RU2649610C1 - Method of manufacturing a round wire of carbon steel by drawing - Google Patents
Method of manufacturing a round wire of carbon steel by drawing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649610C1 RU2649610C1 RU2017113168A RU2017113168A RU2649610C1 RU 2649610 C1 RU2649610 C1 RU 2649610C1 RU 2017113168 A RU2017113168 A RU 2017113168A RU 2017113168 A RU2017113168 A RU 2017113168A RU 2649610 C1 RU2649610 C1 RU 2649610C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- monolithic
- profile
- deformation
- roller
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления проволоки.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for the manufacture of wire.
Известен способ производства круглой проволоки путем многократного волочения заготовки через монолитные волоки последовательно уменьшающегося диаметра до получения проволоки заданного диаметра [1].A known method for the production of round wire by repeatedly drawing the workpiece through monolithic dies of successively decreasing diameter to obtain a wire of a given diameter [1].
Основными преимуществами данного способа являются простота инструмента, высокое качество поверхности, точность размеров готовой проволоки, высокая деформируемость поверхностного слоя проволоки, отлаженность технологического процесса и наличие необходимой инфраструктуры.The main advantages of this method are the simplicity of the tool, high surface quality, dimensional accuracy of the finished wire, high deformability of the surface layer of the wire, smooth operation of the process and the necessary infrastructure.
Недостатками известного способа являются монотонность деформации, определяемая однопоточным течением металла, постоянное действие растягивающих напряжений в очаге деформации и на выходе из него, высокое контактное трение, формирование текстуры деформации. Также недостатками известного способа являются неравномерность деформации по сечению проволоки, определяемая локализацией деформации сжатия у поверхности проволоки, низкие вытяжки и высокие затраты процесса [2].The disadvantages of this method are the monotony of the deformation, determined by a single-flow metal flow, the constant action of tensile stresses in the deformation zone and at the exit from it, high contact friction, the formation of the deformation texture. Also the disadvantages of this method are the uneven deformation along the cross section of the wire, determined by the localization of compression deformation at the surface of the wire, low hoods and high process costs [2].
Аналогом является известный способ производства круглой проволоки путем многократного волочения через роликовые волоки с неприводными роликами [3, 4]. Способ представляет собой деформацию заготовки в калибрах, образованных вращающимися роликами, которые приводятся в движение за счет приложенного к переднему концу проволоки вытягивающего усилия. Отмечено, что изготовление круглой проволоки в указанном способе осуществляется по системе «круг - фасонное сечение - круг», так как из-за наличия уширения и образования продольных ребер в разъемах калибров невозможно получить из круглой заготовки профиль круглого сечения.An analogue is the known method of producing round wire by repeated drawing through roller dies with non-driven rollers [3, 4]. The method is the deformation of the workpiece in calibers formed by rotating rollers, which are driven by a tensile force applied to the front end of the wire. It is noted that the manufacture of round wire in the indicated method is carried out according to the “circle - shaped section - circle” system, since due to the presence of broadening and the formation of longitudinal ribs in the gauge connectors, it is impossible to obtain a round section profile from a round billet.
Волочение в роликовых волоках позволяет снизить кратность волочения, энергозатраты, улучшает условия охлаждения проволоки, обеспечивает в зоне контакта металла с деформирующим роликом равномерное распределение деформации по сечению проволоки.Drawing in roller dies allows to reduce the drawing ratio, energy consumption, improves the cooling conditions of the wire, provides a uniform distribution of deformation over the cross section of the wire in the zone of contact of the metal with the deforming roller.
К недостаткам известного способа относится сложность инструмента, т.к. роликовые волоки конструктивно изготавливаются сдвоенными, т.е. в них установлены два комплекта деформирующих роликов, кроме того, он характеризуется монотонностью деформации.The disadvantages of this method include the complexity of the tool, because roller dies are structurally made double, i.e. two sets of deforming rollers are installed in them, in addition, it is characterized by monotonic deformation.
