EP0008625A1 - Method and device for elongating a hot rolled wire containing 0,1 - 1% of carbon and with a diameter do of up to 20 mm by a cold forming process - Google Patents

Method and device for elongating a hot rolled wire containing 0,1 - 1% of carbon and with a diameter do of up to 20 mm by a cold forming process Download PDF

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EP0008625A1
EP0008625A1 EP79102196A EP79102196A EP0008625A1 EP 0008625 A1 EP0008625 A1 EP 0008625A1 EP 79102196 A EP79102196 A EP 79102196A EP 79102196 A EP79102196 A EP 79102196A EP 0008625 A1 EP0008625 A1 EP 0008625A1
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EP
European Patent Office
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wire
diameter
round wire
extension
cold forming
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Withdrawn
Application number
EP79102196A
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Stefan Dipl.-Ing. Keller
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Engelbrecht Maja
Original Assignee
Engelbrecht Maja
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    • B21F9/007—Straining wire to induce a plastic deformation of the wire

Abstract

During the work hardening of a wire (W) by elongation in a deformation zone, in particular in a zone in which the wire (W) is bent backwards and forwards several times with stretching, the values for the yield point and the permanent elongation, which have fallen during cold forming, are raised without process annealing by compressing the wire slightly, by 1% to 3%, following the elongation, the compression being performed uniformly over its cross-section.

Description

Es handelt sich bei der Erfindung um ein Verfahren und eine Einrichtung im Sinne des Oberbegriffs der Patentansprüche 1 und 4.The invention is a method and a device in the sense of the preamble of claims 1 and 4.

Damit ist zunächst an das Verlängern von Drähten durch Kaltumformen angeknüpft, bei dem dieses im Ein- oder Mehrstufenzug auf dem Wege des Hindurchziehens des Drahtes durch Umformungszonen erfolgt, in denen der Draht entweder durch freies Recken verlängert oder von Düsen oder Rollenkalibern im Querschnitt vermindert und so verlängert wird.This is initially linked to the lengthening of wires by cold forming, in which this takes place in a single or multi-stage train by pulling the wire through forming zones in which the wire ent neither extended by free stretching or reduced in cross-section by nozzles or roller calibers and thus lengthened.

Beim freien Recken des Drahtes durch einfachen Längszug kann nicht mit einer gleichmäßigen Durchmesserreduzierung gerechnet werden; häufig, besonders bei großen Durchmesserabnahmen, treten Einschnürungen auf.If the wire is stretched freely by a simple longitudinal pull, a uniform reduction in diameter cannot be expected; constrictions often occur, especially with large diameter decreases.

Was den Düsenzug angeht, so erfährt der Draht dort zwar eine exakte Kalibrierung, solange die Düsen ihr Sollmaß besitzen. Ein Einstellen der Düsen auf bestimmte Sollmaße bzw. eine Nachstellung zur Kompensation von Dekalibrierungen ist in aller Regel nicht möglich. Auch Rollenkaliber besitzen nur eine geringe Verstellmöglichkeit.As far as the nozzle train is concerned, the wire is precisely calibrated there as long as the nozzles have their desired dimensions. Adjustment of the nozzles to certain nominal dimensions or readjustment to compensate for decalibrations is generally not possible. Roller calibers also have only a small adjustment option.

Da bekanntlich DIN 59110 bei der Lieferung von Walzdraht große Toleranzbereiche vorsieht - so gilt bspw für Draht mit 12 0 ein Toleranzbereich von +0,4 bis -0,4, also von 11,6 bis 12,4 0 - sehen sich die Drahtverarbeiter zu ökonomischer Durchmesserangleichung von den Walzwerken gelieferter Drähte an die im eigenen Verarbeitungsrahmen zulässigen Durchmesser (Solldurchmesser) zu vorausgehender Verlängerung der Drähte durch Kaltumformung veranlaßt. Oft zwingen auch festigkeitstechnische Erwägungen zu vorausgehender Verlängerung der Drähte, insbesondere der vom Oberbegriff des Patentanspruches 1 angesprochenen Drahtsorten, durch Kaltumformung. Der Drahtverarbeiter benötigt daher ein einfaches Verfahren und einfache, billige Einrichtungen, womit solche Drähte durch Kaltumformen im Rahmen bis zu 70 % und mehr ausmachender Verlängerung auf beliebige, also einstellbare Durchmesser gebracht werden können.As is known, DIN 59110 provides large tolerance ranges for the delivery of wire rod - for example, for wire with 12 0, a tolerance range of +0.4 to -0.4, i.e. from 11.6 to 12.4 0, is seen by the wire processors Economical adjustment of the diameter of the wires supplied by the rolling mills to the diameters permitted in the own processing frame (target diameter) for prior extension of the wires by cold forming. Often, strength-related considerations force the wires to be lengthened beforehand, in particular the wire types addressed by the preamble of claim 1, by cold forming. The wire processor therefore requires a simple process and simple, inexpensive facilities, with which such wires can be brought to any desired, ie adjustable, diameter by cold forming in the frame up to 70% and more.

