CN106391739A - 一种拉丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拉丝装置，包括：拉丝模具，横向并水平设置在拉丝模具两次的第一塔轮和第二塔轮，均由多个按照直径从小到大的顺序同心排列成塔形结构形成；在所述第一塔轮的塔轮片表面加工有多个平行排列的第一个硬化带，在所述第二塔轮的塔轮片表面加工油多个平行排列的第二硬化带，所述第一硬化带的方向与第二硬化带的方向基本平行。与现有技术相比，本发明提供的拉丝装置中，两个拉丝塔轮上的硬化带成大体垂直的方式，这样在拉丝过程中，可以保证钢丝被引导在塔轮表面进行工作，并且间隙设置的硬化带软硬结合的方式也进一步提高了塔轮的工作寿命。

Description

一种拉丝装置

技术领域

本发明金属制品加工领域，具体涉及一种拉丝装置。

背景技术

拉丝机也叫拔丝机，拉线机，是在工业应用中使用广泛的机械设备，广泛用于机械制造、五金加工、石油化工、塑料、竹木制品、电线电缆等行业。拉丝机一般包括拉丝模具和拉丝塔轮组成，拉丝工作效率主要取决于拉丝模具的设计，而拉丝塔轮则决定着拉拔质量。尤其是塔轮的表面质量、加工精度、冷却效果和耐磨程度直接影响钢丝的拉拔质量。在拉拔的过程中，金属丝与塔轮产生较高的接触应力，同时塑形变形和剧烈摩擦会产生大量热量，塔轮工况恶劣，是拉丝设备中精度要求高、成本高、影响产品质量和制造效率的最关键的易损耗部件。

通过采用高强度钢材或者采用表面强化、复合结构等方式，提高塔轮与金属丝接触表面的强度、耐磨性和抗基础疲劳基础能力，可延降低塔轮表面磨损、降低裂纹萌生的几率、延缓磨损超差而导致失效。采用上述手段可提高塔轮寿命，降低停机更换次数，降低维护成本，提高生产效率和产品质量，最终产生较大的综合经济效益。

现有技术中，使用热喷涂、等离子喷涂、超音速喷涂等工艺方式得到的涂层与基体为机械结合，结合力低，在高应力及较大应力的场合易剥落；后续加工困难，无法车削、只能采用金刚石砂轮默写或者采用精密抛光，加工难度大，成本高。中国专利CN201220640222.6公开了一种耐磨组合式拉丝塔轮，包括塔轮片和安装轴，塔轮片设有轴心孔和键槽，安装轴上设有与键槽大小相匹配的键，不同直径的塔轮片从左往右按直径从大道小依次装配在安装轴上，其特征在于，塔轮片的线槽处设有碳化钨层。

但是，如果简单的提高塔轮的表面质量，例如通过强化等方式，虽然能够延长塔轮质量，却没有和塔轮的工作特点相结合，因此提高塔轮工作效果的作用十分有限，甚至造成对现有的强化塔轮技术是否真正有效的误解。

因此，需要一种能够结合塔轮本身工作特点，来达到改进拉丝机效果的装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种拉丝装置，包括：

拉丝模具，设置在拉丝模具两次的第一塔轮和第二塔轮；

所述第一塔轮由多个按照直径从小到大的顺序同心排列成塔形结构，所述第二塔轮由多个按照直径从小到大的顺序同心排列成塔型结构；所述第一塔轮和第二塔轮横向布置并水平对称布置在拉丝模具两侧；

在所述第一塔轮的塔轮片表面加工有多个平行排列的第一个硬化带，在所述第二塔轮的塔轮片表面加工油多个平行排列的第二硬化带，所述第一硬化带的方向与第二硬化带的方向基本平行。