Наличие разъемов и неравномерность деформации по ширине ручья калибра приводят к появлению в неконтактных местах разъемов растягивающих напряжений. Особенно это характерно для волочения фасонного промежуточного сечения в чистовом круглом роликовом калибре. В результате чего на поверхности круглой проволоки, полученной путем последовательной протяжки в фасонном и круглом роликовых калибрах, образуются растягивающие напряжения, что снижает ее механические и эксплуатационные свойства.The presence of connectors and the uneven deformation along the width of the caliber stream lead to the appearance of tensile stresses in the non-contact places of the connectors. This is especially true for drawing a shaped intermediate section in a finishing round roller gauge. As a result, tensile stresses are formed on the surface of a round wire obtained by successive drawing in shaped and round roller gauges, which reduces its mechanical and operational properties.
Еще одним недостатком известного способа является сложность обеспечения высокой точности геометрических размеров проволоки.Another disadvantage of this method is the difficulty of ensuring high accuracy of the geometric dimensions of the wire.
Указанные недостатки известного способа существенно ограничивают его применение при изготовлении круглой проволоки.These disadvantages of the known method significantly limit its use in the manufacture of round wire.
Также известен способ изготовления круглой проволоки путем волочения в роликовых волоках на первых проходах и в монолитных волоках на последних проходах для получения требуемой точности проволоки [5]. При этом волочение между блоками волочильной машины, оборудованными роликовыми и монолитными волоками, осуществляется по схеме «круг-круг».Also known is a method of manufacturing a round wire by drawing in roller dies in the first passes and in monolithic dies in the last passes to obtain the required accuracy of the wire [5]. In this case, drawing between the blocks of the drawing machine equipped with roller and monolithic dies is carried out according to the “circle-circle” scheme.
Наиболее близким является известный способ производства круглой проволоки, заключающийся в волочении заготовки через комбинацию монолитных волок с овальным и круглым рабочим каналом. Способ позволяет повысить равномерность распределения пластической деформации по сечению и получать более мелкозернистую структуру по сравнению с обычным волочением в монолитных волоках [6].The closest is the known method for the production of round wire, which consists in drawing the workpiece through a combination of monolithic dies with an oval and round working channel. The method allows to increase the uniformity of the distribution of plastic deformation over the cross section and to obtain a finer-grained structure compared to conventional drawing in monolithic dies [6].
Способ обеспечивает более равномерную деформацию, чем стандартное волочение в монолитных волоках, и позволяет за счет увеличения степени деформации получать мелкозернистую структуру, что способствует повышению свойств проволоки.The method provides a more uniform deformation than standard drawing in monolithic dies, and allows you to obtain a fine-grained structure due to an increase in the degree of deformation, which helps to improve the properties of the wire.
Однако способ имеет недостатки, к которым можно отнести высокие нагрузки на инструмент, высокое контактное трение и отсутствие изменения напряженно-деформированного состояния в очаге деформации.However, the method has disadvantages, which include high loads on the tool, high contact friction and the absence of changes in the stress-strain state in the deformation zone.
На основе результатов компьютерного моделирования установлено, что волочение овального профиля в круглой монолитной волоке приводит к возникновению расклинивающих напряжений в монолитной волоке и ее разрушению.Based on the results of computer simulation, it was found that the drawing of an oval profile in a circular monolithic fiber leads to the occurrence of proppant stresses in the monolithic fiber and its destruction.
Для исключения недостатков прототипа и повышения свойств проволоки получение промежуточного фасонного профиля предпочтительнее осуществлять волочением в роликовой волоке.To eliminate the disadvantages of the prototype and improve the properties of the wire, it is preferable to obtain an intermediate shaped profile by drawing in a roller die.
Целью изобретения является повышение качества высокоуглеродистой проволоки при одновременном снижении затрат на ее производство, за счет последовательного изменения схемы напряженного состояния в очаге деформации, повышения деформируемости благодаря более полной и равномерной проработке сечения проволоки и повышения пластичности металла.The aim of the invention is to improve the quality of high-carbon wire while reducing the cost of its production, by sequentially changing the stress state diagram in the deformation zone, increasing deformability due to a more complete and uniform study of the wire section and increasing the ductility of the metal.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе изготовления круглой проволоки, включающем последовательные операции волочения через две монолитные волоки с фасонным и круглым каналом, волочение осуществляется через последовательно установленные роликовую и монолитную волоки, что позволяет реализовать изменение схемы напряженного состояния в очаге деформации, повысить механические свойства проволоки и обеспечить более полную и равномерную проработку ее сечения.The problem is solved in that in the known method of manufacturing a round wire, including sequential drawing operations through two monolithic dies with a shaped and round channel, the drawing is carried out through sequentially installed roller and monolithic dies, which allows you to implement a change in the stress state in the deformation zone, to increase the mechanical properties of the wire and provide a more complete and uniform study of its cross section.
