RU2185908C2 - Wire production method - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: method comprises steps of making wire blank from strip billet by successive transitions of symmetrical bending of edges of blank from its periphery to mean portion. Symmetrical bending of strip blank edges is realized at first transition until contact of inner surface of two first bent portions with turned to them remained part of blank. At least at one successive transition bending is realized until achieving contact of inner surfaces of blank portions formed at previous transition with turned to them remained surface of blank. At final transition bending is realized until achieving mutual contact of outer surfaces of portions formed by bending at previous transition in order to receive wire blank with solid cross section or with cross section having gaps between bent portions. Then wire blank is squeezed in rotary plant for shaping and sizing it in order to produce wire blank with predetermined size and contour of cross section and to eliminate possible gaps in its cross section. EFFECT: enhanced quality of wire blank. 6 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к производству профилированной проволоки (или прутков) сплошного поперечного сечения любой заданной геометрической формы поперечного сечения. Профилированная проволока может быть использована, в частности, в производстве строительных конструкций, где применяются подвесные потолки типа "Армстронг", при монтаже гипсоволокнистых плит, в машиностроении и других областях, в которых используется профилированная проволока или прутки. The invention relates to the processing of metals by pressure, namely the production of profiled wire (or rods) of a solid cross section of any given geometric cross-sectional shape. Profiled wire can be used, in particular, in the production of building structures, where Armstrong type suspended ceilings are used, in the installation of gypsum fiber boards, in mechanical engineering and other areas in which profiled wire or rods are used.

Известен способ изготовления проволоки, заключающийся в том, что лента прокатывается в валках до толщины, равной толщине заготовки, лента разрезается на узкие ленты, ширина которых равна ширине заготовки, затем кромки узких лент скругляют абразивом и производят волочение узких лент в волоке до требуемого размера (см. RU заявка на выдачу патента на изобретение 94015101, 1995 г.). A known method of manufacturing wire is that the tape is rolled in rolls to a thickness equal to the thickness of the workpiece, the tape is cut into narrow tapes whose width is equal to the width of the workpiece, then the edges of narrow tapes are rounded with an abrasive and draw narrow tapes in the fiber to the required size ( see RU patent application for invention 94015101, 1995).

В этом способе используется традиционный метод получения проволоки волочением. This method uses the traditional method of obtaining wire drawing.

Известен способ получения плакированных проволочных электрических проводников из биметаллической полосы, состоящей по меньшей мере из одного слоя благородного металла и слоя основного металла (GB 1432906, 1976 г.) Способ заключается в последовательном поэтапном придании полосе изогнутой формы в поперечном направлении с благородным металлом на выпуклой поверхности и волочении полосы через фильеру для получения проволоки частично плакированной благородным металлом. Получаемые сечения могут быть круглыми, полукруглыми, треугольными, квадратными, трапецеидальными и т. д. Рекомендуемое отношение толщины исходной полосы к ее ширине 1:3÷5. A known method for producing clad wire electric conductors from a bimetallic strip consisting of at least one layer of noble metal and a layer of base metal (GB 1432906, 1976). The method consists in sequentially giving the strip a curved shape in the transverse direction with the noble metal on a convex surface and dragging the strip through the die to obtain a partially clad precious metal wire. The resulting sections can be round, semicircular, triangular, square, trapezoidal, etc. The recommended ratio of the thickness of the original strip to its width is 1: 3 ÷ 5.

