KR101639870B1 - Apparatus and Method for manufacturing steel wire - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 강선제조장치는, 소재를 이동시키는 이동수단; 및 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성되는 신선수단;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성되는 신선수단이 구성됨으로써, 소재의 신선 시 동일 감면율이라도 누적 변형률을 증가시키고 소재의 내부와 표층의 변형률 편차를 줄임으로써, 강선의 비틀림 특성을 향상시킬 수 있다.The steel wire manufacturing apparatus according to the present invention includes moving means for moving a workpiece; And a drawing means configured to draw a shape and to draw the material in the longitudinal direction in both directions.
As described above, according to the present invention, since the drawing means is constituted such that the drawing is performed in both directions with respect to the longitudinal direction of the workpiece, the cumulative strain is increased even at the same reduction rate at the time of drawing the workpiece, It is possible to improve the twisting characteristic of the steel wire.
Description
본 발명은 강선제조장치 및 제조방법으로서, 강선의 비틀림 특성을 향상시키기 위해, 소재의 신선 시 동일 감면율이라도 누적 변형률을 증가시키고 소재의 내부와 표층의 변형률 편차를 줄일 수 있는 강선제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a steel wire, which is capable of increasing the cumulative strain even at the same reduction rate in drawing a workpiece and reducing strain variation in the inside and the surface of the workpiece in order to improve the twist characteristic of the steel wire, .
고탄소 강선의 비틀림 특성(torsional property)은 타이어코드(tirecord), 브릿지 케이블(bridge cable), 비드 와이어(bead wire) 등 다양한 강종에서 중요한 물성치로서 연성을 나타내는 지표로 사용된다.The torsional properties of high carbon steel wires are used as indicators of ductility as important material properties in various steel types such as tirecord, bridge cable, and bead wire.
선재의 강도를 높일 목적으로 냉간에서 신선가공을 통하여 많은 감면량을 부여할 경우 일반적으로 연성, 즉 비틀림 특성이 나빠져서 딜라미네이션 (delamination, 비틀림 시 강선이 나선형으로 파괴되는 현상)이 발생하게 된다.In order to increase the strength of the wire rod, when a large amount of reduction amount is given through cold drawing, generally ductility, that is, torsional characteristic is deteriorated, so that delamination (a phenomenon in which the steel wire is broken in a spiral shape when twisting) occurs.
또한, 고탄소 강선의 경우 여러 가닥의 선을 꼬아서 다발을 만드는 스트랜딩(stranding) 공정을 거치게 되는데, 연성이 나쁠 경우 다발의 특성이 떨어지게 된다.
Also, in the case of high carbon steel wire, a plurality of strands are twisted and stranded to form a bundle. When the ductility is poor, the bundle characteristics are deteriorated.
한편, 상기 딜라미네이션이 발생하는 원인은 다양하게 분석되었으나 아직 명확한 원인을 찾지 못하고 있다. 딜라미네이션이 발생하는 원인을 설명하는 다양한 이론이 있다.On the other hand, the cause of the delamination is variously analyzed, but the cause of the delamination has not been found yet. There are various theories explaining the causes of delamination.
그 중 하나는 소재 내, 외부 변형률 편차로 인하여 텍스쳐(texture) 생성이 불균일하게 되고 비틀림 변형 시 불균일한 경계면에서 크랙이 시작된다고 설명한다. 이와 관련하여, 최근 비원형신선(Non-Circular Drawing)을 적용하여 고탄소 강선의 연성을 향상시킬 수 있다는 보고가 있다(출원번호 10-2011-0070135).
One of them explains that the creation of texture is made non-uniform due to the deviation of the external strain in the material, and the crack starts at the uneven interface at the torsional deformation. In this connection, it has been reported that the ductility of a high-carbon steel wire can be improved by applying a non-circular drawing (Application No. 10-2011-0070135).