Предлагаемый способ модульно-комбинированного волочения основан на разложении деформации за проход на две части, одна из которых будет определяться преимущественно сжимающими напряжениями, а другая преимущественно растягивающими, и заключается в последовательной деформации волочением заготовки круглого сечения в неприводной роликовой волоке, где формируется промежуточный профиль в виде невыполненного квадрата, и установленной за ней монолитной волоке, где проволока получает круглое сечение. Процесс волочения через роликовую и монолитную волоки осуществляется традиционным способом.The proposed method of modular combined drawing is based on the decomposition of the deformation during the passage into two parts, one of which will be determined mainly by compressive stresses, and the other mainly by tensile stresses, and consists in sequential deformation by drawing of a circular billet in a non-drive roller die, where an intermediate profile is formed in the form an unfulfilled square, and a monolithic die set behind it, where the wire receives a circular cross section. The process of drawing through roller and monolithic dies is carried out in the traditional way.
Предлагаемый способ изготовления круглой проволоки из углеродистой стали позволяет увеличить деформацию за проход по сравнению с традиционным волочением в монолитной волоке. Способ за счет объединения волочения в роликовых и монолитных волоках обеспечивает смену направления течения металла в очаге деформации и увеличение интенсивности деформации, чего нельзя реализовать при волочении в монолитных или роликовых волоках отдельно.The proposed method of manufacturing a round carbon steel wire allows to increase the deformation per pass compared to traditional drawing in a monolithic fiber. The method, by combining drawing in roller and monolithic dies, provides a change in the direction of metal flow in the deformation zone and an increase in the strain intensity, which cannot be realized separately when drawing in monolithic or roller dies.
Предлагаемый способ строится на базе традиционного многократного волочения, и для его реализации используется имеющееся волочильное оборудование, поэтому технологическая схема изготовления проволоки, по сути, не меняется.The proposed method is based on the traditional multiple drawing, and for its implementation, the existing drawing equipment is used, therefore, the technological scheme for manufacturing the wire, in fact, does not change.
Предложенный способ обладает рядом преимуществ, особенно при изготовлении проволоки больших диаметров. Он позволяет повысить деформируемость и пластичность металла за счет смены напряженно-деформированного состояния в очаге деформации, перераспределения дислокаций и появления новых систем скольжения; обеспечивает глубокую и равномерную проработку по сечению проволоки; позволяет осуществлять деформацию с более высокими единичными обжатиями (до 35%) за меньшее число проходов, что способствует снижению энергозатрат; обеспечивает высокую точность геометрических размеров проволоки, а также отличается простотой конструкции деформирующего узла и легко встраивается в линию любой волочильной машины. Кроме того, в предлагаемом способе отсутствует необходимость использования дополнительного привода для вращения валков и синхронизации скоростей, т.к. используется единый вытяжной барабан, обеспечивается более полная загрузка двигателей привода волочильной машины, совместимость со скоростями грубого и среднего волочения проволоки.The proposed method has several advantages, especially in the manufacture of wire of large diameters. It allows you to increase the deformability and ductility of the metal due to a change in the stress-strain state in the deformation zone, the redistribution of dislocations and the emergence of new slip systems; provides deep and uniform study over the cross section of the wire; allows deformation with higher single reductions (up to 35%) in fewer passes, which helps to reduce energy consumption; provides high accuracy of the geometric dimensions of the wire, and is also characterized by the simplicity of the design of the deforming unit and is easily integrated into the line of any drawing machine. In addition, in the proposed method there is no need to use an additional drive for rotating the rolls and synchronizing speeds, because a single exhaust drum is used, more complete loading of the drive motors of the drawing machine is provided, compatibility with rough and medium wire drawing speeds.
В предлагаемом способе изготовления круглой проволоки основным процессом остается волочение в монолитных волоках, но дополняется протяжкой через неприводные ролики, что позволяет реализовать описанные преимущества.In the proposed method for the manufacture of round wire, the main process remains drawing in monolithic dies, but is supplemented by drawing through non-driven rollers, which allows to realize the described advantages.
