Пристрій для гідростатичного волочіння мікродроту

Пристрій для гідростатичного волочіння дроту, що містить контейнер із внутрішньою циліндричною порожниною, сполученою з джерелом подачі мастила під тиском, розміщені в ній послідовно по ходу обробки ущільнювальну та деформуючу волоки, об'єднані в загальний компакт-блок, що утворює з контейнером замкнуту робочу камеру, який відрізняється тим, що корпус компакт-блока виконаний із закритим радіальним пазом з циліндричною підставою та вертикальними бічними стінками, торцеві стінки якого оснащені опорними гніздами під волоки, установлений з можливістю фіксованого повороту в контейнері щодо подовжньої його осі, при цьому в контейнері виконана прорізь СПІВВІСНО та за геометричними параметрами відповідна пазу корпуса компакт-блока, а циліндричні сполучені поверхні контейнера та компакт-блока притерті одна до одної, крім того компакт-блок оснащений пружними ущільнювальними елементами, розміщеними з обох КІНЦІВ циліндричної частини його корпуса, та швидкорознімним пружинним фіксатором волок, що складається з двох підпружинених сполучених частин, які своїми торцями контактують з волоками і виконані з радіальними наскрізними пазами шириною не менше максимального діаметра дротової заготовки Винахід відноситься до обробки металів тиском, зокрема до гідростатичного волочіння (волочінню під тиском мащення) мікродроту Рівень техніки Одними з головних напрямків в галузі волочильного виробництва вважаються підвищення продуктивності праці шляхом використання оптимальних технологічних схем та машин для їхньої реалізації, поширення сортаменту та підвищення якості відповідальних видів дроту При ВОЛОЧІННІ дроту з використанням традиційного інструменту вирішальне значення має удосконалювання методів, полегшуючих умови зовнішнього тертя між металом, що протягається, та інструментом, обмежуючих ШКІДЛИВІ наслідки тяжких умов тертя зниження одиничних обтиснень, знос інструмента, погіршення якості поверхні виробів, підвищення обривності ється) та гідростатичне (примусове мащення під тиском) волочіння [1] Відомий пристрій для волочіння металів з мащенням під тиском [2] Пристрій включає дві волоки, між якими розміщена робоча камера з мащенням і систему створення тиску в камері 3 метою використання сили волочіння для підвищення тиску мащення в робочій камері, волоки в пристрої жорстко встановлені в рухомому стакані, що утворює з корпусом додаткову камеру, з'єднану з робочою Аналіз конструкції показує, що вона має дуже низьку виробничу й експлуатаційну технологічність, практично не може бути використана для обробки дроту малого перерізу, волочіння якого характеризується малими по величині зусиллями волочіння Відомий пристрій для гідростатичного волочіння дроту [3], у якому волоки також встановлені по торцях циліндричного корпуса, усередині якого підтримується постійний тиск олії (до 10кг/см ) Витяжка збільшена > 20% за перехід, швидкість волочіння до 1000м/хв, забезпечена висока якість поверхні дроту Пристрій у відомому виді не містить рішень, Полегшення умов зовнішнього тертя при ВОЛОЧІННІ досягається удосконаленням методів подання мащення в зону тертя (деформації) У залежності від способу створення високого тиску робочого мастильного середовища в зоні деформації розрізняються гідродинамічне (нагнітання мащення самим матеріалом, що протяга о ю ю (О ю 56550 що заявляється, є контейнер із внутрішньою циліндричною порожниною, сполученої з джерелом тиску, ущільнювальна та деформуюча волоки, послідовно по ходу обробки розміщені в контейнері й об'єднані в компакт-блок Сутність винаходу В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для гідростатичного волочіння мікродроту, у якому за рахунок особливостей конструктивного виконання контейнера та компактблоку забезпечується можливість одержання найтоншого мікродроту з маломіцних металів та сплавів, полегшується операція заправлення заготовки в деформуючий інструмент Це дозволяє також скоротити час на підготовку пристрою до роботи та на обслуговування, підвищити продуктивність та вихід придатного Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для гідростатичного волочіння мікродроту, що містить контейнер із внутрішньою циліндричною порожниною, сполученої з джерелом подачі мащення підтиском, розміщені в ній послідовно по ходу обробки ущільнювальну та деформуючу волоки, об'єднані в загальний компакт-блок, що утворює