JPH05200428A - ワイヤの線引き方法と装置 - Google Patents
ワイヤの線引き方法と装置Info
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- JPH05200428A JPH05200428A JP4270373A JP27037392A JPH05200428A JP H05200428 A JPH05200428 A JP H05200428A JP 4270373 A JP4270373 A JP 4270373A JP 27037392 A JP27037392 A JP 27037392A JP H05200428 A JPH05200428 A JP H05200428A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
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- B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
- B21C1/04—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums with two or more dies operating in series
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 より高いねじり延性を持つ高抗張力スチール
ワイヤを製造するためのスチールワイヤの線引き方法と
装置を提供する。 【構成】 ワイヤは、ワイヤ線引き機械１０の中の複数
の標準ダイス１４を通して線引きされる。ワイヤの断面
積は最終の２個のダイス１８，１９を除く標準ダイス１
４の各々で約１５％ないし約１８％の一定の縮減率で縮
減される。ワイヤは、最終のダイスに直近のダイス１８
で標準的な縮減率の約１０％ないし約９０％だけ縮減さ
れ、最終ダイス１９において縮減率の残りが縮減され
る。
ワイヤを製造するためのスチールワイヤの線引き方法と
装置を提供する。 【構成】 ワイヤは、ワイヤ線引き機械１０の中の複数
の標準ダイス１４を通して線引きされる。ワイヤの断面
積は最終の２個のダイス１８，１９を除く標準ダイス１
４の各々で約１５％ないし約１８％の一定の縮減率で縮
減される。ワイヤは、最終のダイスに直近のダイス１８
で標準的な縮減率の約１０％ないし約９０％だけ縮減さ
れ、最終ダイス１９において縮減率の残りが縮減され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広範囲の出願に関する
ものであるが、特に金属ワイヤをより高いねじり延性を
有する高抗張力スチールワイヤに線引きするのに適して
いる。特に、線引き機械の中の複数のダイスを通るとき
に、各ダイスでワイヤの断面に一定の縮減が生じるよう
に線引きする。最終の２個のダイスでの合計の縮減率は
一定の縮減率と同等である。ワイヤは最終のダイスの直
近のダイスで標準の縮減率の約１０％ないし約９０％ま
で縮減され、最終のダイスで残りの縮減率が縮減され
る。
ものであるが、特に金属ワイヤをより高いねじり延性を
有する高抗張力スチールワイヤに線引きするのに適して
いる。特に、線引き機械の中の複数のダイスを通るとき
に、各ダイスでワイヤの断面に一定の縮減が生じるよう
に線引きする。最終の２個のダイスでの合計の縮減率は
一定の縮減率と同等である。ワイヤは最終のダイスの直
近のダイスで標準の縮減率の約１０％ないし約９０％ま
で縮減され、最終のダイスで残りの縮減率が縮減され
る。
【０００２】
【従来の技術】線引きされたスチールワイヤの硬さは、
線引きの過程で関連する塑性変形によって生じる。ワイ
ヤがワイヤ線引き機械を通って進むと、ワイヤは硬さを
増す。ワイヤの硬さが硬くなりすぎあるいは脆くなる
と、ワイヤは線引きの工程か、あるいはねじりもしくは
曲げを受けたときに破損を生じる。
線引きの過程で関連する塑性変形によって生じる。ワイ
ヤがワイヤ線引き機械を通って進むと、ワイヤは硬さを
増す。ワイヤの硬さが硬くなりすぎあるいは脆くなる
と、ワイヤは線引きの工程か、あるいはねじりもしくは
曲げを受けたときに破損を生じる。
【０００３】ワイヤ線引き工程の技法は、ツィンマーマ
ン等による“湿式ワイヤ線引き機械による細いワイヤの
線引き”（ＤＲＡＷＩＮＧ ＦＩＮＥ ＷＩＲＥ ＯＮ
ＷＥＴ ＷＩＲＥＤＲＡＷＩＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥ
Ｓ）、ワイヤ ジャーナル インターナショナル１９８
８年８月号の記事で論じられている。ワイヤがダイスを
通ってその断面積が縮減して線引きされると、ワイヤの
外側の繊維はより速く、ワイヤの中心部の速度よりも高
速状態で流れ動いて、そのためにワイヤの表面よりもワ
イヤの中心部の伸びの量のほうが少なくなる。この伸び
のメカニズムから引き起こされる応力の相違が、ワイヤ
の表面に長手方向の圧縮応力と、その中心部に長手方向
の引張り応力を生じさせる。引張り応力が材料の破壊応
力を超えると、中心破断として知られる空隙（ｖｏｉ
ｄ）がワイヤの中心部に起る。中心破断の現象は各工程
での形状を規制することによって防がれる。つまり、ダ
イスの角度とワイヤの断面積の縮減割合は、添付の図３
に示す“中心破断域”を避けて選ばれる。中心破断域
が、ワイヤの断面を通じて非均一な変形が予想されるよ
うなダイスの形状を規定している。中心破断域を限定す
るダイスの形状が必ずしも常に中心破断を起こすわけで
はない。しかし、これらの形状は、常にワイヤ中心に長
手方向の引張り応力とワイヤの表面に長手方向の圧縮応
力を起し、それは後に続く線引き工程の間もしくは引っ
張られるワイヤがねじりの負荷をかけられときに、空隙
や割れ目を起こす原因となる。
ン等による“湿式ワイヤ線引き機械による細いワイヤの
線引き”（ＤＲＡＷＩＮＧ ＦＩＮＥ ＷＩＲＥ ＯＮ
ＷＥＴ ＷＩＲＥＤＲＡＷＩＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥ
Ｓ）、ワイヤ ジャーナル インターナショナル１９８
８年８月号の記事で論じられている。ワイヤがダイスを
通ってその断面積が縮減して線引きされると、ワイヤの
外側の繊維はより速く、ワイヤの中心部の速度よりも高
速状態で流れ動いて、そのためにワイヤの表面よりもワ
イヤの中心部の伸びの量のほうが少なくなる。この伸び
のメカニズムから引き起こされる応力の相違が、ワイヤ
の表面に長手方向の圧縮応力と、その中心部に長手方向
の引張り応力を生じさせる。引張り応力が材料の破壊応
力を超えると、中心破断として知られる空隙（ｖｏｉ
ｄ）がワイヤの中心部に起る。中心破断の現象は各工程
での形状を規制することによって防がれる。つまり、ダ
イスの角度とワイヤの断面積の縮減割合は、添付の図３
に示す“中心破断域”を避けて選ばれる。中心破断域
が、ワイヤの断面を通じて非均一な変形が予想されるよ
うなダイスの形状を規定している。中心破断域を限定す
るダイスの形状が必ずしも常に中心破断を起こすわけで
はない。しかし、これらの形状は、常にワイヤ中心に長
手方向の引張り応力とワイヤの表面に長手方向の圧縮応
力を起し、それは後に続く線引き工程の間もしくは引っ
張られるワイヤがねじりの負荷をかけられときに、空隙
や割れ目を起こす原因となる。
【０００４】線引き工程によってワイヤに引き起こされ
るひずみは、ワイヤの引張強度を増加させる。この増加
はワイヤ線引き機械の線引きの各ダイスで一定であるこ
とが望ましい。中心破断の形態を分析することによっ