Для реализации предлагаемого способа определена оптимальная форма промежуточного профиля, получаемого волочением в роликовой волоке. На основе выполненного компьютерного моделирования установлено, что форма промежуточного профиля определяет устойчивость процесса волочения и стойкость волочильного инструмента. Доказано, что волочение в монолитной волоке промежуточного профиля с овальным или треугольным сечением приведет к значительным нагрузкам на инструмент, что приведет к его износу и разрушению. С увеличением числа граней промежуточного профиля нагрузка на стенки волоки снижается. Результаты моделирования показали, что число сторон получаемого профиля должно быть не менее четырех (профиль должен быть симметричным), однако при увеличении числа сторон до шести или восьми потребуется значительное усложнение конструкции инструмента. Показано, что рациональной формой промежуточного профиля при использовании традиционных 2- и 4-роликовых волок является невыполненный квадрат.To implement the proposed method, the optimal shape of the intermediate profile obtained by drawing in a roller die is determined. Based on the computer simulation, it was found that the shape of the intermediate profile determines the stability of the drawing process and the resistance of the drawing tool. It is proved that drawing in a monolithic die of an intermediate profile with an oval or triangular cross section will lead to significant loads on the tool, which will lead to its wear and destruction. With an increase in the number of faces of the intermediate profile, the load on the die walls decreases. The simulation results showed that the number of sides of the obtained profile should be at least four (the profile should be symmetrical), however, with an increase in the number of sides to six or eight, significant complication of the tool design will be required. It is shown that the rational form of the intermediate profile when using traditional 2- and 4-roller dies is an unfulfilled square.
Схема течения металла при изготовлении проволоки предлагаемым модульно-комбинированным способом представляет собой взаимодействие взаимообратных потоков металла с периодическим изменением напряжений сжатия и растяжения, что инициирует эффект Баушингера, способствует снижению сопротивления пластической деформации и повышению пластических свойств проволоки.The flow pattern of metal in the manufacture of wire by the proposed modularly combined method is the interaction of reciprocal metal flows with periodic changes in compressive and tensile stresses, which initiates the Bausinger effect, helps to reduce plastic deformation resistance and increase the plastic properties of the wire.
Для исследования течения металла при изготовлении круглой проволоки предлагаемым способом был использован метод координатных сеток. Дополнительно было проведено сравнение результатов исследования волочения промежуточного квадратного профиля в монолитных волоках с известным аналогом - волочением в роликовой волоке.To study the flow of metal in the manufacture of round wire by the proposed method, the coordinate grid method was used. In addition, a comparison was made of the results of the study of drawing an intermediate square profile in monolithic dies with the well-known analogue - drawing in a roller drawing.
Результаты компьютерного моделирования показали, что при волочении квадратного профиля в монолитной волоке предлагаемым способом сначала происходит обжатие по углам квадрата, а по сторонам квадрата деформации нет. При увеличении обжатия наиболее интенсивная деформация происходит по диагоналям квадратного профиля, происходит незначительное перетекание металла из зон с повышенной деформацией к сторонам квадрата в зоны с меньшей деформацией. При соприкосновении сторон профиля с рабочим конусом волоки начинается деформация и по сторонам профиля. Далее деформация по сечению выравнивается, и напряженно-деформированное состояние определяется преимущественно сжимающими напряжениями.The results of computer simulation showed that when drawing a square profile in a monolithic die by the proposed method, compression is first performed at the corners of the square, but there is no deformation on the sides of the square. With an increase in compression, the most intense deformation occurs along the diagonals of the square profile, there is a slight overflow of metal from areas with increased deformation to the sides of the square to zones with less deformation. When the sides of the profile come into contact with the working cone of the die, deformation also begins on the sides of the profile. Further, the strain along the cross section is leveled, and the stress-strain state is determined mainly by compressive stresses.
При волочении квадратного профиля в круг в роликовых волоках по углам квадратного профиля возникают сжимающие напряжения. Металл течет к центру заготовки, а также в сторону разъемов калибров, происходит уширение и появляются значительные растягивающие напряжения в местах разъемов калибров.When drawing a square profile into a circle in the rolling dies at the corners of the square profile, compressive stresses arise. Metal flows to the center of the workpiece, as well as to the side of the gauge connectors, broadening occurs and significant tensile stresses appear in the places of the gauge connectors.
