Способ изготовления прутка с конусным концом

 

Сущность изобретения осуществляют предварительный нагрев заготовки на длине , равной длине конусности, с уменьшением температуры нагрева от свободного конца, далее - протягивание заготовки через волоку. Предварительный нагрев заготовки осуществляют концентрированным источником тепла, установленным у свободного конца заготовки, при этом в процессе протягивания заготовки перемещают источник тепла синхронно с перемещением заготовки . Зону нагрева ограничивают путем наложения на заготовку металлических шин. Кроме того, предварительный нагрев заготовки осуществляют концентрированным источником тепла, установленным у волоки , при этом по мере протягивания заготовки увеличивают тепловую мощность источника. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

СОГОЗ СОВ(ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 С 1/00

ГОСУДАРCTВЕ ННЫЙ КОМИ П-. T

ПО ИЗОБРЕТЕ1IMRM И ОТКI blTVIHM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4767633/27 (22) 12,12.89 (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (71) Центральный научно-исследовательский технологический институт (72) С. А. Демин (56) Хаяк Г, С. Инструмент для волочения проволоки. M.; Металлургия, 1974, с. 58, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКА С

КОНУСНЫМ КОНЦОМ (57) Сущность изобретения: осуществляют предварительный нагрев заготовки на длине, равной длине конусности, с уменьшением температуры нагрева от свободного

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано в области механической обработки при изготовлении прецизионных„ металлических прутков с малой конусностью, Цель изобретения является расширение технологических возможно,тей за счет увеличения длины конусности, а также повышение качества поверхности и точности прутков.

Сущность способа состоит в волочении прутка с увеличивающейся температурой к свободному концу его.

На фиг. 1 показано поэтапное получение конусного прутка; на ф«.г. 2 — технологическая схема осуществления способа; на фиг, 3 — распределение теглпературы по длине прутка при отсутствии и использованйи металлических шин.

Поэтапно способ осущес1в IIOT следующим образом (фиг, 1).

Я3„„ 1754255 А 1 конца, далее — протягивание заготовки через волоку. Предварительный нагрев заготовки осуществляют концентрированным источником тепла, установленным у свободного конца затотовки, при этом в процессе протягивания заготовки перемещают источник тепла синхронно с перемещением заготовки, Зону нагрева ограничивают путем наложения на заготовку металлических шин, Кроме того, предварительный нагрев заготовки осуществляют концентрированным источником тепла, установленнйм у волоки, при этом по мере протягивания заготовки увеличивают тепловую мощность источника, 4 з. и, ф-лы, 3 ил.

На обработку поступает цилиндрический пруток с постоянной по его длине температурой (этап А), Нагревают свободный конец прутка. При этом диаметр прутка по его длине увеличивается пропорционально увеличению температуры. Фактически образуется конусный пруток с максимальным диаметром со стороны нагреваемого конца (этап 6), После прохождения через волоку диаметр прутка постоянен, однако по его длине существует температурный градиент.

Этот этап в значительной степени показан условно, так как волочейие происходит с конечной скоростью, а после прохождения волоки происходит охлаждение прутка (этап

В). Через определенное время после волочения пруток остывает и его температура выравнивается. В результате охлаждения более нагретые участки прутка в большей степени уменьшают свой диаметр, Возникает конусность прутка (этап Г).

Предлагаемый способ осуществляют наиболее просто нагреванием свободного

1754255

50 конца заготовки концентрированным источником тепла (фиг. 2), Заостренный конец заготовки 1 пропу-. скают через волоку 2 и закрепляют в патроне 3. Свободный конец заготовки 1 5 нагревают газовой горелкой 4. Заготовку 1 устанавливают на термоизолирующих опорах 5. При необходимости ограничить длину конуса металлические-,медные) шины 6 (показаны условно) плотно поджимают к заго- 1 товке на заданном расстоянии от свободного конца, Использование именно концентрированных источников тепла (газовые горелки и др.) обосновывается существенным упрощением аналитического расчета необходи.— мого температурного поля по длине заготовки в зависимости от требуемой формы конуса, В случае использования концентрированнога источника тепла возможно 2 аналитическое решение даже общей задачи нахождения мощности, времени работы тепловых источников, тепловых стоков в завйсимости от требуемой формы конуса, .1твод тепла на заданном расстоянии от 2 сво(одного конца заготовки металлическими (медными) шинами с температурой, равной температуре ненагретых участков заготовки, ограничивает длину конуса, так как распространяющееся по заготовке теп- 3 ло начинает переходить в металлические шины и на длине 5 — 10 диаметров заготовки температура практически не изменяется.

