CN1857813A - 碳素钢弹簧钢线的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳素钢弹簧钢线的生产工艺，其生产步骤包括：(1)钢线原料进行铅淬火处理；(2)用硼砂皮膜剂对钢线进行皮膜处理，使皮膜在伸线过程中担负润滑粉载体的作用；(3)将皮膜处理后的钢线由单轴机积线筒导入倒立式塔轮组进行11－13道次连续粉抽伸线，在前3道伸线时使用钙基润滑粉，以后各道次使用钠基润滑粉；钢线运动速度要低于或等于塔轮线速度；(4)粉抽伸线后的钢丝通过眼模角度调整器调整弹簧线的跳高和圈径，得产品碳素钢弹簧钢线。本发明具有钢线在伸线前不必进行磷化，可降低弹簧钢线及其制品电镀的难度的优点。

Description

碳素钢弹簧钢线的生产工艺

一、技术领域

本发明涉及一种弹簧钢线的生产工艺，尤其是一种碳素钢弹簧钢线的生产工艺。

二、技术背景

目前，国内外的直径在0.1-0.6mm的细规格碳素钢弹簧钢线，如冷拉弹簧钢线、油回火弹簧钢线及琴钢线，普遍采用湿式冷抽的生产工艺，在该生产工艺中采用传统的水箱拉丝机进行钢线伸线，使钢线在伸线前必须先进行磷化，而磷化后伸线细规格的弹簧钢线时，常使磷化层侵入弹簧钢线基体，从而破坏弹簧钢线原有的力学性能，加大了弹簧钢线及其制品电镀的难度。

三、技术内容

针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种不破坏弹簧钢线原有的力学性能、易于弹簧钢线及其制品电镀的碳素钢弹簧钢线的生产工艺。

本发明的技术内容为：一种碳素钢弹簧钢线的生产工艺，其生产步骤包括：

(1)、钢线原料进行铅淬火处理；

(2)、用硼砂皮膜剂对钢线进行皮膜处理，使皮膜在伸线过程中担负润滑粉载体的作用；

(3)、将皮膜处理后的钢线由单轴机积线筒导入倒立式塔轮组进行11-13道次连续粉抽伸线，在前3道伸线时使用钙基润滑粉，以后各道次使用钠基润滑粉；钢线运动速度要低于或等于塔轮线速度；

(4)、粉抽伸线后的钢丝通过眼模角度调整器调整弹簧线的跳高和圈径，得产品碳素钢弹簧钢线。

钢线原料进行铅淬火处理的工艺为常规工艺。

钢线原料的抗拉强度在1160-1240Mp，其线径大小如一，表面不能有刮伤。

本发明使用的倒立式塔轮组为两对塔轮，每副塔轮有7-9个阶梯，处在伸线模前的塔轮是主动轮，伸线模后的塔轮是被动轮，主动轮起抽线作用，被动轮起导向作用，伸线过程中若把塔轮转动线速度定为V，钢线的运动速度定为B，钢线运动速度要低于或等于塔轮线速度，即：B≤V；由于每副塔轮的直径是逐级加大的，邻近两级之间的线速度为：r_n+1＝v_n+1/v_n＝D_n+1/D_n；式中r_n+1——塔轮线速度比；

V_n，V_n+1----第n级，第n+1级塔轮线速度；

D_n，D_n+1----第n级，第n+1级塔轮直径；

钢线每经一道次伸线都要伸长，其延伸系数为：

u_n+1＝A_n/A_n+1＝d_n ²/d_n+1 ²

A_n，A_n+1----第n级，第n+1道钢线截面积

d_n，d_n+1----第n级，第n+1道钢线直径

为保证伸线顺利进行，钢线每道次的延伸系数u_n必须大于或等于塔轮的速比，否则钢线将因流量不等而断线：u_n≥r_n，则u_n/r_n≥1。

由此可见，钢线在伸线过程中牵引和滑动同时存在，钢线时而紧绕在塔轮上同步前进，时而又松开打滑；滑动量大小可用滑动系数(J_n)表示：J_n＝u_n/r_n。

倒立式塔轮伸线机除最后一道次(K道次)无滑动外，其他道次都有可能产生滑动，而且每道次滑动都以连乘积的形式向前道次传递，即：

J‘_n＝J_n*J_n+1*Jn+2***J_k-1

式中J_n‘----第n道次累积滑动系数

J_n，J_n+1----第n，n+1道次滑动系数

由此可见，道次越前，累积滑动越大，加之道次越前，钢线直径越粗，前级塔轮的磨损比后级大得多。最理想状态是每道次的延伸系数与塔轮速比相等，称之为无滑动伸线。实际上由于模具尺寸有偏差和不均匀磨损，塔轮磨损后经常要整修，无法实现无滑动伸线，只能把滑动量控制在一定范围内。滑动系数过大，加快塔轮的磨损，钢线表面容易被拉毛，滑动系数过小，又会造成配模范围狭小，对模具精度要求加严，往往难以做到，所以只考虑道次滑动，不考虑累计滑动，配模时将道次滑动系数控制在1.015-1.04之间。