Схемы течения металла при волочении квадратного профиля в монолитной и роликовой волоках показаны на рисунке 1.Schemes of metal flow when drawing a square profile in monolithic and roller dies are shown in Figure 1.
Таким образом, в предлагаемом способе при волочении промежуточного профиля в монолитной волоке возникают только сжимающие напряжения. Волочение промежуточного профиля в роликовой волоке приведет к возникновению растягивающих напряжений в разъемах калибров, что может привести к разрушению металла в этих местах.Thus, in the proposed method, when drawing an intermediate profile in a monolithic die, only compressive stresses arise. Drawing the intermediate profile in the roller die will lead to tensile stresses in the gauge connectors, which can lead to the destruction of the metal in these places.
Одним из условий получения качественной проволоки является проработка ее сечения. На основе компьютерного моделирования установлено, что предлагаемый модульно-комбинированный способ позволяет обеспечить хорошую проработку сечения проволоки, т.к. в монолитной волоке преимущественно прорабатываются поверхностные слои проволоки, а в роликовой волоке - внутренние слои. Таким образом, объединение волочения в неприводной роликовой волоке и волочения в монолитной волоке позволяет за счет более глубокой деформации обеспечить полную проработку сечения, повысить механические свойства и тем самым снизить уровень остаточных напряжений в проволоке.One of the conditions for obtaining high-quality wire is the study of its cross section. Based on computer simulation, it was found that the proposed modular-combined method allows for a good study of the wire section, because in a monolithic die, surface layers of the wire are mainly worked out, and in a roller die, the inner layers. Thus, the combination of drawing in non-driven roller drawing and drawing in monolithic drawing allows deeper deformation to ensure complete study of the cross section, to increase mechanical properties and thereby reduce the level of residual stresses in the wire.
По результатам компьютерного моделирования определено, что предложенный модульно-комбинированный способ волочения обеспечивает увеличение степени накопленной деформации в проволоке примерно на 40%, чем волочение в роликовых волоках за счет интенсификации деформации приложением попеременно напряжений сжатия и растяжения. Получаемая в результате более мелкозернистая структура обеспечивает повышение свойств проволоки.According to the results of computer simulation, it was determined that the proposed modular-combined drawing method provides an increase in the degree of accumulated deformation in the wire by about 40% than drawing in roller dies due to the intensification of deformation by applying alternately compressive and tensile stresses. The resulting finer grain structure provides enhanced wire properties.
Для достижения описанных выше преимуществ предлагаемого комбинированного способа изготовления круглой проволоки было определено соотношение обжатий в каждом проходе между роликовой и монолитной волоками. Установлено, что за счет максимальных деформаций по диагоналям невыполненного квадрата при его волочении в монолитной волоке обеспечивается повышение интенсивности пластической деформации.To achieve the above advantages of the proposed combined method of manufacturing a round wire, the ratio of crimps in each passage between the roller and monolithic dies was determined. It has been established that due to the maximum deformations along the diagonals of the unfilled square when it is dragged in a monolithic fiber, an increase in the intensity of plastic deformation is provided.
Для определения обжатий в роликовой волоке, при получении промежуточного профиля, установлена величина выполненности квадратного профиля, определяемая как отношение фактической площади поперечного сечения профиля к площади выполненного квадрата.To determine the reductions in the roller drawing, upon receipt of the intermediate profile, the value of the square profile is determined, defined as the ratio of the actual cross-sectional area of the profile to the area of the square made.
С помощью компьютерного моделирования установлено, что величина выполненности квадратного профиля должна находиться в интервале 0,90-0,93. Тогда напряженное состояние в рабочем конусе монолитной волоки мало отличается от стандартного волочения по схеме «круг в круг».Using computer simulation, it was found that the square profile should be in the range of 0.90-0.93. Then the stress state in the working cone of the monolithic die differs little from the standard drawing according to the “circle in circle” scheme.
На основе расчетов определены значения вытяжки и обжатий, соответствующие различным значениям коэффициента заполнения.Based on the calculations, the values of drawing and compression corresponding to different values of the fill factor are determined.
