CN109092917A - 一种防下垂电阻丝的拉丝装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉丝装置，提供了一种工艺过程简单，通过工艺过程的调整即可改变电阻丝的硬度值，从而满足电阻丝下垂距离控制要求的防下垂电阻丝的拉丝装置及工艺，解决了现有技术中存在的裸露式加热器的电阻丝下垂距离无法控制，因此极易引发漏电现象，严重时直接危及人身安全等的技术问题，它包括拉丝装置及自拉丝装置导出的电阻丝的拉丝半成品，与所述拉丝半成品对应的拉丝装置外设有固溶处理炉和小减径量拉丝装置，拉丝半成品经固溶处理炉进行固溶处理处理后进入小减径量拉丝装置进行拉丝加工，电阻丝的拉丝成品自小减径量拉丝装置的输出端向外导出。

Description

一种防下垂电阻丝的拉丝装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种拉丝装置，尤其涉及一种工艺过程简单，通过工艺过程的调整即可改变电阻丝的硬度值，从而满足电阻丝下垂距离控制要求的防下垂电阻丝的拉丝装置及工艺。

背景技术

裸露式加热器，是一种电阻丝裸露在空气中，并通过绝缘支架将电阻丝固定到支撑板的一种加热器。由于电阻丝暴露在空气中，一般有强制通风，电阻丝实际使用温度在300℃～600℃之间。随着家电设计往集约化和小型化方向发展，电阻丝与支撑板间通常仅有8mm的间隙，电阻丝一旦下垂距离过大，电阻丝与金属外壳的距离即变小，因此极易引发漏电现象，严重时直接危及人身安全，以附图2的裸露式加热器为例，裸露式加热器主要由电阻丝1、绝缘支架9、支撑板10组成，加热器使用直径为Φ0.9、材质为Cr20Ni80的电阻丝，该加热器的下垂试验要求为：在两绝缘支架9间绕11圈电阻丝1，以16A电流通电4小时，要求电阻丝1下垂距离不超过5mm。之前该加热器使用通用的电阻丝，硬度为：HV140～HV190，下垂试验后，下垂距离在4 mm～6 mm之间，存在安全隐患为此电阻丝防下垂性能是裸露式加热器性能的关键指标之一。但电阻丝的防下垂方法通常只有两种，一种是通过增加绝缘支架，二是提高电阻丝的硬度，但增加绝缘支架会带来两个问题：①支架的增加不利于产品通风，同时也会降低裸露式加热器的热效率；②影响电阻丝的散热，正是由于存在上述两个不利因素，即可认定通过增加绝缘支架来防止电阻丝下垂的方法是不可行的。但是在实际的电阻丝生产过程中，由于电阻丝拉丝工艺包括两个步骤，即拉丝和固溶处理，拉丝是运用冷拔的方式，通过材料的塑性变形，将电阻丝直径拉至目标值；固溶处理是将电阻丝加热至规定温度，保持足够时间，然后以适宜的速度冷却，固溶处理主要有以下两个作用：1.消除应力，防止电阻丝工作时表面开裂，提高寿命；2.降低硬度，利于后续绕丝等工序的完成。以Cr20Ni80电阻丝为例，目前通用的固溶处理温度在1000℃～1100℃，固溶处理后硬度稳定在HV140～HV190，这样的电阻丝成品能满足一般的需求。但对于有特殊硬度要求的电阻丝，需调整固溶处理炉温度，若通过调节炉温来控制硬度，主要有以下两个问题：1、极大的增加企业的能耗；固溶处理炉升温和降温过程中炉子都是闲置的，且时间长；目前常用的固溶处理炉为多工位，如18工位甚至更多，即使调至特定温度后，由于生产批量的原因，部分工位也会闲置，投入大；2、频繁的改变固溶处理炉内温度，也不利于炉内温度的稳定，影响固溶处理质量。因此通过固溶处理提高电阻丝的硬度成本高，且质量无法保证。