在生产中应加大最后一道次的u_k和r_k的比值，将J_k控制在1.10左右，其它道次的滑动系数(J_n)降低至1.0-1.01，该方法的优点是：①给最后几道模孔磨损和尺寸偏差留下较大的余地，可减少换模次数和拉断现象。②充分利用滑动向前传递、积累特性，使K-1道次以前各级塔轮都有10％左右滑动率，而没有或极少有更多的累计滑动，各道次滑动均匀，整机滑动率损耗降低，塔轮和细丝表面磨损现象大大减少。③各道次预留10％左右的累计滑动，给模孔尺寸的增大和偏差留下足够的余地，可减少换模次数和拉断现象。

倒立式塔轮伸线机的塔轮速比(r)一般为1.2，成品道次速比为1.17，采用各道次固定17％的减面率。配模前准确测量各级塔轮直径，计算出各级速比(r_n)，从成品尺寸开始，按u_k＝1.1r_k和u_n＝(1.0-1.02)r_n的原则逐道次确定模具尺寸。

本发明所具有的优点是：

(1)、钢线在伸线前不必进行磷化，从而不破坏弹簧钢线原有的力学性能，降低了弹簧钢线及其制品电镀的难度。

(2)、可以生产磨光面的琴钢线。

四、具体实施例

下面从实例进一步描述和理解本发明，但未限于所举的实例。

例1：(1)、将φ1.6毫米的宝钢料82B钢线原料进行铅淬火处理，抗拉强度为1200Mp；

(2)、用日本阳光株式会社的硼砂皮膜剂对钢线进行皮膜处理，使皮膜在伸线过程中担负润滑粉载体的作用；

(3)、将皮膜处理后的钢线由单轴机积线筒导入倒立式塔轮组进行13道次连续粉抽伸线，在前3道伸线时使用法国康纳生产的VICFFIL CANTOR50钙基润滑粉，以后各道次使用法国康纳生产的VICAFIL SUMAC钠基润滑粉；钢线运动速度要低于或等于塔轮线速度；

(4)、粉抽伸线后的钢丝通过眼模角度调整器调整弹簧线的跳高和圈径，得产品碳素钢弹簧钢线，弹簧钢线定径为0.49+/-0.005mm，成圈圈径为φ350mm。

例2：(1)、将φ1.2毫米的宝钢料82B钢线原料进行铅淬火处理，抗拉强度为1200Mp；

(2)、用日本阳光株式会社的硼砂皮膜剂对钢线进行皮膜处理，使皮膜在伸线过程中担负润滑粉载体的作用；

(3)、将皮膜处理后的钢线由单轴机积线筒导入倒立式塔轮组进行13道次连续粉抽伸线，在前3道伸线时使用法国康纳生产的VICFFIL CANTOR50钙基润滑粉，以后各道次使用法国康纳生产的VICAFIL SUMAC钠基润滑粉；钢线运动速度要低于或等于塔轮线速度；

(4)、粉抽伸线后的钢丝通过眼模角度调整器调整弹簧线的跳高和圈径，得产品碳素钢弹簧钢线，弹簧钢线定径为0.39+/-0.005mm，成圈圈径为φ250mm。

例3：(1)、将φ1.0毫米的琴料SWRS82B钢线原料进行铅淬火处理，抗拉强度为1200Mp；

(2)、用日本阳光株式会社的硼砂皮膜剂对钢线进行皮膜处理，使皮膜在伸线过程中担负润滑粉载体的作用；

(3)、将皮膜处理后的钢线由单轴机积线筒导入倒立式塔轮组进行13道次连续粉抽伸线，在前3道伸线时使用法国康纳生产的VICFFIL CANTOR50钙基润滑粉，以后各道次使用法国康纳生产的VICAFIL SUMAC钠基润滑粉；钢线运动速度要低于或等于塔轮线速度；

(4)、粉抽伸线后的钢丝通过眼模角度调整器调整弹簧线的跳高和圈径，得产品碳素钢弹簧钢线，弹簧钢线定径为0.19+/-0.005mm，成圈圈径为φ250mm。

Claims (2)

1、一种碳素钢弹簧钢线的生产工艺，其生产步骤包括：

(1)、钢线原料进行铅淬火处理；

(2)、用硼砂皮膜剂对钢线进行皮膜处理，使皮膜在伸线过程中担负润滑粉载体的作用；

(3)、将皮膜处理后的钢线由单轴机积线筒导入倒立式塔轮组进行11-13道次连续粉抽伸线，在前3道伸线时使用钙基润滑粉，以后各道次使用钠基润滑粉；钢线运动速度要低于或等于塔轮线速度；

(4)、粉抽伸线后的钢丝通过眼模角度调整器调整弹簧线的跳高和圈径，得产品碳素钢弹簧钢线。

2、根据权力要求1所述的碳素钢弹簧钢线的生产工艺，其特征为钢线原料的抗拉强度在1160-1240Mp。