상기와 같이, 고탄소 강선을 제조 시, 제조된 고탄소 강선이 사용되는 과정에서, 딜라미네이션 발생을 억제하기 위해 비틀림 특성을 개선하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
As described above, in the process of manufacturing a high carbon steel wire, there has been actively conducted research to improve the torsional characteristics in order to suppress the occurrence of delamination in the process of using the manufactured high carbon steel wire.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 강선의 비틀림 특성을 향상시키기 위해, 소재의 신선 시 동일 감면율이라도 누적 변형률을 증가시키고 소재의 내부와 표층의 변형률 편차를 줄일 수 있는 강선제조장치 및 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
Disclosure of the Invention The present invention has been devised to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a steel wire manufacturing method capable of increasing the cumulative strain even at the same reduction rate, And a method for manufacturing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강선제조장치는, 소재를 이동시키는 이동수단; 및 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성되는 신선수단;을 포함한다.In order to accomplish the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a steel wire manufacturing apparatus comprising moving means for moving a workpiece; And a drawing means configured to draw a shape and to draw the material in the longitudinal direction in both directions.
여기에서, 상기 신선수단은, 소재의 길이방향에 대한 양방향 신선이 모두, 비원형신선과 원형신선 순서로 이루어진 이형신선을 하도록 구성될 수 있다.
Here, the drawing means may be constituted such that both of the two-sided drawing with respect to the longitudinal direction of the workpiece are formed in the non-circular drawing and the circular drawing drawing.
구체적으로, 상기 신선수단은, 소재를 비원형으로 신선하는 비원형신선다이와, 소재를 원형으로 신선하는 원형신선다이를 구비하는 신선부; 소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 상기 이동수단을 구동제어하는 제어부; 및 소재의 길이방향에 대한 양방향 신선이 모두, 비원형신선과 원형신선 순서로 이루어지도록 구성되며, 상기 제어부에 의해 구동제어되는 순서유지부;를 구비할 수 있다.
Specifically, the drawing means includes a drawing portion having a non-circular drawing die for drawing a material into a non-circular shape and a circular drawing die for drawing a material into a circular shape; A control unit for driving and controlling the moving means so that drawing in the longitudinal direction of the work is performed in both directions; And an order holding unit configured to be operated in both the non-circular drawing mode and the circular drawing order, both of which are bidirectional with respect to the longitudinal direction of the workpiece, and are driven and controlled by the control unit.
그리고, 상기 순서유지부는 일 실시예로서, 소재의 역방향 이동 시, 상기 비원형신선다이와 원형신선다이의 순서를 스위치시키는 교체구동부재;를 구비할 수 있다.The order maintaining unit may include a replacement driving member for switching the sequence of the non-circular drawing die and the circular drawing die when the work is moved in the reverse direction.
아울러, 상기 순서유지부는 다른 실시예로서, 소재의 역방향 이동 시, 별도로 마련된 다른 상기 비원형신선다이와 원형신선다이를 통과시키도록, 상기 이동수단을 위치변경시키는 위치변경부재;를 구비할 수 있다.
The order maintaining unit may include a position changing member for changing the position of the moving unit so that the non-circular drawing die and the circular drawing die provided separately are provided when the material is moved in the reverse direction.
나아가, 상기 신선수단은, 소재의 정방향 또는 역방향 이동라인에 상기 신선부가 복수 개 배치될 수 있다.
Furthermore, the drawing means may be provided with a plurality of the drawing portions in the forward or backward movement line of the work.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 정방향으로 이루어지는 정방향 선선단계; 및 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 역방향으로 이루어지는 역방향 신선단계;를 포함하는 강선 제조방법이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a metal sheet, the method comprising: And a reverse drawing step in which the drawing is performed in the opposite direction to the longitudinal direction of the workpiece.
여기에서, 상기 정방향 신선단계 및 역방향 신선단계 각각은, 소재를 비원형으로 신선하는 비원형신선공정; 및 상기 비원형신선공정 이후에 소재를 원형으로 신선하는 원형신선공정;을 구비하는 이형신선이 이루어질 수 있다.
Here, each of the forward drawing step and the reverse drawing drawing step may include a non-circular drawing step in which the material is drawn into a non-circular shape; And a circular drawing process in which the material is circularly drawn after the non-circular drawing process.
이때, 상기 정방향 신선단계 및 역방향 신선단계 각각은, 상기 비원형신선공정과 원형신선공정을 하나의 세트로 하는 통합신선공정이 복수 회 실시될 수 있다.