Diese Forderung erfüllt das vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 voll erfaßte Verfahren nach der US-PS 3 256 725, bei dem das Verlängern des Drahts in einstellbarer Weise durch Biegerecken erfolgt. Hierfür eignen sich besonders die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen niedergekohlten, unlegierten Drähte. Dieser verfahrens- und einrichtungstechnische Stand der Technik bietet bereits den Vorteil, daß ein Anspitzen des Drahts entbehrlich und Durchmesserabweichungen von dem gewünschten Sollmaß durch Änderungen der Kräfteverhältnisse in der Umformungszone, also einrichtungstechnisch durch Werkzeugverstellung, beseitigbar sind. Dort wird der Draht durch Anformen an einem Kurvenzug, der vorrichtungstechnisch am einfachsten von Rollen bei einstellbarem Umschlingungswinkel des Drahtes um die Rollen gebildet wird, in zumeist nur einer einzigen, den Draht enthaltenden Ebene gezielt durch Biegen und Strecken einschnürungsfrei auf. einen vorbestimmten Durchmesser umgeformt. Es sind hohe Abstreckgrade bei hohem Umschlingungswinkel des Drahtes um die Rollen und kleine Abstreckgrade durch kleine Umschlingungswinkel erzielbar. Das Rollenwerkzeug ist zur Drahteinlegung öffenbar und zur Verstellung des Umformungsgrades auch während des Bearbeitungsvorgangs verstellbar. Die Bearbeitung des Drahtes kann bei diesem Stand der Technik nicht nur in einer einzigen Ebene, sondern naturgemäß auch in mehreren, den Draht enthaltenden Ebenen erfolgen, d.h. sie kann auch in verschiedenen Richtungen wirken. Der Zunder des Walzdrahtes kann beim Umformungsvorgang mitgebrochen werden. Der bekannten Einrichtung ist mit anderen Worten auch verzunderter Walzdraht zuführbar. Der Umformungsvorgang ist auch weitgehend geschwindigkeitsunabhängig. Die bekannte Einrichtung kann daher auch im Schleppzug, d.h. ohne eigenen Antrieb zum Abziehen des Drahtes,betrieben werden, indem sie einer Drahtverarbeitungsmaschine vorgeschaltet wird, die den Draht mit ihrer ohnedies notwendigen Vorschub- und Einzieheinrichtung mit beliebiger Geschwindigkeit, auch intermittierend, durch die Umformungszone hindurchzieht.This requirement is met by the method according to US Pat. No. 3,256,725, which is fully covered by the preamble of patent claim 1 and in which the wire is lengthened in an adjustable manner by bending corners. Suitable for this particularly the carburized, unalloyed wires specified in the preamble of claim 1. This state of the art in terms of process technology and installation technology already offers the advantage that a sharpening of the wire can be dispensed with and deviations in diameter from the desired nominal size can be eliminated by changing the force relationships in the forming zone, that is to say in terms of installation technology, by means of tool adjustment. There, the wire is formed on a curve, which in terms of device technology is most easily formed by rollers with an adjustable wrap angle of the wire around the rollers, in mostly only a single plane containing the wire without being constricted by bending and stretching. formed a predetermined diameter. High degrees of ironing with a high angle of wrap of the wire around the rollers and small degrees of ironing through small angles of wrap can be achieved. The roller tool can be opened for wire insertion and can also be adjusted during the machining process to adjust the degree of deformation. In this prior art, the wire can be processed not only in a single plane, but naturally also in several planes containing the wire, ie it can also act in different directions. The scale of the wire rod can be broken during the forming process. In other words, the known device can also be supplied with scaled wire rod. The forming process is also largely independent of speed. The known device can therefore also be operated in a tow train, ie without its own drive for pulling the wire, by connecting it upstream of a wire processing machine which pulls the wire through the forming zone at any speed, including intermittently, with its already necessary feed and pull-in device .

Mit dem bekannten Vorgehen im Sinne der US-PS 3 256 725 ist auch ein hoher Verlängerungsgrad des Drahts, also ein hoher Umformungsgrad, und zwar bis zu 70 % und darüber erzielbar. Der Umformungsvorgang ist feineinstellbar, so daß bestimmte Umformungsgrade bei gleichzeitigem Erreichen vorbestimmter Festigkeits- und Dehnungsgrade in wiederholbarer Weise zu erzielen sind.With the known procedure in the sense of US Pat. No. 3,256,725, a high degree of elongation of the wire, that is to say a high degree of deformation, up to 70% and above can also be achieved. The shaping process can be finely adjusted so that certain degrees of shaping can be achieved in a repeatable manner while at the same time reaching predetermined degrees of strength and elongation.