て、引張強度の増加が低いままであるときには、破断が
より起りやすいことがわかる。それ故ワイヤは、中心破
断域を避けるような形態を有する多くのダイスを通して
引っ張られる。線引きにおいてダイスの数を減らすこと
は、各ダイスにおいてより高い面積の縮減率を招く結果
となる。これは次々に熱の発生とダイスの消耗を招くこ
とになる。この問題を未然に防ぐために、ワイヤ線引き
製造業ではワイヤ線引き製品の品質の改善を繰返し試み
ている。それ故、現在進められている研究が、かかる高
抗張力ワイヤの経済的な製造についての工程および／ま
たは設備の設計の改良のために続けられている。
るひずみは、ワイヤの引張強度を増加させる。この増加
はワイヤ線引き機械の線引きの各ダイスで一定であるこ
とが望ましい。中心破断の形態を分析することによっ
て、引張強度の増加が低いままであるときには、破断が
より起りやすいことがわかる。それ故ワイヤは、中心破
断域を避けるような形態を有する多くのダイスを通して
引っ張られる。線引きにおいてダイスの数を減らすこと
は、各ダイスにおいてより高い面積の縮減率を招く結果
となる。これは次々に熱の発生とダイスの消耗を招くこ
とになる。この問題を未然に防ぐために、ワイヤ線引き
製造業ではワイヤ線引き製品の品質の改善を繰返し試み
ている。それ故、現在進められている研究が、かかる高
抗張力ワイヤの経済的な製造についての工程および／ま
たは設備の設計の改良のために続けられている。
【０００５】典型的なワイヤ線引き機械は、１９ないし
２１個のダイスを通して引っ張るように設計されてい
る。例えば、ツィンマーマン等の論文は、１．１mmの直
径のワイヤを０．２２mmの直径まで、それぞれ１２度の
挟角を持つ１９個のダイスを通して線引きするデータを
評価している。各工程での縮減率は約１６％である。こ
の縮減率は図３のグラフに示す中心破断域のカーブのち
ょうど下であった。一見して、ダイスでのワイヤの面積
の縮減率が増すことは、製造速度を増加し、望ましいサ
イズにワイヤを線引きするために必要とするダイスの数
を減少させる。縮減率の増加は中心破断域の影響を減ら
すので、特に有利である。しかしながら熱の発生を増加
させダイスの消耗を増すという別の要素が、ダイスの挟
角による面積の縮減率を増加させるという選択を妨げ
る。反対に、後者の課題に打ち勝ち、かつ製造過程の経
済性の改善のための著しい面積の縮減は、高い確率で中
心破断をもたらすことになる。
２１個のダイスを通して引っ張るように設計されてい
る。例えば、ツィンマーマン等の論文は、１．１mmの直
径のワイヤを０．２２mmの直径まで、それぞれ１２度の
挟角を持つ１９個のダイスを通して線引きするデータを
評価している。各工程での縮減率は約１６％である。こ
の縮減率は図３のグラフに示す中心破断域のカーブのち
ょうど下であった。一見して、ダイスでのワイヤの面積
の縮減率が増すことは、製造速度を増加し、望ましいサ
イズにワイヤを線引きするために必要とするダイスの数
を減少させる。縮減率の増加は中心破断域の影響を減ら
すので、特に有利である。しかしながら熱の発生を増加
させダイスの消耗を増すという別の要素が、ダイスの挟
角による面積の縮減率を増加させるという選択を妨げ
る。反対に、後者の課題に打ち勝ち、かつ製造過程の経
済性の改善のための著しい面積の縮減は、高い確率で中
心破断をもたらすことになる。
【０００６】高張力のスチールワイヤの延性は、多数の
ワイヤを１つの多素線ストランドにより合わせる製造工
程の間に、ワイヤが塑性変形を受ける場合には特に重要
である。破断に至るまでのねじりの最小回数を示すねじ
り試験は、ワイヤの延性試験の通常の方法である。最大
の延性はゲージ長さに沿って一様なねじりがある時に起
こり、最終的破断はワイヤ軸に真っ直ぐに横断する。ひ
ずみの局部化と層間剥離（長手方向の裂け）は、延性の
低下の質的な指標、つまり僅かなねじり回数で破断に至
ることを示している。ブラウンリグ等による論文“線引
きされた硬質共析晶スチールワイヤの層間剥離”（ＤＥ
ＬＡＭＩＮＡＴＩＯＮ ＯＦ ＨＡＲＤＤＲＡＷＮ Ｅ
ＵＴＥＣＴＯＩＤ ＳＴＥＥＬ ＷＩＲＥＳ）、アドバ
ンスイズ イン フラクチャー リサーチ（フラクチャ
ー８４）、第２巻、パーガモンプレス リミテッド、１
９８４年１２月においては、ひずみ時効が層間剥離の第
一の原因であると述べている。動的ひずみ時効（ＤＳ
Ａ）は、各ダイスにおけるより大きい縮減率、線引き速
度の増加もしくはより大きな全縮減率による線引きの間
に、ワイヤ温度が上昇するにつれて起こる。動的ひずみ
時効は、その面積の縮減率に比例する抗張力の増加と引
張り延性の低下を招く。ダイスにおいての面積の縮減率
を減らすことによって動的ひずみ時効を減らすことが、
延性の増加を提供するとは思われない。前記の引用した
ツィンマーマン等の文献では、こうした手段が中心破断
をもたらすことを指摘している。
ワイヤを１つの多素線ストランドにより合わせる製造工
程の間に、ワイヤが塑性変形を受ける場合には特に重要
である。破断に至るまでのねじりの最小回数を示すねじ
り試験は、ワイヤの延性試験の通常の方法である。最大
の延性はゲージ長さに沿って一様なねじりがある時に起
こり、最終的破断はワイヤ軸に真っ直ぐに横断する。ひ
ずみの局部化と層間剥離（長手方向の裂け）は、延性の
低下の質的な指標、つまり僅かなねじり回数で破断に至
ることを示している。ブラウンリグ等による論文“線引
きされた硬質共析晶スチールワイヤの層間剥離”（ＤＥ
ＬＡＭＩＮＡＴＩＯＮ ＯＦ ＨＡＲＤＤＲＡＷＮ Ｅ
ＵＴＥＣＴＯＩＤ ＳＴＥＥＬ ＷＩＲＥＳ）、アドバ
ンスイズ イン フラクチャー リサーチ（フラクチャ
ー８４）、第２巻、パーガモンプレス リミテッド、１
９８４年１２月においては、ひずみ時効が層間剥離の第
一の原因であると述べている。動的ひずみ時効（ＤＳ
Ａ）は、各ダイスにおけるより大きい縮減率、線引き速
度の増加もしくはより大きな全縮減率による線引きの間
に、ワイヤ温度が上昇するにつれて起こる。動的ひずみ
時効は、その面積の縮減率に比例する抗張力の増加と引
張り延性の低下を招く。ダイスにおいての面積の縮減率
を減らすことによって動的ひずみ時効を減らすことが、
延性の増加を提供するとは思われない。前記の引用した
ツィンマーマン等の文献では、こうした手段が中心破断
をもたらすことを指摘している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】より高いねじり延性を
持つ高抗張力スチールワイヤを線引きする方法と装置を
提供することが望まれている。
持つ高抗張力スチールワイヤを線引きする方法と装置を
提供することが望まれている。
【０００８】本発明の利点は、一つあるいは多くの制約
や前記の従来の装置の欠点を取り除いたスチールワイヤ
の線引き装置と方法を提供ことである。
や前記の従来の装置の欠点を取り除いたスチールワイヤ
の線引き装置と方法を提供ことである。
【０００９】本発明のさらなる利点は、より高いねじり
延性を持つ高抗張力スチールワイヤを製造する線引き方
法と装置を提供することである。
延性を持つ高抗張力スチールワイヤを製造する線引き方
法と装置を提供することである。
【００１０】本発明のなお一層の利点は、相対的に廉価
な方法と装置によって、より高いねじり延性を持つ高抗
張力スチールワイヤを製造することである。
な方法と装置によって、より高いねじり延性を持つ高抗
張力スチールワイヤを製造することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、複数の
ダイスとワイヤ線引き機械に交互に配設された引張りキ
ャプスタンを通して、スチールワイヤを線引きする方法