At this time, each of the forward drawing step and the reverse drawing drawing step may be carried out a plurality of times by the integrated drawing drawing which sets the non-circular drawing process and the circular drawing process as one set.
본 발명에 따른 강선제조장치 및 제조방법은, 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성되는 신선수단이 구성됨으로써, 소재의 신선 시 동일 감면율이라도 누적 변형률을 증가시키고 소재의 내부와 표층의 변형률 편차를 줄임으로써, 강선의 비틀림 특성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
The steel wire manufacturing apparatus and the manufacturing method according to the present invention are characterized in that the drawing means is constituted such that drawing is performed in both directions with respect to the longitudinal direction of the workpiece so that cumulative strain is increased even at the same reduction rate, By reducing the deviation of strain between the inside and the surface layer, it is possible to improve the torsional characteristics of the steel wire.
도 1은 이형신선과 원형신선에 의한 소재의 단면적을 나타낸 도면이다.
도 2는 일방향신선과 양방향신선에 의한 소재의 단면적을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강선제조장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 강선제조장치에서 교체구동부재에 의해 신선부가 회전되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 강선제조장치에서 위치변경부재에 의해 이동수단이 위치변경되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강선제조방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 7은 도 6의 강선제조방법에서 이형신선을 나타낸 플로우차트이다.
도 8은 소재의 신선방법에 따른 소재의 변형률 편차를 나타낸 그래프이다.
도 9는 소재의 신선방법에 따른 인장강도, 단면감소율, 소재파단까지의 비틀림 회전수를 나타낸 표이다.
도 10은 소재의 신선방법에 따른 소재의 비틀림 파단면을 비교한 도면이다.Fig. 1 is a view showing the cross-sectional area of the workpiece by the die drawing and the circular drawing.
Fig. 2 is a view showing the cross-sectional area of the material by one-directional drawing and two-sided drawing.
3 is a view illustrating a steel wire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a view showing that the drawing portion is rotated by the replacement driving member in the steel wire manufacturing apparatus of Fig. 3;
Fig. 5 is a view showing that the moving means is changed in position by the position changing member in the steel wire manufacturing apparatus of Fig. 3;
6 is a flowchart showing a method of manufacturing a steel wire according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a flowchart showing mold release drawing in the steel wire manufacturing method of Fig. 6;
8 is a graph showing a strain variation of a work according to a drawing method of a work.
9 is a table showing the tensile strength, the section reduction rate, and the torsional rotation speed up to the material break according to the drawing method of the work.
Fig. 10 is a view comparing the torsional fracture surfaces of the blank according to the drawing method of the blank.
본 발명의 강선제조장치 및 제조방법은, 강선의 비틀림 특성을 향상시키기 위해, 소재의 신선 시 동일 감면율이라도 누적 변형률을 증가시키고 소재의 내부와 표층의 변형률 편차를 줄일 수 있도록, 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루게 하는 신선수단이 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
In order to improve the twist characteristic of the steel wire, the steel wire manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention are characterized in that, in order to increase the cumulative strain even at the same reduction rate at the time of drawing the material, And a drawing means for drawing the drawing in the longitudinal direction of the drawing in both directions is constituted.
이하, 본 발명을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 이형신선과 원형신선에 의한 소재의 단면적을 나타낸 도면이고, 도 2는 일방향신선과 양방향신선에 의한 소재의 단면적을 나타낸 도면이다.Fig. 1 is a view showing the cross-sectional area of a workpiece by the die-drawing and circular drawing, and Fig. 2 is a view showing the cross-sectional area of the workpiece by one-
그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강선제조장치를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 강선제조장치에서 교체구동부재에 의해 신선부가 회전되는 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3의 강선제조장치에서 위치변경부재에 의해 이동수단이 위치변경되는 것을 나타낸 도면이다.
FIG. 3 is a view showing a steel wire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing that the drawing portion is rotated by the replacement drive member in the steel wire manufacturing apparatus of FIG. 3, In which the moving means is displaced by the position changing member in the steel wire manufacturing apparatus of Fig.
