CN112934994B - 一种制备细丝的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制备细丝的方法，包括以下步骤：步骤1，将金属棒线材原料的两端分别固定并缠绕到转动安装于支架上的轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ上；步骤2，轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ需要保证辊面的线速度各自恒定且不同，入口端线速度v1小于出口端线速度v2，且速度比v1：v2范围为0.2～1；步骤3，由于轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ的线速度不同，该速度差的存在给金属线材原料提供了拉伸力，金属线材原料在拉伸力的作用下被拉长，由于体积不变的原则，金属线材原料伴随长度的增长而横截面积减小，因此金属棒材原料被拉成细丝。本发明方法，使用辊转动可以实现高速生产极细丝，生产效率高。不存在细丝粘黏所以产品圆整度好。整个加工过程中金属丝变形区大避免了集中应力发生，减小了因为原料缺陷导致的断丝风险。

Description

一种制备细丝的方法
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种制备细丝的方法。
背景技术
细丝在电子、电气行业需求量很大，随着无人机、机器人在经济生产中的使用越来越明显，可以高效、高速生产细丝、极细丝的新方法需求也越来越大。细丝的直径小于等于0.1mm。目前生产细丝的方法主要由以下三种：1、传统单丝拉拔工艺使用金刚石模具，成本高；有些生产方法模具叠加震动波，使得成本更高；且在加工中易出现断丝显现；由于使用模具，导致生产速度不高。2、多丝成捆拉拔方法，除了上述使用模具造成的缺点外，还存在细丝之间的粘连，丝截面不规整的缺点。3、辊拔技术，圆形孔型轧辊不易加工，产品容易跑偏，存在毛边。
发明内容
本发明目的是提供一种制备细丝的方法，本发明制备细丝、极细丝的加工方法，设备所需成本低，效率高，生产速度快；细丝之间不会产生粘连且细丝截面规整。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种制备细丝的方法，包括以下步骤：
步骤1，将金属棒线材原料的两端分别固定并缠绕到转动安装于支架上的轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ上；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间的支架竖向板上设置有转轴时，在轧辊Ⅰ、轧辊Ⅱ和转轴伸出支架外侧部分均通过键连接有齿轮，三个齿轮啮合设置，位于中间设置的齿轮的转轴末端通过联轴器连接有电机，电机运行带动轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ旋转；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间不设置转轴时，轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ伸出支架外侧部分分别通过联轴器连接有电机，分别控制两个电机运行带动轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ旋转；
步骤2，轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ需要保证辊面的线速度各自恒定且不同，入口端线速度v1小于出口端线速度v2，且速度比v1：v2范围为0.2～1；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间设置有转轴时，通过设置轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ直径的不同实现不同的速度比；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间不设置转轴时，设置轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ的直径相同或不同，通过调控两个电机的转速不同实现不同的速度比；
步骤3，由于轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ的线速度不同，该速度差迫使金属线材原料拉伸量恒定并提供了拉伸力，金属线材原料在拉伸力的作用下被拉长，由于体积不变的原则，金属线材原料伴随长度的增长而横截面积减小，因此金属棒材原料被拉成细丝。
设置轧辊Ⅰ的转速w1，线速度v1，原料直径r1；轧辊Ⅱ转速w2线速度v2，原料直径r2，根据体积不变原则，单位时间通过轧辊1流出的金属体积等于单位时间通过轧辊2流出的金属体积，可知：
Figure BDA0002974052890000021
所述制备细丝的设备沿细丝拉伸方向设置有若干个。减小了材料加工硬化或者有缺陷带来的断丝风险，实现了多道次大减径效果。
位于偶数位的所述制备细丝的设备的轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ与对应位于奇数位的所述制备细丝的设备的轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间的夹角为45°～135°。提高细丝质量，保证细丝截面圆滑。
相邻所述制备细丝的设备之间设置有设置拉拔模具或圆形孔型轧辊，实现更精确的尺寸控制。
所述电机与转轴之间设置有减速器；或所述电机与轧辊Ⅰ及电机与轧辊Ⅱ之间设置有减速器。
本发明的技术效果为：本发明的制备方法，使用辊转动可以实现高速生产极细丝，生产效率高。不存在细丝粘黏所以产品圆整度好。整个加工过程中金属丝变形区大避免了集中应力发生，减小了因为原料缺陷导致的断丝风险。
