JP3812167B2 - 伸線材の線径制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸線機により長尺の鋼線等を製造する際の、伸線材の線径制御方法に関する提案である。特に本発明は、ダイス穴径以外の方法による線径制御の方法を提案することの他、最終線径を精密に制御したときにも有効に用いられる線径制御手段を提案する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、鋼線等の引抜き加工を行うための伸線機は、図1に示すように、主として引抜きダイス1と巻取りドラム2とで構成されており、伸線材3の線径dは、基本的に図2に示すように、引抜きダイス1の穴径, 形状によって決定される。
【0003】
また、図3は、引抜きダイス1と巻取りドラム2との間に一対の固定曲げロール5, 6を設けたタイプの伸線機である。この伸線機において前記固定曲げロール5, 6は、伸線材3を巻取りドラム2に巻き付ける前にその伸線材3をあらかじめ予備曲げを行うこと、即ち、曲げ癖をつけることで、巻取りを円滑に行うと同時に、巻取りドラム2の径, 即ち輪径Dに応じた予備曲げを行うものであって、所謂前記巻取りドラム2の直前位置に固定して設置されたものである。ただし、その設置の位置は移動させることができない。
【0004】
上記各従来技術において、伸線材3の仕上線径dの制御は、いずれの場合も供給線径d′とダイス穴径d″とによってのみ決まり、引き抜かれた伸線材3を巻取りドラム2に至る経路で変えるようなことはできない。
従って、これらの従来技術の場合、摩耗によって変わり易い、特に固い素材鋼の引き抜きを行う場合に顕著に現れる、ダイス穴径d″の変化を修正することができないという問題があった。即ち、伸線材3の仕上線径dが摩耗によって次第に大きくなることから、上記引抜きダイス1の補修や取り替えを頻繁に行わねばならないという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、引抜きダイス1の穴径のみにより伸線材3の仕上線径dを制御する従来方法では、引抜きダイス1の摩耗による仕上線径dの変化や、供給線材自身の機械的性質に起因する線径変化などにより、仕上線径を常に一定に保つことが困難であった。
そこで、本発明の主たる目的は、仕上線径を常に一定に制御する簡便な方法を提案することにある。
本発明の他の目的は、引抜きダイス以外に仕上線径を可変制御する方法を提案することにある。
本発明のさらに他の目的は、引抜きダイスの補修、取替えの回数を減らして製品のコスト低減を図るのに有効な方法を提案することにある。
本発明のさらに他の目的は、仕上線径精度の高い高品質の線材を安定して製造するための線径制御方法を提案することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来技術が抱えている上述した問題点を解決するべく開発されたものであって、その要旨とするところは、引抜きダイスの伸線側において、伸線材に張力を付加することによりこの伸線材に伸びを起こさせ、その仕上線径を引抜きダイスの穴径で決まる線径よりも小さく制御することを特徴とする伸線材の線径制御方法である。
【0007】
また、本発明は、主として引抜きダイスと巻取りドラムからなる伸線機を用いて伸線を行う方法において、引抜きダイスと巻取りドラムとの間に、該巻取りドラムの巻き径よりも小径の1個ないし複数の張力制御ロールを設け、このロールを伸線材に押し付けることにより生ずる該線材への張力を変化させてこの伸線材に伸びを起こさせ、仕上げ線径を引抜きダイスの穴径で決まる線径よりも小さく制御することを特徴とする伸線材の線径制御方法である。
【0008】
なお、本発明において、上記張力制御ロールと巻取りドラムとの間で線径測定を行い、その測定結果に基づき、該ロールの押付量を変更して最適線径もしくは一定の線径に制御することが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明は、引抜きダイス1から引き抜かれた伸線材に対し、図4に示すような張力制御ロール6にて所定の張力を付与すると、該伸線材3は伸びを起こして小径化することに着目して、その張力を可変制御すれば、ダイス穴径d″によって決まる仕上線径dをさらに変化させることができるという知見に基づいて開発した技術である。つまり、引抜きダイス1の穴径d″にて、製品の仕上線径dを決定した後であっても、さらに前記張力制御ロール6で巻取りの前に伸線材3に張力を与えれば、伸線材3の仕上線径dを、引抜きダイス1のダイス穴径d″で決まる線径dよりもかなり小さくできるようになり、仕上線径dのオンライン制御ができるようになる。
【0010】
さらに、張力制御ロール6の出側で巻取りロール2の前に線径測定センサー4を配設し、このセンサー4により仕上線径dの自動測定を行うことで、目標線径になるように該張力可変ロールシリンダー7を介して、前記張力制御ロール6の押付量Tを変化させる。このような制御を行うことにより、引抜きダイス1の摩耗劣化、伸線材3の硬さによるばらつきが発生したとしても、伸線材3の製品仕上線径dを常に一定に保つことができるようになる。
すなわち、目標線径d0 ,線径測定センサー4による測定線径dとし、d0 <dの場合、押付け量Tを増加させる方向にシリンダー7を制御すればよい。
