一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法

文档序号:1948977 发布日期:2021-12-10 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法 (Production method for double-mold drawing and single-forming of steel wire rope ) 是由 朱建新 陶志刚 陈靛 张磊 戴丽君 蒋婷慧 陈浩平 李舟 于 2021-09-13 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法包括经湿式拉拔后的不锈钢母线得到中心丝、第二层丝和第三层丝,中心丝和第二层丝穿过第一模具制成中心股后,与第三层丝共同进入第二模具,经捻制合绳和后变形消应力处理,得到钢丝绳产品。本发明所述生产方法操作简单,得到的钢丝绳产品具有更高的破断拉力、更高尺寸精度和一定的柔韧度,且钢丝绳产品的表面更光滑。(The invention provides a production method for double-mold drawing and single-forming of a steel wire rope, which comprises the steps of obtaining a central wire, a second layer wire and a third layer wire from a stainless steel bus subjected to wet drawing, enabling the central wire and the second layer wire to pass through a first mold to be manufactured into a central strand, enabling the central wire and the second layer wire and the third layer wire to jointly enter a second mold, and obtaining a steel wire rope product through twisting and rope combination and post-deformation stress relief treatment. The production method provided by the invention is simple to operate, the obtained steel wire rope product has higher breaking tension, higher dimensional accuracy and certain flexibility, and the surface of the steel wire rope product is smoother.)

一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法

技术领域

本发明涉及金属制品加工技术领域,尤其涉及一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法。

背景技术

不同领域对钢丝绳的用量越来越多,对其质量和性能的要求也越来越高,在钢丝绳直径基本不增加的前提下,对钢丝绳的破断拉力提出更高的要求,要求钢丝绳再具有较强的抗疲劳性能和更低的伸长率。

CN108316028A公开了一种钢丝绳复合纤维芯及其制备方法与应用,所述钢丝绳复合纤维芯由多根复合纤维芯单股捻股而成;每根复合纤维芯单股均包括黄麻主芯和聚丙烯外芯,多根聚丙烯丝组成聚丙烯外芯并均匀包捻在黄麻主芯的外侧。本发明采用黄麻纱替代剑麻纱制备钢丝绳绳芯,避免了绳芯直径波动大的问题,黄麻绳芯的绳径均匀,吸油性好,有效减轻了电梯运行时的振动及噪音;整绳的疲劳断丝率优于剑麻绳芯;而采用聚丙烯丝外芯捻黄麻主芯的复合结构,弥补了黄麻纤维强度不如剑麻纤维的缺点,并使复合纤维芯的强度优于剑麻绳芯。

CN103757952A公开了一种港口机械用双压实钢丝绳,其包括1根钢芯中心股,6根钢芯外层股和6根外层股,所述钢芯外层股对称地包捻钢芯中心股构成钢芯,所述外层股对称包捻所述钢芯。所述钢丝绳为压实绳,绳内股与股呈面接触状,外层股为压实股,股内钢丝呈面接触状。上述港口机械用双压实钢丝绳由于绳股的结构经模具挤压呈面接触状,钢丝绳压实后与滑轮接触面也是面接触,具有超高的破断拉力、较强的耐磨性、抗挤压性以及抗冲击载荷性能。其承载能力与相同直径和强度的钢丝绳比较其承载能力提高20%,耐磨性提高近25%,钢丝绳的使用寿命长,相应减少了港口机械的运行成本。

CN104594083A公开了一种铁路补偿装置用钢丝绳及其生产方法,由中心股,及设置在中心股外围的、且与中心股呈六边形排列的中心边股,及设置在中心边股外围、且与中心边股呈八边形排列的外层股组成,其中,中心边股数量为六股,外层股数量为八股;所述中心股与中心边股之间,中心边股与外层股之间均为点接触。所述铁路补偿装置用钢丝绳结构简单、生产成本低,具有较强的抗拉强度,抗疲劳性、耐腐蚀耐磨性,且使用寿命长,与常规钢丝绳相比,填充系数高,接触层面钢丝加粗,从而钢丝绳具有高强度、高耐疲劳、高电导性能的优点。

