой волны Лр/2, а длина кратна половине длины продольной ультразвуковой волны Лпр/2/ помещались между пучност ми и узлами продольных колебаний на рассто нии, равном Лг,р/2, друг от друга. Возбуждение волновода производилось с помощью трех магнитострикционных преобразователей, расположенных симметрично на его периферии в пучности радиальных колебаний и подключенных к ультразвуковому генератору. Благодар комбинированным противофазным продольным и синфазным ради, альным ультразвуковым колеб ани м волок , одна из которых в т ечение полупериода колебаний проталкивает металл через другую, усилие волочени стальных труб снизилось в среднем на 62-68%. Известный способ волочени с противофазными чисто продольными колебани ми двух волок при одинаковых услови х позвол ет снизить усилие волочени примерно на 40%.An example. The pipe was drawn from steel 10 from size 020-1.0 mm to size 141.0 mm (6 28.2%) at a speed of 0.08 m / s through two portions making antiphase longitudinal and in-phase with them unidirectional radial oscillations with the same frequency of 18 kHz. The rods installed in a cylindrical waveguide, whose diameter is equal to half the length of the radial ultrasonic wave Lp / 2, and a multiple of half the length of the longitudinal ultrasonic wave Lpr / 2 / were placed between the antinodes and the longitudinal oscillation nodes at a distance equal to Ar, p / 2, from each other. The waveguide was excited using three magnetostrictive transducers located symmetrically on its periphery in the antinodes of radial oscillations and connected to an ultrasonic generator. Due to the combined antiphase longitudinal and in-phase radios, ultrasonic vibrations of the fiber, one of which pushes the metal through the other during the half-cycle of oscillation, the dragging force of steel pipes has decreased on average by 62-68%. The known method of drawing with antiphase purely longitudinal vibrations of two fibers, under the same conditions, makes it possible to reduce the drawing force by about 40%.

Использование предлагаемого ciiDсоба обеспечивает дополнительноеUsing the proposed ciiDsoba provides additional

снижение усили волочени за счетdrag reduction due to

того, что перва по ходу движени металла волока, обжав металл в радиальном направлении, периодически проталкивает его через вторую волоку . .Уменьшение при этом раст гиваю-.. щих напр жений, в переднем конце прот гиваемого металла позвол ет увеличить степень деформации за проход и повысить производительностьthe fact that the first, in the course of movement of the metal of the portage, having pressed the metal in the radial direction, periodically pushes it through the second fiber. The reduction of tensile stresses at the front end of the metal being drawn allows an increase in the degree of deformation per pass and an increase in productivity.

волочильного оборудовани .drawing equipment.

Claims

Invention Formula

Method of drawing metal through

Two dies with the use of ultrasound, including oscillation of the fiber in opposite phases along the axis of drawing, characterized in that, in order to reduce the amplification of the voltage by pushing the metal with one fiber through the other, the wolls are additionally reported unidirectional radial ultrasonic oscillations in-phase with their lengths drag axles. Sources of information taken into account in the examination

one; USSR Author's Certificate No. 201305, cl. B 21 C 1/00, 1966.

five

2. USSR author's certificate No. 561584, cl. B 21 C 1/00, 1975.

3. USSR author's certificate No. 329924, cl. In 21 C 1/00, 1970 (prototype).

tffJ.T

fff

0 .P,

Vf..ffz ff P ffl flg 0iff2