なお、張力制御ロール6の押付け量Tは、大きすぎると線径dに長径と短径の偏径差を生じるため、その押付量Tは( 2000/d0)mm以下で実施することが好ましい。
【0011】
【実施例】
図5は、本発明の作用効果を説明するための図であり、張力制御ロール6の押付け量Tと製品仕上線径dとの関係を示している。この図に明らかなように、前記押付け量Tが大きいほど、即ち伸線材に大きな張力を付加する程、製品の仕上線径dは顕著に小さくなり、特に押付け量Tが60mmを超えると、効果的な線径制御ができることがわかる。
【0012】
また、図6は、張力制御ロール6の押付け量Tと仕上線径dの長径から短径を減じた偏径差を示す図である。この図に示すように、張力制御ロール6を使って押し付けを行うと、該伸線材3は偏径差を生じる。即ち、この偏径差は押付け量Tに影響を受けることになる。しかし、一般に伸線材3に求められる要求精度というのは、±0.05mm程度とされている。この点、図5によれば、この精度 (±0.05mm) は押付け量T=60mmの張力を付加したときに達成できる値である。そして、この時の偏径差は図6に示すように、0.002 mmであり、要求偏径差0.05mmに比べて十分に小さいので、張力付加に伴う偏径差の増大はほとんど問題とならないことがわかる。
【0013】
このように、張力制御ロール6の押付け量Tを変化させると仕上線径dの方も変化するので、該張力制御ロール6の押付け量Tを図示の如きシリンダー7により調節することで、引抜きダイス1の穴径だけによることなく、仕上線径dの精密な制御ができる。
【0014】
図4は、本発明方法を実施するための設備構成の図であり、図示の1は引抜きダイスであり、2は巻取りドラムである。その引抜きダイス1の出側伸線側には伸線材3の偏摩耗を防止するために線材の引き抜き方向を誘導するための矯正ロール5を設けると共に、この矯正ロール5と巻取りドラム2との間には該伸線材3に張力を付加して線径を制御するための張力制御ロール6が配設される。その張力制御ロール6と前記巻取りドラム2との間には、線径測定センサー4が配設されている。そして、前記張力制御ロール6には押付け用シリンダー7が取付けてあり、このシリンダー7の作用によりロール6を該伸線材3に押付けて張力を付加するようになっている。
【0015】
図7は、伸線処理量を増加させたときの、従来方法による伸線材の線径変化と本発明方法による伸線材の線径変化の関係を示す。この結果からも明らかなように、引抜きダイスの穴の摩耗により線径4は従来方法のように、本来なら太っていくが、張力付加ロール6の効果により処理量が増加しても仕上線径dを一定のままに制御できることがわかる。
なお、上述した実施例は、目標線径d0 =13.70 mmの場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、目標線径に応じた押付け量Tを与えることにより、他の線径についても適用できる。
【0016】
【発明の効果】
以上説明したように本発明方法によれば、ダイスから出た伸線部の線材を対象として線径制御ができるため、高精度でばらつきの少ない高品質の伸線材を得ることができる。
また、従来は、ダイスが磨耗したときダイス交換が必要であったが、伸線部において線径制御ができるようになったことから、偏径差が生じない範囲ではダイス交換が不要となり、ダイスコストの削減効果がある。さらに、ダイス交換回数を減少できることから、素材を溶接して伸線すれば、素材 (供給線材) の線先 (端) 通しの回数が減少し、作業負荷の軽減、伸線稼動率の向上も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来伸線方法の説明図である。
【図2】引抜きダイス部の拡大図である。
【図3】従来伸線輪径制御方法の説明図である。
【図4】本発明にかかる線径制御方法の説明図である。
【図5】ロール押下げ量と線径の関係を示す図である。
【図6】ロール押下げ量と偏径差の関係を示す図である。
【図7】本発明と従来方法による処理量と径変化の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 引抜きダイス
2 巻取りドラム
3 伸線材
4 線径測定センサー
5 誘導ロール
6 張力制御ロール
7 シリンダー
Claims (3)
- 引抜きダイスの伸線側において、伸線材に張力を付加することによりこの伸線材に伸びを起こさせ、その仕上線径を引抜きダイスの穴径で決まる線径よりも小さく制御することを特徴とする伸線材の線径制御方法。
- 主として引抜きダイスと巻取りドラムからなる伸線機を用いて伸線を行う方法において、引抜きダイスと巻取りドラムとの間に、該巻取りドラムの巻き径よりも小径の1個ないし複数の張力制御ロールを設け、このロールを伸線材に押し付けることにより生ずる該線材への張力を変化させてこの伸線材に伸びを起こさせ、仕上げ線径を引抜きダイスの穴径で決まる線径よりも小さく制御することを特徴とする伸線材の線径制御方法。
- 請求項1または2に記載の方法において、上記張力制御ロールと巻取りドラムとの間で線径測定を行い、その測定結果に基づき、該ロールの押付量を変更して最適線径もしくは一定の線径に制御することを特徴とする伸線材の線径制御方法。
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