JPH0744453U - 金属の伸線または引抜き用ダイスの冷却機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属の伸線または引抜き用ダイスの熱疲労に
よる亀裂および過度の摩耗、偏摩耗、焼付の発生を防止
し、ダイスの寿命延長を図る冷却機構を提供すること。 【構成】 ダイスが嵌合する凹陥部を設けたダイスケー
スを熱伝導性の良好な材料で構成するとともに、このダ
イスケースの底部の前記ダイスと接触しない部分に、冷
却液が循環する冷却液循環路を穿設した金属の伸線また
は引抜き用ダイスの冷却機構 【効果】 金属の伸線を極めて効率的に行うことが出
来、しかもその機構も簡単であり、また、ダイスの温度
の極端な上昇を防止することが出来ることにより、ダイ
スの熱疲労による亀裂および過度の摩耗、偏摩耗、焼付
の発生を防止し、ダイスの寿命延長を図ることが出来
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、線材，棒鋼，形鋼その他の金属の伸線または引抜き用ダイ スの冷却機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

線材の外径を所定の寸法に調製するために、従来からダイスが使用されている が、線材がダイス穴を通過して伸線される際に、ダイスと線材との間に摩擦を生 じる。そこで、従来から粉末潤滑剤あるいは液体潤滑剤等を使用してダイスと線 材との間の摩擦を減少させることが行われている。 また，線材がダイス穴を通過して伸線される際に、ダイスと線材との間に摩擦 熱が発生する。この熱の発生は、線材の引抜き速度が大きい場合あるいは線材の 横断面の減少が大きい場合等に特に顕著である。（図５は伸線における各ダイス の入口側および出口側における線材の温度を示す実験例の一つである）。その結 果ダイス穴の表面は、熱による材質、特に硬度の変化、焼付、あるいは熱疲労に よる亀裂の発生等々種々の問題を生じる。そこで従来から、図４に示すようにダ イスを冷却液中に浸漬してダイスを冷却することが行われている。

【０００３】 しかしながら、この方法はダイスを冷却する冷却液が、ある時間ダイスの周囲 に滞留した後、排出されるように構成されているので、伸線作業が進行するにつ れて冷却液の温度が次第に上昇してしまう場合もあり、冷却効果は必ずしも十分 ではない。 また、線材を粉末潤滑剤中を通過させた後ダイスを通過させて伸線する所謂乾 式潤滑伸線法においては，ダイス交換時その他、粉末潤滑剤と冷却水が接触する 機会が多く、このような方法は必ずしも適当とは云えない。

【０００４】 そこで、線材あるいはダイスの冷却を効果的に行うため特開昭４９−１０３８ ６８号公報所載の発明や、粉末潤滑剤への冷却水の混入を防止することを目的と した特開昭５０−１２６５５７号公報所載の発明が提案されているが、これらの 方法は、シールにパッキングを使用する等必ずしも完全ではない。 一方、特表昭５６−５００２４５号公報には、線材、棒材、管材等の引抜きに 際し、引抜工具を冷却することが開示されている。しかしながら、この出願にお ける引抜工具の冷却手段も前記特開昭５０−１２６５５７号公報のものと同様シ ールにパッキングを使用する等、上記のような欠点を完全に排除するものとは云 えない。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記のような従来技術における問題点を解決したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案は、ダイス１が嵌合する凹陥部６を設けたダイスケース４を 熱伝導性の良好な材料で構成するとともに、該ダイスケース４の底部の前記ダイ ス１と接触しない部分に、冷却液が循環する冷却液循環路５を穿設したことを特 徴とする線材用ダイス冷却機構に関するものであり、あるいはダイス１に冷却液 循環路５を穿設したことを特徴とするものであり、また冷却液が循環する冷却液 循環路５が、閉鎖回路であることを特徴とする金属の伸線または引抜き用ダイス の冷却機構に関するものである。

【０００７】

【作用】

以下、図面により本考案の要旨を、金属の伸線作業の場合を例に詳細に説明す る。 図１は、本考案の一例を示す縦断側面図、図２は同じく斜面図で、例えば銅等 の熱伝導性の良好な材料でダイスケース４を構成し、その一側にダイス１が嵌合 する凹陥部６を設けてある。さらに該ダイスケース４の底部のダイス１と接触し ない部分には、冷却液が循環する冷却液循環路５を穿設してある。なお、７は冷 却液の供給口、８は排出口である。また、２はダイス穴、３はダイス穴の表面を 被覆した硬質材料である。図３は本考案の他の実例を示す縦断側面図で、ダイス １自体に冷却液が循環する冷却液循環路５を穿設した場合を示すものである。