发明内容

本发明主要是提供了一种工艺过程简单，通过工艺过程的调整即可改变电阻丝的硬度值，从而满足电阻丝下垂距离控制要求的防下垂电阻丝的拉丝装置及工艺，解决了现有技术中存在的裸露式加热器的电阻丝下垂距离无法控制，因此极易引发漏电现象，严重时直接危及人身安全等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种防下垂电阻丝的拉丝装置，包括拉丝装置及自拉丝装置导出的电阻丝的拉丝半成品，与所述拉丝半成品对应的拉丝装置外设有固溶处理炉和小减径量拉丝装置，拉丝半成品经固溶处理炉进行固溶处理处理后进入小减径量拉丝装置进行拉丝加工，电阻丝的拉丝成品自小减径量拉丝装置的输出端向外导出。电阻丝的拉丝加工一般包括拉丝和固溶处理两个步骤，即先是将母料直接拉丝加工至成品尺寸，再对成品尺寸的电阻丝进行固溶处理，电阻丝的拉丝加工过程往往需要多个眼模进行多道拉丝操作，将没有完成全部拉丝加工的电阻丝的拉丝半成品自拉丝装置内引出，再对拉丝半成品进行固溶处理，最后再导入小减径量拉丝装置完成后续的拉丝加工，即拉丝加工过程为：拉丝—固溶处理—拉丝，调整了拉丝的工艺过程，利用拉丝过程中存在的加工硬化，最后通过小减径量拉丝装置提高电阻丝的硬度，以满足电阻丝下垂距离的控制要求，根据设计需要任意实现电阻丝的硬度值指标，工艺过程进行简单调整即可实现硬度值变化，加工成本低，确保裸露式加热器中的电阻丝下垂距离得到有效控制，保证了产品的使用安全性。

作为优选，所述小减径量拉丝装置包括1至3道拉丝加工，且用于拉丝加工的后眼模缩面率由前至后逐渐减小。通过1至3道拉丝加工，在不改变电阻丝固溶处理后的性能的情况下在一定范围内提高了电阻丝的硬度，以满足各种硬度值的需求；后眼模缩面率由前至后逐渐减小时，可减少后眼模磨损，延长后眼模使用寿命。

作为优选，所述拉丝半成品在小减径量拉丝装置内的缩面率为4%至11%。合理的缩面率，既满足了电阻丝的硬度要求，又不会改变电阻丝的性能。

收丝辊可以设置在小减径量拉丝装置外，作为优选，在所述小减径量拉丝装置内设有收丝辊，拉丝成品绕装在收丝辊上。收丝辊便于成品电阻丝的收纳及存放。

作为优选，所述固溶处理炉的固溶处理温度为1050℃、固溶处理时间：0.5min、氨分解气流量：2.5m³/h。

作为优选，所述拉丝装置包括并列设置的进线滚轮和出线滚轮，在进线滚轮和出线滚轮间设有带若干前眼模的眼模组，电阻丝自上而下往复缠绕在进线滚轮和出线滚轮上并依次穿过对应的前眼模，其中进线滚轮和出线滚轮均为上小下大的宝塔形，且自上向下排列的前眼模缩面率逐渐减小。通过并列设置宝塔形的进、出线滚轮，又在进、出线滚轮间设置眼模组，进、出线滚轮上小下大，电阻丝母料自进线滚轮上端的输入端导入后进入眼模组上对应的一级前眼模进行第一道拉丝，经过第一道拉丝再绕过出线滚轮后反向回插进入二级前眼模进行第二道拉丝，经过第二道拉丝再绕过进线滚轮后反向回插进入三级前眼模进行第三道拉丝，依此类推，直至拉丝完成后从出线滚轮下方的输出端导出，而电阻丝在拉丝初始阶段，由于塑性好、硬度较小、温度低，因此拉丝过程前眼模磨损小，但随着拉丝道数的增加，电阻丝的温度不断升高，冷变形程度增加、硬度变大、塑性变差，即产生加工硬化现象，同等缩面率下前眼模磨损加快，并由此直接影响拉丝质量，为此通过眼模组上的前眼模缩面率由前至后逐渐减小，即在前期产品加工性能好时扩大前眼模缩面率，再随着拉丝道数的增加降低减面率，从而使整套前眼模寿命均衡，寿命提高，保证了电阻丝拉丝产品外观质量，同时使电阻丝导热导电性能得到保证。