优选的，所述第一硬化带由多个激光加工的硬化带搭接而成。

优选的，所述第一硬化带上的多个硬化带的搭接率为10-15％。

优选的，所述第二硬化带由多个激光加工的硬化带搭接而成。

优选的，所述第二硬化带上的多个硬化带的搭接率为10-20％。

优选的，所述拉丝模具包括底座和多个拉丝模，底座的工作平面倾斜布置。

优选的，在所述拉丝模的中部设置有拉丝孔。

优选的，在底座的低端至高端方向，在第一排和第二排中处于同一位置的两个拉丝模的拉丝孔的直径相等。

优选的，所述第一拉丝塔轮或第二拉丝塔轮上的硬化带的宽度为5-20mm。

优选的，所述第一拉丝塔轮或第二拉斯塔轮上的硬化带的宽度为10-20mm。

本发明提供一种拉丝装置，在拉丝模具的两侧设置的拉丝塔轮上均设置有硬化带，其中第一塔轮的塔轮片上的第一硬化带相互平行，第二塔轮的塔轮片上的第二硬化带相互平行，但第一硬化带的方向与第二硬化带的方向大体平行，且所述第一硬化带的方向与塔轮的轴向成40°-60°角。与现有技术相比，本发明提供的拉丝装置中，两个拉丝塔轮上的硬化带成大体垂直的方式，这样在拉丝过程中，可以保证钢丝被引导在塔轮表面进行工作，并且间隙设置的硬化带软硬结合的方式也进一步提高了塔轮的工作寿命。

附图说明

图1为本发明提供的拉丝装置的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明提供的拉丝装置的一种具体实施方式的示意图，包括，拉丝模具，设置在拉丝模具10两次的第一塔轮11和第二塔轮12；所述第一塔轮由多个按照直径从小到大的顺序同心排列成塔形片结构11a，所述第二塔轮由多个按照直径从小到大的顺序同心排列成塔型片结构12a；所述第一塔轮和第二塔轮横向布置并水平对称布置在拉丝模具两侧；在所述第一塔轮的塔轮片表面加工有多个平行排列的第一个硬化带11b，在所述第二塔轮的塔轮片表面加工油多个平行排列的第二硬化带12b，所述第一硬化带的方向与第二硬化带的方向基本平行，所述第一硬化带的方向与塔轮的轴向成40°-60°角。

在拉丝塔轮的工作过程中，塔轮的线槽作为工作里面，受到较大的磨损和压应力。首先，对第一塔轮的线槽表面使用激光强化方法进行强化，在线槽的表面形成与安装轴向成一定倾斜角度的平行的激光硬化道，所述倾斜角的角度优选为30°-60°，更优选为40°-60°。其次，对第二塔轮的表面使用激光强化方法进行强化，在线槽的表面形成与安装轴向成一定倾斜角度的平行的激光硬化道，所述倾斜角的角度优选为30°-60°，更优选为40°-60°。第一塔轮的硬化带的方向与第二塔轮的硬化带的方向基本垂直设置。

对于第一塔轮和第二塔轮上的硬化带的间距，优选为3-10mm，更优选为4-9mm，更优选为5-8mm。按照本发明，所述平行的激光硬化道每道的宽度优选为5-10mm，更优选为6-9mm。

对于塔轮的材质，优选为金属材质，可以为钢材，例如碳素钢或合金钢，碳素钢的具体例子可以为本领域技术人员熟知的低碳钢、中碳钢、高碳钢，其中，低碳钢指碳含量≤0.25wt％的碳素钢；中碳钢的含碳量满足：0.25wt％＜含碳量＜0.6wt％，高碳钢指含碳量≥0.6wt％的碳素钢。合金钢可以包括合金元素含量≤5wt％的低合金钢，合金元素含量为5wt％～10wt％的中合金钢、合金元素含量≥10wt％的高合金钢，合金钢的具体例子可以为锰钢、铬钼钢、铬钒钢、铬锰钛钢，S2工具钢，但不限于此，例如Q295。

在对线槽表面进行激光强化处理时，对于激光加工方法，可以为激光熔覆法在表面堆积硬质合金层，也可以使用激光合金化的方法进行合金化处理，可以使用激光熔凝处理的工艺，或者使用激光淬火处理。采用激光强化工艺，可以提高硬度、耐磨性和抗接触疲劳能力。激光加工时，在线槽表面形成硬质涂层，涂层经过极速冷却形成致密的晶粒细化区，涂层与基体之间形成热影响区，使涂层支撑、结合牢固，有效发挥涂层性能。