と装置が提供されている。ワイヤの断面積は標準的に
は、最終の２個のダイス以外は、すべてのダイスで約１
５％ないし約１８％の縮減率で縮減される。最終の２個
のダイスでのワイヤの断面積は、２個合わせた縮減率が
１個の標準ダイスの縮減率とほぼ同じ量で縮減される。
最終のダイスに直近のダイスでの縮減率は、標準ダイス
の標準的な縮減率の約１０％ないし約９０％であり、そ
の残量は最終ダイスで縮減される。同様に本発明に従え
ば、スチールワイヤは複数の標準ダイスを通って線引き
され、最終のダイスに直近のダイスでの縮減率は、最終
ダイスに残量を縮減するそれ以前のダイスでの標準的な
縮減率の約３０％ないし約７０％が好ましい。最も好ま
しくは、最終のダイスに直近のダイスでの縮減率が標準
的な縮減率の約５５％であり、かつ最終ダイスで残量を
縮減することである。
ダイスとワイヤ線引き機械に交互に配設された引張りキ
ャプスタンを通して、スチールワイヤを線引きする方法
と装置が提供されている。ワイヤの断面積は標準的に
は、最終の２個のダイス以外は、すべてのダイスで約１
５％ないし約１８％の縮減率で縮減される。最終の２個
のダイスでのワイヤの断面積は、２個合わせた縮減率が
１個の標準ダイスの縮減率とほぼ同じ量で縮減される。
最終のダイスに直近のダイスでの縮減率は、標準ダイス
の標準的な縮減率の約１０％ないし約９０％であり、そ
の残量は最終ダイスで縮減される。同様に本発明に従え
ば、スチールワイヤは複数の標準ダイスを通って線引き
され、最終のダイスに直近のダイスでの縮減率は、最終
ダイスに残量を縮減するそれ以前のダイスでの標準的な
縮減率の約３０％ないし約７０％が好ましい。最も好ま
しくは、最終のダイスに直近のダイスでの縮減率が標準
的な縮減率の約５５％であり、かつ最終ダイスで残量を
縮減することである。
【００１２】本発明の別の態様に従えば、ワイヤは約１
５．５％の標準的な縮減率により、複数の標準ダイスの
各々で縮減する。複数の標準ダイスと終りの２個のダイ
スの両方共、約１２度のダイス角を有している。
５．５％の標準的な縮減率により、複数の標準ダイスの
各々で縮減する。複数の標準ダイスと終りの２個のダイ
スの両方共、約１２度のダイス角を有している。
【００１３】本発明に従えば、より高いねじり延性を持
つ高抗張力スチールワイヤの製造のための線引き方法が
開示されている。その方法は、ワイヤ線引き機に配設さ
れた複数のダイスを通してワイヤ線引きする工程を含
み、複数のダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一
定の縮減率によってワイヤの断面を縮減し、そして前記
ワイヤ線引き機の最終ダイスと最終のダイスに直近のダ
イスで、前記一定の縮減率と同等量の合計縮減率によっ
てワイヤを縮減し、そこでは最終のダイスに直近のダイ
スでの縮減率が一定の縮減率の約１０％ないし約９０％
の間にあり、縮減率の残りが最終のダイスで行われる。
つ高抗張力スチールワイヤの製造のための線引き方法が
開示されている。その方法は、ワイヤ線引き機に配設さ
れた複数のダイスを通してワイヤ線引きする工程を含
み、複数のダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一
定の縮減率によってワイヤの断面を縮減し、そして前記
ワイヤ線引き機の最終ダイスと最終のダイスに直近のダ
イスで、前記一定の縮減率と同等量の合計縮減率によっ
てワイヤを縮減し、そこでは最終のダイスに直近のダイ
スでの縮減率が一定の縮減率の約１０％ないし約９０％
の間にあり、縮減率の残りが最終のダイスで行われる。
【００１４】さらに本発明に従えば、より高いねじり延
性を持つ高抗張力スチールワイヤの製造のための線引き
用装置は、ワイヤ線引き機に配設された複数のダイスを
含み、前記複数のダイスは約１５％ないし約１８％の一
定の縮減率によってワイヤの断面を縮減し、そして一定
の縮減率と実質的に同等の合計の縮減率によってワイヤ
の断面を縮減する前記ワイヤ線引き機の最終のダイスに
直近のダイスおよび最終ダイスと、一定の縮減率の約１
０％ないし約９０％の縮減率によって、ワイヤ断面を縮
減する前記最終のダイスに直近のダイスと、断面の残り
が縮減される前記最終ダイスとを有している。
性を持つ高抗張力スチールワイヤの製造のための線引き
用装置は、ワイヤ線引き機に配設された複数のダイスを
含み、前記複数のダイスは約１５％ないし約１８％の一
定の縮減率によってワイヤの断面を縮減し、そして一定
の縮減率と実質的に同等の合計の縮減率によってワイヤ
の断面を縮減する前記ワイヤ線引き機の最終のダイスに
直近のダイスおよび最終ダイスと、一定の縮減率の約１
０％ないし約９０％の縮減率によって、ワイヤ断面を縮
減する前記最終のダイスに直近のダイスと、断面の残り
が縮減される前記最終ダイスとを有している。
【００１５】同様に本発明に従えば、本スチールワイヤ
線引き方法よって形成された、より高いねじり延性を持
つ高抗張力スチールワイヤの製品は、ワイヤ線引き機に
配設された複数のダイスを通したワイヤ線引きと、複数
のダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一定の縮減
率によるワイヤの断面の縮減と、そして前記ワイヤ線引
き機の最終のダイスに直近のダイスおよび最終ダイス
で、一定の縮減率と実質的に同等の合計の縮減率のワイ
ヤの断面の縮減と、前記最終のダイスに直近のダイスで
一定の縮減率の約１０％ないし約９０％の縮減率のワイ
ヤ断面の縮減と、前記最終ダイスで断面の残りの縮減と
の各工程を含む方法で形成されている。
線引き方法よって形成された、より高いねじり延性を持
つ高抗張力スチールワイヤの製品は、ワイヤ線引き機に
配設された複数のダイスを通したワイヤ線引きと、複数
のダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一定の縮減
率によるワイヤの断面の縮減と、そして前記ワイヤ線引
き機の最終のダイスに直近のダイスおよび最終ダイス
で、一定の縮減率と実質的に同等の合計の縮減率のワイ
ヤの断面の縮減と、前記最終のダイスに直近のダイスで
一定の縮減率の約１０％ないし約９０％の縮減率のワイ
ヤ断面の縮減と、前記最終ダイスで断面の残りの縮減と
の各工程を含む方法で形成されている。
【００１６】本発明の第２の実施態様では、ワイヤ断面
は最終ダイス以外のすべてのダイスで、約１５％ないし
約１８％の縮減率によって標準的に縮減されている。最
終のダイスでのワイヤの縮減は、標準的な縮減率の約１
０％ないし約９０％の間にある。最終ダイスでの縮減率
は標準的な縮減率の約３０％ないし約７０％であること
が好ましく、さらに好ましいのは、最終ダイスでの縮減
率は標準的な縮減率の約５５％である。
は最終ダイス以外のすべてのダイスで、約１５％ないし
約１８％の縮減率によって標準的に縮減されている。最
終のダイスでのワイヤの縮減は、標準的な縮減率の約１
０％ないし約９０％の間にある。最終ダイスでの縮減率
は標準的な縮減率の約３０％ないし約７０％であること
が好ましく、さらに好ましいのは、最終ダイスでの縮減
率は標準的な縮減率の約５５％である。
【００１７】この第２の実施態様に従えば、より高いね
じり延性を持つ高抗張力スチールワイヤの製造のための
スチールワイヤの線引き方法は、ワイヤ線引き機に配設
された複数のダイスを通してのワイヤ線引きと、複数の
ダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一定の縮減率
によるワイヤの断面の縮減と、そして最終ダイスで一定
の縮減率の約１０％ないし約９０％の縮減率によるワイ
