一种难熔金属丝材热拉拔装置及其工艺的制作方法

本申请属于金属丝材拉拔，尤其是涉及一种难熔金属丝材热拉拔装置及其工艺。

背景技术：

1、一般的拉拔工艺适用于加工较细的细丝；目前难熔金属棒丝材工业生产装备组合中，从大直径棒材开坯、轧制工艺装置相对成熟，但在直径10mm至直径2mm的范围内，装备主要为单道次拉拔，比如钨丝行业中，从直径3-4mm到直径1.8mm之间的全部使用单道次拉拔，行业中为大转盘拉丝机或者中转盘拉丝机，这种拉拔方式自动化程度低，效率低下；严重依赖操作人员的熟练程度，产品质量波动大；另外，也有单道次拉拔替代旋锻，比如钛合金领域，在直径10mm开始拉拔，同样存在效率低下的情况。

2、行业内急需一种能够替代旋锻串打或者单道次拉拔的成套自动化装备，以提高难熔金属在以上所述直径范围内的冷、热变形效率；中国专利cn115971271a公开了一种难熔金属热间拉丝机，虽然专利中未提及丝材直径范围，但从其实施例图纸中张力杆绕线的方式判断，这种拉丝机只能用于微细丝材的拉拔，比如直径1mm以下，否则比如粗线径(比如直径6mm)钨丝、钼丝或者钛合金丝不可能在图例所示张力杆或者过轮上缠绕，即这个专利不能解决粗杆或者粗丝的拉拔效率问题；中国专利cn104785556b在公开润滑方式的时候，也提及了难变形金属的拉丝机，但仍然属于单机单道次的传统拉拔方式，而非组合式的自动化装备，也不能解决难熔金属杆或丝的变形效率问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种难熔金属丝材热拉拔装置及其工艺，解决了难熔金属丝材生产效率低、易故障，成品质量低的问题。

2、本申请实施例提供了一种难熔金属丝材热拉拔装置，包括润滑机构、所述润滑机构右侧设有加热机构，所述加热机构右侧设有拉拔机构，所述拉拔机构右侧设有缠绕机构，丝材贯穿于所述润滑机构、加热机构、拉拔机构和缠绕机构，所述润滑机构、加热机构、拉拔机构和缠绕机构组成一组拉拔装置，多组所述拉拔装置通过串联连接，组成自动化控制无滑拉拔装置。

3、在其中一实施例中，

4、所述拉拔机构包括拉丝模和加热棒，所述拉丝模右侧设有导轮，所述导轮表面设有沟槽；所述导轮后侧设有电机，所述导轮右侧设有张力控制组件，所述张力控制组件由三个导向轮组成，所述三个导向轮呈品字形分布，下方两个导向轮固定安装，上方一个导向轮活动安装，活动安装的导向轮一侧设有压力传感器，活动安装的导向轮上方设有张紧感应装置，所述丝材穿过三个导向轮。

5、在其中一实施例中，

6、所述缠绕机构包括滚筒，所述滚筒后侧设有伺服电机，所述滚筒前侧设有收线组件，所述活动安装的导向轮受丝材直径变化程度转化成信号，将转化的信号提供给所述收线组件；缠绕机构还包括设置在所述自动化控制无滑拉拔装置的最后一组拉拔装置中，张力控制组件右侧的辅助收线轮。

7、在其中一实施例中，

8、所述辅助收线轮与所述收线组件配合。

9、在其中一实施例中，

10、所述加热机构为加热炉。

11、本申请实施例还提供了一种难熔金属丝材热拉拔工艺，其特征在于，根据上述任一实施例提供的一种难熔金属丝材热拉拔装置，对难熔金属丝材进行拉拔工艺处理，具体包括以下步骤：