【０００８】 なお、図３は従来技術の例を示すもので、９は線材、１０はダイスケースで、 仕切りにより、ダイス１収容部１２と、粉末潤滑剤収容部１１とに分離されてお り、ダイス１収容部１２には供給口１４から冷却液１８が供給され、排出口１５ から排出されるように構成されている。従ってダイス１は冷却液１８に完全に浸 漬される。１６および１７はホース、１３は線材導入部、１９は粉末潤滑剤収容 部１１に充填した粉末潤滑剤である。

【０００９】 本考案は、上記のように構成してあるので、図１および図２に示す第一の実施 例の場合、線材の伸線に際し、供給口７を介して冷却液循環路５に水等の冷液を 供給し、ダイスケース４内を循環させた後排出口８から排出させることにより、 ダイスケース４は冷却され、それに伴って該ダイスケース４の凹陥部６に嵌合収 容されているダイス１もその側面および底面が冷却される。従って伸線に際して 、線材とダイス穴表面との間に生じた摩擦熱はダイス１の表面からダイスケース ４に伝達され、さらに冷却液により外部に移送されるのでダイスの温度の上昇程 度は著しく軽減される。

【００１０】 また、図５に示す第二の実施例の場合、線材の伸線に際し、供給口を介して冷 却液循環路５に水等の冷液を供給し、ダイス１内を循環させた後排出口８から排 出させることにより、該ダイス１は内部から冷却される。従って伸線に際して線 材とダイス穴表面との間に生じた摩擦熱はダイス１の内部を循環する冷却液によ り外部に移送されるのでダイスの温度の上昇程度は著しく軽減される。 しかも、この際本考案においては、冷却液の循環路はダイスケース４あるいは ダイス１内で完全な閉鎖回路となっており、線材とは全く接触しないので、冷却 液と粉末潤滑剤とが混合する恐れは全くない。 なお，本考案に使用する熱伝導性の良好な材料の実例として、銅、アルミニウ ム、真鍮等が挙げられる。

【００１１】

【実施例】

本考案機構を使用して下記の諸元により鋼線の伸線を行ったところ、４４５ト ンの伸線を行うことができた。 しかもこのとき、摩耗も少く、かつ偏摩耗、焼付もみられなかった。 材質 ＳＳ−４００ 伸線前の線径 ９ｍｍ 伸線後の線径 ６．２６ｍｍ 引抜速度 １５０ｍ／分 これに対し、図３の手段により、上記と同様の諸元により鋼線の伸線を行った ところ８０トンで摩耗により、寸法が所定の値より大きくなり、かつ偏摩耗も発 生していた。しかも、このとき、ダイス穴の表面には、偏摩耗の他，焼付もみら れた。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、線材の伸線を極めて効率的に行うことができ るのみならず、その機構も頗る簡単であり、しかも冷却機構も完全な閉鎖回路で あり、パッキング等を全く必要としないので、例えば特開昭５０−１２６５５７ 号公報所載の発明を始め、その他の従来技術における問題点を全く解消すること ができる。 さらには、冷却液はダイスケース内あるいはダイス内を循環すると、直ちに外 部に排出され、図３に示す従来技術におけるようにダイス収容部に滞留しないの で、ダイスケースあるいはダイスの温度は常に低温に保持され、従ってダイスの 温度の極端な上昇を防止することができ、その結果ダイス穴表面の熱疲労による 亀裂は勿論のこと、過度の摩耗、偏摩耗、焼付の発生を防止することができ、ダ イスの寿命の増大を図ることができる等々、実用上の効果は極めて大である。 なお、上記の説明は、線材の伸線の場合を例にして行ったが、形鋼、棒鋼、そ の他の引抜きの場合も、線材の場合と全く同様の作用が行われ、かつ全く同様の 効果が得られることは勿論である。

