[發明專利]一種矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝及其生產設備

無效

• 申請號: 201310081841.5
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103128127A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 陳文琳;楊棟;武大鵬
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B21C37/04
• 分類號: B21C37/04
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本發明涉及一種鋼絲成形工藝及其生產設備，尤其涉及一種矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝及其生產設備。

背景技術

矩形截面鋼絲具有高強度、高韌性、低松弛、耐腐蝕、耐疲勞和耐磨損等優良性能，廣泛應用于航天、機械、汽車、軍工、電子工業及通訊、玩具等領域。國外對矩形鋼絲生產在理論和試驗方面進行了大量的研究，矩形鋼絲傳統成形方法為模拉法，即用事先加工成一定幾何形狀的硬質合金模(或聚晶模)由圓鋼絲逐道次拉拔，直至拉拔成所需尺寸、形狀。

如圖1所示，矩形截面鋼絲的矩形截面的寬為a、長為b（a、b可以相等或不同），存在圓角半徑為r的四個圓角，四個圓角首尾通過四個直邊連接。在拉拔過程中，拉拔模的圓角處磨損嚴重，且拉拔模的圓角處難以充滿，同時制模難度大、表面易劃傷，小圓角矩形鋼絲很難批量生產。

經分析，其主要原因是，矩形截面鋼絲不同于圓形截面鋼絲。在矩形截面鋼絲的拉拔過程中，矩形截面鋼絲的金屬塑性流動不均勻，拉拔模的直邊部分金屬易于流動而拉拔模的圓角處金屬難以流動，因而導致拉拔力不均，拉拔模的圓角處磨損嚴重。而且，根據塑性成形原理可知，拉拔模的圓角處是成形的死角，很難充滿，導致拉出的鋼絲四角的圓角部分為塌角，不能滿足產品的尺寸要求。

發明內容

有鑒于此，本發明有必要提供一種矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝及其生產設備，其提出組合法生產矩形截面鋼絲工藝成形，即多次輥壓與拉拔組合矩形成形，克服了上述缺陷，取得了較佳效果。

本發明是這樣實現的，一種矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝，其用于生產直邊圓角的矩形截面鋼絲，包括以下步驟：

首先，圓鋼絲通過二連式二輥模進行輥壓，該二連式二輥模包括橫軸二輥壓模以及縱軸二輥壓模，橫軸二輥壓模以及縱軸二輥壓模為滾動式且在不同位置、相互垂直的方向，該橫軸二輥壓模先在平行于該圓鋼絲的延伸方向上輥壓該圓鋼絲，形成該矩形截面鋼絲的初步長邊，該縱軸二輥壓模再輥壓已形成初步長邊的鋼絲，形成該矩形截面鋼絲的初步寬邊；

其次，完成在矩形的四個方向上輥壓的鋼絲通過固定式四輥模進行輥壓，形成直邊的初步矩形截面鋼絲；

最后，該直邊的初步矩形截面鋼絲通過截面為直邊圓角的矩形固定式拉拔模具拉拔得到直邊圓角的該矩形截面鋼絲。

優選的，該矩形截面鋼絲的圓角半徑/長邊長度的比值不超過0.036。

本發明還提供一種應用于矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝的生產設備，該生產設備包括：

二連式二輥模，其包括橫軸二輥壓模以及縱軸二輥壓模，橫軸二輥壓模以及縱軸二輥壓模為滾動式且在不同位置、相互垂直的方向，該橫軸二輥壓模用于在平行于圓鋼絲的延伸方向上輥壓該圓鋼絲，形成矩形截面鋼絲的初步長邊，該縱軸二輥壓模用于在垂直于該長邊的方向上輥壓鋼絲，形成該矩形截面鋼絲的初步寬邊；

固定式四輥模，其用于對經該二連式二輥模輥壓的鋼絲繼續輥壓形成直邊的初步矩形截面鋼絲；

截面為直邊圓角的矩形固定式拉拔模具，其用于對該初步矩形截面鋼絲矩形拉拔得到直邊圓角的矩形截面鋼絲。

優選的，該矩形截面鋼絲的圓角半徑/長邊長度的比值不超過0.036。

本發明的優點在于：

1、改變了金屬塑性流動方式，拉拔成形是靠模具約束金屬流動，迫使金屬流動，形成的壓力大、模具磨損嚴重，而輥壓成形是將力直接加載與變形體上，成形力小，金屬流動在一個方向上無約束；

2、輥子加工方便，成本低，磨損小，壽命長；???????????????????????????????????????????????????

3、產品表面質量高，一致性好。

附圖說明

圖1為待生產的直邊圓角的矩形截面鋼絲的截面示意圖。

圖2為本發明較佳實施方式提供的矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝的工藝流程圖。

圖3為圖2中矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝的生產設備的使用狀態示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

請參閱圖2，其為本發明較佳實施方式提供的矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝的工藝流程圖。本發明的矩形截面鋼絲輥拉組合成形工藝用于生產如圖1所示的直邊圓角的矩形截面鋼絲。