一種加熱-拉絲-精拉整形-冷卻的絲材制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于絲材制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種加熱-拉絲-精拉整形-冷卻的絲材制備方法和裝置，適用于高強(qiáng)難拉焊絲和金屬導(dǎo)線等絲材的生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]高強(qiáng)焊絲在拉拔過程中，由于其強(qiáng)度硬度高，容易發(fā)生脆斷、粗細(xì)不均、損壞擠壓模等問題。同時(shí)需要多次的拉拔，才能獲得一定直徑的焊絲，生產(chǎn)效率低下。而本實(shí)用新型可提供感應(yīng)加熱和精拉整形功能，可在短時(shí)間內(nèi)將棒材加熱至所需溫度，提高棒材的塑韌性，也減小了桿材對(duì)擠壓模的摩擦破壞，提高了拉絲效率和表面成形質(zhì)量。
[0003]金屬導(dǎo)線，如銅桿和鋁桿在拉絲機(jī)上拉拔的過程中，會(huì)發(fā)生硬化、變脆，為了恢復(fù)單絲的塑性，保持良好的電氣性能，因此需要將線材在一定的溫度下進(jìn)行熱處理即退火處理。目前常見的退火拉絲機(jī)的退火設(shè)備主要由退火罐、加熱絲等組成，它通過把單絲放置在一個(gè)加熱的容器內(nèi)達(dá)到退火的目的，該設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、易維護(hù)，缺點(diǎn)是耗電大、單絲性能不穩(wěn)定，退火周期長(zhǎng)、效率低。而本實(shí)用新型提供的裝置具有加熱和冷卻功能，可以實(shí)現(xiàn)拉拔與組織控制一體化的功能。
[0004]查閱現(xiàn)有的焊絲及導(dǎo)線等絲材制造技術(shù)，大多采用分步加熱、拉絲、整形、熱處理等措施，來保證獲得高質(zhì)量的焊絲和導(dǎo)線等絲材，并沒有發(fā)現(xiàn)具有集原位加熱-拉絲-精拉整形-冷卻功能于一體的方法及裝置。而本實(shí)用新型提供了一種集感應(yīng)加熱、拉絲、精拉整形、組織控制等功能于一體的高質(zhì)高效的絲材制備方法與裝置，可用于高強(qiáng)難拉焊絲和金屬導(dǎo)線等絲材產(chǎn)品的生產(chǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提出了一種加熱-拉絲-精拉整形-冷卻的絲材制備裝置及其方法，適用于高強(qiáng)難拉焊絲和金屬導(dǎo)線等絲材的生產(chǎn)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]—種加熱-拉絲-精拉整形-冷卻的絲材制備裝置，在拉絲方向依次設(shè)置第一密封圈、感應(yīng)加熱機(jī)構(gòu)、拉絲模具、精拉整形處理機(jī)構(gòu)、冷卻機(jī)構(gòu)以及第二密封圈;所述的感應(yīng)加熱機(jī)構(gòu)包括陶瓷基體與感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈埋置在陶瓷基體上，所述的陶瓷基體內(nèi)設(shè)有第一保護(hù)氣槽，所述的冷卻機(jī)構(gòu)中設(shè)有第二保護(hù)氣槽。
[0008]所述的感應(yīng)加熱線圈區(qū)域?yàn)榧訜釁^(qū)域，所述的拉絲模具區(qū)域?yàn)槔z變形區(qū)域，所述的精拉整形處理機(jī)構(gòu)區(qū)域?yàn)楸砻嫘迯?fù)整形區(qū)域，所述的冷卻機(jī)構(gòu)區(qū)域?yàn)槔鋮s控溫區(qū)域。
[0009]如上所述的感應(yīng)線圈與陶瓷基體的內(nèi)側(cè)之間鋪置絕熱綿。
[0010]如上所述的保護(hù)氣槽的氣體流通方向?yàn)橛赏庀騼?nèi)。
[0011]如上所述的冷卻機(jī)構(gòu)中也設(shè)有保護(hù)氣槽對(duì)打磨后的絲材冷卻過程提供氣體保護(hù)。
[0012]如上所述的拉絲模具中設(shè)有冷卻水槽。
[0013]如上所述的精拉整形處理機(jī)構(gòu)為管狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑和拉絲模具出口端直徑相等；精拉整形處理機(jī)構(gòu)需經(jīng)淬火處理增加表面耐磨性;精拉整形處理機(jī)構(gòu)工作時(shí)，與拉絲模具配合，拉絲模具將絲材在圓周方向固定，精拉整形處理機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，對(duì)拉完的絲材進(jìn)行整形修復(fù)處理。
[0014]—種基于加熱-拉絲-精拉整形-冷卻的絲材裝置的制備方法，其特征在于，包括具體步驟如下:
