JPH03415A - ダイレス伸線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷間加工では極めて加工性か悪い線状体を加
熱と冷却と引取りとによって縮径す〔従来の技術〕 一般に、ｌｌ状体は、引き抜き（伸線）によって縮径加
工されるが、変形能が低く加工硬化し易い材料の場合に
は僅かな断面減少の後に焼鈍か必要となり、伸線と焼鈍
とを多数回繰り返す必要かある。この問題は、材料を熱
間加工することによって解決することかできる。しかし
、比較的高価で生産量が少ない材料を加工する場合、熱
間圧延は設備か大きく小回りかきかないので不適当であ
り、また熱間伸線はダイスの管理か面倒である上に加工
条件が難しいので不適当であった。

一方、ダイレス伸線は、設備が小さく熱間加工の条件を
相当′自由に選択することができるので、冷間加工ては
極めて加工性が悪くて変形能が低く変形抵抗か高いが、
高温では変形抵抗か低下し変形能か高くなる金属材料の
加工に有利である。

（発明か解決しようとする課題） このようにダイレス伸線は、低温ては加工性か悪いか高
温では加工性か高くなる金属の線状体の加工に適してい
るか、加熱後の冷却を水冷で行なっているため冷却か一
定の条件で行なうことかできないのて線径の変動をもた
らし、実用化することができなかった。更に詳細にのべ
ると、線状体の加熱は、電気加熱によって相当程度定常
化することかできるか、水冷は冷却水の沸騰を伴なうた
め冷却条件が変動し易い。線状体を低速で伸線する場合
には、線状体の冷却か充分に行なわれるので線径変動か
あってもその変動は許容範囲に抑えられるか、線状体を
高速で伸線する場合には、冷却水の沸騰によって加熱さ
れている線状体と冷却水との間の熱伝導率か低下するた
めに変形抵抗が小さいまま冷却領域を通過し、巻取機側
の引取りによりてこの変形抵抗が低い部分に応力が集中
するので、線状体の断面減少か止まらないでサプイライ
側及び巻取機側の速度比率に関係なく線状体にくびれか
生ずる。

未発用の目的は、上記の欠点を回避するために、高速伸
線でも線状体のくびれの促進を可及的に抑制して線径の
変動を防止することかできるダイレス伸線方法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を解決するために、高温で変形抵
抗か低下する金属の線状体をそのサプライから所定の繰
出速度で繰り出し、この線状体を局部的に加熱する領域
とその後加熱された線状体を急速に水冷する領域とを通
過して繰出速度より早い所定の引取速度で引取ることに
よって線状体を縮径させるダイレス伸線方法において１
巻取機側の引取機のトルク変動から線状体の張力の変動
を検出し、この張力の変動に対応して線状体のサプライ
側の駆動トルクを調節して線状体の線径の変動を防止す
るように制御することを特徴とするダイレス伸線方法を
提供するものである。

（作用） ダイレス伸線は、サプライ側の引取機と巻取機側の引取
機とを線状体の断面減少率に応じた一定の比率の速度で
駆動し、各引取機に巻き付けられた線状体の張力を働か
せて絞りによって断面減少を生ぜしめるか１加熱領域と
冷却領域との条件を一定にすることによって線径を所望
の値に制御することかできる。

本発明では、上記のように１巻取機側の引取機のトルク
変動から線状体の張力の変動を検出するのでこの張力の
変動から線状体のくびれの発生を検出することができ、
またこの張力の変動に対応して線状体のサプライ側の駆
動トルクを調節するので線状体の張力の低下による線状
体のくびれの促進を抑え、更に線状体のサプライ側の駆
動トルクの調節によって線状体の冷却領域内で線状体の
くびれを有する部分が早く送り込まれて冷却領域の沸騰
していない冷却水に接触するので冷却を加速し、線状体
の変形抵抗を高めてくびれの発達を抑制することができ
る（実施例〕 本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明すると、第
１図は本発明に係るダイレス伸線方法を実施する伸線装
置を系統的に示し、伸線すべき金属の線状体ｌＯは、サ
プライ１２からキャプスタン式引取機１４を経て電気式
加熱手段１６と水冷による冷却手段１８とを通過し、キ
ャプスタン式引取機２０を経て巻取機２２に巻き取られ
る。

線状体ｌＯは、加熱手段１６で局部的に加熱された後、
水冷による冷却手段１８て急速に冷却されるが、引取ａ
２０による引取りを引取機１４による繰出より早い所定
の速度で行なって縮径して伸線される。引取機１４．２
０はモータ２４からベルト伝導機ａ２６、減速機２８．
３０、クラッチ３２．３４を介して駆動される本発明の
方法は、巻取機２２側の引取機２０の軸上に取付けられ
たトルク検出器３６によりて引取機２０のトルク変動を
検出し、このトルり変動に相応する線状体ｌＯの張力の
変動に対応して線状体ｌＯのサプライ１２側の駆動トル
ク、即ち引取機１４の駆動トルクを調節して線状体の線
径を一定に保つように制御する。第３図から解るように
、トルク検出器３６の出力は増Ｈ塁３８、ＷｆｆｌＷ４
０を介して探査器４２に入力され、探査器４２は引取ａ
Ｉ４の駆動トルクを調節するようにそのクラッチ（電磁
クラッチ）３２を制御する。