з контейнером замкнуту робочу камеру, Заправлення заготовки, підготовка пристрою згідно з винаходом, корпус компакт-блоку, виконадо роботи виробляються при витягнутому з конний із закритим радіальним пазом з циліндричною тейнера деформуючому вузлі - компакт-блоці, ропідставою та вертикальними бічними стінками, зібраному на окремі складові частини Після заторцеві стінки якого постачені опорними гніздами правлення заготовки у волоки випливають під волоки, установлений з можливістю фіксованооперації установлення волок та фіксації нарізним го повороту в контейнері щодо подовжньої його сполученням їх компакт-блок, зворотною зборкою осі, при цьому в контейнері виконаний проріз спіп'яти його складових частин, потім виробляється ввісно та по геометричних параметрах ВІДПОВІДНИЙ розміщення компакт-блоку з заправленою заготовпазу корпуса компакт-блоку, а циліндричні сполукою в контейнер та наступну фіксацію компактчені поверхні контейнера та компакт-блоку притеблоку в контейнері Конструкція пристрою надійна рті друг до друга, крім того, компакт-блок постачен при роботі з дротом діаметром більш 0,1мм Підпружними ущільнювальними елементами, розмівищена КІЛЬКІСТЬ рухомих частин (деталей), взаєщеними по обох кінцях циліндричної частини його модіючих при ПІДГОТОВЦІ пристрою до деформації корпуса та швидкорознімним пружинним фіксатозаготовки, відсутність вільного доступу та візуальром волок, що складається з двох підпружинених ного спостереження за заготовкою при фіксації сполучених частин своїми торцями, контактуючих волок у компакт-блоці (збирання компакт-блоку) та з волоками, з радіальними наскрізними пазами компакт-блоку в контейнері утрудняє обробку дрошириною не менш максимального діаметра дротових заготовок меншого діапазону діаметрів і тової заготовки особливо з маломіцного матеріалу Це насамперед виявляється в складності операції підготовки Причинно-наслідковий зв'язок між ВІДМІТНИМИ до деформації, збільшенні підготовчого часу та ознаками і технічним результатом, що досягаєтьпідвищеної обривності при заправленні, що веде ся, полягає в наступному за собою зниження продуктивності та виходу приВиконання корпуса компакт-блоку з радіальдатного Крім того, часті перебирання, перезапраним пазом, а контейнера з ВІДПОВІДНИМ ПО геометвлення пристрою, характерні для волочіння мікрори прорізом, з можливістю обертання компактдроту через традиційно мале розважування блоку в контейнері, ці конструктивні особливості заготовки і, отже, нетривалого за часом робочого виконання забезпечують видимий вільний доступ циклу, підсилюють зазначені недоліки до волок, виключають необхідність операцій витягу компакт-блоку з контейнера при заправленні та Таким чином, аналізуючи конструкцію принаступній його установці в контейнер після запрастрою по прототипу можна відзначити, що йому влення, знижують трудомісткість операції розбивластиві недоліки, зв'язані з труднощами обробки рання та збирання компакт-блоку зі зменшенням дроту найтоншого (0,05 0,1мм) і щонайнайтонКІЛЬКОСТІ взаємодіючих між собою та заготовкою шого (менш 0,05мм) діапазону діаметрів, обумовдеталей Це дозволяє полегшити операції заправлені конструкцією деформуючого вузла, утруднелення заготовки в інструмент, інструмента в деним доступом до інструменту, складністю формуючий блок та незалежний витяг його з конзаправлення подібних заготовок та підготовки притейнера, скорочуючи при цьому витрати часу на строю до робочого циклу деформації, що привопідготовку до роботи й обслуговування пристрою, дять до збільшення підготовчого часу, підвищення знижуючи обривність дроту і підвищуючи вихід обривності, зниження продуктивності та виходу придатного Створюються умови обробки дроту придатного найтоншого діапазону діаметрів і, зокрема, з маЗагальними ознаками прототипу з рішенням, що забезпечують експлуатаційну технологічність Недолік пристрою полягає у високій складності при експлуатації, ПІДГОТОВЦІ ДО роботи й обслуговуванню, що знижують можливу продуктивність та вихід придатного Аналіз існуючого рівня техніки свідчить про актуальність задачі подальшого удосконалення пристроїв для гідростатичного волочіння, розширення їх технологічних можливостей За прототип прийняте рішення [4], у якому волоки встановлені по торцях горизонтального блоку-контейнера установки високого тиску, усередині контейнера створюють тиск мащення Герметизація на вході заготовки в контейнер здійснюється