[发明专利]高强度金属线材单向直进式拉拔成丝装置

说明书

技术领域

本发明涉及高强度金属线材深加工设备，具体地指一种高强度金属线材单向直进式拉拔成丝装置。

背景技术

随着轮胎轻量化、低滚动阻力以及耐疲劳性能好的趋势越来越明显，钢帘线采用的钢丝强度也从普通强度、高强度(钢丝强度大于2250MPa，2750MPa～3050MPa)逐渐向超高强度(3050～3350MPa)以及特高强度(钢丝强度大于4000MPa)过渡。

高强度金属钢丝在拉拔过程中，钢丝的不均匀变形会产生附加应力，同时拉拔后会产生残余应力。一般而言，残余应力对钢丝机械性能影响显著，导致成品的尺寸稳定性差。而高强度金属钢丝在拉拔成丝时，钢丝非均匀形变和增加的残余应力对成品钢丝的影响更大。所以只有采用先进的工艺方法才能够获得高质量的高性能细钢丝以减少钢丝内部缺陷，获得力学性能、表面质量稳定可靠的钢丝，使钢丝的机械性能大幅度提高，同时减少拉拔断丝率，实现高速高效拉拔。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种能够减少拉拔过程中弯曲扭转变形、降低不均匀拉拔产生的附加应力、实现低滑动系数、能够满足高强度金属线材生产需要的高强度金属线材单向直进式拉拔成丝装置。

为实现上述目的，本发明所设计的高强度金属线材单向直进式拉拔成丝装置，包括若干个呈直列布置的塔轮组，每个塔轮组具有多个同轴阶梯叠放、直径等比例变化的塔轮，从而使每个塔轮组在整体上呈梯形，每两个塔轮组为一对同向布置，相邻两对塔轮组的布置方向相反；每对塔轮组之间设置有拉丝模盒，所述拉丝模盒具有安装座，所述安装座上设置有与相邻塔轮组上的塔轮一一对应的嵌入式拉丝模具，所述嵌入式拉丝模具上设置有用于将金属线材拉拔成丝的嵌入式拉丝轴孔，所述嵌入式拉丝轴孔的中心轴线呈水平布置；所述安装座上还设置有与嵌入式拉丝轴孔一一对应、用于金属线材穿过的过线槽；所述安装座的下部具有与对应的塔轮组梯度相同的倾斜坡度，以便嵌入式拉丝轴孔的中心轴线与对应的塔轮侧壁切线在一条直线上；并且，位于进线端的塔轮组中直径最小的塔轮与其对应的安装座上的嵌入式拉丝轴孔之间设置有压线过线轮，所述压线过线轮的过线槽的内侧切线与其对应的塔轮侧壁切线和嵌入式拉丝轴孔的中心轴线均在一条直线上；位于出线端的塔轮组中直径最大的塔轮通过金属线材与牵引轮相连。

作为优选方案，所述塔轮组共设置有三对，与其对应的拉丝模盒也设置有三个；其中，第一对塔轮组和第三对塔轮组呈头小底大的正梯形布置，第二对塔轮组呈头大底小的倒梯形布置；第一对塔轮组中最外侧的塔轮组的顶部塔轮作为进线端，第三对塔轮组中最外侧的塔轮组的底部塔轮作为出线端；所述牵引轮设置在出线端塔轮组上方、且轴线方向与该塔轮组轴线方向平行，所述牵引轮与出线端塔轮组底部的塔轮之间设置有多个变向过线轮。

进一步地，所述变向过线轮设置有三个，包括依次从下到上的第一变向过线轮、第二变向过线轮和第三变向过线轮，所述第一变向过线轮位于出线端塔轮组底部一侧、且轴线方向与该塔轮组轴线垂直，所述第二变向过线轮位于第一变向过线轮正上方、轴线方向也与该塔轮组轴线垂直，所述第三变向过线轮位于第二变向过线轮正上方、轴线方向与该塔轮组轴线平行。

再进一步地，所述第一变向过线轮与第二变向过线轮之间设置有纵向拉丝模具，所述纵向拉丝模具上设置有轴线与第一变向过线轮和第二变向过线轮之间的纵向切线重合的纵向拉丝轴孔。

还进一步地，所述安装座上设置有多个分别容纳每个嵌入式拉丝模具的冷却空腔，所述安装座上位于冷却空腔的内侧还从上至下设置有冷却槽，所述安装座侧壁设置有作为进水口的喷嘴，所述喷嘴与冷却槽相连，所述冷却槽对应于每个冷却空腔的位置分别设置有喷淋孔。

更进一步地，所述冷却槽与每个喷淋孔之间设置有集水孔。

更进一步地，每个塔轮组包括八个直径大小不一的塔轮，每个安装座上设置有排成两列、每列四个的嵌入式拉丝模具，两列嵌入式拉丝模具在水平方向上交错排列，每个嵌入式拉丝模具两端设置有与嵌入式拉丝轴孔相连的嵌入式拉丝锥孔。

更进一步地，每个安装座上的冷却槽为两个，分别对应于排成两列的嵌入式拉丝模具，每个安装座上共设置有八个冷却空腔。

更进一步地，所述安装座由三块纵向模板连接而成；其中，三块纵向模板由一侧向另一侧分别为第一纵向模板、第二纵向模板和第三纵向模板，所述第二纵向模板和第三纵向模板的同一侧侧面分别设置有凹槽，两个凹槽分别与第一纵向模板和第二纵向模板的另一侧侧壁相连形成两个冷却槽；所述压线过线轮轴线呈倾斜设置。