[0015]第一步，根據(jù)待拉絲材的直徑Φ ο和目標(biāo)絲材的直徑Φ目標(biāo)，選擇孔徑為Φ I，Φ 2、Φ 3，……，Φ η的拉絲模具和精拉整形機(jī)構(gòu)，其中Φ O〉Φ 1> Φ 2> Φ 3>……> Φ η= Φ目標(biāo)，且Φ i —Φι+ι<ξ.Ψ.Φ?，? = 0，1，2...η-1，其中ξ為常數(shù)，為0.2?0.6，屯為材料斷面收縮率，11為拉絲次數(shù)；
[0016]第二步，待拉絲材進(jìn)入感應(yīng)加熱線圈區(qū)域，調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱電流，將待拉絲材加熱至預(yù)熱溫度區(qū)間;感應(yīng)加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)的保護(hù)氣槽通入保護(hù)氣；
[0017]第三步，預(yù)熱后的待拉絲材進(jìn)入拉絲模具，拉壓成?!的絲材，同時(shí)拉絲模具中通有冷卻水；
[0018]第四步，拉壓處理后的絲材進(jìn)入精拉整形處理機(jī)構(gòu)，與拉絲模具配合，拉絲模具將絲材在圓周方向固定，精拉整形處理機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，對(duì)拉完的絲材進(jìn)行整形修復(fù)處理；
[0019]第五步，精拉整形處理后的絲材進(jìn)入冷卻機(jī)構(gòu)。在冷卻機(jī)構(gòu)中的水冷槽和氣保槽分別通入冷卻水和保護(hù)氣，將精拉整形處理后的絲材冷卻至室溫后拉出冷卻裝置；
[0020]第六步，將冷卻后直徑為Φi絲材依次進(jìn)入直徑為Φ 2、Φ 3...、Φ目標(biāo)的拉絲模具和精拉整形處理機(jī)構(gòu)的拉絲機(jī)構(gòu)中，重復(fù)上述步驟，最終獲得直徑為Φ目標(biāo)的絲材或線材精拉整形處理機(jī)構(gòu)工作時(shí)，與拉絲模具配合，拉絲模具將絲材在圓周方向固定，精拉整形處理機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，對(duì)拉完的絲材進(jìn)行整形修復(fù)處理。
[0021 ] 第二步中，保護(hù)氣流速為10L/min?35L/min。
[0022]第五步中，保護(hù)氣流速為10L/min?35L/min。
[0023]其中，預(yù)熱溫度區(qū)間為待拉絲材的塑性溫度的20%至50%。
[0024]本實(shí)用新型提供的方法及裝置還可以對(duì)棒材進(jìn)行拉絲。
[0025]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):
[0026]I)該裝置采用非接觸式的高頻感應(yīng)加熱方法加熱待拉棒材(或絲材)，可以在短時(shí)間內(nèi)將待拉棒材(或絲材)加熱至一定溫度以提高其塑性，避免長(zhǎng)時(shí)間加熱引起待拉棒材(或絲材)晶粒長(zhǎng)大造成性能下降的影響。
[0027]2)陶瓷感應(yīng)加熱機(jī)構(gòu)中靠陶瓷環(huán)內(nèi)側(cè)安置有保護(hù)氣槽，可以提供氣體保護(hù)，且保護(hù)氣槽的流通方向?yàn)橛赏庀騼?nèi)，由于熱焊絲的熱輻射作用，可以預(yù)熱保護(hù)氣，提高保護(hù)氣的分壓和在加熱腔里的停留時(shí)間。
[0028]3)拉絲模具中安設(shè)有冷卻水槽，可以及時(shí)降低拉絲模具的溫度，避免由于溫度過高出現(xiàn)粘刀的問題。
[0029]4)冷卻機(jī)構(gòu)中也設(shè)有保護(hù)氣槽對(duì)整形修復(fù)后的絲材進(jìn)行冷卻處理，同時(shí)可以提供氣體保護(hù)，避免了未冷卻到較低溫度而被空氣氧化的情況。對(duì)于在加熱拉拔過程中易逸出合金元素的絲材，可通入對(duì)應(yīng)保護(hù)氣體增大其分壓，減少加熱拉拔過程中絲材中合金元素的逸出。
[0030]5)本實(shí)用新型提供了的一種集感應(yīng)加熱、拉絲、精拉整形、組織控制等功能于一體的高質(zhì)高效的絲材制備方法與裝置，可用于高強(qiáng)難拉焊絲和金屬導(dǎo)線等絲材產(chǎn)品的生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，且棒材或絲材成型及性能好。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2是拉絲模具6沿A-A的截面圖。
[0033]其中，Ia-待拉絲材，2-第一密封圈，3_第一保護(hù)氣槽，4_陶瓷基體，5_感應(yīng)線圈，6_拉絲模具，7-精拉整形處理構(gòu)件，8-冷卻機(jī)構(gòu)，9-第二保護(hù)氣槽，10-第二密封圈，Ib-拉完的絲材。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。以下實(shí)例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0035]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種加熱-拉絲-