Недостатком известного способа является его ограничения на применение для изготовления проволоки любого диаметра из полосовой заготовки ограниченного отношения толщины к ширине. Получаемое готовое изделие имеет покрытие из благородного металла, причем не по всей поверхности. The disadvantage of this method is its limitations on the use for the manufacture of wire of any diameter from a strip billet with a limited ratio of thickness to width. The resulting finished product has a coating of noble metal, and not on the entire surface.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание способа изготовления проволоки сплошного поперечного сечения любой геометрической формы (круг, квадрат, прямоугольник, трапеция, треугольник, шестиугольник, овал, сегмент и т.д.) и нужного диаметра из полосовой заготовки (ленты), которая может иметь, например, антикоррозионное или другое покрытие и быть изготовленной из любого полосового материала, например отходов производства. The problem solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a wire of continuous cross section of any geometric shape (circle, square, rectangle, trapezoid, triangle, hexagon, oval, segment, etc.) and the desired diameter from a strip blank (tape), which may have, for example, an anticorrosive or other coating and be made of any strip material, for example, production waste.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в том, что достигается возможность получения высококачественной, прочной проволоки (или прутка). Проволока не требует дополнительных технологических операций по нанесению на ее поверхность антикоррозионного покрытия при использовании заготовки с соответствующим покрытием. Полученное изделие относительно недорого из-за того, что в качестве заготовки для получения проволоки используется любой полосовой материал, в том числе и отходы, образующиеся при раскрое рулонов листового материала, в том числе и оцинкованного. Качество получаемой проволоки обеспечивается также и за счет того, что в случае использования заготовки в виде оцинкованной полосы можно получить антикоррозионное покрытие не только снаружи, но и внутри проволоки. The technical result provided by the invention is that it is possible to obtain high-quality, durable wire (or bar). The wire does not require additional technological operations for applying an anti-corrosion coating to its surface when using a workpiece with an appropriate coating. The resulting product is relatively inexpensive due to the fact that any strip material is used as a billet for producing wire, including waste generated when cutting rolls of sheet material, including galvanized. The quality of the resulting wire is also ensured due to the fact that in the case of using a workpiece in the form of a galvanized strip, it is possible to obtain an anti-corrosion coating not only outside but also inside the wire.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления проволоки, заключающемся в последовательной по переходам симметричной гибке валками профилегибочного стана полосовой заготовки в направлении от периферии к середине заготовки, сначала осуществляют попарно симметричную относительно продольной оси заготовки гибку (то есть закрутку, закатку) последовательно в направлении от краев к ее середине, таким образом, что в результате края заготовки симметрично отгибают в направлении середины заготовки до контакта внутренней поверхности первых отогнутых участков с остальной частью заготовки, гибку на по меньшей мере одном последующем переходе производят аналогично в том же направлении до контакта внутренней поверхности образующегося участка с остальной частью заготовки, а на последнем этапе завершающий гиб (центральный) осуществляют до контакта между собой внешних поверхностей участков, образованных на предпоследнем переходе, при этом обеспечивают сплошное или с некоторыми зазорами заполнение площади поперечного сечения. В последнем, завершающем переходе в ротационной установке посредством кулачков, определяющих поперечное сечение готовой проволоки, заготовка обжимается с устранением возможных зазоров в ее поперечном сечении, формуется и калибруется до заданных параметров. The technical result is achieved due to the fact that in the method of manufacturing the wire, which consists in sequentially symmetrical bending by rolls by rolls of a roll bending mill of a strip billet in the direction from the periphery to the middle of the billet, bending is first performed pairwise symmetrical with respect to the longitudinal axis of the billet (i.e. twisting, rolling) sequentially in the direction from the edges to its middle, so that as a result, the edges of the workpiece are symmetrically bent in the direction of the middle of the workpiece until the contact inside of the first surface of the first bent sections with the rest of the workpiece, bending at least one subsequent transition is carried out similarly in the same direction until the inner surface of the formed section contacts the rest of the workpiece, and at the last stage, the final bending (central) is carried out before external the surfaces of the sites formed at the penultimate transition, while providing continuous or with some gaps filling the cross-sectional area. In the last, final transition in the rotary installation by means of cams determining the cross section of the finished wire, the workpiece is crimped to eliminate possible gaps in its cross section, formed and calibrated to the specified parameters.

При оценке изобретательского уровня учитывались следующие известные способы получения изделий гибкой. When evaluating the inventive step, the following known methods for producing flexible products were taken into account.

Известные способы изготовления профилей разнообразных геометрических сечений описаны в литературе (см. книгу Чекмарева А. П., Калужский В. Б. Гнутые профили проката. - М.: Металлургия, 1974, с.104-110, а также книгу под ред. Тришевского И. С. Калибровка валков для производства гнутых профилей проката. - Киев: Техника, 1980, с.106-110). Known methods for manufacturing profiles of various geometric sections are described in the literature (see the book by Chekmarev A.P., Kaluzhsky V. B. Bent profiles for hire. - M .: Metallurgy, 1974, p. 104-110, as well as a book edited by Trishevsky I. S. Calibration of rolls for the production of bent sections of rolled products. - Kiev: Technique, 1980, pp. 106-110).