ヤ断面の縮減との工程を含んでいる。
じり延性を持つ高抗張力スチールワイヤの製造のための
スチールワイヤの線引き方法は、ワイヤ線引き機に配設
された複数のダイスを通してのワイヤ線引きと、複数の
ダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一定の縮減率
によるワイヤの断面の縮減と、そして最終ダイスで一定
の縮減率の約１０％ないし約９０％の縮減率によるワイ
ヤ断面の縮減との工程を含んでいる。
【００１８】さらにこの第２の実施態様に従えば、より
高いねじり延性を持つ高抗張力スチールワイヤの製造の
ためのスチールワイヤの線引き用装置は、ワイヤ線引き
機に配設された複数のダイスと、約１５％ないし約１８
％の一定の縮減率によってワイヤの断面を縮減する前記
複数のダイスと、そして一定の縮減率の約１０％ないし
約９０％の縮減率により、ワイヤの断面を縮減する最終
ダイスとを有している。
高いねじり延性を持つ高抗張力スチールワイヤの製造の
ためのスチールワイヤの線引き用装置は、ワイヤ線引き
機に配設された複数のダイスと、約１５％ないし約１８
％の一定の縮減率によってワイヤの断面を縮減する前記
複数のダイスと、そして一定の縮減率の約１０％ないし
約９０％の縮減率により、ワイヤの断面を縮減する最終
ダイスとを有している。
【００１９】
【実施例】本発明とその一層の展開を、図に示された好
適な実施例によって、ここに説明する。
適な実施例によって、ここに説明する。
【００２０】図１を参照すると、高抗張力スチールワイ
ヤ１２の製造のためのワイヤ線引き機１０が描かれてい
る。複数のほぼ等しい標準ダイス１４と引っ張りキャプ
スタン１６とが、機械１０に交互に配設されている。本
明細書と請求項に使われる用語“標準ダイス”とは、ワ
イヤの断面積をワイヤ線引き機の引張り中に他のダイス
とほぼ同じ一定量で縮減させる形状を有するダイスを称
している。ワイヤ線引き機１０の最終ダイス１８と１９
でのワイヤ断面の合計縮減率は、最終ダイスより前の各
標準ダイスにおける縮減率にほぼ同じである。線引き機
１０は好ましくは湿式で、スリップする線引き機械であ
り、ダイスは冷却潤滑剤の中に浸されている。
ヤ１２の製造のためのワイヤ線引き機１０が描かれてい
る。複数のほぼ等しい標準ダイス１４と引っ張りキャプ
スタン１６とが、機械１０に交互に配設されている。本
明細書と請求項に使われる用語“標準ダイス”とは、ワ
イヤの断面積をワイヤ線引き機の引張り中に他のダイス
とほぼ同じ一定量で縮減させる形状を有するダイスを称
している。ワイヤ線引き機１０の最終ダイス１８と１９
でのワイヤ断面の合計縮減率は、最終ダイスより前の各
標準ダイスにおける縮減率にほぼ同じである。線引き機
１０は好ましくは湿式で、スリップする線引き機械であ
り、ダイスは冷却潤滑剤の中に浸されている。
【００２１】本明細書と請求項の中で使われるスチール
ワイヤは、真鍮および／または亜鉛めっきされたスチー
ルワイヤもしくはフィラメントである。スチールフィラ
メントは、アルファ真鍮のような非常に薄い真鍮の層を
有し、時にはその上に薄い亜鉛の層を有する真鍮めっき
それ自身か、あるいはコバルトやニッケルが添加された
三元合金の真鍮めっきを有している。用語“スチール”
は、通常は炭素鋼として知られ、また高炭素鋼、普通
鋼、ストレート炭素鋼およびプレーン炭素鋼と呼ばれ
る。こうしたスチールの例としては、アメリカ鉄鋼協会
のグレード１０７０高炭素鋼（ＡＩＳＩ １０７０）が
ある。このようなスチールは主としてその特性を炭素の
存在によっており、他の合金要素は実質的に含まない。
しかしながら、炭素鋼の抗張力は少量の合金要素、通常
１．０％以下の添加によって増強される。これらは“低
合金鋼”と呼ばれる。高いレベルの延性と顕著な耐疲労
性を持つ高抗張力スチールは、米国特許Ｎｏ．４，９６
０，４７３に開示されており、参考までにここに付け加
える。真鍮は銅と亜鉛の合金であって、種々の少量の他
の金属を含むことができる。本発明の中で被覆として使
用されている三元合金は、０．１ないし１０％の鉄を含
む鉄−真鍮合金である。
ワイヤは、真鍮および／または亜鉛めっきされたスチー
ルワイヤもしくはフィラメントである。スチールフィラ
メントは、アルファ真鍮のような非常に薄い真鍮の層を
有し、時にはその上に薄い亜鉛の層を有する真鍮めっき
それ自身か、あるいはコバルトやニッケルが添加された
三元合金の真鍮めっきを有している。用語“スチール”
は、通常は炭素鋼として知られ、また高炭素鋼、普通
鋼、ストレート炭素鋼およびプレーン炭素鋼と呼ばれ
る。こうしたスチールの例としては、アメリカ鉄鋼協会
のグレード１０７０高炭素鋼（ＡＩＳＩ １０７０）が
ある。このようなスチールは主としてその特性を炭素の
存在によっており、他の合金要素は実質的に含まない。
しかしながら、炭素鋼の抗張力は少量の合金要素、通常
１．０％以下の添加によって増強される。これらは“低
合金鋼”と呼ばれる。高いレベルの延性と顕著な耐疲労
性を持つ高抗張力スチールは、米国特許Ｎｏ．４，９６
０，４７３に開示されており、参考までにここに付け加
える。真鍮は銅と亜鉛の合金であって、種々の少量の他
の金属を含むことができる。本発明の中で被覆として使
用されている三元合金は、０．１ないし１０％の鉄を含
む鉄−真鍮合金である。
【００２２】ワイヤ１２は各標準ダイス１４からその引
っ張りキャプスタン１６まで直接通って、次のダイスに
通じる。ワイヤの伸びを補うためにそれぞれが一つ前の
キャプスタンよりも早い速度で回転している次のキャプ
スタンによって、ワイヤはキャプスタン１６の上を越え
て引張られる。直線ドラフトを有する本線引き機械のキ
ャプスタン間のワイヤの断面積の縮減率は実質的に固定
され、すなわち標準値である。このことは引っ張りキャ
プスタンの周囲速度より、引っ張られるワイヤがより低
い速度であることをを保証している。それにより生ずる
実際的な滑りが、ワイヤの全ての部分に緊張を生じさ
せ、かつダイスを通してワイヤを引くためのキャプスタ
ンが、ワイヤにちょうど良い摩擦力を及ぼすことを保証
している。この力が存在しなければ、ワイヤ線引き機械
が過負荷となり、ワイヤ線引き機械の中の次に続く場所
はワイヤにとって大きすぎて、ワイヤに破断を起こすこ
とになる。
っ張りキャプスタン１６まで直接通って、次のダイスに
通じる。ワイヤの伸びを補うためにそれぞれが一つ前の
キャプスタンよりも早い速度で回転している次のキャプ
スタンによって、ワイヤはキャプスタン１６の上を越え
て引張られる。直線ドラフトを有する本線引き機械のキ
ャプスタン間のワイヤの断面積の縮減率は実質的に固定
され、すなわち標準値である。このことは引っ張りキャ
プスタンの周囲速度より、引っ張られるワイヤがより低
い速度であることをを保証している。それにより生ずる
実際的な滑りが、ワイヤの全ての部分に緊張を生じさ
せ、かつダイスを通してワイヤを引くためのキャプスタ
ンが、ワイヤにちょうど良い摩擦力を及ぼすことを保証
している。この力が存在しなければ、ワイヤ線引き機械
が過負荷となり、ワイヤ線引き機械の中の次に続く場所
はワイヤにとって大きすぎて、ワイヤに破断を起こすこ
とになる。
【００２３】図１に示す第１の実施例は、各標準ダイス
１４において約１５％ないし約１８％の一定の縮減率に
よりスチールワイヤを縮減させる。ワイヤの断面積が各
ダイス１４で約１５．５％の一定の縮減をされるのが好
ましい。最終の２個のダイス１８と１９は、最後の２個
のキャプスタンの間に配置されている。本発明の重要な
特徴は、最終の２個のダイス１８と１９でのワイヤ断面
積の合計縮減率が、それより前の標準ダイス一つでの縮