본 발명은 소재를 이동시키는 이동수단(100)과, 이형신선을 하되 소재(1)의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성되는 신선수단을 포함한다.The present invention includes a moving means (100) for moving a workpiece, and a drawing means for drawing the workpiece (1) so that drawing is performed in both directions in the longitudinal direction of the workpiece (1).
여기에서, 상기 이동수단(100)은 소재(1)를 이동시키도록 구성되는 부재이면 어떠한 부재도 활용될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 일례로서 권취 및 권출이 가능한 릴러가 활용될 수 있다.
Here, the moving
또한, 상기 신선수단은 소재(1)를 이형신선하도록 구성될 수 있다.Further, the drawing means may be configured to release the
이때, 상기 신선수단에 의해 이루어지는 이형신선을 도 1을 참조하여, 원형신선과 비교하여 설명하면 다음과 같다.At this time, the mold releasing by the drawing means will be described below with reference to Fig. 1, in comparison with the circular drawing.
일반적인 원형신선은 선재를 신선 시 원형으로 감면시키는 신선방법으로서, 선재를 신선하여 단면적을 감소시키되 신선다이스의 출측단면이 원형을 지님으로써 신선된 선재의 단면적이 원형을 이루게 된다.A general circular drawing is a drawing method in which a wire material is reduced to a circular shape at the time of drawing. The sectional area of the drawing material is reduced by drawing the wire material, and the cross section of the drawing die of the drawing die has a circular shape, so that the sectional area of the drawn wire material becomes circular.
이에 반하여, 본 발명에 의한 이형신선은 선재를 신선 시 단면적의 형상을 다르게 감면시키는 신선방법으로서, 선재를 신선하여 단면적을 감소시키되 복수 개의 신선다이스의 출측단면이 서로 다른 이형을 지님으로써, 복수 개의 신선다이스를 패스하는 과정에서 각 패스마다 신선된 선재의 단면적이 서로 다른 형상을 이루게 된다. 예를 들어 이형신선은 도 1에 도시된 바와 같이 비원형신선, 원형신선, 비원형신선, 원형신선으로 이루어질 수 있다.On the contrary, the mold releasing according to the present invention is a drawing method for reducing the shape of the cross sectional area of the wire when the wire is drawn, by reducing the cross-sectional area of the wire by drawing the wire, In the process of passing the fresh die, the cross-sectional area of the drawn wire is different for each pass. For example, the shape drawing can be made of a non-circular drawing, a circular drawing, a non-circular drawing, and a circular drawing as shown in FIG.
여기에서, 상기 이형신선은 선재를 신선 시 단면의 형상이 변하는 것이 특징으로서, 동일한 감면에서 누적 변형률을 크게 증가시킬 수 있고, 동시에 소재(1) 표면과 내부 변형률 편차를 줄일 수 있는 장점을 지닌다.Here, the above-described mold release is characterized in that the cross-sectional shape of the wire rod changes when the wire rod is drawn, and the cumulative strain can be greatly increased at the same reduction surface, and at the same time, the inner strain variation can be reduced with the surface of the material (1).
결과적으로 본 발명의 신선수단에 의한 이형신선은, 원형신선보다 소재(1)의 연성을 증가시켜 딜라미네이션 저항성을 증가시킬 수 있다. 또한 중간단면의 회전방향을 변경시켜 원형신선과 비교하여 좀 더 균일한 변형률을 얻을 수 있다는 장점도 있다.
As a result, the mold releasing by the drawing means of the present invention can increase the ductility of the material (1) and improve the delamination resistance compared with the circular drawing. In addition, there is an advantage that a more uniform strain can be obtained as compared with the circular drawing by changing the rotation direction of the intermediate section.
이에 더하여, 본 발명의 신선수단은 이형신선을 하되 소재(1)의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성될 수 있다.In addition, the drawing means of the present invention can be configured so as to perform die-free drawing, but drawing in the longitudinal direction of the
즉, 본 발명은 이형신선만 실시하는 것보다 더욱더 소재(1)의 균일한 변형을 얻기 위하여, 소재(1)의 길이방향에 대한 신선의 방향을 변화시킴으로써 소재(1)의 중심(내부)과 표층(표면) 사이에 발생하는 변형률 편차를 줄일 수 있다.That is, in order to obtain a more uniform deformation of the
이때, 상기 신선수단에 의해 이루어지는 양방향신선을 도 2의 미소요소 측면에 있어서, 일방향신선과 비교하여 설명하면 다음과 같다.Here, the bi-directional drawing by the drawing means will be described in comparison with the one-direction drawing at the micro-element side of FIG. 2 as follows.