Известен также способ получения гнутого корытного профиля (см. заявку на выдачу патента на изобретение 94027553, В 21 D 5/06, опубл. 27.06.96). There is also a method of obtaining a bent trough profile (see application for the grant of a patent for the invention 94027553, 21 D 5/06, publ. 27.06.96).

Общими для заявленного и известных способов изготовления изделий является то, что изделия изготавливают последовательной по переходам гибкой валками профилегибочного стана заготовки в направлении средней части заготовки. Другие отличительные признаки заявленного способа не присущи известным способам, поскольку в них не ставилась задача получения профилированной проволоки или прутка, то есть полученные в результате применения известных способов изделия не обеспечивают сплошное заполнение материалом их поперечного сечения. Common to the claimed and known methods of manufacturing products is that the products are made sequentially in transitions by flexible rolls of the roll forming mill of the workpiece in the direction of the middle part of the workpiece. Other distinctive features of the claimed method are not inherent in the known methods, since they did not set the task of obtaining a profiled wire or rod, that is, the products obtained as a result of the application of known methods do not provide continuous filling of their cross-sectional material.

Известен способ изготовления сердечников, включающий отрезку заготовки от рулонной полосы, вырубку щелей, одна из которых расположена на продольной оси заготовки, а другие симметрично на заданном, постепенно уменьшающемся расстоянии от продольной оси, последующее гофрирование вдоль щелей, причем вначале гофрируют центральный участок, затем два крайних симметричных ему участка, сближают гофры, калибровку гофров проводят в фильере после окончательного сближения гофров ( см. патент СССР 562222, B 21 D 13/10). There is a known method of manufacturing cores, including cutting a workpiece from a roll strip, cutting holes, one of which is located on the longitudinal axis of the workpiece, and the other symmetrically at a predetermined, gradually decreasing distance from the longitudinal axis, subsequent corrugation along the cracks, first corrugating the central section, then two of the extreme symmetrical sections, the corrugations are brought together, the calibration of the corrugations is carried out in the die after the final approximation of the corrugations (see USSR patent 562222, B 21 D 13/10).

В описанном в патенте СССР способе общими с заявленным способом являются следующие признаки: создание по проходам симметричных гибов, сближение гофров в фильере до получения монолитного сечения. Однако этот способ не позволяет получить прочной проволоки из-за имеющихся в теле заготовки щелей, к тому же гибку в известном способе ведут от центральной части заготовки к краям, а не "закруткой" от краев к центру, что в совокупности с наличием щелей в заготовке и образованием гофров не позволяет получить высокопрочное изделие, как в заявленном способе. In the method described in the USSR patent, the following features are common with the claimed method: the creation of symmetrical bends along the aisles, the convergence of the corrugations in the die to obtain a monolithic section. However, this method does not allow to obtain a solid wire due to the slots present in the body of the workpiece, and bending in the known method is carried out from the central part of the workpiece to the edges, and not by "twisting" from the edges to the center, which, together with the presence of slots in the workpiece and the formation of corrugations does not allow to obtain a high-strength product, as in the claimed method.

Таким образом, заявленный способ соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". Thus, the claimed method meets the condition of patentability "inventive step".

Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена линия изготовления профилированной проволоки (разработка ЗАО "Аркада"),
на фиг. 2 и 3 - поперечное сечение профилированной заготовки, выходящей из профилегибочного стана на дальнейшую обработку в ротационную установку,
на фиг.4, 5 и 6 - взаимодействие кулачков ротационной установки с заготовкой для получения разных возможных форм поперечных сечений проволоки (квадрат, треугольник и шестиугольник соответственно).The invention is illustrated by drawings, where:
in FIG. 1 shows a line for the production of profiled wire (development of JSC "Arcade"),
in FIG. 2 and 3 are a cross-sectional view of a profiled workpiece exiting the roll forming mill for further processing into a rotary unit,
figure 4, 5 and 6 - the interaction of the cams of the rotary installation with the workpiece to obtain different possible shapes of the cross-sections of the wire (square, triangle and hexagon, respectively).

Способ изготовления профилированной проволоки осуществляется следующим образом. A method of manufacturing a profiled wire is as follows.

Полосовая заготовка (лента) 1 из бобины через устройство смазочное 2 подается в профилегибочный стан 3. Ширина нужной заготовки определяется расчетным и экспериментально - технологическим путем, исходя из заданного диаметра проволоки. Strip billet (tape) 1 from the bobbin through the lubricating device 2 is fed into the roll forming mill 3. The width of the desired billet is determined by calculation and experimentally-technological way, based on a given wire diameter.