Im Rahmen der aus der US-PS 3 256 725 bekannten Verfahrens- und Einrichtungstechnik, die, wie ausgeführt, dem Praktiker durchaus Vorteile bietet, ist im Zuge des Ansteuerns hoher Verlängerungsgrade und damit starker Festigkeitsanstiege ein Überschreiten in DIN 1045 festgelegter Werte, nämlich einerseits der mit mindestens 8 % zu bemessenden Restdehnung und des mit mindestens 1,05 zu bemessenden Streckgrenzenverhältnisses δB /δO,2, nicht auszuschließen, das zwar durch späteres Zwischenglühen - allerdings in aufwendiger Weise - beseitigt werden kann.Within the scope of the process and equipment technology known from US Pat. No. 3,256,725, which, as stated, offers the practitioner advantages, in the course of the control of high degrees of elongation and thus strong increases in strength, the values specified in DIN 1045 are exceeded, namely on the one hand at least 8% to be designed and residual strain of at least 1, can not be excluded 05 to be designed yield ratio .DELTA.b / δ O, 2, through the subsequent intermediate annealing - can be eliminated - however in a complicated manner.

Von dieser Beobachtung ausgehend, stellt die Erfindung von der Aufgabe her darauf ab, das Rückführen eines im Zuge des Verlängerns von Draht durch Kaltumformen im Sinne der US-PS 3 256 725 zu stark abgesunkenen Streckgrenzenverhältnisses auf und über den Sollwert von 1,05 und ebenso des Restdehnungswertes auf und über den Sollwert von 8 % unter Vermeidung eines Zwischenglühvorgangs zu ermöglichen.On the basis of this observation, the object of the invention is to return the yield strength ratio, which has dropped too much in the course of the lengthening of wire by cold forming in the sense of US Pat. No. 3,256,725, to and above the target value of 1.05 and likewise of the residual elongation value to and above the setpoint of 8% while avoiding an intermediate annealing process.

Der Erfindung liegt von der Lösung her die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß im Zuge gattungsgemäßen Verlängerns der genannten Drahtsorten durch Kaltumformen zu stark abgesunkene Streckgrenzenverhältnis- und Restdehnungswerte rein mechanisch, und zwar sogar unmittelbar in Zuge des Kaltumformungsvorganges oder auch im Anschluß an diesen ohne bedeutsamen Festigkeitsverlust auf und über die angeführten Sollwerte von 1,05 bzw. 8 % hinaus bleibend angehoben werden können.The invention is based on the solution based on the surprising finding that, in the course of the generic extension of the types of wire mentioned by cold forming, the yield strength and residual elongation values have dropped too much purely mechanically, even directly in the course of the cold forming process or even subsequently, without significant loss of strength and beyond the specified target values of 1.05 or 8% can be raised permanently.

Nach der Erfindung besteht die Lösung gemäß Anspruch 1 in einem geringfügigen, gleichmäßigen Stauchen des Querschnitts des verlängerten Drahts um 1 %o bis 3 %. Nach Anspruch 2 kann der verlängerte Runddraht zum Stauchen im kontinuierlichen Durchlauf mit der Geschwindigkeit V5 in eine Freizone, in der er am Ausknicken gehindert ist, eingespeist und aus dieser mit einer Geschwindigkeit V6 herausgeführt werden, deren Wert das 0.999 bis 0.9?-fache von V5 beträgt.According to the invention, the solution according to claim 1 consists in a slight, even compression of the cross section of the elongated wire by 1% o to 3%. According to claim 2, the elongated round wire for upsetting in a continuous pass at the speed V 5 can be fed into a free zone in which it is prevented from buckling and can be led out of it at a speed V 6 , the value of which is 0.999 to 0.9? Times of V is 5 .

Nach Anspruch 3 kann der verlängerte Runddraht zum Stauchen, bei Angriff einer Hemmkraft an seinem Auslaufende, bei kontinuierlichem Durchlauf durch ein Rollenrichtsystem einem geringfügigen Hin- und Rückbiegevorgang unterworfen werden.According to claim 3, the elongated round wire can be subjected to a slight back and forth bending process for upsetting, when an inhibiting force is applied at its outlet end, during continuous passage through a roller straightening system.

Anspruch 4 besagt, daß eine zur Lösung der Aufgabe im Gattungsrahmen geeignete Einrichtung darin gesehen wird, daß im Anschluß an den Verlängerungsbereich der Einrichtung eine auf den verlängerten, auf den Durchmesser d1 reduzierten Runddraht einwirkende Staucheinrichtung mit zwei im Abstand (Freizone) voneinander angeordneten Treibwalzensätzen vorgesehen ist, deren erster die Fördergeschwindigkeit V5 und deren zweiter die Fördergeschwindigkeit Y6, die das (0.99 bis 0.97)-fache von V5 beträgt, aufweist, wobei in der Freizone eine Führung des Runddrahtes gegen Ausknicken vorgesehen ist.Claim 4 states that a device suitable for solving the task within the generic scope is seen in the fact that, following the extension area of the device, an upsetting device acting on the elongated round wire reduced in diameter d 1 with two spaced apart (free zone) drive roller sets is provided, the first of which has the conveying speed V 5 and the second of which has the conveying speed Y 6 , which is (0.99 to 0.97) times V 5 , the round wire being guided in the free zone against buckling.