減率とほぼ同じであるということにある。最終のダイス
に直近のダイス１８における縮減率は、前の標準ダイス
１４の一定の縮減率の約１０％ないし約９０％であり、
最終ダイス１９に残りの縮減を行わせることが好まし
い。さらに最終のダイスに直近のダイス１８における縮
減率が一定の縮減率の約３０％ないし約７０％で、最終
ダイス１９に残りの縮減を行わせることがより好まし
い。さらに最終のダイスに直近のダイス１８における縮
減率が一定の縮減率の約５５％で、最終ダイス１９に残
りの縮減を行わせることが最も好ましい。図１は２個の
キャプスタンの間に配置された最終の２個のダイス１８
と１９を示しているが、二つのキャプスタンの間に最終
の２個のダイスの各々を置くことは、標準ダイスを置く
場合と同様に、本発明の範囲内にある。
１４において約１５％ないし約１８％の一定の縮減率に
よりスチールワイヤを縮減させる。ワイヤの断面積が各
ダイス１４で約１５．５％の一定の縮減をされるのが好
ましい。最終の２個のダイス１８と１９は、最後の２個
のキャプスタンの間に配置されている。本発明の重要な
特徴は、最終の２個のダイス１８と１９でのワイヤ断面
積の合計縮減率が、それより前の標準ダイス一つでの縮
減率とほぼ同じであるということにある。最終のダイス
に直近のダイス１８における縮減率は、前の標準ダイス
１４の一定の縮減率の約１０％ないし約９０％であり、
最終ダイス１９に残りの縮減を行わせることが好まし
い。さらに最終のダイスに直近のダイス１８における縮
減率が一定の縮減率の約３０％ないし約７０％で、最終
ダイス１９に残りの縮減を行わせることがより好まし
い。さらに最終のダイスに直近のダイス１８における縮
減率が一定の縮減率の約５５％で、最終ダイス１９に残
りの縮減を行わせることが最も好ましい。図１は２個の
キャプスタンの間に配置された最終の２個のダイス１８
と１９を示しているが、二つのキャプスタンの間に最終
の２個のダイスの各々を置くことは、標準ダイスを置く
場合と同様に、本発明の範囲内にある。
【００２４】図２はダイス角ａ，ベアリング面ｂ、後部
逃げ角ｃと入り口開口直径ｄとを持つ標準ダイス１４を
示している。各標準ダイス１４は約８度ないし約１２度
のダイス角をもっている。しかしながら、特殊な材料や
縮減率に適合させるために、ダイス１４の形状と角度を
変更することは本発明の範囲内にある。
逃げ角ｃと入り口開口直径ｄとを持つ標準ダイス１４を
示している。各標準ダイス１４は約８度ないし約１２度
のダイス角をもっている。しかしながら、特殊な材料や
縮減率に適合させるために、ダイス１４の形状と角度を
変更することは本発明の範囲内にある。
【００２５】最終の２個のダイス１８と１９は、縮減率
以外は標準ダイスと実質的に同等である。最終の２個の
ダイスの各々は、約８度ないし約１６度のダイス角を有
している。このダイス角は約１０度ないし約１４度が好
ましい。最も好ましいダイス角は約１２度である。入り
口開口部ｄとベアリング面ｂの断面積に関連する特殊な
ダイス角度が、ダイスを通過するワイヤの断面積の縮減
率を規定している。
以外は標準ダイスと実質的に同等である。最終の２個の
ダイスの各々は、約８度ないし約１６度のダイス角を有
している。このダイス角は約１０度ないし約１４度が好
ましい。最も好ましいダイス角は約１２度である。入り
口開口部ｄとベアリング面ｂの断面積に関連する特殊な
ダイス角度が、ダイスを通過するワイヤの断面積の縮減
率を規定している。
【００２６】本発明とその利点は、図１に示されたよう
な最終の２個のダイスにおける新竒な縮減率と、従来技
術のワイヤ線引き方法との対比による以下の例から十分
に評価されよう。これらの例は単に実例を示す目的のた
めであり、その発明の範囲あるいはその中に実施されて
いるであろう方法の制限に関するものではない。
な最終の２個のダイスにおける新竒な縮減率と、従来技
術のワイヤ線引き方法との対比による以下の例から十分
に評価されよう。これらの例は単に実例を示す目的のた
めであり、その発明の範囲あるいはその中に実施されて
いるであろう方法の制限に関するものではない。
【００２７】例Ｉ この実験において、初期の直径が２．１００mmの高抗張
力スチールワイヤが、最終の２個のダイス１８と１９を
有しない引っ張り機１０に類似したワイヤ引っ張り機に
おいて、２１個の標準ダイス１４と、交互に配置された
引っ張りキャプスタンを通って線引きされている。ワイ
ヤ１２はダイス１４から直接引っ張りキャプスタン１６
を経由し、それから次ぎのダイス１４に直接向かう。標
準ダイスは１２度のダイス角と６０度の後部逃げ角を有
していた。各標準ダイス１４では、ワイヤの断面は約１
５．５％の一定の縮減率で縮減された。スチールワイヤ
は最終直径が０．３４７mmまで縮減された。各ダイスで
のワイヤ面積と寸法の縮減の割合が表１に示されてい
る。この高抗張力スチールワイヤの結果は不安定であ
り、層間剥離がトルクの低下によって検知されている。
力スチールワイヤが、最終の２個のダイス１８と１９を
有しない引っ張り機１０に類似したワイヤ引っ張り機に
おいて、２１個の標準ダイス１４と、交互に配置された
引っ張りキャプスタンを通って線引きされている。ワイ
ヤ１２はダイス１４から直接引っ張りキャプスタン１６
を経由し、それから次ぎのダイス１４に直接向かう。標
準ダイスは１２度のダイス角と６０度の後部逃げ角を有
していた。各標準ダイス１４では、ワイヤの断面は約１
５．５％の一定の縮減率で縮減された。スチールワイヤ
は最終直径が０．３４７mmまで縮減された。各ダイスで
のワイヤ面積と寸法の縮減の割合が表１に示されてい
る。この高抗張力スチールワイヤの結果は不安定であ
り、層間剥離がトルクの低下によって検知されている。
【００２８】従来技術の方法により製造されたこのワイ
ヤの延性の不足を示すために、線引きされたワイヤがね
じり試験に掛けられた。線引きされた一定の長さのワイ
ヤが両端で固定された。ワイヤの一端は他の端に対して
相対的に回転され、つまり３６０度２４回ねじられた。
図４のグラフに示されているように、ワイヤは最初に約
３回ねじられ、トルクは増加した。それから約３回転の
間にトルクが減少し、長手方向の裂けが発生したことを
示した。裂けたワイヤが継続してねじられるにつれて、
トルクは上下に揺らぎ続けた。約２４回転の後にワイヤ
は完全に破断した。
ヤの延性の不足を示すために、線引きされたワイヤがね
じり試験に掛けられた。線引きされた一定の長さのワイ
ヤが両端で固定された。ワイヤの一端は他の端に対して
相対的に回転され、つまり３６０度２４回ねじられた。
図４のグラフに示されているように、ワイヤは最初に約
３回ねじられ、トルクは増加した。それから約３回転の
間にトルクが減少し、長手方向の裂けが発生したことを
示した。裂けたワイヤが継続してねじられるにつれて、
トルクは上下に揺らぎ続けた。約２４回転の後にワイヤ
は完全に破断した。
【００２９】
【表１】 ダイス番号 寸法（mm） 面積の縮減割合 ──────────────────────────── １ ０．３４７ １４．４ ２ ０．３７５ １６．３ ３ ０．４１０ １５．１ ４ ０．４４５ １５．８ ５ ０．４８５ １６．３ ６ ０．５３０ １６．５ ７ ０．５８０ １５．２ ８ ０．６３０ １５．４ ９ ０．６８５ １６．６ １０ ０．７５０ １５．３ １１ ０．８１５ １６．１ １２ ０．８９０ １５．８ １３ ０．９７０ １５．５ １４ １．０５５ １５．８ １５ １．１５０ １６．０ １６ １．２５５ １５．５ １７ １．３６５ １６．１ １８ １．４９０ １５．４ １９ １．６２０ １６．２ ２０ １．７７０ １５．５ ２１ １．９２５ １６．０ 例II 第２の試験では、前記の従来技術の装置と工程に用いら