现有技术多着眼与电梯、港口机械及铁路补偿装置等大型设备用钢丝绳的改进,还没有对高端健身器材、高端自行车/摩托车等的刹车或变速器等小型装置用钢丝绳进行改进。而这些小型装置用钢丝绳不仅要求更高的破断拉力和更低的伸长率,还必须表面光滑且具有一定的柔韧度。

因此,开发一种小型装置用钢丝绳生产方法,生产具有更高的破断拉力和更低的伸长率、表面光滑且具有一定的柔韧度的钢丝绳具有重要意义。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题,本发明提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法在使用原本的不锈钢母线的前提下,可以使相同直径、相同结构的12+6+1的钢丝绳产品获得更高的破断拉力、更高精度、伸长率更低、表面更光滑,同时具有一定的柔韧度。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法包括如下步骤:

(1)不锈钢母线经拉拔,得到不锈钢丝;所述不锈钢丝分为中心丝、第二层丝和第三层丝;

(2)步骤(1)所述中心丝、第二层丝和第三层丝分别穿过分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔,所述中心丝和第二层丝进入第一模具进行捻制以及拉拔,得到中心股;

(3)步骤(2)所述中心股与所述第三层丝进入第二模具进行拉拔,捻制合绳,得到捻制后钢丝绳;

(4)步骤(3)所述捻制后钢丝绳经后变形消应力处理,得到钢丝绳产品。

本发明所述生产方法采用分线盘双模拉拔,先由中心丝和第二层丝制成中心股;之后中心股穿过第一模具与第三层丝共同进入第二模具,经捻制合绳和后变形消应力处理,得到钢丝绳产品。本发明通过采用合理的丝径配比及一定质量要求的不锈钢母线,采用分线盘及两个模具,得到了具有更高的破断拉力、更高尺寸精度、一定的柔韧度且表面更光滑的钢丝绳产品。

优选地,步骤(1)所述不锈钢母线包括304不锈钢母线。

优选地,所述304不锈钢母线包括如下质量百分比的组分:C:0.042~0.048%,例如可以是0.042%、0.043%、0.044%、0.045%、0.046%、0.047%或0.048%;Cr:18.3~18.6%,例如可以是18.3%、18.4%、18.5%或18.6%;Ni:8.20~8.30%,例如可以是8.20%、8.21%、8.25%、8.27%、8.29%或8.30%;Mn:0.67~0.90%,例如可以是0.67%、0.69%、0.70%、0.72%、0.75%、0.80%、0.85%或0.90%;Si:0.29~0.35%,例如可以是0.29%、0.30%、0.31%、0.34%或0.35%;P≤0.032%,例如可以是0.0032%、0.0031%、0.0030%、0.0028%、0.0025%或0.0020%;S≤0.003%,例如可以是0.003%、0.002%、0.001%或0.0005%;N≤0.008%,例如可以是0.008%、0.007%、0.005%、0.004%、0.002%或0.001%;余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地,所述304不锈钢母线的强度为720~780MPa,例如可以是720MPa、730MPa、740MPa、750MPa、760MPa、770MPa或780MPa。

本发明优选所述304不锈钢母线的强度为720~780Mpa,其晶粒度可达7±1级,拉拔生产的强度>1960MPa时,所述304不锈钢母线的扭转值高,韧性好、利于后续加工成型,得到高破断拉力的钢丝绳产品。

优选地,所述304不锈钢母线的延伸率为35%~45%,例如可以是35%、37%、49%、40%、42%、44%或45%。

本发明优选所述304不锈钢母线的延伸率为35%~45%,其晶粒度可达7±1级,拉拔生产的强度>1960MPa时,所述304不锈钢母线的扭转值高,韧性好、利于后续加工成型,得到高破断拉力的钢丝绳产品。

本发明所述生产方法进一步优选采用的丝径配比为:0.39mm/0.35mm/0.28mm/0.35mm,拉丝工艺主要过程为:1.4→0.39mm,1.2→0.35mm,1.0mm→0.28mm。

