钢丝拉拔生产 拉丝模
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一、产品介绍1.1预应力的概念:指为了改善结构或构件在各种使用条件下的工作性能和提高其强度而在使用前预先施加的永久性内应力。
1.2 预应力钢绞线是预应力混凝土结构配筋用钢绞线的简称。
它是把多根冷拉预应力钢丝成螺旋装绞合在一起,并经消除应力处理而得到的,大致可分为以下几类:1)按其结构分:1×2;1×3;1×7<1+6);1×19;1×37.2)按生产方法分:捻制+消除应力回火;捻制+稳定化处理;模拔成型。
按表面无镀层分:表面无镀锌的预应力钢绞线;镀锌预应力钢绞线;环氧涂层预应力钢绞线;锌、铝、稀土镀层预应力钢绞线。
4)按松弛级别分:普通松弛级<I级松弛)预应力钢绞线;低松弛级<II级松弛)预应力钢绞线。
1.3预应力混凝土构件的构造要求主要包括以下几个方面:1>截面形式和尺寸。
2>预应力纵向钢筋及端部附加竖向钢筋的布置。
3>非预应力纵向钢筋的布置。
4>钢筋,钢丝,钢绞线净间距。
5>预应力钢筋的预留孔道。
6>锚具。
7>端部混凝土的局部加强.二、通用规程:应符合YB\T146 预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条的要求。
2.2.1 化学成分2.2.2、力学性能2.2.3、其他金相组织:盘条金相组织应主要为索氏组织,不应有马氏组织、网状渗碳体等对性能有害的组织存在。
表面质量:盘条应将头尾有缺陷的部分切除,表面光滑、不应有多头、折叠、耳子、结疤、分层及肉眼可见的裂纹、杂质等缺陷。
时效: 盘条直径在¢12mm一下,时效时间应大于20天,盘条直径在¢12mm以上,时效应大于30天,冬季生产盘条的时效相应延长10天。
冶炼方法:必须经过炉外精炼。
原料经常必须按照规格、产地码放。
2.3、辅料2.3.1 拉丝时用润滑剂 <拉丝共九道工艺,前四道用粗润滑剂,后五道用细润滑剂)2.3.2 高速拉丝模具<如图3.1)<图3.1)1)硬质合金拉丝模坯<模心),硬质合金牌号为YG8.2)模套与模心的装配必须达到过盈配合。
线材在模孔内的受力分析
拉拔时金属丝材在模孔变形区内所承受的力有三种:
1.拉拔力P:
这是拉拔过程中的正作用力。
是拉丝机给予并加在拉丝模出口端的线材的轴向上的拉力。
它在线材内部产生拉应力,使线材沿轴向方向不断通过模孔完成拉拔过程。
也就是说拉拔力是作用在丝材上,使丝材通过模具产生变形的外力。
如果没有拉拔力的作用,那么金属变形是不存在的,所以它是产生拉拔变形的首要条件。
2.正压力N:
该力是模壁的反作用力。
又称缩力。
当线材受拉拔力P的作用向前运动时,模孔壁产生阻碍流动的力,该力在变形区内产生,它的方向总是垂直于模壁,又称正压力。
是在变形金属内引起主要正压力,其数值大小取决于金属材料自身性质及压缩率大小和模孔的几何尺寸等。
3.外摩擦力:
拉拔时金属线材与拉丝模工作锥和定径带表面相互接触并滑动,由于正压力N的作用产生外摩擦力F,摩擦力F的方向总是与线材运动的方向相反,并与模孔壁成切线方向。
摩擦力F在线材内部产生附加切应力,其数值大小与丝材及模孔表面状况、润滑条件、拉拔速度以及压缩率大小有关。
拉拔时,拉拔力P和正压力N都作用于被拉拔的金属丝材内部的每个质点上而摩擦力F作用在丝材与模孔接触的表面上。
因此越接近丝材中心所受的外摩擦力越小,甚至为零。
附钢丝在模孔内的受力分析图:。
摘要钢丝有利润滑拉拔润滑越高模具造成1:电2:润3: 4:模5:模6:水7:牵8:模关键有:损程控制 湿拉具产导致1、电拉拔上升 要:在湿拉过丝与模子之间利于钢丝拉拔滑液有冷却钢拔过程中,钢丝滑方式、拉丝高,抛光性越具失效分为:成湿拉模具失电镀钢丝强度润滑剂中cu 拉拔路径的模具定径带长模具道次压缩水箱设备防线牵引盘回车。