れたワイヤと実質的に同等なワイヤ１２が、本発明の新
竒な構造と工程を用いた機械１０を通して引張られた。
機械１０は従来技術の最終の標準ダイス１４が２個のダ
イス１８と１９とに置き代わっていること以外は、従来
技術の機械と実質的に同等であった。これらの結合され
た最終の２個のダイスは、従来技術の装置における１個
の最終ダイスと同じ縮減率を有している。第２の試験に
おいては、最終のダイスに直近のダイス１８は、前の標
準ダイス１４での一定の縮減率の約５５％までスチール
ワイヤの断面積を縮減させた。それから、最後に残った
約４５％の最終の縮減が最終ダイス１９で行われた。従
来技術の例におけると同様に、スチールワイヤは当初
２．１００mmの直径を有し、０．３４７mmの直径まで縮
減された。各ダイスにおけるワイヤの面積と寸法の縮減
割合は表２に示されている。その結果スチールワイヤあ
るいはフィラメントは、そのねじり延性の増加によって
著しく改善された。
れたワイヤと実質的に同等なワイヤ１２が、本発明の新
竒な構造と工程を用いた機械１０を通して引張られた。
機械１０は従来技術の最終の標準ダイス１４が２個のダ
イス１８と１９とに置き代わっていること以外は、従来
技術の機械と実質的に同等であった。これらの結合され
た最終の２個のダイスは、従来技術の装置における１個
の最終ダイスと同じ縮減率を有している。第２の試験に
おいては、最終のダイスに直近のダイス１８は、前の標
準ダイス１４での一定の縮減率の約５５％までスチール
ワイヤの断面積を縮減させた。それから、最後に残った
約４５％の最終の縮減が最終ダイス１９で行われた。従
来技術の例におけると同様に、スチールワイヤは当初
２．１００mmの直径を有し、０．３４７mmの直径まで縮
減された。各ダイスにおけるワイヤの面積と寸法の縮減
割合は表２に示されている。その結果スチールワイヤあ
るいはフィラメントは、そのねじり延性の増加によって
著しく改善された。
【００３０】
【表２】 ダイス番号 寸法（mm） 面積の縮減割合 ──────────────────────────── １ ０．３４７ ６．１ ２ ０．３５８ ８．９ ３ ０．３７５ １６．３ ４ ０．４１０ １５．１ ５ ０．４４５ １５．８ ６ ０．４８５ １６．３ ７ ０．５３０ １６．５ ８ ０．５８０ １５．２ ９ ０．６３０ １５．４ １０ ０．６８５ １６．６ １１ ０．７５０ １５．３ １２ ０．８１５ １６．１ １３ ０．８９０ １５．８ １４ ０．９７０ １５．５ １５ １．０５５ １５．８ １６ １．１５０ １６．０ １７ １．２５５ １５．５ １８ １．３６５ １６．１ １９ １．４９０ １５．４ ２０ １．６２０ １６．２ ２１ １．７７０ １５．５ ２２ １．９２５ １６．０ 図５のグラフは、従来技術で製造されたワイヤで行われ
たと同じ試験に対して、新しい工程と装置によって形成
されたワイヤを調べた平均的な結果を示している。新し
い工程と装置により造られた一定の長さのワイヤがねじ
りをかけられた時に、３６０度６回転の間にトルクが急
激に増加した。その後トルクは破断するまで、即ち約７
６回転されるまで徐々に増加した。本発明の新竒な工程
によって形成された高抗張力スチールワイヤは、従来技
術の方法によって製造されたスチールワイヤと比較し
て、著しく増加したねじり延性を有することを示してい
る。
たと同じ試験に対して、新しい工程と装置によって形成
されたワイヤを調べた平均的な結果を示している。新し
い工程と装置により造られた一定の長さのワイヤがねじ
りをかけられた時に、３６０度６回転の間にトルクが急
激に増加した。その後トルクは破断するまで、即ち約７
６回転されるまで徐々に増加した。本発明の新竒な工程
によって形成された高抗張力スチールワイヤは、従来技
術の方法によって製造されたスチールワイヤと比較し
て、著しく増加したねじり延性を有することを示してい
る。
【００３１】図３に示すような、従来技術に基づく分析
を用いると、最終のダイスに直近のダイス１８で、約１
２度のダイス角で約８．９％まで断面を縮減させること
は、結果として中心破断域内に工程形状が入ることとな
る。この方法で造られたワイヤは、図４に示すようなね
じり破断を受けやすい。同様に、最終ダイス１９におけ
る約１２度のダイス角で約６．１％の縮減率まで断面を
減少させることから、中心破断域内にある工程形状が当
然の結果としてねじり破断になるはずである。本発明の
方法と装置によるスチールワイヤの線引き結果、即ちよ
り高いねじり延性を持つ高抗張力スチールワイヤは、全
く期待し得ないことである。
を用いると、最終のダイスに直近のダイス１８で、約１
２度のダイス角で約８．９％まで断面を縮減させること
は、結果として中心破断域内に工程形状が入ることとな
る。この方法で造られたワイヤは、図４に示すようなね
じり破断を受けやすい。同様に、最終ダイス１９におけ
る約１２度のダイス角で約６．１％の縮減率まで断面を
減少させることから、中心破断域内にある工程形状が当
然の結果としてねじり破断になるはずである。本発明の
方法と装置によるスチールワイヤの線引き結果、即ちよ
り高いねじり延性を持つ高抗張力スチールワイヤは、全
く期待し得ないことである。
【００３２】例III 本発明に従って組み立てたワイヤ線引き機械を使って、
さらに一連の試験を続けた。前記の実験との唯一つのち
がいは、最終のダイスに直近のダイスでの縮減率を標準
ダイスでの一定の縮減率の約３０％と約８０％に変えた
ことである。図６はこれらの試験の平均的結果をグラフ
表示している。最終のダイスに直近のダイスでおよそ３
０％の最終縮減率（標準ダイスでの縮減率と比較して）
で、ワイヤが破断するまで約６５回３６０度のねじりに
耐えた。これは部分亀裂やフィラメントの長さに沿う螺
旋状の亀裂のない通常のねじり破断である。最終のダイ
スに直近のダイスでの最終の縮減率が、前に論じたよう
に約５５％まで（標準ダイスでの縮減率と比較して）増
加すると、フィラメントは通常のねじり破断までほとん
ど７０回３６０度のねじりに耐えることができる。図６
のグラフは、ワイヤが最終のダイスに直近のダイスでま
だ高い最終の縮減率、つまり約８０％にある時に（標準
ダイスでの縮減率と比較して）、通常の引張り切断の前
にねじりの回数が減り始めることを示している。それゆ
え、ねじり延性が従来技術の工程から生ずるねじり延性
とほとんど同等となるのは、最終のダイスに直近のダイ
スにおける一定の縮減率の約９０％の縮減が、ほぼ限界
にあるものと考えられる。図６に示すように、本発明の
第１の実施例に従って製造されたスチールワイヤのねじ
りの結果を、以前に論じた図４に示した従来技術の方法
によって製造された同寸法のワイヤのねじりの結果と比
較することができる。図６において、最終のダイスに直
近のダイスにおける最終の縮減が約３０％ないし約８０
％の間にある時に、破断に至るまでのねじりの回数は約
６０を保っている。これと対照的に図４に示すように、
従来技術の方法によって製造されたワイヤは約６回転の
後剥離が始まった。ここに開示された方法と装置が、改
良されたねじり延性を持つ高抗張力スチールワイヤを形
成することは明らかである。
さらに一連の試験を続けた。前記の実験との唯一つのち
がいは、最終のダイスに直近のダイスでの縮減率を標準
ダイスでの一定の縮減率の約３０％と約８０％に変えた
ことである。図６はこれらの試験の平均的結果をグラフ
表示している。最終のダイスに直近のダイスでおよそ３
０％の最終縮減率（標準ダイスでの縮減率と比較して）
で、ワイヤが破断するまで約６５回３６０度のねじりに
耐えた。これは部分亀裂やフィラメントの長さに沿う螺