【提出日】平成４年９月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 なお、図４は従来技術の例を示すもので、９は線材、１０はダイスケースで、 仕切りにより、ダイス１収容部１２と、粉末潤滑剤収容部１１とに分離されてお り、ダイス１収容部１２には供給口１４から冷却液１８が供給され、排出口１５ から排出されるように構成されている。従ってダイス１は冷却液１８に完全に浸 漬される。１６および１７はホース、１３は線材導入部、１９は粉末潤滑剤収容 部１１に充填した粉末潤滑剤である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 また、図３に示す第二の実施例の場合、線材の伸線に際し、供給口を介して冷 却液循環路５に水等の冷液を供給し、ダイス１内を循環させた後排出口８から排 出させることにより、該ダイス１は内部から冷却される。従って伸線に際して線 材とダイス穴表面との間に生じた摩擦熱はダイス１の内部を循環する冷却液によ り外部に移送されるのでダイスの温度の上昇程度は著しく軽減される。 しかも、この際本考案においては、冷却液の循環路はダイスケース４あるいは ダイス１内で完全な閉鎖回路となっており、線材とは全く接触しないので、冷却 液と粉末潤滑剤とが混合する恐れは全くない。 なお，本考案に使用する熱伝導性の良好な材料の実例として、銅、アルミニウ ム、真鍮等が挙げられる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【実施例】

本考案機構を使用して下記の諸元により鋼線の伸線を行ったところ、４４５ト ンの伸線を行うことができた。 しかもこのとき、摩耗も少く、かつ偏摩耗、焼付もみられなかった。 材質 ＳＳ−４００ 伸線前の線径 ９ｍｍ 伸線後の線径 ６．２６ｍｍ 引抜速度 １５０ｍ／分 これに対し、図４の手段により、上記と同様の諸元により鋼線の伸線を行った ところ８０トンで摩耗により、寸法が所定の値より大きくなり、かつ偏摩耗も発 生していた。しかも、このとき、ダイス穴の表面には、偏摩耗の他，焼付もみら れた。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、線材の伸線を極めて効率的に行うことができ るのみならず、その機構も頗る簡単であり、しかも冷却機構も完全な閉鎖回路で あり、パッキング等を全く必要としないので、例えば特開昭５０−１２６５５７ 号公報所載の発明を始め、その他の従来技術における問題点を全く解消すること ができる。 さらには、冷却液はダイスケース内あるいはダイス内を循環すると、直ちに外 部に排出され、図４に示す従来技術におけるようにダイス収容部に滞留しないの で、ダイスケースあるいはダイスの温度は常に低温に保持され、従ってダイスの 温度の極端な上昇を防止することができ、その結果ダイス穴表面の熱疲労による 亀裂は勿論のこと、過度の摩耗、偏摩耗、焼付の発生を防止することができ、ダ イスの寿命の増大を図ることができる等々、実用上の効果は極めて大である。 なお、上記の説明は、線材の伸線の場合を例にして行ったが、形鋼、棒鋼、そ の他の引抜きの場合も、線材の場合と全く同様の作用が行われ、かつ全く同様の 効果が得られることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案機構の実例を示す縦断側面図

【図２】本考案機構の例を示す斜面図

【図３】本考案機構の他の実例を示す縦断側面図

【図４】従来技術の一例を示す平面図

【図５】伸線におけるダイスの入口側および出口側の線
材の温度との一実験例を示すグラフ

【符号の説明】

１ ダイス ２ ダイス穴 ３ 硬質材料 ４ ダイスケース ５ 冷却液循環路 ６ 凹陥部 ７ 供給口 ８ 排出口 ９ 線材 １０ ダイスケース １１ 粉末潤滑剤収容部 １２ ダイス収容部 １３ ダイス押え １４ 供給口 １５ 排出口 １６、１７ ホース １８ 冷却液 １９ 粉末潤滑剤

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月１６日

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイス１が嵌合する凹陥部６を設けたダ
   イスケース４を熱伝導性の良好な材料で構成するととも
   に、該ダイスケース４の底部の前記ダイス１と接触しな
   い部分に、冷却液が循環する冷却液循環路５を穿設した
   ことを特徴とする金属の伸線または引抜き用ダイスの冷
   却機構
2. 【請求項２】 ダイス１の一部に、冷却液が循環する冷
   却液循環路５を穿設したことを特徴とする金属の伸線ま
   たは引抜き用ダイスの冷却機構
3. 【請求項３】 冷却液が循環する冷却液循環路５が、閉
   鎖回路であることを特徴とする金属の伸線または引抜き
   用ダイスの冷却機構