优选地,步骤(1)所述拉拔包括湿式拉拔。

优选地,所述湿式拉拔的油温≤45℃,例如可以是45℃、44℃、42℃、40℃、38℃、35℃、30℃或25℃。

优选地,所述第三层丝包括一号第三层丝和二号第三层丝。

优选地,所述湿式拉拔使304不锈钢母线的减面率为91.4~92.5%,例如可以是91.4%、91.8%、92.0%、92.1%、92.3%或92.5%。

本发明优选所述湿式拉拔使304不锈钢母线的减面率为91.4~92.5%,若减面率太低,其强度会降低,进而导致最终得到的钢丝绳产品的破断拉力降低;若减面率太高,会导致304不锈钢母线韧性差,最终得到的钢丝绳产品破断拉力降低。

优选地,所述湿式拉拔后,中心丝、第二层丝、一号第三层丝和二号第三层丝的直径比为39:35:28:35。

优选地,所述不锈钢钢丝的强度>1960MPa,例如可以是1960MPa、1965MPa、1970MPa、1980MPa、1990MPa或2000MPa。

优选地,所述不锈钢钢丝的圈径>15cm,例如可以是16cm、17cm、18cm、19cm、20cm、23cm、或25cm。

优选地,所述不锈钢钢丝的扭转次数>40次,例如可以是41次、42次、43次、45次、48次或50次。

优选地,所述分线盘包括1个中心孔、6个第二层定位孔和12个第三层定位孔。

优选地,所述分线盘的材质包括铁。

优选地,所述分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔的材质各自独立地包括硬质合金钢。

本发明优选所述分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔的材质各自独立地包括硬质合金钢,而非铁等材料,是因为硬质合金钢具有高硬度和强耐磨性,保证不锈钢丝穿过分线盘时,不会对分线盘造成损伤。

优选地,所述第二层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为60°。

优选地,所述第二层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为34~40mm,例如可以是34mm、35mm、37mm、38mm、39mm或40mm。

本发明优选所述第二层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为34~40mm,中心丝和第二层丝穿过定位孔进入模具与水平线的夹角接近50°,有利于中心丝和第二层丝在模具入口的合拢点不会交错,中心股更光滑。

优选地,所述第三层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为30°。

优选地,所述第三层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为44~50mm,例如可以是44mm、45mm、48mm、49mm或50mm。

本发明中所述分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔的命名情况如图1所示,其中中心孔命名为1,第二层定位孔从正北方向顺时针依次命名为2、3、4、5、6、和7,第三层定位孔从正北方向顺时针依次命名为8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18和19,其中第三层定位孔8、10、12、14、16、18与第二层定位孔2、3、4、5、6、和7依次对齐。

优选地,所述六根一号第三层丝和六根二号第三层丝交错穿过第三定位孔。

本发明所述所述六根一号第三层丝和六根二号第三层丝交错穿过第三定位孔是指按照直径0.35mm的一号第三层丝穿过定位孔8,则直径0.28mm的二号第三层丝穿过定位孔9,直径0.35mm的一号第三层丝穿过定位孔10,直径0.28mm的二号第三层丝穿过定位孔11,依次类推,或者也可以是直径0.28mm的二号第三层丝穿过定位孔8,则直径0.35mm的一号第三层丝穿过定位孔9,直径0.28mm的二号第三层丝穿过定位孔10,直径0.35mm的一号第三层丝穿过定位孔11。不同直径的不锈钢钢丝这样交错穿过第三定位孔的目的是使得最终得到的钢丝绳产品表明更加光滑,方便后续使用。

优选地,步骤(2)所述第一模具的孔径大小为1.02~1.03mm,例如可以是1.02mm、1.022mm、1.025mm、1.027mm、1.029mm或1.03mm。

优选地,所述第一模具的定径带长度为0.7~1.7mm,例如可以是0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.5mm或1.7mm。

本发明优选第一模具的定径带长度为0.7~1.7mm,通过控制第一模具的定径带长度,可控制中心股的变形程度,避免得到的钢丝绳产品内应力过大,导致其破断拉力降低。

优选地,步骤(3)所述第二模具的孔径大小为1.502~1.518mm,例如可以是1.502mm、1.505mm、1.507mm、1.509mm、1.512mm、1.515mm或1.518mm。