附图说明
图1本发明实施例1制备细丝的设备结构示意图；
图2本发明实施例1制备细丝的设备转动示意图；
图3本发明实施例2制备细丝的设备结构示意图；
图4本发明实施例4制备细丝的设备结构示意图；
图5本发明实施例5制备细丝的设备结构示意图；
图6本发明实施例6制备细丝的设备结构示意图；
图7本发明实施例7制备细丝的设备结构示意图；
1-支架，201-轧辊Ⅰ，202-轧辊Ⅱ，3-齿轮，4-电机，5-金属线材原料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做一进步的详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种制备细丝的方法，包括以下步骤：
步骤1，将金属棒线材原料的两端分别固定并缠绕到转动安装于支架1上的轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202上；当轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202之间的支架1竖向板上设置有转轴时，在轧辊Ⅰ201、轧辊Ⅱ202和转轴伸出支架外侧部分均通过键连接有齿轮3，三个齿轮3啮合设置，位于中间设置的齿轮3的转轴末端通过联轴器连接有电机4，电机4运行带动安装于转轴上的齿轮3转动，进而通过转轴上的齿轮3转动带动安装于轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202上的齿轮3旋转，进而实现轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202的转动；
步骤2，轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202需要保证辊面的线速度各自恒定且不同，入口端线速度v1小于出口端线速度v2，且速度比v1：v2在加工过程中恒定，范围为0.2～1；当轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202之间设置有转轴时，通过设置轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202直径的不同实现不同的速度比，此时轧辊Ⅰ201直径小于轧辊Ⅱ202的直径；
步骤3，由于轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202的线速度不同，进而给金属线材原料5提供了速度差，迫使金属线材原料拉伸量恒定并提供了拉伸力，金属线材原料5在拉伸力的作用下被拉长，由于体积不变的原则，金属棒料原料5伴随长度的增长而横截面积减小，因此金属棒材原料5被拉成细丝。
设置轧辊Ⅰ201的转速w1，线速度v1，金属线材原料直径r1；轧辊Ⅱ202转速w2线速度v2，金属线材原料直径r2，根据体积不变原则，单位时间通过轧辊Ⅰ201流出的金属体积等于单位时间通过轧辊Ⅱ202流出的金属体积，可知：
Figure BDA0002974052890000031
制备细丝的设备，包括支架1、轧辊Ⅰ201、轧辊Ⅱ202、转轴、齿轮3、电机4、金属线材原料5，所述支架1相互平行的竖向板上对称转动安装有轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202，且在轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202之间的相互平行的竖向板上转动安装有转轴，转轴、轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202伸出支架部分分别通过键连接有齿轮3，安装于转轴上的齿轮3直径小于安装于轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202上的齿轮3直径，所述转轴的末端通过联轴器安装有电机4，在轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202上缠绕有金属线材原料5。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，实施例2的轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202分别通过电机4带动转动。
如图3所示，一种制备细丝的方法，包括以下步骤：
步骤1，将金属棒线材原料5的两端分别固定并缠绕到转动安装于支架1上的轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202上；当轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202之间不设置转轴时，轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202伸出支架1外侧部分分别通过联轴器连接有电机4，分别控制两个电机4运行带动轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202旋转；
步骤2，轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202需要保证辊面的线速度各自恒定且不同，入口端线速度v1小于出口端线速度v2，且速度比v1：v2在加工过程中恒定，范围为0.2～1；当轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202之间不设置转轴时，设置轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202的直径相同，通过调控两个电机4的转速不同实现不同的速度比；