一种防下垂电阻丝的拉丝工艺，包括如下顺序步骤：

1）自拉丝装置的输出端引出拉丝半成品；

2）对拉丝半成品进行固溶处理；

3）将固溶处理后的拉丝半成品接入小减径量拉丝装置进行拉丝加工；

4）自小减径量拉丝装置导出拉丝成品。

作为优选，所述拉丝装置的拉丝速度为50至70m/min、小减径量拉丝装置的拉丝速度为5至10m/min。合理的控制拉丝速度，既能保证拉丝产品质量，又能保证生产效率。

作为优选，所述拉丝成品的硬度为HV200～HV250。硬度在HV200～HV250的电阻丝，有良好的屈服强度，具有更好的防下垂性能，使用该硬度的电阻丝，可以将下垂距离控制在1 mm～3mm范围内，同时该硬度的电阻丝，又具有良好的加工性能，保证了绕丝时的产品合格率。

因此，本发明的防下垂电阻丝的拉丝装置及工艺具有下述优点：将电阻丝的拉丝过程变为：拉丝—固溶处理—拉丝三个阶段，利用拉丝过程的加工硬化，最后通过小减径量拉丝装置提高电阻丝的硬度，以满足电阻丝下垂距离的控制要求，根据设计需要任意实现电阻丝的硬度值指标，工艺过程进行简单调整即可，加工成本低，确保裸露式加热器中的电阻丝下垂距离得到有效控制，保证了产品的使用安全性；随着拉丝道数的增加降低减面率，让整套眼模有均衡的寿命，从而明显提高整套眼模的使用寿命，使出线眼模寿命提高一倍以上，并大幅提高和改善了拉丝产品的质量，节约了制造成本。

附图说明：

图1是本发明防下垂电阻丝的拉丝装置的结构示意图；

图2是本发明中电阻丝在使用状态下的结构示意图；

图3是本发明中拉丝装置的结构示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图3所示，本发明的一种防下垂电阻丝的拉丝装置，包括拉丝装置2，拉丝装置2又包括垂直并列设置的进线滚轮21和出线滚轮22，两者均为上小下大的宝塔形，在进线滚轮21和出线滚轮22间平行设置带若干个前眼模231的眼模组23，眼模组23位于进线滚轮21和出线滚轮22的中部且三者共面设置，前眼模231在眼模组23上沿垂直方向等距离交错排列，相邻的眼模231输入端相背分别朝向进线滚轮21和出线滚轮22，且眼模231自上向下缩面率逐渐减小，进线滚轮21上端为电阻丝1的输入端，出线滚轮22下端为电阻丝1的输出端，电阻丝1的母料自进线滚轮21输入端导入后进入眼模组23上对应的眼模231输入端实现第1道拉丝后沿出线滚轮22绕转180゜再导入对应的眼模231输入端实现第2道拉丝后沿进线滚轮21绕转180゜，依此类推，直至按设定的要求完成电阻丝1的前期拉丝形成拉丝半成品3，拉丝半成品3自出线滚轮22的输出端导出。如图1所示，与拉丝半成品3对应的拉丝装置2外顺序排列着固溶处理炉4和小减径量拉丝装置5，拉丝半成品3经固溶处理炉4进行固溶处理处理后进入小减径量拉丝装置5进行拉丝加工，其中固溶处理炉4的固溶处理温度为1050℃、固溶处理时间：0.5min、氨分解气流量：2.5m³/h，电阻丝1的拉丝成品6经过小减径量拉丝装置5进行后期1至3道的拉丝加工后自输出端向外导出，且小减径量拉丝装置5内的用于拉丝加工的后眼模7缩面率由前至后逐渐减小，拉丝半成品3在小减径量拉丝装置5内的缩面率为6%，在小减径量拉丝装置5内还带有收丝辊8，拉丝成品6绕装在收丝辊8上。