Anspruch 5 besagt, daß als Staucheinrichtung ein Rollenrichtsystem mit feineinstellbarer Durchbiegung des verlängerten Runddrahts gegebenenfalls in Verbindung mit Treibwalzensätzen vorgesehen ist, von denen der im Auslauf angeordnete eine Hemmkraft auf den verlängerten Runddraht ausübt.Claim 5 states that a roller straightening system with fine adjustable deflection of the elongated round wire is optionally provided in conjunction with drive roller sets, of which the one arranged in the outlet exerts an inhibiting force on the elongated round wire as the upsetting device.

Anspruch 6 besagt, daß dieses Rollenrichtsystem um den Draht herum in Umlauf versetzbar sein kann.Claim 6 states that this roller straightening system can be put into circulation around the wire.

Das Entfallen einer Zwischenglühung und das rein mechanische Vorgehen zur Einstellung DIN 1045 entsprechender Streckgrenzenverhältnis- und Restdehnungswerte ist als besonderer Vorteil der Erfindung herauszustellen.' Ebenfalls die Tatsache, daß das Einstellen dieser Werte unmittelbar im Zuge des Verlängerungsvorgangs oder auch im Anschluß an diesen mit einer billigen Einrichtung durchgeführt werden kann.The absence of intermediate annealing and the purely mechanical procedure for setting the yield strength ratio and residual elongation values corresponding to DIN 1045 is to be emphasized as a particular advantage of the invention. Also the fact that the setting of these values can be carried out directly in the course of the extension process or also afterwards with a cheap device.

Die Erfindung wird jetzt nachfolgend beschrieben, wobei der gattungsbildende Stand der Technik zunächst anhand der Abbildungen 1, 1a und 2 und dann die Erfindung anhand der Abbildungen 3 und 4 erläutert wird.The invention will now be described below, the generic state of the art first being explained with reference to Figures 1, 1a and 2 and then the invention with reference to Figures 3 and 4.

Es zeigen:

  • Abb. 1 eine aus den Rollen 1 bis 5 und 11 bis 14 bestehende Umformungseinrichtung, die von dem zu verlängernden, im Querschnitt umzuformenden Draht mit kleinem Umschlingungswinkel der Rollen (kleine Amplitude) durchlaufen wird;
  • Abb. 1a eine ähnliche Einrichtung, die mit einem großen Umschlingungswinkel von ca. 180° (große Amplitude) arbeitet;
  • Abb. 2 einen Teil des Kurvenzuges gemäß Abb. 1 in vergrößerter Darstellung;
  • Abb. 3 eine Einrichtung zum 1 %o - bis 3-%igen Stauchen des mit den Einrichtungen nach den Abb. 1 und 1a verlängerten Drahtes 44 in Form eines u.a. aus frei laufenden Rollen bestehenden Richtsystems 55, das auf sehr feine Drahtdurchbiegungen einstellbar und durch das der verlängerte Runddraht mittels des Treibwalzensatzes 56 mit der Geschwindigkeit V5 hineinführbar ist, wobei der am Auslaufende angeordnete Treibwalzensatz 57 eine Hemmkraft 45 auf den Draht ausübt, da seine Transportgeschwindigkeit V6 nur etwa (0,999 bis 0,97) V5 beträgt ;
  • Abb. 4 eine Einrichtung zum 1 %o- bis 3-%igen Stauchen des mit den Einrichtungen nach den Abb. 1 und 1a verlängerten Drahtes 44 in Form von zwei beidseits einer Freizone 43, in der der verlängerte Draht - mittels Backen 54 gegen Ausknicken geführt - gestaucht wird, angeordneten Treibwalzensätzen 52 und 53, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten V5 und V6 umlaufen, wobei V6 etwa (0,999 bis 0,97) - V5 beträgt.
Show it:
  • Fig. 1 is a forming device consisting of rolls 1 to 5 and 11 to 14, which is traversed by the wire to be lengthened, to be shaped in cross-section, with a small wrap angle of the rolls (small amplitude);
  • Fig. 1a a similar device that works with a large wrap angle of approximately 180 ° (large amplitude);
  • Fig. 2 shows part of the curve according to Fig. 1 in an enlarged view;
  • Fig. 3 shows a device for 1% to 3% compression of the wire 44 extended with the devices according to Figs. 1 and 1a in the form of a straightening system 55 consisting, among other things, of free-running rollers, which is sensitive to very fine wire deflections adjustable and through which the elongated round wire can be inserted at a speed V 5 by means of the drive roller set 56, the drive roller set 57 arranged at the outlet end exerting an inhibiting force 45 on the wire since its transport speed V 6 is only about (0.999 to 0.97) V 5 amounts to;
  • 4 shows a device for 1% to 3% compression of the wire 44 extended with the devices according to FIGS. 1 and 1a in the form of two on both sides of a free zone 43, in which the extended wire - by means of jaws 54 against buckling is guided - compressed, arranged drive roller sets 52 and 53, which rotate at different speeds V 5 and V 6 , V6 being approximately (0.999 to 0.97) - V5.