В процессе последовательной передачи из клети в клеть профилегибочного стана происходит последовательная симметричная гибка валками полосовой заготовки 1 от периферии к центру, то есть оба края заготовки закручиваются навстречу друг другу до соприкосновения образующихся слоев заготовки между собой. Спрофилированная заготовка поступает в ротационную установку 4. In the process of sequential transfer from the cage to the cage of the roll forming mill, sequential symmetric bending occurs by the rolls of the strip blank 1 from the periphery to the center, that is, both edges of the blank are twisted towards each other until the formed layers of the blank touch each other. The profiled billet enters the rotary unit 4.

В зависимости от заданного диаметра и толщины ленты размеры R₁, R₂, R₃, L₁, L₂ и L₃ (фиг.2) имеют различные числовые значения, полученные расчетным, экспериментальным и технологическим путем.Depending on the specified diameter and thickness of the tape, the sizes R ₁ , R ₂ , R ₃ , L ₁ , L ₂ and L ₃ (FIG. 2) have different numerical values obtained by calculation, experimental and technological methods.

Количество переходов, при которых осуществляется гибка, также зависит от толщины ленты и заданного диаметра. Чем больше заданный диаметр, тем больше закруток полосовой заготовки нужно сделать, чтобы участки заготовки (часть заготовки от одной зоны гиба до другой) соприкоснулись между собой. The number of transitions during which bending is carried out also depends on the thickness of the tape and a given diameter. The larger the specified diameter, the more twists of the strip blank must be made so that the sections of the blank (part of the blank from one bending zone to another) come into contact with each other.

В ротационной установке 4 происходит формовка и калибровка заготовки до заданного диаметра и заданной формы ее сечения. In the rotary installation 4 is the molding and calibration of the workpiece to a given diameter and a given shape of its section.

Для получения необходимой геометрической формы поперечного сечения заготовку 1 профилированной проволоки, выходящую из профилегибочного стана 3, подают в обжимной блок ротационной установки 4, где на заготовку воздействуют двумя парами кулачков, соответствующих каждой геометрической форме. На фиг. 3, 4 и 5 приведены примеры для квадратного, треугольного и шестиугольного поперечного сечения. To obtain the necessary geometric shape of the cross section, the billet 1 of the profiled wire emerging from the roll forming mill 3 is fed into the crimping unit of the rotary installation 4, where two pairs of cams corresponding to each geometric form are applied to the billet. In FIG. 3, 4, and 5 are examples for square, triangular, and hexagonal cross sections.

После выхода из ротационной установки 4 полученная готовая профилированная проволока либо рубится отрубным штампом 5 (фиг.1) на мерные отрезки от 0,1 до 10 м, либо подается на бобину. After exiting the rotary installation 4, the resulting finished profiled wire is either chopped with a cut stamp 5 (Fig. 1) into measured sections from 0.1 to 10 m, or fed to a reel.

Пример реализации способа. Для получения полосовой заготовки берется лента

Ленту разрезают на полосовые заготовки заданной ширины. Для профилированной проволоки диаметром D=4 мм необходима ширина заготовки 20 мм при толщине 0,6 мм.An example implementation of the method. To obtain a strip blank, a tape is taken.

The tape is cut into strip blanks of a given width. For profiled wire with a diameter of D = 4 mm, a workpiece width of 20 mm with a thickness of 0.6 mm is required.

На первом переходе осуществляют попарно симметричную относительно продольной оси полосовой заготовки 1 гибку в направлении от краев (от периферии) к ее середине таким образом, что края заготовки 1 отгибают (подгибы 7) в направлении ее середины до контакта внутренней поверхности 8 первых отогнутых участков 9 с остальной частью заготовки. Вторые участки также подвергаются симметричной гибке с образованием подгиба 10, при этом гибку производят аналогично в том же направлении до контакта внутренней поверхности 11 образующегося участка 12 с остальной частью заготовки 1. At the first transition, bending is performed pairwise symmetrical with respect to the longitudinal axis of the strip blank 1 in the direction from the edges (from the periphery) to its middle so that the edges of the blank 1 are folded (bends 7) in the direction of its middle until the inner surface 8 of the first bent sections 9 s comes in contact with the rest of the workpiece. The second sections are also subjected to symmetrical bending with the formation of a bend 10, while bending is carried out similarly in the same direction until the contact of the inner surface 11 of the formed section 12 with the rest of the workpiece 1.