优选地,所述第二模具的定径带长度为0.87~1.87mm,例如可以是0.87mm、0.89mm、0.91mm、0.93mm、1.00mm、1.20mm、1.40mm、1.50mm或1.87mm。

本发明优选第二模具的定径带长度为0.87~1.87mm,可以使得到的钢丝绳产品具有更稳定的尺寸精度以及更优良的表面质量。

优选地,所述第一模具和第二模具的外材质各自独立地包括硬质合金钢。

优选地,所述第一模具和第二模具的模芯各自独立地包括聚晶模芯。

优选地,所述第一模具和第二模具的入口角度各自独立地为60°±3°,例如可以是57°、58°、59°、60°、61°、62°或63°。

本发明优选所述第一模具和第二模具的入口角度各自独立地为60°±3°,扩大入口角度能够更方便第二层丝及第三层丝的穿入,有利于得到高破断拉力的钢丝绳产品。

优选地,所述第一模具和第二模具的压缩区角度各自独立地为45°±1°,例如可以是44°、44.5°、45°、45.5°或46°。

优选地,所述第一模具和第二模具的出口角度各自独立地为53°±2°,例如可以是51°、51.2°、52°、52.5°、53°、54°或55°。

优选地,步骤(3)所述捻制合绳的捻向为S捻。

优选地,所述S捻的捻距为所述捻制后钢丝绳直径的10~11.5倍,例如可以是10倍、10.3倍、10.4倍、10.5倍、10.7倍、11倍或11.5倍。

优选地,步骤(4)所述后变形消应力处理使用两组变形装置进行处理。

优选地,每组所述变形装置包括横置变形器和竖置变形器。

优选地,所述横置变形器和竖置变形器中相邻滑轮之间的中心距各自独立地为28~35mm,例如可以是28mm、29mm、30mm、32mm、33mm或35mm。

本发明中要控制横置变形器和竖置变形器中相邻滑轮之间的中心距>捻制合绳的捻距,优选为28~35mm。

本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值,还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

作为本发明优选的技术方案,所述生产方法包括如下步骤:

(1)强度为720~780MPa、延伸率为35%~45%的304不锈钢母线,在油温≤45℃的条件下进行减面率为91.4~92.5%的湿式拉拔,得到不锈钢钢丝;所述不锈钢丝分为中心丝、第二层丝和第三层丝;所述第三层丝包括一号第三层丝和二号第三层丝;所述湿式拉拔后,中心丝、第二层丝、一号第三层丝和二号第三层丝的直径比为39:35:28:35;所述不锈钢钢丝的强度>1960MPa、圈径>15cm以及扭转次数>40次;

(2)步骤(1)所述中心丝、六根第二层丝和所述第三层丝分别穿过分线盘的1个中心孔、6个第二层定位孔和12个第三层定位孔,所述中心丝和第二层丝进入孔径大小为1.02~1.03mm、定径带长度为0.7~1.7mm的第一模具进行捻制以及拉拔,得到中心股;所述分线盘的材质包括铁;所述分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔的材质各自独立地包括硬质合金钢;所述第二层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为60°;所述第二层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为34~40mm;所述第三层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为30°;所述第三层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为44~50mm;所述一号第三层丝和二号第三层丝交错穿过第三定位孔;

(3)步骤(2)所述中心股与所述第三层丝进入孔径大小为1.502~1.518mm、定径带长度为0.87~1.87mm的第二模具进行拉拔及捻距为所述捻制后钢丝绳直径的10~11.5倍、捻向为S捻的捻制合绳,得到捻制后钢丝绳;所述第一模具和第二模具的外材质各自独立地包括硬质合金钢;所述第一模具和第二模具的模芯各自独立地包括聚晶模芯;所述第一模具和第二模具的入口角度各自独立地为60°±3°;所述第一模具和第二模具的压缩区角度各自独立地为45°±1°;所述第一模具和第二模具的出口角度各自独立地为53°±2°;

(4)步骤(3)所述捻制后钢丝绳经后变形消应力处理,得到钢丝绳产品;所述后变形消应力过程使用两组变形装置进行处理;每组所述变形装置包括横置变形器和竖置变形器;所述横置变形器和竖置变形器中相邻滑轮之间的中心距各自独立地为28~35mm。