비원형신선이 일방향신선을 통하여 이루어지는 경우에는 소재(1)가 계속 찌그러지는 변형이 발생하지만, 양방향신선을 통하여 이루어지는 경우에는 미소요소가 전단변형에 의해 찌그러진 이후 신선방향이 바뀌게 됨으로써 형상이 회복하게 된다.When the non-circular drawing is performed through unidirectional drawing, the
특히, 양방향신선은 일방향신선과 감면량은 동일하지만, 소재(1) 표면에서의 전단변형에 의한 찌그럼짐이 회복이 되므로 소재(1)의 중심과 표층 사이의 변형률 편차가 줄어들게 된다.Particularly, the bidirectional drawing has the same amount of unidirectional drawing and the amount of reduction, but the strain is restored due to the shearing deformation at the surface of the material (1), and the strain deviation between the center of the material (1) and the surface layer is reduced.
결과적으로 본 발명의 신선수단에 의한 이형신선은, 원형신선보다 소재(1)의 연성을 증가시켜 딜라미네이션 저항성을 증가시킬 수 있다. 또한 중간단면의 회전방향을 변경시켜 원형신선과 비교하여 좀 더 균일한 변형률을 얻을 수 있다는 장점도 있다.
As a result, the mold releasing by the drawing means of the present invention can increase the ductility of the material (1) and improve the delamination resistance compared with the circular drawing. In addition, there is an advantage that a more uniform strain can be obtained as compared with the circular drawing by changing the rotation direction of the intermediate section.
상술된 바와 같이 본 발명은 이를 위해, 상기 신선수단은 소재(1)의 길이방향에 대한 양방향 신선이 모두, 비원형신선과 원형신선 순서로 이루어진 이형신선을 할 수 있도록 구성될 수 있다.As described above, according to the present invention, for this purpose, the drawing means can be constituted so as to be able to carry out die drawing in both the non-circular drawing and the circular drawing in the longitudinal direction of the
구체적으로, 상기 신선수단은 소재(1)를 비원형으로 신선하는 비원형신선다이(210)와, 소재(1)를 원형으로 신선하는 원형신선다이(220)를 구비하는 신선부를 구비하고, 이와 함께 소재(1)의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 소재(1)를 정방향 및 역방향으로 이동시키도록 이동수단(100)을 구동제어하는 제어부를 구비할 수 있다.Specifically, the drawing means includes a non-circular drawing die 210 for drawing the
그리고, 상기 신선수단은 소재(1)의 길이방향에 대한 양방향 신선이 모두, 비원형신선과 원형신선 순서로 이루어지도록, 상기 제어부에 의해 구동제어되는 순서유지부를 구비할 수 있다.
The drawing means may include a sequence holding portion that is driven and controlled by the control portion so that the drawing in both directions with respect to the longitudinal direction of the
상기와 같이 구성되는 신선수단은 도 3(a)에 도시된 바와 같이 소재(1)를 이동수단(100)에 의해 정방향으로 이동시키면서 비원형신선다이(210)와 원형신선다이(220)를 통과시켜서 신선하고, 이후 도 3(b)에 도시된 바와 같이 소재(1)를 이동수단(100)에 의해 역방향으로 이동시키면서 비원형신선다이(210)와 원형신선다이(220)를 통과시켜 신선한다. 나아가, 본 발명은 소재의 정방향 또는 역방향 이동라인에 비원형신선다이(210)와 원형신선다이(220)가 한 세트인 상기 신선부가 복수 개 배치됨으로써, 정방향으로 복수 회에 걸쳐 이형신선된 이후 역방향으로 복수 회에 걸쳐서 이형신선될 수도 있다.3 (a), the raw material is passed through the
이때, 소재(1)의 역방향 이동은 소재(1)의 정방향 이동에서의 선단부를 유턴시켜 역방향 이동시키는 것이 아니라, 소재(1)를 길이방향에 있어서 역방향으로 신선하도록 소재(1)의 정방향 이동에서의 선단부를 유턴시키지 않고 상기 선단부가 이동의 후단부가 되도록 반대방향으로 이동시키는 것을 의미한다.