При других размерах полосовой заготовки можно провести гибку последующих участков (в зависимости от размеров заготовки) аналогично предыдущим. With other sizes of the strip blank, it is possible to bend subsequent sections (depending on the size of the blank) similar to the previous ones.

На завершающем переходе осуществляют гибку с обеспечением контакта между собой внешних поверхностей 13 участков, образовавшихся на предпоследнем переходе. Процесс гибки краев полосовой заготовки 1 в переходах стана 3 проиллюстрирован на фиг.2 и составляет, мм:
R₁ - 0,03
R₂ - 0,2
R₃ - 1,65
L₁ - 3
L₂ - 4,2
L₃ - 4,5
Сечение заготовки при этом получается практически сплошным или с некоторыми зазорами. В последнем, завершающем переходе в ротационной установке 4 посредством кулачков, определяющих поперечное сечение готовой проволоки, заготовка 1 обжимается с устранением возможных зазоров в ее поперечном сечении, формуется и калибруется до заданных параметров.At the final transition, bending is carried out with contact between the external surfaces of 13 sections formed at the penultimate transition. The process of bending the edges of the strip billet 1 in the transitions of the mill 3 is illustrated in figure 2 and is, mm:
R ₁ - 0,03
R ₂ - 0.2
R ₃ - 1,65
L ₁ - 3
L ₂ - 4,2
L ₃ - 4,5
The cross section of the workpiece in this case is almost continuous or with some gaps. In the last, final transition in the rotary installation 4 by means of cams determining the cross section of the finished wire, the workpiece 1 is crimped to eliminate possible gaps in its cross section, molded and calibrated to the specified parameters.

В результате получают проволоку профилированную оцинкованную качественную по ТУ 1221-05-25773051-99 (разработка ЗАО "Аркада"). The result is a profiled galvanized wire of high quality according to TU 1221-05-25773051-99 (developed by JSC "Arcade").

Поставка профилированной проволоки происходит по ТУ 1310-004-15773051-99 "Проволока профилированная оцинкованная качественная" (разработка ЗАО "Аркада"). The supply of profiled wire is carried out according to TU 1310-004-15773051-99 "Quality profiled galvanized wire" (developed by JSC "Arcade").

Claims (1)

Способ изготовления проволоки, включающий получение заготовки проволоки из полосовой заготовки путем последовательной по переходам симметричной гибки краев полосовой заготовки от ее периферии к середине и последующее обжатие заготовки проволоки, отличающийся тем, что симметричную гибку краев полосовой заготовки в первом переходе ведут до контакта внутренней поверхности двух первых отогнутых участков с обращенной к ним остальной поверхностью заготовки, гибку по меньшей мере в одном последующем переходе осуществляют до контакта внутренней поверхности образованных на предыдущем переходе участков заготовки с обращенной к ним остальной поверхностью заготовки, гибку на завершающем переходе ведут до контакта между собой внешних поверхностей участков, образованных в процессе гибки на предыдущем переходе, с получением заготовки проволоки со сплошным поперечным сечением или имеющим зазоры между отогнутыми участками, а обжатие заготовки проволоки осуществляют в ротационной установке, при этом производят формовку и калибровку заготовки проволоки до получения заданных размеров и формы сечения с устранением упомянутых возможных зазоров в поперечном сечении. A method of manufacturing a wire, including obtaining a wire billet from a strip billet by sequentially symmetrical bending of the edges of the strip billet from its periphery to the middle and subsequent crimping of the wire billet, characterized in that the symmetrical bending of the edges of the strip billet in the first transition leads to the contact of the inner surface of the first two bent sections with the rest of the surface of the workpiece facing them, bending at least in one subsequent transition is carried out before contact the initial surface of the billet sections formed at the previous transition with the remaining surface of the billet facing them, bending at the final transition is carried out until the external surfaces of the sections formed during bending at the previous transition contact with each other to obtain a wire billet with a solid cross section or with gaps between bent sections, and the compression of the wire billet is carried out in a rotary installation, while forming and calibrating the wire billet to obtain the specified the size and shape of the cross section with the elimination of the mentioned possible gaps in the cross section.

Images