Показано, что если величина выполненности профиля ниже 0,90, то проработка сечения проволоки будет недостаточна. При значении 0,785 (μ=1) вообще не будет деформации проволоки.It is shown that if the profile completion value is below 0.90, then the study of the wire cross section will be insufficient. With a value of 0.785 (μ = 1) there will be no deformation of the wire at all.
При величине выполненности профиля выше 0,93 резко увеличивается напряжение волочения и нагрузка на волоку, что может привести к ее разрушению.When the profile completion value is above 0.93, the drag voltage and the load on the die sharply increase, which can lead to its destruction.
Основная часть обжатия в каждом сдвоенном проходе осуществляется в монолитной волоке. Проведенные исследования показали, что для достижения преимуществ предлагаемого способа доля обжатия в роликовой волоке должна составлять 0,24-0,50 от величины обжатия за проход.The main part of the compression in each twin passage is carried out in a monolithic die. Studies have shown that to achieve the advantages of the proposed method, the proportion of compression in the roller die should be 0.24-0.50 of the amount of compression per pass.
* Значения приведены для суммарного обжатия 35% (μ=1,55).* Values are given for a total reduction of 35% (μ = 1.55).
На основе выполненных расчетов для ранее установленного оптимального интервала значений величины выполненности профиля определено отношение диагоналей промежуточного квадратного профиля к диаметру круга при волочении в монолитной волоке.Based on the performed calculations, for the previously established optimal range of profile fulfillment values, the ratio of the diagonals of the intermediate square profile to the circle diameter during drawing in a monolithic fiber is determined.
Расчет был выполнен для отношения диагонали невыполненного квадрата (Сн.кв.) к диаметру вписанного круга (D), т.е. для минимальной деформации при волочении профиля в виде невыполненного квадрата в круг в монолитной волоке. Полученное соотношение зависит от размеров квадрата (h) и радиуса закругления (R).The calculation was performed for the ratio of the diagonal of an unfulfilled square (C n.a. ) to the diameter of the inscribed circle (D), i.e. for minimal deformation when drawing a profile in the form of an unfulfilled square in a circle in a monolithic die. The resulting ratio depends on the size of the square (h) and the radius of curvature (R).
Например, для невыполненного квадрата со стороной 5 мм данное отношение составит:For example, for an unfulfilled square with a side of 5 mm, this ratio will be:
Для невыполненного квадрата со стороной 4 ммFor an unfulfilled square with a side of 4 mm
Для невыполненного квадрата со стороной 3 ммFor an unfulfilled square with a side of 3 mm
В результате установлено, что оптимальное отношение диагоналей промежуточного квадратного профиля к диаметру круга при волочении в монолитной волоке составляет 1,02-1,10.As a result, it was found that the optimal ratio of the diagonals of the intermediate square profile to the diameter of the circle when drawing in a monolithic drawing is 1.02-1.10.
Для подтверждения промышленной возможности получения предложенным способом проволоки более высокого качества был проведен эксперимент. Была изготовлена проволока диаметром 4,00 мм из стали марки 70 и диаметром 5,00 мм из стали марки 75. Проволока была изготовлена двумя способами: стандартным волочением в монолитных волоках и предлагаемым комбинированным способом в роликовой и монолитной волоках. В неприводной роликовой волоке получали промежуточный профиль в виде невыполненного квадрата.An experiment was conducted to confirm the industrial feasibility of obtaining the higher quality wire by the proposed method. A wire with a diameter of 4.00 mm was made of steel of grade 70 and a diameter of 5.00 mm of steel of grade 75. The wire was made in two ways: by standard drawing in monolithic dies and the proposed combined method in roller and monolithic dies. In the non-driven roller die, an intermediate profile was obtained in the form of an unfulfilled square.
Проволока была изготовлена по следующим маршрутам:The wire was made along the following routes:
Проволока диаметром 4,00 мм4.00 mm wire
Вариант 1 - волочение в монолитных волоках по маршруту:Option 1 - drawing in monolithic dies along the route:
6,00 → 5,15 → 4,50 → 4,00 мм.6.00 → 5.15 → 4.50 → 4.00 mm.
Вариант 2 - волочение в роликовых и монолитных волоках по маршруту:Option 2 - drawing in roller and monolithic dies along the route:
6,00 → (5,00×5,00 → 4,70) → (4,30×4,30 → 4,00) мм.6.00 → (5.00 × 5.00 → 4.70) → (4.30 × 4.30 → 4.00) mm.