At this time, the backward movement of the
한편, 상기 순서유지부는 소재(1)의 길이방향에 대한 양방향 신선이 모두, 비원형신선과 원형신선 순서로 이루어지도록 구성되는데, 도 4에 도시된 바와 같은 교체구동부재(310) 또는 도 5에 도시된 바와 같은 위치변경부재(320)가 활용될 수 있다.The order maintaining unit is configured such that both the bidirectional drawing with respect to the longitudinal direction of the
구체적으로, 상기 교체구동부재(310)는 소재(1)의 역방향 이동 시, 상기 비원형신선다이(210)와 원형신선다이(220)의 순서를 스위치시키도록 구성된다. 이때, 상기 교체구동부재(310)는 비록 도면에 도시되지는 않았지만 일례로서 상기 신선부가 안착되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트를 회전시키는 회전모터로 구성될 수 있다.Specifically, the
그리고, 상기 위치변경부재(320)는 소재(1)의 역방향 이동 시, 별도로 마련된 다른 비원형신선다이(210')와 원형신선다이(220')를 통과시키도록, 상기 이동수단(100)을 위치변경시키는 위치변경부재(320)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 위치변경부재(320)는 비록 도면에 도시되지는 않았지만 일례로서 상부에 레일이 형성된 이동판과, 상기 이동수단(100)이 상부체결되고 상기 레일을 따라 이동되는 이동블럭으로 구성될 수 있다.
The
한편, 본 발명의 강선제조방법을 도 6 및 도 7을 참조하여 간단히 살펴보기로 한다.A method of manufacturing a steel wire according to the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강선제조방법을 나타낸 플로우차트이고, 도 7은 도 6의 강선제조방법에서 이형신선을 나타낸 플로우차트이다.FIG. 6 is a flowchart showing a method of manufacturing a steel wire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart showing mold release in the steel wire manufacturing method of FIG.
도면을 참조하면, 본 발명은 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 정방향으로 이루어지는 정방향 선선단계와, 이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 역방향으로 이루어지는 역방향 신선단계를 포함한다.Referring to the drawings, the present invention includes a forward drawing step in which the drawing is performed in the forward direction with respect to the longitudinal direction of the workpiece, and a reverse drawing step in which the drawing is performed in the reverse direction with respect to the length direction of the workpiece.
이때, 상기 정방향 신선단계 및 역방향 신선단계 각각은, 소재를 비원형으로 신선하는 비원형신선공정; 및 상기 비원형신선공정 이후에 소재를 원형으로 신선하는 원형신선공정;을 구비하는 이형신선이 이루어질 수 있다.In this case, each of the forward drawing step and the reverse drawing step may include a non-circular drawing step in which the material is drawn into a non-circular shape; And a circular drawing process in which the material is circularly drawn after the non-circular drawing process.
나아가, 상기 정방향 신선단계 및 역방향 신선단계 각각은, 상기 비원형신선공정과 원형신선공정을 하나의 세트로 하는 통합신선공정이 복수 회 실시되도록 구성될 수 있다.
Further, each of the forward drafting step and the reverse drafting step may be configured to perform the integrated drafting process in which the non-circular drafting process and the circular drafting process are set as one set a plurality of times.
도 8은 소재의 신선방법에 따른 소재의 변형률 편차를 나타낸 그래프이고, 도 9는 소재의 신선방법에 따른 인장강도, 단면감소율, 소재파단까지의 비틀림 회전수를 나타낸 표이며, 도 10은 소재의 신선방법에 따른 소재의 비틀림 파단면을 비교한 도면이다.FIG. 9 is a table showing the tensile strength, the section reduction ratio, and the torsional rotation speed up to the material breakage according to the drawing method of the material. FIG. Fig. 8 is a view comparing the torsional fracture surfaces of the material according to the fresh method.