既にのべたように、線状体ｌＯのくびれの発生は、冷却
手段１８内での冷却水の沸騰によって線状体ｌＯと冷却
水との間の熱伝達率の低下による冷却の不充分に起因し
て生ずる。従って、このくびれの促進を防止するには冷
却手段１８内ての冷却状態を監視する必要かあるか、冷
却状態の変動は、ｌ／１０秒のオーダーで起きるのでそ
の間の温度変動を冷却条件を変えないで有効に検出する
ことかできない、このため、本発明は、線状体１０のく
びれによって線状体１０の張力か低下することから線状
体の張力の変動を検出して線状体１０のくびれ、即ち冷
却状態の悪化を検出している。また、本発明ては線状体
ｌＯの張力は、トルク検出器３６によって巻取ａ２２側
の引取＠２０の軸上でのトルク変動から検出しているか
、このようにすると引取機２０の軸径か小さすぎない限
り、またトルクが過大てない限り線状体のくびれによる
張力の小さな変動を高い精度で容易に検出することがで
きる。線径の変動はｌ／１０秒のオーダーの短時間内に
起きるが、巻取機２２側の引取Ｊａ、２０のトルクは時
間遅れなく線径の変動に応答し、従って線径の変動を直
ちに検出することかできる。

また、線状体１０のこの張力の変動に対応してサプライ
１２側の引取＠１４の電磁クラッチ３２のオン／オフを
制御して駆動トルクを調節すると、線状体１０にかかる
張力か低下して線状体ｌＯのくびれの促進を抑制するが
、更に線状体１０の冷却手段１８内で線状体ｌＯのくび
れを有する部分が長い冷却領域の前方に早く送り込まれ
て冷却領域の沸騰していない冷却水に接触するので冷却
を加速し、線状体の変形抵抗を高めるため、線状体１０
のくびれかそれ以上発達することかなく、従って引取機
１４の駆動トルクの調節による張力の低下と相まって線
径の大きな変動を防止することかできる。尚、上記実施
例では、引取機１４の駆動トルクを電磁クラッチによっ
て調節したか、パウダークラッチによって段階的に調節
してもよい。このように１本発明においてサプライ１２
側の引取機１４の駆動トルクを調整することは重要であ
り若し巻取機２２側の引取＠２０で線状体ｌＯの張力を
低下させると、線状体ｌＯの張力の低下による線状体の
くびれの促進を抑制することができるが、このくびれを
沸騰していない冷却水に接触させるように早く送り込む
作用かないので冷却の促進によるくびれの発達を抑制す
る効果が働かない。

次に、本発明の具体例をのべると、直径が５５ｍｍのス
テンレス線を図面の引取機１４．２０（各直径５００ｍ
ｍ）にそれぞれ５ターン巻き付け１両引取機１４．２０
間の加熱手段１６としての誘導加熱コイルによってステ
ンレス線を所定の温度に加熱し、そのすぐ下流て冷却手
段１８によって加熱されたステンレス線を水冷し、巻取
機側の引取速度８ｍ／分、サプライ側の引取（繰出）速
度４　ｍ　７分（減面本釣５０％）てダイレス伸線した
。目標線径は３．９ｍｍであった。巻取機側の引取機の
トルクをトルク検出器で検出し、その設定値からの変動
に基いてサプライ側の引取機の駆動トルクを目標値から
ずれないようにパウダークラッチによって制御した。こ
の方法によって制御されたステンレス線の線径は目標値
から±０．０５ｍｍを越えることはなかった。一方、他
の条件は全く同じで本発明の制御を行なわなかった場合
には、線径の変動は最大０．３ｍｍであった。

本発明の他の具体例では、ステンレス線の代りに、外径
５．５ｍｍ、肉厚１．２ｍｍの５ＵＳ３０４を被加工材
料とし、パウダークラッチの代りに７ｔｍクラッチを用
いてサプライ側の引取機の駆動トルクを制御したか、こ
の場合も外径の変動は±０．０５ｍｍを越えることはな
かった。一方、他の条件は全く同じで本発明の制御を行
なわなかった場合には、線径の変動は最大０．３５ｍｍ
であった。

（発明の効果） 本発明によれば、上記のように、線状体の伸線加工詩の
くびれの発達による線径の変動を防止することかでき、
特にこの線径の変動はサプライ側の引取機の駆動トルク
を調節して行なうので単に張力の低下によるのみてはな
く線状体のくびれを冷却水の情態を起していない部分に
早く送り込んで冷却を促進して行なうので一層有効に行
なわれ、またこの線径の変動を防止するのに必要な線状
体の張力の変動を巻取機側の引取機のトルク変動から検
出するのでその検出手段は張力を直接検出する場合に比
べて簡単である上に小さな変動でも高い精度で検出する
ことかでき、従って線径の変動を高い精度で押開するこ
とかてきる実益かある。

４．１．、？１面の簡単な説明 第１図及び第２ＵＡは本発明に係るタイレス伸線方法の
実施に用いられる装置の概略系統間第３１′Ａは未発Ｉ
ＪＩの要部である制御系統の概略系統図である。

１０−−−−一線状体、１２−−一−−サプライ、１４
．２０−−−−一引取機、１６一−加熱手段、１　Ｂ−
−−−一水冷手段、２゜−一一巻取機、３６−−−−−
−）−ルク検出器、３２−−一−−クラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温で変形抵抗が低下する金属の線状体をそのサプライ
   から所定の繰出速度で繰り出し、前記線状体を局部的に
   加熱する領域とその後加熱された線状体を急速に水冷す
   る領域とを通過して前記繰出速度より早い所定の引取速
   度で引取ることによって前記線状体を縮径させるダイレ
   ス伸線方法において、巻取機側の引取機のトルク変動か
   ら前記線状体の張力の変動を検出し、前記張力の変動に
   対応して前記線状体のサプライ側の駆動トルクを調節し
   て前記線状体の線径の変動を防止するように制御するこ
   とを特徴とするダイレス伸線方法。