в ущільнювальній волоці самим матеріалом заготовки, що втягується 3 метою полегшення заправлення заготовки в інструмент та підвищення продуктивності за рахунок скорочення витрат часу на підготовку до роботи й обслуговування, а також зниження обривності дроту, ущільнювальна та деформуюча волоки, волокодержач зблоковані направляючим корпусом в один збірний вузол (компакт-блок) Винахід відноситься до обробки тонкого дроту в діапазоні діаметрів більш 0,1мм 56550 ломіцних матеріалів, тобто розширюються техноіншого типу Позицією 16 позначений дріт логічні можливості пристрою Пристрій працює наступним способом У вихідному положенні (фіг 3 та 4) тиск у конКонструктивне виконання пружинного фіксатотейнері відсутній, компакт-блок повернутий таким ра волок з радіальними наскрізними пазами ширичином, що його радіальний паз збігається з проріною не менш максимального діаметра заготовки, зом 14 контейнера Підготовлений кінець дроту 16 виконання циліндричних поверхонь, що сполучаз віддаючої котушки, розташованої поза контейнеються, корпуса компакт-блоку та контейнера приром (на кресленні котушка не показана) вводять в тертими друг до друга і наявність ущільнювальних отвір корпусної деталі 7 компакт-блоку, потім проелементів на обох кінцях циліндричної частини тягають через ущільнювальну волоку 2, деформукорпуса забезпечують надійність у роботі, надійну ючу волоку 3 і далі через центральний отвір коргерметизацію робочої камери високого, тиску, запуса 4 виводять назовні Потім установлюють побігаючи витік робочого мастильного середовиволоки у ВІДПОВІДНІ розточення, виконані в корпусі ща, сприяє досягненню поставленої мети компакт-блоку 4 Стискаючи інструментом, типу Пропоновані конструктивні особливості не пінцета, пружини 12 пружинного фіксатора 5 та приводять до ускладнення конструкції пристрою в орієнтуючи його радіальний паз 15 у напрямку цілому дроту 16 опускають пружинний фіксатор у паз 13 Перелік креслень корпуса компакт-блоку і потім відпускають пружиНа фіг 1 зображений схематично пристрій для ни Пружини, розтискуючись, розсовують складові гідростатичного волочіння мікродроту з положенчастини Ю т а 11 фіксатора відносно один одного, ням конструктивних елементів у процесі роботи, що підтискують волоки до своїх опорних поверна фіг 2 - розріз А-А на фіг 1, на фіг 3 - загальний хонь, забезпечуючи при цьому попередній контакт, вид пристрою з положенням конструктивних еленеобхідний для ущільнення робочої камери, і фікментів у процесі підготовки, на фіг 4 - розріз Б-Б сують волоки в такому робочому положенні Зана фіг З вдяки наявності прорізу в контейнері та паза в коПриклад реалізації рпусі операції установлення волок із заправленим Пристрій для гідростатичного волочіння мікродротом істотно полегшені, тому що вони здійснюдроту складається з контейнера 1 із внутрішньою ються у відкритій видимій зоні Після ЧОГО кінець циліндричною порожниною, сполученої з джередроту закріплюють на барабані приймальнолом подачі мащення під тиском (на кресленні не тягового механізму (на кресленні барабан не покапоказаний), по осі якого розміщені ущільнювальна заний) волока 2, деформуюча волока 3, об'єднані корпусом 4 і пружинним фіксатором 5 у загальний комТаким чином, пристрій готовий до роботи Попакт-блок, обмежувальних елементів 6 Корпус воротом компакт-блоку на 180°, щоб радіальний компакт-блоку 4 містить технологічну опорну гайку паз на корпусі компакт-блоку зайняв діаметрально 7, ущільнену ущільненням 8, а також розміщені на протилежне положення щодо прорізу в контейнері, обох кінцях зовнішньої циліндричної частини прустворюють герметизовану замкнуту робочу камежні ущільнювальні елементи 9 Пружинний фіксару, з'єднану з джерелом подачі мащення (фіг 1 та тор волок 5 складається з двох рухомих частин 10 2) Включають джерело подачі мащення і створюта 11, підпружинених двома пружинами 12 і контають у робочій камері тиск величиною, наприклад, у ктуючих своїми торцями з волоками межах 0,1 50МПа, у залежності від параметрів технології та матеріалу оброблюваного дроту ПоКорпус компакт-блоку 4 має закритий радіальтім включають привод барабана, що тягне У проний паз 13 з циліндричною підставою і вертикальцесі гідростатичного волочіння стежать за величиними бічними стінками, торцеві стінки постачені ною тиску мащення в робочій камері і підтримують опорними гніздами (розточеннями) під волоки його на необхідному технологічному