본 발명은 소재에 이형신선을 적용함과 동시에 후속 신선과정에서 신선방향을 변화시킴으로써 변형률 크기는 동일하나 변형률 편차를 줄일 수 있다.The present invention applies a differential drawing to a workpiece and changes the drawing direction in the subsequent drawing process, so that the strain magnitude is the same but the strain deviation can be reduced.
이는 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양방향 이형신선이 원형신선과 일방향 이형신선에 비해 소재의 표층과 내부 간의 변형률 편차를 줄일 수 있음을 알 수 있다.
As shown in FIG. 8, it can be seen that the bi-directional deformation drawing of the present invention can reduce the strain variation between the surface layer and the inside of the workpiece compared to the circular drawing and the unidirectional deformation drawing.
그리고, 실시예로서 초기 선재의 직경이 13mm인 0.8%C고탄소강을 대상으로 본 발명을 적용하여, 원형신선, 일방향 이형신선, 양방향 이형신선으로 가공된 소재(1)의 인장강도, 단면감소율(Reduction of Area, RA), 비틀림 특성을 비교하였다.As an example, the present invention was applied to 0.8% C high carbon steel having an initial wire rod diameter of 13 mm, and the tensile strength and the section reduction ratio of the material (1) processed by circular drawing, unidirectional deformation drawing, Reduction of Area, RA) and torsional characteristics.
선재를 패스별 20%의 감면으로 총 10패스 신선을 하였으며 최종 선재의 직경은 4.26mm이다. 이때 도 9에 도시된 바와 같이 최종 강선에서 단면감소율과 파단까지 비틀림 회전수가 양방향 이형신선의 경우가 가장 큰 값을 나타내었다.A total of 10 passes were drawn with a reduction of 20% per pass, and the diameter of the final wire rod was 4.26 mm. In this case, as shown in FIG. 9, the cross-sectional reduction ratio and the torsional rotational speed until the fracture were the largest in the case of the bi-directional deformation drawing in the final steel wire.
또한 도 10(a)의 원형신선의 경우에는 소재에 딜라미네이션이 발생하였고, 도 10(c)의 양방향 이형신선의 경우에는 도 10(b)의 일방향 이형신선에 비해 소재의 파단면이 매끄러운 정상 파단에 가까운 것을 알 수 있다.
10 (a), the delamination occurred in the material. In the case of the bidirectional deformation drawing of FIG. 10 (c), the fracture surface of the material is smooth than the unidirectional deformation drawing of FIG. 10 It can be seen that it is close to the fracture.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 이형신선을 하되 소재(1)의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성되는 신선수단이 구성됨으로써, 소재(1)의 신선 시 동일 감면율이라도 누적 변형률을 증가시키고 소재(1)의 내부와 표층의 변형률 편차를 줄임으로써, 강선의 비틀림 특성을 향상시킬 수 있다.
According to the present invention configured as described above, since the drawing means is constituted such that drawing is performed in both directions with respect to the longitudinal direction of the work (1), the cumulative strain is increased And by reducing the strain fluctuation of the inside and the surface layer of the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.
1 : 소재 100 : 이동수단
210 : 비원형신선다이 220 : 원형신선다이
310 : 교체구동부재 320 : 위치변경부재1: Material 100: Moving means
210: Non-circular drawing die 220: Circular drawing die
310: replacement drive member 320: position change member
Claims (9)
이형신선을 하되 소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 구성되는 신선수단;을 포함하고,
상기 신선수단은,
소재를 비원형으로 신선하는 비원형신선다이와, 소재를 원형으로 신선하는 원형신선다이를 구비하는 신선부; 및
소재의 역방향 이동 시, 상기 비원형신선다이와 원형신선다이의 순서를 스위치시키는 교체구동부재를 구비하는 순서유지부;
를 포함하는 강선 제조장치.