模具自身因素键词:电镀钢钢帘线湿拉纵向裂纹、程度与电镀钢制相关联。
拉模具磨损主产生的异常表致模具异常的电镀钢丝强度拔力与钢丝的升,因生产是 钢黄文洲 张过程中,钢丝与间形成一层耐拔。
钢丝湿拉时钢丝和拉丝模丝与拉丝模之丝模材质、拉丝越好,钢丝越模具磨损;失效的相关因度,表面氧化粒子含量,直线性:模具长度。
缩率。
线张力。
素。
钢丝;润滑剂拉生产一般采深环形沟槽钢丝镀层质量 主要有四种:表现为:内孔的主要因素有度:的抗拉强度成是连续的过程钢帘线湿张伟国 九江与模子之间会耐压润滑膜,防时的润滑方式模的作用。
之间的摩擦系丝模和钢丝的越不容易粘结模芯断裂。
素有:化锌含量,表温度,清洁度具与线的准直剂;模具;压采用硬质合金槽等,当这些量,表面质量图1吸附磨损、孔拉伤—内孔槽有以下几个方面成线性关系,程,机台内润湿拉模具失江金鹭硬质合金会产生很大的防止钢丝与模式是介于流体系数大小对拉的表面状况对拉丝模,摩擦表面质量。
度。
度。
缩率;设备金拉丝模具, 模些磨损积累到量,水箱机台擦伤磨损、疲槽沟—模芯断面:强度越高,所润滑剂温度上失效分析金有限公司 的摩擦力和很模子之间直接体润滑与边界拉拔力有很大对摩擦系数的擦力就越小。
模具在使用过一定程度后将台拉拔路径直疲劳磨损、腐断裂‐模芯破所需拉拔力越上升,(35‐42析江西 九江 3很多热量,使接接触,从而减界润滑的混合大的影响。
润滑的大小皆有影。
过程中会出现将造成模具的直线性,模具腐蚀磨损(图碎‐模芯脱套越大,摩擦系数°35‐45°是333000使用润滑液可减少摩擦和磨合润滑。
拉丝模作为金属制品生产的基本工具,从旌到现在,其结构和材质发生了很大的变化。
但直到今天,模具生产者和使用者仍在研究拉丝模的结构和应用。
因为在金属制品行业,拉丝模的质量关系到产品的质量、模具使用寿命、生产效率、能源及成本消耗等多种因素。
1、拉丝模的结构拉丝模由模套、模芯2部分构成。
模套多由高质量的钢制成(国内多为45钢),硬度为HRC20-25,模套与模芯之间采用过盈配合,以达到补强的作用,否则在拉拔高强度的线材时,模芯容易破裂[1]。
模芯是拉丝模的关键部分,根据用料的不同,可分为天然金则石模、单晶金刚石模、复晶金刚石模、硬质合金模等;对于硬质合金模具来说,是由碳化钨和钴粉烧结而成的,模芯中钴的含量一般在3%-12%之间,烧结后模芯体积大约收缩15%-30%,形成质地均匀、硬度高、耐磨性极好的合金,其硬度在FRA86-93之间[2]。
因此,模芯的使用寿命主要取决于它本身的用料,并与拉拔线材的类型,润滑剂的性能,模芯的孔型及使用时模具的冷却状况等因素有关,其孔型结构有入口锥、润滑锥、工作锥、定径带的出口锥5部分组成。
入口锥的作用是将线材导入拉丝模,线材进入拉丝模时,应尽可能保持平直,以防止线材产生不均匀应力。
润滑锥的作用是在拉拔时导入润滑粉。
为了在钢丝表面形成更厚的润滑涂层,润滑锥表面不需要抛光处理,以增加润滑压力。
工作锥是模芯构造中至关重要的部分,线材表面润滑层的形成和全部塑性变形都在此区进行,拉丝模具的工作效率也取决于工作锥的几何形状和面积,因此必须确保工作锥角的加工精度和表面光洁度。
工作锥应加工成直线型,其表面不得有弧形过渡或圆滑过渡,且工作锥角与定径带应保持在同一轴线上,模芯外径和模套内径应保持同心,这样,可以防止线材拉拔中出现的椭圆现象。
定径带的作用是控制拉拔线材的直径、不圆度、平直度及表面质量等工艺指标。
为保证产品质量,定径带表面需要经过抛光处理,且要求定径带与工作锥和出口锥的交界面相互保持平行,并严格控制定径带的尺寸公差。