第二方面,本发明还提供一种钢丝绳,所述钢丝绳采用第一方面所述的生产方法制得。

本发明所述钢丝绳破断拉力大、尺寸精度高、具有一定的柔韧度且表面更光滑,可在高端健身器材、高端自行车/摩托车的刹车及变速器上使用,使其具有更高的安全系数及使用寿命。

与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

(1)本发明提供的钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法采用合理的丝径配比及一定质量要求的不锈钢母线,穿过分线盘及两个模具,得到了具有更高的破断拉力、更高尺寸精度、一定的柔韧度且表面更光滑的钢丝绳产品,其中尺寸精度可达±0.003mm以下,破断拉力可达3050N以上;

(2)本发明提供的钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法操作简单,生产成本低,适合大规模推广应用。

附图说明

图1是本发明提供的一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法中分线盘的主视图。

图2是本发明提供的一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法中分线盘及第一模具和第二模具的剖视图。

图3是本发明提供的一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法中第一模具的主视图。

图中:1:中心孔;2~7:第二层定位孔;8~19:第三层定位孔;20:分线盘;21:第一模具;22:第二模具。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。

实施例1

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法包括如下步骤:

(1)将直径分别为1.0mm、1.2mm和1.4mmm,强度均为750MPa、延伸率均为40%的304不锈钢母线,(C:0.042%,Cr:18.6%,Ni:8.25%,Mn:0.69%,Si:0.30%,P:0.032%,S:0.003%,N:0.008%,余量为Fe及不可避免的杂质),在油温为40℃的条件下进行湿式拉拔,其中:对直径1.0mm304不锈钢母线进行16道次聚晶模拉拔,其减面率为92.2%,拉制成直径0.28mm不锈钢钢丝;对直径1.2mm304不锈钢母线进行16道次聚晶模拉拔,其减面率为91.5%,拉制成直径0.35mm不锈钢钢丝;对直径1.4mm304不锈钢母线进行15道次聚晶模拉拔,其减面率为92.2%,拉制成直径0.39mm不锈钢钢丝;所述不锈钢丝分为中心丝、第二层丝和第三层丝;

所述直径0.28mm不锈钢钢丝强度为2150MPa、圈径为17cm以及扭转次数为62次;直径0.35mm不锈钢钢丝的强度为2150MPa、圈径为25cm以及扭转次数为65次和直径0.39mm不锈钢钢丝的强度为2100MPa、圈径为28cm以及扭转次数为48次;

(2)步骤(1)所述直径为0.39mm的中心丝、六根直径0.35mm的第二层丝和所述第三层丝分别穿过分线盘(如图1和图2所示)的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔,所述中心丝和第二层丝进入孔径大小为1.02mm、定径带长度为1.2mm的第一模具(如图3所示)进行捻制以及拉拔,得到中心股;所述分线盘的材质为铁;所述分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔的材质均为硬质合金钢;所述第二层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为60°;所述第二层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为36mm;所述第三层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为30°;所述第三层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为47mm;

(3)步骤(2)所述中心股与所述第三层丝进入孔径大小为1.51mm、定径带长度为1.37mm的第二模具进行拉拔及捻距为所述捻制后钢丝绳直径的11倍15mm、捻向为S捻的捻制合绳,得到捻制后钢丝绳;所述第一模具和第二模具的外材质均为硬质合金钢;所述第一模具和第二模具的模芯均为聚晶模芯;所述第一模具的入口角度为60°;所述第二模具的入口角度为62°,所述第一模具的压缩区角度为46°;所述第二模具的压缩区角度为45°;所述第一模具的出口角度为53°;所述第二模具的出口角度为51°;所述第三层丝包括六根直径0.35mm的一号第三层丝和六根直径0.28mm的二号第三层丝;所述六根直径0.35mm的一号第三层丝和六根直径0.28mm的二号第三层丝交错穿过第三定位孔;