Moving means for moving the material; And
And a drawing means configured to draw the shape of the workpiece so that drawing is performed in both directions with respect to the longitudinal direction of the workpiece,
The drawing means
A fresh portion having a non-circular draw die for drawing a material into a non-circular shape and a circular drawing die for drawing a material into a circle; And
And a replacement driving member for switching the sequence of the non-circular drawing die and the circular drawing die when the work is moved in the reverse direction;
And a plurality of wire ropes.
상기 신선수단은,
소재의 길이방향에 대한 양방향 신선이 모두, 비원형신선과 원형신선 순서로 이루어진 이형신선을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강선 제조장치.
The method according to claim 1,
The drawing means
Wherein both the bidirectional drawing with respect to the longitudinal direction of the workpiece are formed so as to form a freeform drawing in the order of non-circular drawing and circular drawing.
상기 신선수단은,
소재의 길이방향에 대한 신선이 양방향으로 이루어지도록 상기 이동수단을 구동제어하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 소재의 길이방향에 대한 양방향 신선이 모두, 비원형신선과 원형신선 순서로 이루어지도록 상기 순서유지부를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 강선 제조장치.
3. The method of claim 2,
The drawing means
And a control unit for drivingly controlling the moving unit so that drawing in the longitudinal direction of the work is performed in both directions,
Wherein the controller controls driving of the order holding unit such that bidirectional drawing with respect to the longitudinal direction of the work is performed in the order of non-circular drawing and circular drawing.
상기 순서유지부는,
소재의 역방향 이동 시, 별도로 마련된 다른 상기 비원형신선다이와 원형신선다이를 통과시키도록, 상기 이동수단을 위치변경시키는 위치변경부재;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 강선 제조장치.
The method of claim 3,
Wherein the order holding unit comprises:
A position changing member for changing the position of the moving means so as to pass the other non-circular drawing die and the circular drawing die provided separately in the reverse movement of the material;
And a plurality of wire rope assemblies.
상기 신선수단은,
소재의 정방향 또는 역방향 이동라인에 상기 신선부가 복수 개 배치된 것을 특징으로 하는 강선 제조장치.
The method according to claim 3 or 5,
The drawing means
Wherein a plurality of the drawing portions are arranged in a forward or backward movement line of the work.
상기 이동수단에 의하여 소재를 길이방향에 대한 역방향으로 이동하고, 상기 신선부에 의하여 신선이 역방향으로 이루어지며, 교체구동부재에 의하여 상기 비원형신선다이와 원형신선다이의 순서를 스위치시켜 상기 정방향 신선단계와 동일한 순서로 이형신선이 이루어지는 역방향 신선단계;
를 포함하는 강선 제조방법.
A non-circular drawing die in which the work is moved in the normal direction with respect to the longitudinal direction by the moving means, and a circular drawing die in which the work is drawn into a circular shape, step; And
Wherein the material is moved in the opposite direction to the longitudinal direction by the moving means, the drawing is made in the reverse direction by the drawing portion, and the order of the non-circular drawing die and the circular drawing die is switched by the replacement driving member, A reverse drawing step in which the mold drawing is performed in the same order as the drawing step;
And the steel wire is manufactured.
상기 정방향 신선단계 및 역방향 신선단계 각각은,
소재를 비원형으로 신선하는 비원형신선공정; 및
상기 비원형신선공정 이후에 소재를 원형으로 신선하는 원형신선공정;
을 구비하는 이형신선이 이루어지는 것을 특징으로 하는 강선 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein each of the forward drafting step and the reverse drafting step comprises:
A non-circular drawing process in which the material is drawn into a non-circular shape; And
A circular drawing process in which the material is circularly drawn after the non-circular drawing process;
And a mold releasing process is performed.
상기 정방향 신선단계 및 역방향 신선단계 각각은,
상기 비원형신선공정과 원형신선공정을 하나의 세트로 하는 통합신선공정이 복수 회 실시되는 것을 특징으로 하는 강선 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein each of the forward drafting step and the reverse drafting step comprises:
Wherein an integrated drawing process in which the non-circular drawing process and the circular drawing process are one set is performed a plurality of times.
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KR101018139B1 (en) * | 2008-10-30 | 2011-02-25 | 주식회사 포스코 | Manufacturing method for wire rod dispensing with heat treatment, dies and dies arrangement for manufacturing the wire rod |
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