Проволока диаметром 5,00 мм5.00 mm diameter wire
Вариант 1 - волочение в монолитных волоках по маршруту:Option 1 - drawing in monolithic dies along the route:
6,50 → 5,80 → 5,00 мм.6.50 → 5.80 → 5.00 mm.
Вариант 2 - волочение в роликовых и монолитных волоках по маршруту:Option 2 - drawing in roller and monolithic dies along the route:
6,50 → (5,70×5,70 → 5,00) мм.6.50 → (5.70 × 5.70 → 5.00) mm.
Был проведен сравнительный анализ механических свойств изготовленной проволоки. У проволоки диаметром 4,0 мм, изготовленной комбинированным способом, наблюдается рост числа перегибов в среднем на 15,9%, а числа скручиваний - на 14,6%. Проволока диаметром 5,0 мм, полученная комбинированным способом, при равных значениях удлинения, сужения и предела прочности выдержала большее число скручиваний на 8,9%.A comparative analysis of the mechanical properties of the manufactured wire was carried out. The 4.0 mm diameter wire made by the combined method shows an increase in the number of bends by an average of 15.9%, and the number of twists by 14.6%. The wire with a diameter of 5.0 mm, obtained by a combined method, with equal values of elongation, narrowing and tensile strength withstood a greater number of twists by 8.9%.
Выполненные эксперименты подтверждают, что изменением напряженно-деформированного состояния металла в очаге деформации при изготовлении стальной проволоки можно обеспечить существенное повышение ее механических свойств и эксплуатационных характеристик. В первую очередь это выражается в сохранении пластичности проволоки и снижении ее повреждаемости.The performed experiments confirm that a change in the stress-strain state of the metal in the deformation zone during the manufacture of steel wire can provide a significant increase in its mechanical properties and operational characteristics. First of all, this is expressed in preserving the ductility of the wire and reducing its damage.
Использование комбинированного волочения повышает деформируемость металла и особенно эффективно при изготовлении проволоки диаметром более 4,0 мм, т.е. проволоки средних и больших диаметров.The use of combined drawing increases the deformability of the metal and is especially effective in the manufacture of wire with a diameter of more than 4.0 mm, i.e. wires of medium and large diameters.
Предлагаемый способ позволяет снизить кратность волочения и тем самым снизить затраты.The proposed method allows to reduce the frequency of drawing and thereby reduce costs.
Таким образом, применение предлагаемого комбинированного процесса волочения позволяет, используя применяемую в действующем производстве инфраструктуру, повысить качество проволоки и снизить стоимость ее производства. Он является эффективным инструментом регулирования напряженно-деформированного состояния металла в очаге деформации и обеспечивает существенное повышение механических свойств и эксплуатационных характеристик проволоки при снижении затрат на ее производство.Thus, the application of the proposed combined process of drawing allows, using the infrastructure used in the current production, to improve the quality of the wire and reduce the cost of its production. It is an effective tool for regulating the stress-strain state of the metal in the deformation zone and provides a significant increase in the mechanical properties and operational characteristics of the wire while reducing the cost of its production.
Источники информацииInformation sources
1. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. М.: Металлургия, 1971. - 448 с.1. Perlin I.L., Yermanok M.Z. Theory of drawing. M.: Metallurgy, 1971. - 448 p.
2. Битков В.В. Технология и машины для производства проволоки. Екатеринбург, УрО-РАН, 2004 г., с. 343.2. Bitkov VV Technology and machines for the production of wire. Yekaterinburg, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2004, p. 343.
3. Enghag P. Steel Wire Technology. 
4. Войцеховский В.А., Григорьев А.К. Производство проволоки и профилей в роликовых волоках. Ижевск, «Удмуртия». 1989. 132 с.4. Wojciechowski V.A., Grigoriev A.K. Production of wire and profiles in roller dies. Izhevsk, "Udmurtia". 1989.132 s.
5. А. Зинутти, Дж. Capo. Преимущества роликовых волок при волочении проволоки // Метизы 1 (20). 2009. с. 37-41.5. A. Zinutti, J. Capo. Advantages of roller dies in wire drawing // Hardware 1 (20). 2009.p. 37-41.