Im einzelnen ergibt sich anhand der Abbildungen 1 bis 4 folgendes:In detail, the following results from Figures 1 to 4:

Der gemäß Abb. 1, 1a und 2 aus Wellenbergen und Wellentälern mit tangentenartigen Übergängen bestehende Kurvenzug der Umformungszone, durch den der Draht von einer Abzugtrommel oder von einem Ziehschlitten mit der Kraft Z (vgl. Abb. 1) hindurchgezogen bzw. an den der Draht angeformt wird, besteht im einfachsten Fall aus einem mit einem seitlichen Einlegeschlitz versehenen Düsenzug oder gemäß Abb. 1, 1a, 2 aus freilaufenden Rollen, die dem Draht eine feste Führung geben.The curve of the forming zone consisting of wave crests and wave valleys with tangent-like transitions as shown in Fig. 1, 1a and 2, through which the wire is pulled by a pulling drum or a pulling slide with the force Z (see Fig. 1) or to which the wire is drawn is formed in the simplest case from a nozzle pull provided with a side insertion slot or, as shown in Fig. 1, 1a, 2, from free-running rollers that give the wire a firm guide.

Die in den Abb. 1 und 1a ersichtlichen, frei drehbaren Rollen 1 bis 5, 11 bis 14 stellen eine Umformungszone dar. Die Rollen verkörpern einen aus Wellenbergen und -tälern bestehenden, vom Draht W durch die Einwirkung der Antriebskraft Z durchlaufenen Kurvenzug, an dessen Oberfläche der Draht unter Führung in einem prismatischen Rollenprofil angeformt wird.The freely rotatable rollers 1 to 5, 11 to 14 shown in FIGS. 1 and 1a represent a forming zone. The rollers embody a curve consisting of wave crests and troughs, through which the wire W passes through the action of the driving force Z, on the latter Surface of the wire is molded under guidance in a prismatic roller profile.

Die Rollen 1 bis 5 - die Umformungszone kann aus beliebig vielen Rollen bestehen - können fest angeordnet sein oder auch horizontal und vertikal verstellbar. Im einfachsten Fall sind sie fest angeordnet. Die Rollen 11 bis 14 sind zum-Einlegen des Drahts und zum Einstellen des Umformungsgrades, mindestens vertikal, gegebenenfalls auch horizontale einstellbar. Bei festen unteren Rollen 1 bis 5 und höhenverstellbaren Rollen 11 bis 14 ist die Wellenamplitude 22 gemäß Abb. 2 und damit die Rollenumschlingung durch den Draht einstellbar. Bei voller, in zwei Richtungen möglicher Einstellbarkeit aller Rollen 1 bis 14 in Höhen- und Seitenrichtung, worauf die Pfeile in Abb. 1 hinweisen, ist neben der Amplitude 22 auch die Wellenlänge 21 einstellbar. Es ist zweckmäßig, den Horizontalabstand der Rollen 1 bis 14 bzw. deren Horizontalverstellbarkeit so groß zu machen, daß die oberen Rollen 11 - 14 zur Herbeiführung eines besonders hohen Abstreckgrads unter Bildung einer 180°-Umschlingung des Drahts . voll zwischen die unteren Rollen 1 bis 5 eintauchen können (vgl. Abb. 1a). In Abb. 1 bezeichnet der Durchmesser d1 den Durchmesser des verlängerten Drahts und der Durchmesser 10 den Durchmesser des eintretenden, zu verlängernden Drahts.Rolls 1 to 5 - the forming zone can consist of any number of rolls - can be fixed or can be adjusted horizontally and vertically. In the simplest case, they are fixed. The rollers 11 to 14 are adjustable for inserting the wire and for adjusting the degree of deformation, at least vertically, optionally also horizontally. In the case of fixed lower rollers 1 to 5 and height-adjustable rollers 11 to 14, the shaft amplitude 22 according to FIG. 2 and thus the roller wrap through the wire can be adjusted. With full, two-way adjustability of all rollers 1 to 14 in the vertical and lateral directions, as indicated by the arrows in Fig. 1, in addition to the amplitude 22, the wavelength 21 can also be adjusted. It is expedient to make the horizontal spacing of the rolls 1 to 14 or their horizontal adjustability so large that the upper rolls 11 - 14 to bring about a particularly high degree of ironing, forming a 180 ° wrap of the wire. fully immersed between the lower rollers 1 to 5 (see Fig. 1a). In Fig. 1, the diameter d1 denotes the diameter of the elongated wire and the diameter 1 0 the diameter of the incoming wire to be elongated.