对线槽进行激光合金化处理时，先将合金粉末、粘结剂与溶剂混合得到合金粉末涂料，然后将所述合金粉末涂料涂覆在端面上形成涂层，涂层厚度优选为200μm～400μm，更优选为220μm～380μm，更优选为240μm～350μm，更优选为260μm～320μm，形成粉末合金层后，干燥粉末合金层。对于干燥方法，本发明并无特别限制，可以在常温下自然晒干，可以放置在干燥炉中进行干燥。

对于合金粉末，可以使用Cr、V、W、Mo、Ti等生成非常硬的碳化物(MC系碳化物)的金属，也可以使用氧化铝、TiN、TiO2、CrN、氧化锆、SiC、TiC等作为合金粉末。对于粘结剂，可以使用树脂，例如常温下能够固化的邻苯二甲酸树脂系、醇酸树脂系的树脂。溶剂可以使用水、甲苯、二甲苯或甲醇、乙醇、丙醇等的醇类，上述中的一种溶剂或多种的混合物。合金粉末与粘结剂按照重量比优选为90～99:10～1，更优选为92～99:8～1，更优选为92～98:8～2。

对于激光加工工艺，激光输出功率优选为3.5～4.5KW，更优选为3.1～4.1KW，光斑可以为圆形光斑或矩形光斑，原型光斑的直径优选为Φ2.5～4.2mm，更优选为Φ2.8～3.8mm，点与点之间的间距控制在2.5-3mm左右。

本发明提供一种拉丝装置，在拉丝模具的两侧设置的拉丝塔轮上均设置有硬化带，其中第一塔轮的塔轮片上的第一硬化带相互平行，第二塔轮的塔轮片上的第二硬化带相互平行，但第一硬化带的方向与第二硬化带的方向平行，且所述第一硬化带的方向与塔轮的轴向成40°-60°角。与现有技术相比，本发明提供的拉丝装置中，两个拉丝塔轮上的硬化带成大体垂直的方式，这样在拉丝过程中，可以保证钢丝被引导在塔轮表面进行工作，并且间隙设置的硬化带软硬结合的方式也进一步提高了塔轮的工作寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种拉丝装置，其特征在于，包括

拉丝模具，设置在拉丝模具两次的第一塔轮和第二塔轮；

所述第一塔轮由多个按照直径从小到大的顺序同心排列成塔形结构，所述第二塔轮由多个按照直径从小到大的顺序同心排列成塔型结构；所述第一塔轮和第二塔轮横向布置并水平对称布置在拉丝模具两侧；

在所述第一塔轮的塔轮片表面加工有多个平行排列的第一个硬化带，在所述第二塔轮的塔轮片表面加工油多个平行排列的第二硬化带，所述第一硬化带的方向与第二硬化带的方向基本平行。

2.根据权利要求1所述的拉丝装置，其特征在于，所述第一硬化带由多个激光加工的硬化带搭接而成。

3.根据权利要求2所述的拉丝装置，其特征在于，所述第一硬化带上的多个硬化带的搭接率为10-15％。

4.根据权利要求1所述的拉丝装置，其特征在于，所述第二硬化带由多个激光加工的硬化带搭接而成。

5.根据权利要求4所述的拉丝装置，其特征在于，所述第二硬化带上的多个硬化带的搭接率为10-20％。

6.根据权利要求1至5任一项所述的拉丝装置，其特征在于，所述拉丝模具包括底座和多个拉丝模，底座的工作平面倾斜布置。

7.根据权利要求6所述的拉丝装置，其特征在于，在所述拉丝模的中部设置有拉丝孔。

8.根据权利要求7所述的拉丝装置，其特征在于，在底座的低端至高端方向，在第一排和第二排中处于同一位置的两个拉丝模的拉丝孔的直径相等。

9.根据权利要求1至5任一项所述的拉丝装置，其特征在于，所述第一拉丝塔轮或第二拉丝塔轮上的硬化带的宽度为5-20mm。

10.根据权利要求9所述的拉丝装置，其特征在于，所述第一拉丝塔轮或第二拉斯塔轮上的硬化带的宽度为10-20mm。