本發明金屬制品加工領域,具體涉及一種拉絲裝置。
背景技術:
拉絲機也叫拔絲機,拉線機,是在工業應用中使用廣泛的機械設備,廣泛用于機械制造、五金加工、石油化工、塑料、竹木制品、電線電纜等行業。拉絲機一般包括拉絲模具和拉絲塔輪組成,拉絲工作效率主要取決于拉絲模具的設計,而拉絲塔輪則決定著拉拔質量。尤其是塔輪的表面質量、加工精度、冷卻效果和耐磨程度直接影響鋼絲的拉拔質量。在拉拔的過程中,金屬絲與塔輪產生較高的接觸應力,同時塑形變形和劇烈摩擦會產生大量熱量,塔輪工況惡劣,是拉絲設備中精度要求高、成本高、影響產品質量和制造效率的最關鍵的易損耗部件。
通過采用高強度鋼材或者采用表面強化、復合結構等方式,提高塔輪與金屬絲接觸表面的強度、耐磨性和抗基礎疲勞基礎能力,可延降低塔輪表面磨損、降低裂紋萌生的幾率、延緩磨損超差而導致失效。采用上述手段可提高塔輪壽命,降低停機更換次數,降低維護成本,提高生產效率和產品質量,最終產生較大的綜合經濟效益。
現有技術中,使用熱噴涂、等離子噴涂、超音速噴涂等工藝方式得到的涂層與基體為機械結合,結合力低,在高應力及較大應力的場合易剝落;后續加工困難,無法車削、只能采用金剛石砂輪默寫或者采用精密拋光,加工難度大,成本高。中國專利CN201220640222.6公開了一種耐磨組合式拉絲塔輪,包括塔輪片和安裝軸,塔輪片設有軸心孔和鍵槽,安裝軸上設有與鍵槽大小相匹配的鍵,不同直徑的塔輪片從左往右按直徑從大道小依次裝配在安裝軸上,其特征在于,塔輪片的線槽處設有碳化鎢層。
但是,如果簡單的提高塔輪的表面質量,例如通過強化等方式,雖然能夠延長塔輪質量,卻沒有和塔輪的工作特點相結合,因此提高塔輪工作效果的作用十分有限。
因此,需要一種能夠結合塔輪本身工作特點,來達到改進拉絲機效果的裝置。
技術實現要素:
針對現有技術的不足,本發明提供一種拉絲裝置,包括:
拉絲模具,設置在拉絲模具兩次的第一塔輪和第二塔輪;
所述第一塔輪由多個按照直徑從小到大的順序同心排列成塔形結構,所述第二塔輪由多個按照直徑從小到大的順序同心排列成塔型結構;所述第一塔輪和第二塔輪橫向布置并水平對稱布置在拉絲模具兩側;
在所述第一塔輪的塔輪片表面加工有多個平行排列的第一個硬化帶,在所述第二塔輪的塔輪片表面加工油多個平行排列的第二硬化帶,所述第一硬化帶的方向與第二硬化帶的方向基本垂直,且在所述第一硬化帶和第二硬化帶中間分布硬化點,所述第一硬化帶的方向與塔輪的軸向成40°-60°角。
優選的,所述第一硬化帶由多個激光加工的硬化帶搭接而成。
優選的,所述第一硬化帶上的多個硬化帶的搭接率為10-15%。
優選的,所述第二硬化帶由多個激光加工的硬化帶搭接而成。
優選的,所述第二硬化帶上的多個硬化帶的搭接率為10-20%。
優選的,所述拉絲模具包括底座和多個拉絲模,底座的工作平面傾斜布置。
優選的,在所述拉絲模的中部設置有拉絲孔。
優選的,在底座的低端至高端方向,在第一排和第二排中處于同一位置的兩個拉絲模的拉絲孔的直徑相等。
優選的,所述第一拉絲塔輪或第二拉絲塔輪上的硬化帶的寬度為5-20mm。
優選的,所述第一拉絲塔輪或第二拉斯塔輪上的硬化帶的寬度為10-20mm。
本發明提供一種拉絲裝置,在拉絲模具的兩側設置的拉絲塔輪上均設置有硬化帶,其中第一塔輪的塔輪片上的第一硬化帶相互平行,第二塔輪的塔輪片上的第二硬化帶相互平行,但第一硬化帶的方向與第二硬化帶的方向大體垂直,且所述第一硬化帶的方向與塔輪的軸向成40°-60°角。與現有技術相比,本發明提供的拉絲裝置中,兩個拉絲塔輪上的硬化帶成大體垂直的方式,這樣在拉絲過程中,可以保證鋼絲被引導在塔輪表面進行工作,并且間隙設置的硬化帶軟硬結合的方式也進一步提高了塔輪的工作壽命。
附圖說明
圖1為本發明提供的拉絲裝置的一種實施方式的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,為本發明提供的拉絲裝置的一種具體實施方式的示意圖,包括,拉絲模具,設置在拉絲模具10兩側的第一塔輪11和第二塔輪12;所述第一塔輪由多個按照直徑從小到大的順序同心排列成塔形片結構11a,所述第二塔輪由多個按照直徑從小到大的順序同心排列成塔型片結構12a;所述第一塔輪和第二塔輪橫向布置并水平對稱布置在拉絲模具兩側;在所述第一塔輪的塔輪片表面加工有多個平行排列的第一個硬化帶11b,在所述第二塔輪的塔輪片表面加工油多個平行排列的第二硬化帶12b,所述第一硬化帶的方向與第二硬化帶的方向基本垂直,且在所述第一硬化帶和第二硬化帶中間分布硬化點,所述第一硬化帶的方向與塔輪的軸向成40°-60°角。