(4)步骤(3)所述捻制后钢丝绳经后变形消应力处理,得到钢丝绳产品;所述后变形消应力过程使用两组变形装置进行处理;每组所述变形装置包括横置变形器和竖置变形器;所述横置变形器和竖置变形器中相邻滑轮之间的中心距各自独立地为30mm。

实施例2

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法包括如下步骤:

(1)将直径分别为1.2mm、1.4mm和1.5mmm,强度均为720MPa、延伸率均为35%的304不锈钢母线,在油温为45℃的条件下进行湿式拉拔,其中:对直径1.2mm304不锈钢母线进行17道次聚晶模拉拔,其减面率为91.4%,拉制成直径0.34mm不锈钢钢丝;对直径1.4mm304不锈钢母线进行17道次聚晶模拉拔,其减面率为92%,拉制成直径0.41mm不锈钢钢丝;对直径1.5mm304不锈钢母线进行13道次聚晶模拉拔,其减面率为92%,拉制成直径0.44mm不锈钢钢丝;所述不锈钢丝分为中心丝、第二层丝和第三层丝;

所述直径0.34mm不锈钢钢丝强度为1980MPa、圈径为17cm以及扭转次数为42次;直径0.41mm不锈钢钢丝的强度为2150MPa、圈径为15cm以及扭转次数为55次和直径0.44mm不锈钢钢丝的强度为2050MPa、圈径为21cm以及扭转次数为48次;

(2)步骤(1)所述直径为0.44mm的中心丝、六根直径0.41mm的一号第三层丝和所述第三层丝分别穿过分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔,所述中心丝和第二层丝进入孔径大小为1.025mm、定径带长度为0.7mm的第一模具进行捻制以及拉拔,得到中心股;所述分线盘的材质包括铁;所述分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔的材质各自独立地包括硬质合金钢;所述第二层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为60°;所述第二层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为40mm;所述第三层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为30°;所述第三层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为44mm;

(3)步骤(2)所述中心股、第三层丝分别穿过孔径大小为1.518mm、定径带长度为0.87mm的第二模具进行拉拔及捻距为所述捻制后钢丝绳直径的11.5倍、捻向为S捻的捻制合绳,得到捻制后钢丝绳;所述第一模具和第二模具的外材质均为硬质合金钢;所述第一模具和第二模具的模芯均为聚晶模芯;所述第一模具的入口角度为59°;所述第二模具的入口角度为63°,所述第一模具的压缩区角度为44°;所述第二模具的压缩区角度为44.5°;所述第一模具的出口角度为53.5°;所述第二模具的出口角度为54°;所述第三层丝包括六根直径0.41mm的一号第三层丝和六根直径0.34mm的二号第三层丝;所述六根直径0.41mm的一号第三层丝与六根直径0.34mm的二号第三层丝交错穿过第三定位孔;

(4)步骤(3)所述捻制后钢丝绳经后变形消应力处理,得到钢丝绳产品;所述后变形消应力过程使用两组变形装置进行处理;每组所述变形装置包括横置变形器和竖置变形器;所述横置变形器和竖置变形器中相邻滑轮之间的中心距各自独立地为28mm。

实施例3

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法包括如下步骤:

(1)将直径分别为1.0mm、1.2mm和1.5mmm,强度均为780MPa、延伸率均为45%的304不锈钢母线,在油温为38℃的条件下进行湿式拉拔,其中:对直径1.0mm304不锈钢母线进行16道次聚晶模拉拔,其减面率为92.2%,拉制成直径0.28mm不锈钢钢丝;对直径1.2mm304不锈钢母线进行17道次聚晶模拉拔,其减面率为91.4%,拉制成直径0.34mm不锈钢钢丝;对直径1.5mm304不锈钢母线进行13道次聚晶模拉拔,其减面率为92%,拉制成直径0.44mm不锈钢钢丝;所述不锈钢丝分为中心丝、第二层丝和第三层丝;

所述直径0.28mm不锈钢钢丝、直径0.34mm不锈钢钢丝和直径0.44mm不锈钢钢丝的强度均为2050MPa、圈径均为26cm以及扭转次数均为44次;