一种防下垂电阻丝的拉丝工艺，包括如下顺序步骤：

1）自拉丝装置2的输出端引出拉丝半成品3；

2）对拉丝半成品3进行固溶处理；

3）将固溶处理后的拉丝半成品3接入小减径量拉丝装置5进行拉丝加工；

4）自小减径量拉丝装置5导出电阻丝1的拉丝成品6。

其中拉丝装置2的拉丝速度为60m/min，小减径量拉丝装置5的拉丝速度为8m/min，拉丝成品6的硬度为HV200～HV250。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种防下垂电阻丝的拉丝装置，包括拉丝装置（2）及自拉丝装置（2）导出的电阻丝（1）的拉丝半成品（3），其特征在于：与所述拉丝半成品（3）对应的拉丝装置（2）外设有固溶处理炉（4）和小减径量拉丝装置（5），拉丝半成品（3）经固溶处理炉（4）进行固溶处理处理后进入小减径量拉丝装置（5）进行拉丝加工，电阻丝（1）的拉丝成品（6）自小减径量拉丝装置（5）的输出端向外导出。

2.根据权利要求1所述的防下垂电阻丝的拉丝装置，其特征在于：所述小减径量拉丝装置（5）包括1至3道拉丝加工，且用于拉丝加工的后眼模（7）缩面率由前至后逐渐减小。

3.根据权利要求1或2所述的防下垂电阻丝的拉丝装置，其特征在于：所述拉丝半成品（3）在小减径量拉丝装置（5）内的缩面率为4%至11%。

4.根据权利要求1或2所述的防下垂电阻丝的拉丝装置，其特征在于：在所述小减径量拉丝装置（5）内设有收丝辊（8），拉丝成品（6）绕装在收丝辊（8）上。

5.根据权利要求1或2所述的防下垂电阻丝的拉丝装置，其特征在于：所述固溶处理炉（4）的固溶处理温度为1050℃、固溶处理时间：0.5min、氨分解气流量：2.5m³/h。

6.根据权利要求1或2所述的防下垂电阻丝的拉丝装置，其特征在于：所述拉丝装置（2）包括并列设置的进线滚轮（21）和出线滚轮（22），在进线滚轮（21）和出线滚轮（22）间设有带若干前眼模（231）的眼模组（23），电阻丝（1）自上而下往复缠绕在进线滚轮（21）和出线滚轮（22）上并依次穿过对应的前眼模（231），其中进线滚轮（21）和出线滚轮（22）均为上小下大的宝塔形，且自上向下排列的前眼模（231）缩面率逐渐减小。

7.一种防下垂电阻丝的拉丝工艺，其特征在于：包括如下顺序步骤：

1）自拉丝装置（2）的输出端引出拉丝半成品（3）；

2）对拉丝半成品（3）进行固溶处理；

3）将固溶处理后的拉丝半成品（3）接入小减径量拉丝装置（5）进行拉丝加工；

4）自小减径量拉丝装置（5）导出拉丝成品（6）。

8.根据权利要求7所述的防下垂电阻丝的拉丝工艺，其特征在于：所述拉丝装置（2）的拉丝速度为50至70m/min、小减径量拉丝装置（5）的拉丝速度为5至10m/min。

9.根据权利要求7或8所述的防下垂电阻丝的拉丝工艺，其特征在于：所述拉丝成品（6）的硬度为HV200～HV250。