Die Krümmung der Wellenberge und -täler ist durch Rollen mit unterschiedlichen Werten (Austausch der Rollen) zu beeinflussen oder auch zuweilen durch Erhöhung der Rückzugkraft R (vgl. Abb. 1), die dafür sorgt, daß der Draht an die Oberfläche der Rolle sich fest anformt und den vorberechneten Krümmungsradius annimmt.The curvature of the wave crests and troughs can be influenced by rollers with different values (exchange of rollers) or sometimes by increasing the retraction force R (see Fig. 1), which ensures that the wire adheres to the surface of the roller forms and assumes the pre-calculated radius of curvature.

Die Längung des Drahts findet in einem geometrisch dosierten Ausmaß im Auflaufbereich bzw. in dem Übergang 23.0 und 23.2 (vgl. Abb. 2) statt; wegen der so erzwungenen gleichmäßigen Längung kommt es nicht zu lokaler Einschnürung des Drahts. Eine weitere Längung stellt sich im Ablaufbereich 23.1 und 23.3 ein. Der Längungsvorgang verläuft demnach so, daß der Draht in den Übergangsbereichen von der konkaven zur konvexen Krümmung des Kurvenzugs und umgekehrt im plastischen oder im teilplastischen Zustand abwechselnd auf den beiden Außenseiten durch das Biegen einseitig gelängt (23.0; 23.2), sodann im tangentenartigen Bereich durch die Längszugeinwirkung begradigt (23.1; 23.3), d.h. zwischen Wellenberg und -tal und umgekehrt durch reinen Längszug gereckt bzw. gelängt, wird.The elongation of the wire takes place to a geometrically metered extent in the run-up area or in the transition 23.0 and 23.2 (see Fig. 2); Because of the uniform elongation so forced, there is no local constriction of the wire. A further elongation occurs in the drainage area 23.1 and 23.3. The elongation The process is such that the wire in the transition areas from the concave to the convex curvature of the curve and vice versa in the plastic or in the partially plastic state is alternately elongated on one side by bending (23.0; 23.2), then in the tangent-like area due to the longitudinal tension straightened (23.1; 23.3), ie stretched or stretched between wave crest and valley and vice versa by pure longitudinal tension.

Gemäß dem in Abb. 2 nur beispielsweise gezeigten einzigen Rollensatz sind durch Einstellung der Wellenparameter (Amplitude 22 und Wellenlänge 21) und der Rollenkrümmung in Verbindung mit einer Änderung der Abzugkraft Z beispielsweise auf dem Wege einer Änderung der Rückzugkraft R jeweils unterschiedliche Umformungsgrade erzielbar.According to the single set of rollers shown only in Fig. 2, by adjusting the shaft parameters (amplitude 22 and wavelength 21) and the curvature of the roller in connection with a change in the pulling force Z, different degrees of deformation can be achieved, for example by changing the pulling force R.

Erfindungsgemäß nach den Ansprüchen 1 bis 3 vorgesehenes, im Verhältnis zu seiner durchschlagenden Wirkung nur ganz geringfügiges Stauchen des gemäß Gattung des Anspruchs 1 verlängerten Drahtes um 1 %o bis 3 %, bringt den Drahtquerschnitt auf den Wert 1.001 bis 1.03 x

Figure imgb0001
und hebt damit die Restdehnungsfähig- keit und das Streckgrenzenverhältnis an. Nach Abb. 3 kann dieses Stauchen des verlängerten Drahts 44 in einem mittels Hindurchbeförderns des Drahts durch einen zweckmäßigerweise um seine Längsachse in Umlauf versetzbaren Richtsatz, z.B. feineinstellbaren Rollenrichtsatz 55, mittels Treibwalzensätzen 56, 57, von denen der hintere 57 - gegenüber dem Satz 56 nur mit der (0.999 bis 0.97)-fachen Geschwindigkeit des Satzes 56 laufend - auf den Draht 44 im Sinne der Pfeilrichtung 45 hemmend einwirkt, durchgeführt werden. Nach Abb. 4 wird der verlängerte Draht in einer Freizone 43, die er mittels Führung 54 gegen Ausknicken gesichert unter der Einwirkung von Treibwalzensätzen 52, 53 passiert, von denen der Satz 53 um 1 %o bis 3 % langsamer läuft als der Satz 52 und damit im Sinne der Pfeilrichtung 45 ablaufbemmend wirkt, gestaucht werden.According to the invention provided according to claims 1 to 3, in relation to its resounding effect only very slight compression of the wire extended according to the type of claim 1 by 1% o to 3%, brings the wire cross-section to the value 1,001 to 1.03 x
Figure imgb0001
 and thus increases the residual stretchability and the yield point ratio. According to Fig. 3, this compression of the elongated wire 44 can be carried out in a straightening set which can expediently be circulated about its longitudinal axis, for example by means of conveying the wire, e.g. finely adjustable roller straightening set 55, by means of drive roller sets 56, 57, of which the rear 57 - compared to the set 56 only with (0.999 to 0.97) times the speed of the set 56 running - acting on the wire 44 in the direction of the arrow 45 in an inhibiting manner. According to Fig. 4, the elongated wire is passed in a free zone 43, which it is secured against buckling by means of guide 54 under the action of drive roller sets 52, 53, of which the set 53 runs 1% o to 3% slower than the set 52 and thus has a flow-restricting effect in the direction of the arrow 45.