6. Но Seon Joo, Sun Kwang Hwang, Hyun Moo Baek, Yong-Taek Im, Il-Heon Son, Chul Min Bae. The effect of a non-circular drawing sequence on sphe-roidization of medium carbon steel wires. Journal of Materials Processing Technology. 216 (2015) 348-356.6. But Seon Joo, Sun Kwang Hwang, Hyun Moo Baek, Yong-Taek Im, Il-Heon Son, Chul Min Bae. The effect of a non-circular drawing sequence on sphe-roidization of medium carbon steel wires. Journal of Materials Processing Technology. 216 (2015) 348-356.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113168A RU2649610C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Method of manufacturing a round wire of carbon steel by drawing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113168A RU2649610C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Method of manufacturing a round wire of carbon steel by drawing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2649610C1 true RU2649610C1 (en) | 2018-04-04 |
Family
ID=61867270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017113168A RU2649610C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Method of manufacturing a round wire of carbon steel by drawing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2649610C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH578381A5 (en) * | 1973-08-06 | 1976-08-13 | Copper Refineries Pty Ltd | |
| RU1810148C (en) * | 1991-06-25 | 1993-04-23 | Витебское отделение Института физики твердого тела и полупроводников АН БССР | Tin-lead alloy wire drawing method |
| RU2288061C1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Русский Дом Качества" | Reinforcement steel producing method |
| RU2498870C1 (en) * | 2012-07-06 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Method of producing nano-structured wire from high-carbon steel |
-
2017
- 2017-04-17 RU RU2017113168A patent/RU2649610C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH578381A5 (en) * | 1973-08-06 | 1976-08-13 | Copper Refineries Pty Ltd | |
| RU1810148C (en) * | 1991-06-25 | 1993-04-23 | Витебское отделение Института физики твердого тела и полупроводников АН БССР | Tin-lead alloy wire drawing method |
| RU2288061C1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Русский Дом Качества" | Reinforcement steel producing method |
| RU2498870C1 (en) * | 2012-07-06 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Method of producing nano-structured wire from high-carbon steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060201223A1 (en) | Cold roll forming method for reducing a diameter of a metal pipe, and a metal pipe product having its diameter reduced by such method | |
| Rudskoi et al. | On the development of the new technology of severe plastic deformation in metal forming | |
| CN1308094C (en) | Method for specifically adjusting surface structure of rolling stock during rolling in skin pass mills | |
| RU2649610C1 (en) | Method of manufacturing a round wire of carbon steel by drawing | |
| RU2492010C1 (en) | Method of copper and copper alloy contact wiredrawing | |
| US6092408A (en) | Steel mill processing by rhombic reversal reduction rolling | |
| Pesin et al. | Finite element analysis of symmetric and asymmetric three-roll rolling process | |
| RU2732331C9 (en) | Production method of multifaceted calibrated steel | |
| RU2288061C1 (en) | Reinforcement steel producing method | |
| RU2297293C1 (en) | Method for producing rectangular shapes in roller drawing die | |
| RU2496592C2 (en) | Method of trilateral die-rolled section profile application on high-strength reinforcing wire surface | |
| RU2698241C1 (en) | Rolling method in rolls with wavy barrel profile | |
| RU2329884C1 (en) | Method of wire drawing in rollers | |
| RU2319559C1 (en) | Wire production method | |
| RU2310534C1 (en) | Method for producing low-carbon reinforcement wire | |
| Naizabekov et al. | Simulation of the new technology of forging of blanks such as slabs and plates made of ferrous metals and alloys | |
| Panin et al. | Finite Element Modeling of ECAP-Linex Combined Process of Severe Plastic Deformation | |
| RU108326U1 (en) | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE | |
| RU2235614C1 (en) | Method for making calibrated hexahedral section | |
| RU2498870C1 (en) | Method of producing nano-structured wire from high-carbon steel | |
| Bhaduri et al. | Rolling | |
| RU2088355C1 (en) | Method of making bent corrugated sections | |
| Naizabekov et al. | The research of new technology of plate rolling by means of computer simulation | |
| RU2726231C1 (en) | Method of producing calibrated hexagonal profiles from stainless steels | |
| RU2536849C1 (en) | Method of producing bimetal multiple ply rod and wire articles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190418 |