旋状の亀裂のない通常のねじり破断である。最終のダイ
スに直近のダイスでの最終の縮減率が、前に論じたよう
に約５５％まで（標準ダイスでの縮減率と比較して）増
加すると、フィラメントは通常のねじり破断までほとん
ど７０回３６０度のねじりに耐えることができる。図６
のグラフは、ワイヤが最終のダイスに直近のダイスでま
だ高い最終の縮減率、つまり約８０％にある時に（標準
ダイスでの縮減率と比較して）、通常の引張り切断の前
にねじりの回数が減り始めることを示している。それゆ
え、ねじり延性が従来技術の工程から生ずるねじり延性
とほとんど同等となるのは、最終のダイスに直近のダイ
スにおける一定の縮減率の約９０％の縮減が、ほぼ限界
にあるものと考えられる。図６に示すように、本発明の
第１の実施例に従って製造されたスチールワイヤのねじ
りの結果を、以前に論じた図４に示した従来技術の方法
によって製造された同寸法のワイヤのねじりの結果と比
較することができる。図６において、最終のダイスに直
近のダイスにおける最終の縮減が約３０％ないし約８０
％の間にある時に、破断に至るまでのねじりの回数は約
６０を保っている。これと対照的に図４に示すように、
従来技術の方法によって製造されたワイヤは約６回転の
後剥離が始まった。ここに開示された方法と装置が、改
良されたねじり延性を持つ高抗張力スチールワイヤを形
成することは明らかである。
【００３３】図７に示すような装置を作動させる装置と
方法を組み合わせた第２の実施例は、より高いねじり延
性を持つ高抗張力スチールワイヤを製造するために効果
があると考えられる。第２の実施例は、最後のダイス２
０を除き、線引きにおける全てのダイスが一定の縮減率
を持つ標準ダイスである第１の実施例と似通っている。
最終ダイス２０でのワイヤの縮減率は、一定の縮減率の
約１０％ないし約９０％の間にある。一定の縮減率の約
３０％ないし約７０％が最終ダイス２０でとられること
が好ましい。最終ダイスで一定の縮減率の約５５％がと
られることが最も好ましい。第２の実施例の装置で製造
されたスチールワイヤは、第１の実施例によって製造さ
れたスチールワイヤよりより高い抗張力とより高いねじ
り延性とを具備すると信じられる。各標準ダイスでの縮
減率は第１の実施例における標準ダイスでの縮減率より
わずか大きい。そしてワイヤの断面積において同じ合計
縮減率を達成するために、第１の実施例におけると同数
の標準ダイスが使われる。本発明は直線ドラフトを組み
入れたワイヤ線引き機械について教示しているが、テー
パードラフトを持つワイヤ線引き機械を代わりに使うこ
とも同様に本発明の表現の中にある。テーパードラフト
の長所は、より少ない数のダイスでワイヤの断面積が縮
減されることである。テーパードラフトによるワイヤの
断面の縮減の大きさは、第一のダイスにおいて、一定の
縮減率よりもより大きくなる。それから各々のダイスで
の縮減率は、終りの幾つかのダイスに至るまで次第に少
なくなる。前述のように、各々のダイスでの縮減の量と
ダイス角度のような工程形状は、図３の中心破断域内に
入るのを避けるために注意深く規制される。
方法を組み合わせた第２の実施例は、より高いねじり延
性を持つ高抗張力スチールワイヤを製造するために効果
があると考えられる。第２の実施例は、最後のダイス２
０を除き、線引きにおける全てのダイスが一定の縮減率
を持つ標準ダイスである第１の実施例と似通っている。
最終ダイス２０でのワイヤの縮減率は、一定の縮減率の
約１０％ないし約９０％の間にある。一定の縮減率の約
３０％ないし約７０％が最終ダイス２０でとられること
が好ましい。最終ダイスで一定の縮減率の約５５％がと
られることが最も好ましい。第２の実施例の装置で製造
されたスチールワイヤは、第１の実施例によって製造さ
れたスチールワイヤよりより高い抗張力とより高いねじ
り延性とを具備すると信じられる。各標準ダイスでの縮
減率は第１の実施例における標準ダイスでの縮減率より
わずか大きい。そしてワイヤの断面積において同じ合計
縮減率を達成するために、第１の実施例におけると同数
の標準ダイスが使われる。本発明は直線ドラフトを組み
入れたワイヤ線引き機械について教示しているが、テー
パードラフトを持つワイヤ線引き機械を代わりに使うこ
とも同様に本発明の表現の中にある。テーパードラフト
の長所は、より少ない数のダイスでワイヤの断面積が縮
減されることである。テーパードラフトによるワイヤの
断面の縮減の大きさは、第一のダイスにおいて、一定の
縮減率よりもより大きくなる。それから各々のダイスで
の縮減率は、終りの幾つかのダイスに至るまで次第に少
なくなる。前述のように、各々のダイスでの縮減の量と
ダイス角度のような工程形状は、図３の中心破断域内に
入るのを避けるために注意深く規制される。
【００３４】以上に明らかにした目的、手段および利点
を満足するより高いねじり延性を有する高抗張力のスチ
ールワイヤを製造するための、金属ワイヤの線引き方法
と装置が、本発明によって提供されることは明らかであ
る。本発明がその実施例の組み合わせで説明されたが、
多くの代案、変更そしてバリエーションは前記の記述の
観点から当業者にとって明らかであろう。従って、添付
の請求項の精神と範囲に該当するこのようなすべての代
案、変更そしてバリエーションを包含することが意図さ
れている。
を満足するより高いねじり延性を有する高抗張力のスチ
ールワイヤを製造するための、金属ワイヤの線引き方法
と装置が、本発明によって提供されることは明らかであ
る。本発明がその実施例の組み合わせで説明されたが、
多くの代案、変更そしてバリエーションは前記の記述の
観点から当業者にとって明らかであろう。従って、添付
の請求項の精神と範囲に該当するこのようなすべての代
案、変更そしてバリエーションを包含することが意図さ
れている。
【図１】本発明による金属ワイヤを線引きするための引
っ張りキャップスタンとダイスの概略図である。
っ張りキャップスタンとダイスの概略図である。
【図２】本発明による標準ダイスの拡大側面図である。
【図３】面積の縮減率対ダイス挟角の関数としての安全
域と中心破断域を示すグラフである。
域と中心破断域を示すグラフである。
【図４】従来技術による高抗張力スチールワイヤのトル
ク対ねじりの関数としてのワイヤの長手方向の剥離を示
すグラフである。
ク対ねじりの関数としてのワイヤの長手方向の剥離を示
すグラフである。
【図５】本発明によって製造された高抗張力スチールワ
イヤのトルク対ねじりの関数としてのワイヤの長手方向
の剥離を示すグラフである。
イヤのトルク対ねじりの関数としてのワイヤの長手方向
の剥離を示すグラフである。
【図６】最終のダイスに直近のダイスにおける最終の縮
減率対破断に至るねじり回数の関数としてのねじり延性
を示すグラフである。
減率対破断に至るねじり回数の関数としてのねじり延性
を示すグラフである。
【図７】最終ダイスが、それ以前の１個の標準ダイスの
縮減率より実質的に少ない量を縮減させる本発明の第２
の実施例の概略説明図である。
縮減率より実質的に少ない量を縮減させる本発明の第２
の実施例の概略説明図である。
１０ 線引き機 １２ スチールワイヤ １４ 標準ダイス １６ 引張りキャプスタン １８ 最終のダイスに直近のダイス １９ 最終のダイス ２０ 最終のダイス ａ ダイス挟角／ダイス角 ｂ ベアリング面 ｃ 後部逃げ角 ｄ 入り口開口直径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック エドワード ジョセフ アメリカ合衆国 44310 オハイオ州 ア クロン カーペンター ストリート 906 (72)発明者 ドング クワング キム アメリカ合衆国 44333 オハイオ州 ア クロン ビッグ スプルース ドライブ 4194 (72)発明者 ファーレル ブルース ヘルファー アメリカ合衆国 44303 オハイオ州 ア クロン パリセイズ ドライブ 453