рівні МаксиКонтейнер 1 постачений прорізом 14, виконаним мальний робочий тиск мащення обмежений велиСПІВВІСНО і по геометричних параметрах ВІДПОВІДчиною тимчасового опору на розрив матеріалу НИМ пазу 13 корпуса компакт-блоку дроту Герметизація робочої камери, запобігання Циліндричні сполучені поверхні контейнера, та витоків мащення з неї здійснюється виконанням компакт-блоку притерті друг до друга і виконані з сполучених поверхонь корпуса, компакт-блоку та можливістю фіксованого повороту компакт-блоку в контейнера, волок та корпуса, ретельно підігнаних контейнері щодо подовжньої його осі Складові і притертих друг до друга, наявністю ущільнювачастини 10 та 11 пружинного фіксатора волок 5 льних пружних елементів на обох кінцях циліндрипостачені наскрізними радіальними пазами 15 шичної частини корпуса та попереднього підтискуриною не менш максимального діаметра дроту вання волок до опорної поверхні пружинним Матеріалом пружного ущільнювального елемента фіксатором Ущільнення заготовки на вході в кон9 може служити, наприклад, маслостійка гума, тейнер здійснюється в ущільнювальній волоці сафторопласт Корпус компакт-блоку 4 постачений мим матеріалом дроту, що протягається центральним каналом для проходу дроту, для повороту компакт-блоку в корпусі передбачені отвоПо закінченні роботи діють наступним спосори під ключ Ущільнювальна 2 та деформуюча З бом Виключають приводи барабана, що тягне, а волоки, встановлені в розточеннях торцевих стінок також джерела тиску мащення Потім поворотом паза корпуса компакт-блоку 4, підтиснуті до опоркомпакт-блоку на 180° у зворотному напрямку них поверхонь та зафіксовані пружинним фіксатосполучають радіальний паз корпуса компакт-блоку ром 5 Як джерело подачі мащення може бути виз прорізом контейнера, забезпечуючи при цьому користана, наприклад, насосна гідравлічна вільний доступ до волок Цьому сприяють малі регульована установка (УНГР), насосна установка габарити деформуючого блоку й та особливість, 56550 8 зультату Пристрій розширює можливість обробки що конструктивні елементи знаходяться в полі дроту наитоншого діапазону діаметрів, утому чисзору обслуговуючого персоналу Стискаючи прулі з маломіцних матеріалів за рахунок полегшення жини фіксатора волок витягають власне фіксатор операцій заправлення заготовки в інструмент, при та волоки цьому дозволяє скоротити витрати часу на підгоПісля ЧОГО пристрій готовий до нового робочотовку до роботи та обслуговування, знизити обриго циклу, ПІДГОТОВЧІ та робочі операції якого здійсвність дроту та підвищити вихід придатного нюються у вищенаведеній ПОСЛІДОВНОСТІ Деформація гідростатичним волочінням здійсПропонований пристрій відрізняється компактнюється в граничних чи рідинних умовах з тонким ністю, малими габаритами та металоємністю мастильним шаром, що поліпшує технікоКонструктивні принципи пропонованого рішенекономічні показники процесу, забезпечує зниження реалізовані в ДонФТІ НАН України при ВОЛОЧІНня зусиль (напруги) волочіння на 20 - 40%, підвиНІ мікродроту алюміній-кремнієвого сплаву AISil щує надійність процесу волочіння та знижує обридіаметром 0,050 0,1мм вність дроту, створює можливість підвищити Винахід доцільно використовувати при виробшвидкість волочіння та знизити витрату коштовних ництві наитоншого дроту з маломіцних металів та волок, підвищити якість поверхні дротового виросплавів, наприклад, мікродроту зі срібла, золота, бу алюмінію та алюмінієвих сплавів, комплексних полімерних ниток для потреб електронної та інших Таким чином, запропоноване конструктивне галузей промисловості виконання компакт-блоку та контейнера, вільний доступ до волок, вільне розміщення та витяг деДжерела інформації формуючих волок, мінімальна КІЛЬКІСТЬ складових 1 Перлін И Л , Ерманок М 3 Теорія волочіння частин, що утворюють складений вузол - компакт/М Металургія 1971 133с блок та витягаються з контейнера, взаємозв'язок 2 А с 445490 СРСР кл В21С 1/04 Опубл конструктивних елементів у пристрої, дозволяють 30 05 1975р полегшену підготовку до роботи з мінімальними 3 Заявка № 52-82659 Японія Опубл витратами часу, надійну експлуатацію при зни11 07 1977р женні обривності дроту наитоншого діапазону діа4 А с №1592072 СРСР кл В1С 1/04 Опубл метрів, тобто забезпечує рішення поставленої 15 09 1990р задачі та досягнення необхідного технічного ре $ і 9 8 7 Фіг. 1 10 13 11 12 56550 £-5 Фіг. 4 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24