Распределение температуры по длине заго-. товки показано на фиг, 3; 1 — график распределения температуры по длине заготовки без использования металлических шин; 2— график распределения температуры по дли не заготовки при использовании металличе ских шин, Волочение в условиях стационарного теплообмена (после стабилизации по длине заготовки температурного поля) представляет наибольший интерес, так как погрешности обработки не зависят от скорости 4 волочения, В этом случае температура различных участков заготовки не изменяется со временем и погрешность обработки определяется только погрешностями измерения и поддержания на заданном уровне температуры свободного конца заготовки, В условиях стационарного теплообмена предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Один из концов заготовки 1 заостряют. 5 .Неэаостренный конец заготовки нагревают пламенем газовой горелки 4 при постоянных условиях нагрева, Причем положение газовой горелки 4 и ее тепловую мощность подбирают такими, чтобы торец заготовки имел заданную температуру в течение расчетного времени, При необходимости ограничения длины конического участка к заготовке 1 поджимают металлические шины б. После прогрева (расчетное время) заготовку вместе с газовой горелкой на термоизолирующих опорах 5 подают к зоне обработки. Заостренный конец заготовки вводят в отверстие волоки 2 и закрепляют в патроне 3. При волочении поло>кение газовой горелки 4 относительно торца заготовки

1. не изменяют (осуществляют перемещение источника тепла синхронно с перемешением заготовки). Не перемещают относительно заготовки в процессе волочения и медные шины. В непосредственной близости от волоки медные шины отводят от заготовки. В непосредственной близости от волоки 2 отводят в сторону и газовую горелку 4, Охлаждают пруток и измеряют его, При обработке тонкой проволоки (d

0.1 — 0,5 мм) в связи с быстрым охлаждением целесообразен нагрев ее концентрированным источником тепла, расположенным s непосредственной близости от волоки с увеличением тепловой мощности по мере протягивания, Указанный вид нагрева целесообразен и при обработке прутков с малой теплопроводностью, а также при крупносерийном производстве.

В общем случае, управляя мощностью, временем работы и располо>кением тепловых источников, а также тепловых стоков (металлических шин) возможно получение прутков с любой заданной конусностью.

Необходимо выполнить конус в латунной заготовке (коэффициент линейного расширения a=20 10, коэффициент теп-6 попроподпости Кт=100 ккпл/п ° к oC)II2.5 MM с изменением диаметра 5 мкм на длине

200 мм. Диаметр заготовки 2,5 мм, Пример 1 (волочение в условиях стационарного теплообмена), Устанавливают заготовку на заостренные теплоизолирующие опоры, Устанавливают и поджимают к заготовке медные шины с осевым размером 20 мм на расстоянии 200 мм от конца заготовки. Нагревают конец заготовки газовой горелкой до 130 С и выдерживают при этой температуре не менее 5 мин. Переносят заготовку с горелкой и медными шинами на термоизолирующих опорах в зону обработки, не изменяя их относительного положения, Осуществляют волочение заготовки, не изменяя относительного положения за готовки, медных шин и газовой горелки. В непосредственной близости от волоки отводят от заготовки медные шины, а затем и газовую горелку, Пруток снимают со счан t754255 ка, охла>кдают, измеряют. Снимают со станка и охлаждают волоку.

Пример 2, В непосредственной близости от волоки устанавливают высокочастотный индуктор. Зкранируют волоку or 5 индуктора, Осуществляют волочение прутка. В момент, когда расстояние между индуктором и концом заготовки уменьшится до 200 мм,включают индуктор. По мере протягивания заготовки через волоку увеличи- 10 вают тепловую мощность индуктора путем, например, изменяемого шунтирования, Подбор, изменение мощности индуктора осуществляют экспериментально при одно- разовом испытании. После волочения пру- 15 ток снимают со станка, охлаждают, измеряют, Снимают со станка и охлаждают волоку.

При использовании изобретения возможно получение изменяемой конусности 20 по длине прутка, недостижимой ранее длины конусной части прутка. Диаметральная точность обработанного прутка существенно выше. Шероховатость поверхности обра-. ботанных прутков меньше. 25

Формула изобретения

1. Способ изготовления прутка с конус-. ным концом, преимущественно притира, включающий механическую обработку участка заготовки на длине, равной длине ко- 30 нусности, отличающийся тем, что, с м

-у целью расширения технологическйх возможностей, увеличения качества поверхности и повышение точности, заготовку концом вводят в волоку, осуществляют предварительный нагрев заготовки на длине, равной длине конусности с уменьшением температуры нагрева от свободного конца и далее осуществля от протягивание заготовки через волоку.

2, Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что предварительный нагрев заготовки осуществляют концентрированным источником тепла, установленным у свободного конца заготовки, 3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что предварительный нагрев заготовки осуществляют концентрированным источником тепла, установленным у волоки, при этом по мере протягивания заготовки через волоку увеличивают тепловую мощность источника.

4. Способ по ria.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в процессе протягивания заготовки осуществляют перемещение источника тепла синхронно с перемещением заготовки, 5,. Способ по пп. 1, 2 и 4, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения заданной длины конуса, зону нагрева ограничивают путем наложения на заготовку металлических шин.

1754755

dn = СооЛ Pn =Const

Составитель А,Даниловский

Техред M.Mîðãåíòàë .Корректор A,ÂîðoBè÷

Редактор Е.Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 2844 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5