Claims (20)
- 【請求項１】 より高いねじり延性を持つ高抗張力スチ
ールワイヤを製造するためのスチールワイヤの線引き方
法であって、 ａ．ワイヤ線引き機に配設された複数のダイスを通して
線引きし、 ｂ．複数のダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一
定の縮減率でワイヤの断面積を縮減し、 ｃ．前記ワイヤ線引き機の最終のダイスと最終のダイス
に直近のダイスとで、前記一定の縮減率と同等量の全縮
減率だけワイヤを縮減し、その中で最終のダイスに直近
のダイスでの縮減率が、一定の縮減率の約１０％ないし
約９０％の間にあり、かつ縮減率の残りが最終のダイス
で行われる、 各工程を含むスチールワイヤの線引き方法。 - 【請求項２】 最終のダイスに直近のダイスでの縮減の
工程は、前記一定の縮減率の約３０％ないし約７０％が
好ましく、かつ縮減率の残りが最終のダイスで行われる
請求項１に記載の金属ワイヤの線引き方法。 - 【請求項３】 最終のダイスに直近のダイスでの縮減の
工程は、前記一定の縮減率の約５５％が好ましく、かつ
縮減率の残りが最終のダイスで行われる請求項２に記載
の金属ワイヤの線引き方法。 - 【請求項４】 複数のダイスでの、一定の縮減率による
ワイヤの断面積の縮減の工程が、約１５．５％の一定の
縮減率によることが好ましい請求項１に記載の金属ワイ
ヤの線引き方法。 - 【請求項５】 より高いねじり延性を持つ高抗張力スチ
ールワイヤを製造するためのスチールワイヤの線引き装
置であって、 ａ．ワイヤ線引き機に配設された複数のダイスと、 ｂ．各々が約１５％ないし約１８％の一定の縮減率でワ
イヤの断面積を縮減させる前記複数のダイスと、 ｃ．前記一定の縮減率とほぼ同等量の全縮減率だけワイ
ヤの断面積を縮減し、前記最終のダイスに直近のダイス
での縮減率が、一定の縮減率の約１０％ないし約９０％
であって、かつ断面積の残りを最終のダイスが縮減す
る、前記ワイヤ線引き機における最終のダイスに直近の
ダイスおよび最終のダイスと、 を含むスチールワイヤの線引き装置。 - 【請求項６】 一定の縮減率の約３０％ないし約７０％
までワイヤの断面積を縮減する、最終のダイスに直近の
ダイスを有する請求項５に記載の金属ワイヤの線引き装
置。 - 【請求項７】 一定の縮減率の約５５％までワイヤの断
面積を縮減する、最終のダイスに直近のダイスを有する
請求項６に記載の金属ワイヤの線引き装置。 - 【請求項８】 各々が約１５．５％の一定の縮減率によ
りワイヤの断面積を縮減する、前記複数のダイスを有す
る請求項７に記載の金属ワイヤの線引き装置。 - 【請求項９】 スチールワイヤの線引き方法によって形
成されるより高いねじり延性を持つ高抗張力スチールワ
イヤの製品であって、 ａ．ワイヤ線引き機に配設された複数のダイスを通して
線引きし、 ｂ．複数のダイスの各々で約１５％ないし約１８％の一
定の縮減率でワイヤの断面積を縮減し、 ｃ．前記ワイヤ線引き機の最後のダイスに直近のダイス
と最終のダイスとで、前記一定の縮減率とほぼ同等量の
全縮減率だけワイヤの断面積を縮減し、最終のダイスに
直近のダイスでの縮減率が、一定の縮減率の約１０％な
いし約９０％であって、かつ断面積の残りを最終のダイ
スが縮減する、各工程を含んで製造される、より高いね
じり延性を有するワイヤの製品。 - 【請求項１０】 最終のダイスに直近のダイスでの縮減
の工程が、一定の縮減率の約３０％ないし約７０％を好
適とする請求項９に記載のワイヤの製品。 - 【請求項１１】 最終のダイスに直近のダイスでの縮減
の工程が、一定の縮減率の約５５％を好適とする請求項
１０に記載のワイヤの製品。 - 【請求項１２】 標準のダイスでの一定の縮減率による
ワイヤの断面積の縮減の工程が、約１５．５％の一定の
縮減率によることを好適とする請求項９に記載のワイヤ
の製品。 - 【請求項１３】 より高いねじり延性を持つ高抗張力ス
チールワイヤを製造するためのスチールワイヤの線引き
方法であって、 ａ．ワイヤ線引き機に配設された複数のダイスを通して
線引きし、 ｂ．各々のダイスで約１５％ないし約１８％の一定の縮
減率でワイヤの断面積を縮減し、 ｃ．最終のダイスで一定の縮減率の約１０％ないし約９
０％の縮減率だけワイヤの断面積を縮減する、 各工程を含むスチールワイヤの線引き方法。 - 【請求項１４】 最終のダイスでのワイヤの縮減の工程
が、一定の縮減率の約３０％ないし約７０％を好適とす
る請求項１３に記載の金属ワイヤの線引き方法。 - 【請求項１５】 最終のダイスでのワイヤの縮減の工程
が、一定の縮減率の約５５％を好適とする請求項１４に
記載の金属ワイヤの線引き方法。 - 【請求項１６】 複数のダイスにおける一定の縮減率に
よるワイヤの断面積の縮減の工程が、約１５．５％の一
定の縮減率によることを好適とする請求項１３に記載の
金属ワイヤの線引き方法。 - 【請求項１７】 より高いねじり延性を持つ高抗張力ス
チールワイヤを製造するためのスチールワイヤの線引き
装置であって、 ａ．ワイヤ線引き機に配設された複数のダイスと、 ｂ．各々が約１５％ないし約１８％の一定の縮減率でワ
イヤの断面積を縮減させる前記複数のダイスと、 ｃ．一定の縮減率の約１０％ないし約９０％の縮減率で
ワイヤの断面積を縮減させる最終のダイスと、 を含むスチールワイヤの線引き装置。 - 【請求項１８】 一定の縮減率の約３０％ないし約７０
％までワイヤの断面積を縮減する、最終のダイスを有す
る請求項１７に記載のスチールワイヤの線引き装置。 - 【請求項１９】 一定の縮減率の約５５％までワイヤの
断面積を縮減する、最終のダイス有する請求項１８に記
載のスチールワイヤの線引き装置。 - 【請求項２０】 各々のダイスが約１５．５％の一定の
縮減率でワイヤの断面積を縮減する、前記複数のダイス
有する請求項１７に記載のスチールワイヤの線引き装
置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US776/948 | 1991-10-15 | ||
| US07/776,948 US5189897A (en) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Method and apparatus for wire drawing |
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|---|---|
| JPH05200428A true JPH05200428A (ja) | 1993-08-10 |
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|---|---|---|---|
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- 1992-10-08 BR BR929203927A patent/BR9203927A/pt not_active IP Right Cessation
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- 1992-10-08 ES ES92117155T patent/ES2087393T3/es not_active Expired - Lifetime
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