第35卷第1期2006年2月贵 州 工 业 大 学 学 报 (自然科学版)JOURNAL OF GU IZHOU UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY(Natural Science Edition )Vol.35 No.1Fedruary. 2006文章编号:100920193(2006)0120058204镀锌钢丝干式拉拔工艺参数探讨马明刚1,2,黄忠渠2,张金柱1(1.贵州大学材料科学与工程学院,贵州贵阳550003;2.贵州钢绳股份有限公司,贵州遵义563000)摘 要:对镀锌钢丝干式拉拔时采用不同总压缩率和拉丝模工作锥角度生产的产品力学性能和锌层质量进行试验研究,获得最佳工艺参数:总压缩率应小于52%,拉丝模工作锥角度应使钢丝与模具的实际接触长度大于4.00mm.关键词:镀锌钢丝;中镀后拉;总压缩率;工作锥角度中图分类号:TG356.23 文献标识码:A0 前 言随着国内外市场对热镀锌钢丝性能和镀层质量要求的不断提高,力求高强度、高韧性和厚锌层,采取先镀后拉工艺生产热镀锌钢丝得到广泛使用。
实践证明,先镀后拉工艺生产的热镀锌钢丝与普通的拉后镀锌钢丝相比,具有抗拉强度高、弯曲扭转性能好、锌耗显著降低、镀层致密牢固、耐腐蚀性能优于同等厚度的拉后镀锌钢丝等优点,因而广泛应用于产品质量要求较高的航空钢丝绳(细规格高强度优质镀锌钢丝绳),渔业用中小规格镀锌钢丝绳、钢帘线及胶带用特细镀锌钢丝绳、光纤光缆用高强度细钢绞线等产品生产领域中。
但采用先镀后拉工艺难以获得较高强度、较厚镀锌层或高强度的镀锌钢丝,此时可采用中镀后拉工艺方法获得。
中镀后拉工艺是在先镀后拉工艺的热处理和热镀锌之间插入光面钢丝拉拔,采用中镀后拔工艺,可得到强度更高、韧性更好且锌层稍厚的镀锌钢丝,具有更优良的综合性能,但其经济性不及先镀后拉工艺[1-3]。
目前国内采用的先镀后拉钢丝热镀锌后拉拔工艺主要为湿式拉拔,生产的产品规格范围小(<Φ2.0mm )、拉拔道次多(10-15道次)、拉丝模及钢丝上锌量损耗大、生产效率低、生产成本较高,因此,正逐渐被拉拔道次较少、能耗较低、生产效率较高、能生产较大规格产品的干式拉拔工艺取代。
常见的钢丝拉拔缺陷有裂缝(裂纹)、发纹、拉裂、竹节、拉痕、划伤(刮伤、刮痕、擦伤)、飞翅(飞刺)、凹面(凹坑、凹陷、压痕)、麻点(麻面)结疤、分层、缩径、尺寸超差、线盘不规整、折叠等。
裂缝(裂纹)钢丝表面出现的纵向开裂现象,根据开裂程度不同,分别称为裂缝、裂纹等。
产生原因大多为原料残存有裂缝、裂纹及夹杂物等。
拉拔时由于压缩率过大或变形不均也可能产生应力裂纹。
发纹钢丝表面或内部存在的极细的发状裂纹。
产生原因是原料带有发纹或皮下气泡、细小夹杂物等。
拉裂钢丝表面出现的横向开裂现象。
产生原因是压缩率过大或拉拔速度过高,涂层或润滑条件不良,热处理制度不合理,原料化学成分局部不均,拉丝模入口锥角度太大,变形区太短等。
竹节钢丝沿纵向呈周期性的粗细不均现象,形状类似竹节。
产生原因是钢丝在卷筒上积线量过多,卷筒摇摆,涂层不均,润滑不良等。
拉痕钢丝表面出现的肉眼可见的纵向小沟,通常是恿条连续的。
轻微啦痕仅使钢丝表面发亮发白。
产生原因是拉丝模破裂或加工不良光洁度差、润滑不良等。
划伤钢丝沿拉拔方向产生的表面纵向伤痕,随伤痕程度的不同,分别叫做刮伤、刮痕、擦伤等。
产生原因是模孔中带进金属碎屑、润滑剂不洁净、含有氧化铁皮或砂等以及拉拔过程中钢丝受到模盒、拉丝机突出部分的机械损伤。
飞翅与钢丝表面大致成垂直尖锐金属薄片,一般沿拉拔方向分布,有时也称为飞刺。
产生原因是拉丝模严重破裂。
凹面钢丝表面上的局部凹陷,由于产生原因不同,有时也叫做凹坑、凹陷、压痕等。
产生原因为原料带有凹坑,拉拔前钢丝表面未洗净残留有块状氧化铁皮,石灰涂层太厚或钢丝表面粘附有脏物等,拉拔时氧化铁皮或石灰被压入钢丝表面脱落后形成口麻点钢丝表面成点状或片状分布的或密或疏的微细凹坑,较密集的针状凹点称为麻点,密集且连续分布者叫麻面。
产生原因为原料表面粗糙,压缩率小不能消除;原料或半成品严重锈蚀;原料或半成品过酸洗形成酸蚀麻点;钢丝拉拔前未洗净,残留有点状氧化铁皮,拉拔后压入钢丝表面后脱落。