(2)步骤(1)所述直径为0.44mm的中心丝、六根直径0.34mm的第二层丝和所述第三层丝分别穿过分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔,所述中心丝和第二层丝进入孔径大小为1.03mm、定径带长度为1.7mm的第一模具进行捻制以及拉拔,得到中心股;所述分线盘的材质包括铁;所述分线盘的中心孔、第二层定位孔和第三层定位孔的材质各自独立地包括硬质合金钢;所述第二层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为60°;所述第二层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为34mm;所述第三层定位孔的中心线与分线盘的中心线的夹角为30°;所述第三层定位孔的中心与分线盘的中心的距离为50mm;

(3)步骤(2)所述中心股、第三层丝分别穿过孔径大小为1.502mm、定径带长度为1.87mm的第二模具进行拉拔及捻距为所述捻制后钢丝绳直径的10倍、捻向为S捻的捻制合绳,得到捻制后钢丝绳;所述第一模具和第二模具的外材质均为硬质合金钢;所述第一模具和第二模具的模芯均为聚晶模芯;所述第一模具的入口角度为57°;所述第二模具的入口角度为63°,所述第一模具的压缩区角度为44°;所述第二模具的压缩区角度为46°;所述第一模具的出口角度为53.5°;所述第二模具的出口角度为55°;所述第三层丝包括六根0.34mm的一号第三层丝和六根直径0.28mm的二号第三层丝;所述六根直径0.34mm的一号第三层丝和六根直径0.28mm的二号第三层丝交错穿过第三定位孔;

(4)步骤(3)所述捻制后钢丝绳经后变形消应力处理,得到钢丝绳产品;所述后变形消应力过程使用两组变形装置进行处理;每组所述变形装置包括横置变形器和竖置变形器;所述横置变形器和竖置变形器中相邻滑轮之间的中心距各自独立地为35mm。

实施例4

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法中除了将步骤(1)中“直径分别为1.0mm、1.2mm和1.4mmm,强度均为750MPa、延伸率均为40%的304不锈钢母线”替换为“直径均为0.8mm,强度均为750MPa、延伸率均为40%的304不锈钢母线”外,其余均与实施例1相同。

实施例5

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法中除了将步骤(1)中“直径分别为1.0mm、1.2mm和1.4mmm,强度均为750MPa、延伸率均为40%的304不锈钢母线”替换为“直径分别为1.0mm、1.2mm和1.4mmm,强度均为800MPa、延伸率均为25%的304不锈钢母线”外,其余均与实施例1相同。

实施例6

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法中除了将步骤(3)中“第一模具的定径带长度为1.2mm”替换为“第一模具的定径带长度为2.1mm”外,其余均与实施例1相同。

实施例7

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法中除了将步骤(3)中“第一模具的定径带长度为1.2mm”替换为“第一模具的定径带长度为0.5mm”外,其余均与实施例1相同。

实施例8

本实施例提供一种钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法,所述生产方法中除了将步骤(3)中“第一模具的入口角度为60°”替换为“第一模具的入口角度为45°”外,其余均与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种钢丝绳的生产方法,所述生产方法包括除了步骤(3)中所述中心股不穿过第一模具以及中心股和所述第三层丝都不进入第二模具,而是直接进入捻股机捻制合绳外,其余均与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种钢丝绳的生产方法,所述生产方法除了删掉步骤(2),将直径为0.39mm的中心丝、六根直径0.35mm的第二层丝、六根直径0.35mm的一号第三层丝和六根直径0.28mm的二号第三层丝同时穿过分线盘进入第二模具外,其余均与实施例1相同。

采用GB/T 8358钢丝绳实际破断拉力测定方法测定以上实施例和对比例得到的钢丝绳产品的破断拉力,结果如表1所示。

表1

尺寸精度(mm) 破断拉力(N) 表面是否光滑
实施例1 ±0.001 3695
实施例2 ±0.003 3325
实施例3 ±0.002 3275
实施例4 ±0.002 2865
实施例5 ±0.002 3050
实施例6 ±0.001 3573
实施例7 ±0.001 3645
实施例8 ±0.001 3450
对比例1 ±0.005 2700
对比例2 ±0.003 3057

从表1可以看出:

(1)综合实施例1~8可以看出,本发明提供的钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法得到的钢丝绳产品尺寸精度高、破断拉力大,表面光滑,其中尺寸精度可达±0.003mm以下,破断拉力可达3050N以上;

(2)综合实施例1与实施例4可以看出,实施例1中采用直径分别为1.0mm、1.2mm和1.4mmm,强度均为750MPa、延伸率均为40%的304不锈钢母线,相较于实施例4采用直径均为0.8mm,强度均为750MPa、延伸率均为40%的304不锈钢母线而言,由于实施例1和实施例4最终均是将母线拉拔制成直径分别为0.28mm、0.35mm和直径0.39mm的不锈钢钢丝,所以实施例4中的湿式拉拔的减面率不在优选减面率91.4~92.5%范围内,最终得到钢丝绳产品的破断拉力仅为2865N,远低于实施例1中的破断拉力3695N;由此表明,本发明进一步限定不锈钢母线的减面率在特定范围内,可以保证得到的钢丝绳产品具有较大的破断拉力;

(3)综合实施例1与实施例5可以看出,实施例1中采用直径分别为1.0mm、1.2mm和1.4mmm,强度均为750MPa、延伸率均为40%的304不锈钢母线,相较于实施例5中采用直径分别为1.0mm、1.2mm和1.4mmm,强度均为800MPa、延伸率均为25%的304不锈钢母线而言,实施例5中不同直径的304不锈钢母线的强度较实施例1高,随着304不锈钢母线的强度增加,其延伸率会降低,实施例5中为25%,低于实施例1的延伸率,导致最终得到钢丝绳产品的破断拉力大幅度降低为3050N,远低于实施例1中的破断拉力3695N;由此表明,本发明进一步限定不锈钢母线的强度和延伸率在特定范围内,可以保证得到的钢丝绳产品具有较大的破断拉力;

(4)综合实施例1与实施例6~7可以看出,实施例1中第一模具的定径带长度为1.2mm,相较于实施例6~7中第一模具的定径带长度分别为2.1mm和0.5mm而言,实施例6~7得到的钢丝绳产品的尺寸精度与实施例1相同,且表面光滑,仅破断拉力与实施例1相比稍微降低;由此表明,本发明进一步限定第一模具的定径带长度在特定范围内,可以提高最终得到的钢丝绳产品的破断拉力;

(5)综合实施例1与实施例8可以看出,实施例1中第一模具的入口角度为60°,相较于实施例8中第一模具的入口角度为45°而言,实施例8得到的得到的钢丝绳产品的尺寸精度与实施例1相同,均为±0.001mm,但破断拉力较实施例1小,为3450N;由此表明,本发明进一步限定第一模具的入口角度在特定范围内,可以保证得到的钢丝绳产品具有较大的破断拉力;

(6)综合实施例1与对比例1~2可以看出,实施例1中心股穿过第一模具以及中心股和所述第三层丝进入第二模具,即双模拉拔工艺,相较于对比例1中心股不穿过第一模具以及中心股和所述第三层丝都不进入第二模具,即无模具工艺和对比例2中心丝和第二层丝不进入第一模具形成中心股,直接与第三层丝一起进入第二模具,即单模拉拔工艺而言,实施例1得到的钢丝绳产品尺寸精度高,破断拉力大且表明光滑,而对比例1得到的钢丝绳产品的尺寸精度较低,为±0.005mm,且破断拉力仅为2700N,表面不光滑,对比例2得到的钢丝绳的尺寸精度和破断拉力较对比例1有所提高,但仍然低于实施例1的数据,且钢丝绳表面不光滑;由此表明,本发明采用双模拉拔工艺可以得到尺寸精度高、破断拉力大且表面光滑的钢丝绳产品。

综上所述,本发明提供的钢丝绳双模拉拔单次成型的生产方法采用合理的丝径配比及一定质量要求的不锈钢母线,穿过分线盘及两个模具,得到了具有更高的破断拉力、更高尺寸精度、一定的柔韧度且表面更光滑的钢丝绳产品;并且该生产方法操作简单,生产成本低,适合大规模推广应用。

申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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