In der Einrichtung nach Abb. 3 kann alternativ der Richtsatz, als Rollenrichtsatz ausgebildet, auch rotatorisch stillstehend angeordnet sein. Auch können die nur gegebenenfalls vorgesehenen Treibwalzen 57 ebenfalls mit der Geschwindigkeit V5 angetrieben sein, da sich eine Hemmkraft 45 auch dann aufbaut, wenn die Richtrollen 55 in genügend großer Anzahl vorgesehen sind.In the device according to Fig. 3, the straightening set, designed as a roller straightening set, can alternatively also be arranged in a rotationally stationary manner. The drive rollers 57, which are only provided if necessary, can also be driven at the speed V 5 , since an inhibiting force 45 also builds up when the straightening rollers 55 are provided in sufficient numbers.

Claims (6)

1. Verfahren zu mit einer Durchmesserabnahme einhergehendem Verlängern von warmgewalztem, einen Ausgangsdurchmesser do bis bspw. 20 mm aufweisendem Runddraht von 0,1 bis 1 % Kohlenstoffgehalt durch Hochgrad-Kaltumformen mittels Hindurchführens des Drahts durch eine Umformungszone, und zwar insbesondere so, daß der Draht in der Umformungszone auf dem Wege eines vermittels AL- formens an einen aus sich aneinanderreihenden Wellenbergen und -tälern mit tangentenartigen Übergängen bestehenden Kurvenzug in gespanntem Zustand und in entgegengesetzten Richtungen unter der Wirkung einer Abzugkraft und einer Rückhaltekraft vor sich gehenden Hin- und Rückbiegens laufend durch die Einwirkung der Abzugkraft später wieder zum Verschwinden gebrachte Wellenberg- und -talkrümmungen erhält und dem die Wellenberge und -täler passierenden Draht bei Lage der im Bereich der Krümmungsaußenseite jeweils auftretenden biegungs- und längskraftbedingten Spannungen im plastischen Bereich dort im Zuge des Hin- und Rückbiegens dosierte, sich bis zur Gesamtverlängerung addierende sowie über den Drahtquerschnitt sich ausbreitende Teillängungen vermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Kaltumformen verlängerte und dabei auf den Durchmesser (d1) gebrachte Runddraht, unmittelbar im Anschluß an den Verlängerungsvorgang und kontinuierlich mit diesem und/oder nach dem Verlängerungsvorgang und unabhängig von diesem, über seine ganze Länge derart gleichmäßig gestaucht wird, daß sein Querschnitt um 1 %o bis 3 % zunimmt, also den Wert 1.001 bis 1.03 x
Figure imgb0002
erreicht (Abb. 3,4).1. A method of lengthening hot-rolled round wire with an initial diameter d o to, for example, 20 mm and having a diameter decrease of 0.1 to 1% carbon content by high-grade cold forming by passing the wire through a forming zone, in particular in such a way that the Wire in the forming zone by means of an A L - shaping on a curve consisting of a series of wave crests and valleys with tangent-like transitions in a tensioned state and in opposite directions under the effect of a trigger due to the action of the pulling force, wave crests and trough curvatures that later disappeared and the wire passing through the wave crests and troughs in the position of the bending and longitudinal force conditions occurring in the area of the outside of the curve Tensions in the plastic area are measured in the course of bending back and forth, partial lengths added up to the total lengthening and spreading over the wire cross section, characterized in that the round wire lengthened by the cold forming and thereby brought to the diameter (d 1 ), immediately after the extension process and continuously with this and / or after the extension process and independently of this, is compressed so uniformly over its entire length that its cross-section increases by 1% o to 3%, ie the value 1,001 to 1,03 x
Figure imgb0002
 reached (Fig. 3,4). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der verlängerte Runddraht zum Stauchen im kontinuierlichen Durchlauf mit der Geschwindigkeit (V5) in eine Freizone (43), in der er am Ausknicken gehindert ist, eingespeist und aus dieser mit einer Geschwindigkeit (V6) herausgeführt wird, deren Wert 0.999 bis 0.97 x V5 beträgt (Abb. 4).2. The method according to claim 1, characterized in that the elongated round wire for upsetting in a continuous pass at the speed (V 5 ) in a free zone (43), in which it is prevented from buckling, fed and from this at a speed (V 6 ), the value of which is 0.999 to 0.97 x V 5 (Fig. 4). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der verlängerte Runddraht (44) zum Stauchen, bei Angriff einer Hemmkraft (45) an seinem Auslaufende, bei kontinuierlichem Durchlauf durch ein Rollenrichtsystem (55) einem geringfügigen Hin- und Rückbiegevorgang unterworfen wird (Abb. 3).3. The method according to claim 1, characterized in that the elongated round wire (44) for upsetting, upon application of an inhibiting force (45) at its outlet end, with a continuous passage through a roller straightening system (55) is subjected to a slight back and forth bending process (Fig 3). 4. Einrichtung zur Durchführung des Verlängerungsverfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, in Gestalt einer Kaltumformungseinrichtung für den zu verlängernden Draht, mit einer vom Draht kontinuierlich oder intermittierend mit vorbestimmter Abzugsgeschwindigkeit unter Spannung durchlaufenen, fest angeordneten Umformungszone, diese insbesondere mit an ihren formgebenden Flächen Wellenzugform aufweisenden, dort einen aus Wellenbergen und -tälern mit tangentenartigen Übergängen bestehenden Kurvenzug verkörpernden, einstellbaren Rollenwerkzeugen, die in Verbindung mit einer Einrichtung zum Aufbau einer Rückhaltekraft dem Draht beim Durchlauf mindestens im Bereich der Krümmungsaußenseite eine aus Längsspannung und Biegespannung zusammengesetzte, im plastischen Bereich liegende Spannung und dem Draht so im Zuge eines Hin- und Rückbiegens bleibende, sich bis zur Gesamtverlängerung addierende Teillängungen vermitteln, dadurch gekennzeichnet , daß im Anschluß an den Verlängerungsbereich der Einrichtung, eine auf den verlängerten, auf den Durchmesser (d1) reduzierten Runddraht (44) einwirkende Staucheinrichtung in Form zweier im Abstand ("Freizone" 43) voneinander angeordneter Treibwalzensätze (52 und 53) vorgesehen ist, deren erster (52) die Fördergeschwindigkeit V5 und deren zweiter (53) die Fördergeschwindigkeit V6 = 0.999 bis 0.97 x V5 aufweist, wobei in der Freizone (43) eine Führung (54) des Runddrahtes gegen Ausknicken vorgesehen ist (Abb. 4).4. A device for carrying out the extension method according to claims 1 to 3, in the form of a cold forming device for the wire to be elongated, with a permanently arranged forming zone which is continuously or intermittently passed under tension by the wire under tension and which is arranged in a fixed manner, in particular with waveforms on its shaping surfaces having adjustable roller tools which embody a wave crest and valleys with tangent-like transitions, which, in conjunction with a device for building up a retaining force, pass through the wire in the plastic region, at least in the area of the outside of the curve, when the wire passes through it, in the plastic area and convey the wire in the course of a back and forth bending, partial lengths which add up to the total extension, characterized in that following the extension area of the device Attention, an upset device acting on the elongated round wire (44) reduced in diameter (d 1 ) in the form of two spaced apart ("free zone" 43) drive roller sets (52 and 53) is provided, the first (52) of the conveying speed V 5 and its second (53) has the conveying speed V 6 = 0.999 to 0.97 x V 5 , a guide (54) of the round wire being provided against buckling in the free zone (43) (Fig. 4). 5. Einrichtung zur Durchführung des Verlängerungsverfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß als Staucheinrichtung ein Rollenrichtsystem (55) mit feineinstellbarer Durchbiegung des verlängerten Runddrahts (44), gegebenenfalls in Verbindung mit Treibwalzensätzen (56, 57), vorgesehen ist, von denen der im Auslauf angeordnete (57) eine Hemmkraft (45) auf den verlängerten Runddraht ausübt (Abb.3).5. A device for carrying out the extension method according to claims 1 to 3, characterized in that a roller straightening system (55) with finely adjustable deflection of the elongated round wire (44), optionally in connection with drive roller sets (56, 57), is provided as the upsetting device which the one arranged in the outlet (57) exerts an inhibiting force (45) on the elongated round wire (Fig.3). 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Rollenrichtsystem (55) um den Draht herum in Umlauf versetzbar ist.6. Device according to claim 5, characterized in that the roller straightening system (55) can be circulated around the wire.
EP79102196A 1978-07-13 1979-06-29 Method and device for elongating a hot rolled wire containing 0,1 - 1% of carbon and with a diameter do of up to 20 mm by a cold forming process Withdrawn EP0008625A1 (en)

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