步骤3，由于轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202的线速度不同，进而给金属线材原料5提供了速度差，迫使金属线材原料拉伸量恒定并提供了拉伸力，金属线材原料5在拉伸力的作用下被拉长，由于体积不变的原则，金属棒料原料5伴随长度的增长而横截面积减小，因此金属棒材原料5被拉成细丝。
制备细丝的设备，包括支架1、轧辊Ⅰ201、轧辊Ⅱ202、电机4、金属线材原料5，所述支架1相互平行的竖向板上对称转动安装有轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202，轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202伸出支架1部分通过联轴器分别安装有电机5，在轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202上缠绕有金属线材原料5。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于，轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202的直径不同，且轧辊Ⅰ201直径小于轧辊Ⅱ202直径。
实施例4
如图4所示，实施例4与实施例1的区别在于，所述制备细丝的设备沿细丝拉伸方向设置有若干个。减小了材料加工硬化或者有缺陷带来的断丝风险，实现了多道次大减径效果。
实施例5
如图5所示，实施例5与实施例4的区别在于，位于偶数位的所述制备细丝的设备的轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202轴线与水平面垂直设置，位于奇数位的所述制备细丝的设备的轧辊Ⅰ201和轧辊Ⅱ202轴线与水平面平行设置。提高细丝质量，保证细丝截面圆滑。
实施例6
如图6所示，实施例6与实施例4的区别在于，相邻所述制备细丝的设备之间设置有设置拉拔模具，实现更精确的尺寸控制。
实施例7
如图7所示，实施例7与实施例4的区别在于，相邻所述制备细丝的设备之间设置有设置圆形孔型轧辊，实现更精确的尺寸控制。

Claims (3)

1.一种制备细丝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将金属棒线材原料的两端分别固定并缠绕到转动安装于制备细丝的设备的支架上的轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ上；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间的支架竖向板上设置有转轴时，在轧辊Ⅰ、轧辊Ⅱ和转轴伸出支架外侧部分均通过键连接有齿轮，三个齿轮啮合设置，位于中间设置的齿轮的转轴末端通过联轴器连接有电机，电机运行带动轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ旋转；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间不设置转轴时，轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ伸出支架外侧部分分别通过联轴器连接有电机，分别控制两个电机运行带动轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ旋转；所述制备细丝的设备沿细丝拉伸方向设置有若干个，位于偶数位的所述制备细丝的设备的轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ与对应位于奇数位的所述制备细丝的设备的轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间的夹角为45°~135°；相邻所述制备细丝的设备之间设置有设置拉拔模具或圆形孔型轧辊；
步骤2，轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ需要保证辊面的线速度各自恒定且不同，入口端轧辊Ⅰ的线速度v 1小于出口端轧辊Ⅱ的线速度v 2，且速度比v 1：v 2范围为0.2~1；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间设置有转轴时，通过设置轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ直径的不同实现不同的速度比；当轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ之间不设置转轴时，设置轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ的直径相同或不同，通过调控两个电机的转速不同实现不同的速度比；
步骤3，由于轧辊Ⅰ和轧辊Ⅱ的线速度不同，该速度差迫使金属线材原料拉伸量恒定并提供了拉伸力，金属线材原料在拉伸力的作用下被拉长，由于体积不变的原则，金属线材原料伴随长度的增长而横截面积减小，因此金属棒材原料被拉成细丝。
2.根据权利要求1所述的一种制备细丝的方法，其特征在于：在每一个制备细丝的设备中，设置轧辊Ⅰ的转速w 1，轧辊Ⅰ的线速度v 1，轧辊Ⅰ出口原料直径r 1；轧辊Ⅱ转速w 2，轧辊Ⅱ的线速度v 2，轧辊Ⅱ出口原料直径r 2，根据体积不变原则，单位时间通过轧辊Ⅰ流出的金属体积等于单位时间通过轧辊Ⅱ流出的金属体积，可知：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
3.根据权利要求1所述的一种制备细丝的方法，其特征在于：所述电机与转轴之间设置有减速器；或所述电机与轧辊Ⅰ及电机与轧辊Ⅱ之间设置有减速器。
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