在拉絲塔輪的工作過程中,塔輪的線槽作為工作里面,受到較大的磨損和壓應力。首先,對第一塔輪的線槽表面使用激光強化方法進行強化,在線槽的表面形成與安裝軸向成一定傾斜角度的平行的激光硬化道,所述傾斜角的角度優選為30°-60°,更優選為40°-60°。其次,對第二塔輪的表面使用激光強化方法進行強化,在線槽的表面形成與安裝軸向成一定傾斜角度的平行的激光硬化道,所述傾斜角的角度優選為30°-60°,更優選為40°-60°。第一塔輪的硬化帶的方向與第二塔輪的硬化帶的方向基本垂直設置。
對于第一塔輪和第二塔輪上的硬化帶的間距,優選為3-10mm,更優選為4-9mm,更優選為5-8mm。按照本發明,所述平行的激光硬化道每道的寬度優選為5-10mm,更優選為6-9mm。
對于塔輪的材質,優選為金屬材質,可以為鋼材,例如碳素鋼或合金鋼,碳素鋼的具體例子可以為本領域技術人員熟知的低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼,其中,低碳鋼指碳含量≤0.25wt%的碳素鋼;中碳鋼的含碳量滿足:0.25wt%<含碳量<0.6wt%,高碳鋼指含碳量≥0.6wt%的碳素鋼。合金鋼可以包括合金元素含量≤5wt%的低合金鋼,合金元素含量為5wt%~10wt%的中合金鋼、合金元素含量≥10wt%的高合金鋼,合金鋼的具體例子可以為錳鋼、鉻鉬鋼、鉻釩鋼、鉻錳鈦鋼,S2工具鋼,但不限于此,例如Q295。
在對線槽表面進行激光強化處理時,對于激光加工方法,可以為激光熔覆法在表面堆積硬質合金層,也可以使用激光合金化的方法進行合金化處理,可以使用激光熔凝處理的工藝,或者使用激光淬火處理。采用激光強化工藝,可以提高硬度、耐磨性和抗接觸疲勞能力。激光加工時,在線槽表面形成硬質涂層,涂層經過極速冷卻形成致密的晶粒細化區,涂層與基體之間形成熱影響區,使涂層支撐、結合牢固,有效發揮涂層性能。
對線槽進行激光合金化處理時,先將合金粉末、粘結劑與溶劑混合得到合金粉末涂料,然后將所述合金粉末涂料涂覆在端面上形成涂層,涂層厚度優選為200μm~400μm,更優選為220μm~380μm,更優選為240μm~350μm,更優選為260μm~320μm,形成粉末合金層后,干燥粉末合金層。對于干燥方法,本發明并無特別限制,可以在常溫下自然曬干,可以放置在干燥爐中進行干燥。
對于合金粉末,可以使用Cr、V、W、Mo、Ti等生成非常硬的碳化物(MC系碳化物)的金屬,也可以使用氧化鋁、TiN、TiO2、CrN、氧化鋯、SiC、TiC等作為合金粉末。對于粘結劑,可以使用樹脂,例如常溫下能夠固化的鄰苯二甲酸樹脂系、醇酸樹脂系的樹脂。溶劑可以使用水、甲苯、二甲苯或甲醇、乙醇、丙醇等的醇類,上述中的一種溶劑或多種的混合物。合金粉末與粘結劑按照重量比優選為90~99:10~1,更優選為92~99:8~1,更優選為92~98:8~2。
對于激光加工工藝,激光輸出功率優選為3.5~4.5KW,更優選為3.1~4.1KW,光斑可以為圓形光斑或矩形光斑,原型光斑的直徑優選為Φ2.5~4.2mm,更優選為Φ2.8~3.8mm,點與點之間的間距控制在2.5-3mm左右。
本發明提供一種拉絲裝置,在拉絲模具的兩側設置的拉絲塔輪上均設置有硬化帶,其中第一塔輪的塔輪片上的第一硬化帶相互平行,第二塔輪的塔輪片上的第二硬化帶相互平行,但第一硬化帶的方向與第二硬化帶的方向大體垂直,且所述第一硬化帶的方向與塔輪的軸向成40°-60°角。與現有技術相比,本發明提供的拉絲裝置中,兩個拉絲塔輪上的硬化帶成大體垂直的方式,這樣在拉絲過程中,可以保證鋼絲被引導在塔輪表面進行工作,并且間隙設置的硬化帶軟硬結合的方式也進一步提高了塔輪的工作壽命。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。