12、步骤(1)：根据直径要求，选择n个拉拔装置，n>1且为整数；

13、步骤(2)：丝材通过润滑机构，加热机构；

14、步骤(3)：根据丝材材质，设定拉拔机构中拉丝模的压缩比，根据丝材初始直径和压缩比得出拉丝模的直径；

15、步骤(4)：根据所述拉拔装置的数量，遵循秒流量相等原则，建立相邻的两个拉拔装置之间的线速度关系；

16、步骤(5)：根据秒流量相等原则、线速度关系和线速度与转速换算公式计算导轮的转速；

17、步骤(6)：根据所述拉丝模的直径和导轮的转速对丝材进行拉拔。

18、在其中一实施例中，

19、步骤(2)中加热机构的加热温度设置为750-1150℃，步骤(3)所述压缩比为5-40％。

20、在其中一实施例中，

21、步骤(4)所述线速度关系为：

22、

23、其中，d0表示丝材初始直径，v0表示丝材初始线速度，

24、d1、d2、d3、……dn表示相邻的下一道次形变直径，

25、v1、v2、v3、……vn表示相邻的下一道次形变线速度。

26、在其中一实施例中，

27、所述丝材初始直径d0范围在2-10mm之间，所述丝材初始线速度v0范围在5-25m/min之间。

28、在其中一实施例中，

29、步骤(5)具体为：根据丝材初始线速度v0、秒流量相等的原则、线速度与转速换算公式，计算出导轮转速，根据计算出的导轮转速，设定电机参数；

30、根据丝材初始线速度v0、秒流量相等的原则、线速度与转速换算公式，计算出滚筒转速；根据计算出的滚筒转速，设定伺服电机参数；

31、将收线组件直径、转速与滚筒直径、转速保持一致。

32、本申请通过设计一种难熔金属丝材热拉拔装置，用于产品一次成形；用此装置实现拉拔成形的工艺，实现自动化控制，节约时间，提高生产效率，降低劳动强度，提升丝材表面质量；丝材通过拉拔装置各部分相配合，保证收线组件能够以恒张力的方式进行收线，拉丝模以串联的方式排列，保证各个拉拔装置之间体积秒流量相等，丝材与导轮之间不易产生摩擦，实现高效无滑拉拔，有效抑制线材表面划伤和断线，提高效率和产品质量；所有拉拔装置可作为独立操作的驱动单元，也可与其他拉拔装置形成组合操作单元，同时在实验时有更多的选择工艺和更多的选择组合。

技术特征：

1.一种难熔金属丝材热拉拔装置，其特征在于，包括润滑机构、所述润滑机构右侧设有加热机构，所述加热机构右侧设有拉拔机构，所述拉拔机构右侧设有缠绕机构，丝材贯穿于所述润滑机构、加热机构、拉拔机构和缠绕机构，所述润滑机构、加热机构、拉拔机构和缠绕机构组成一组拉拔装置，多组所述拉拔装置通过串联连接，组成自动化控制无滑拉拔装置。

2.根据权利要求1所述的一种难熔金属丝材热拉拔装置，其特征在于，所述拉拔机构包括拉丝模和加热棒，所述拉丝模右侧设有导轮，所述导轮表面设有沟槽；所述导轮后侧设有电机，所述导轮右侧设有张力控制组件，所述张力控制组件由三个导向轮组成，所述三个导向轮呈品字形分布，下方两个导向轮固定安装，上方一个导向轮活动安装，活动安装的导向轮一侧设有压力传感器，活动安装的导向轮上方设有张紧感应装置，所述丝材穿过三个导向轮。

3.根据权利要求2所述的一种难熔金属丝材热拉拔装置，其特征在于，所述缠绕机构包括滚筒，所述滚筒后侧设有伺服电机，所述滚筒前侧设有收线组件，所述活动安装的导向轮受丝材直径变化程度转化成信号，将转化的信号提供给所述收线组件；缠绕机构还包括设置在所述自动化控制无滑拉拔装置的最后一组拉拔装置中，张力控制组件右侧的辅助收线轮。

4.根据权利要求3所述的一种难熔金属丝材热拉拔装置，其特征在于，所述辅助收线轮与所述收线组件配合。

5.根据权利要求1所述的一种难熔金属丝材热拉拔装置，其特征在于，所述加热机构为加热炉。

6.一种难熔金属丝材热拉拔工艺，其特征在于，根据权利要求1-5任一所述的一种难熔金属丝材热拉拔装置，对难熔金属丝材进行拉拔工艺处理，具体包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种难熔金属丝热拉拔工艺，其特征在于，步骤(2)中加热机构的加热温度设置为750-1150℃，步骤(3)所述压缩比为5-40％。

8.根据权利要求6所述的一种难熔金属丝热拉拔工艺，其特征在于，步骤(4)所述线速度关系为：

9.根据权利要求8所述的一种难熔金属丝热拉拔工艺，其特征在于，所述丝材初始直径d0范围在2-10mm之间，所述丝材初始线速度v0范围在5-25m/min之间。

10.根据权利要求9所述的一种难熔金属丝热拉拔工艺，其特征在于，步骤(5)具体为：根据丝材初始线速度v0、秒流量相等的原则、线速度与转速换算公式，计算出导轮转速，根据计算出的导轮转速，设定电机参数；

技术总结本申请公开了一种难熔金属丝材热拉拔装置及其工艺，其属于金属丝材拉拔技术领域，包括润滑机构、加热机构、拉拔机构和缠绕机构，润滑机构、加热机构、拉拔机构和缠绕机构可组成一组拉拔装置，多组拉拔装置可通过串联连接，构成自动化控制无滑拉拔装置，用于产品一次成形；用此装置实现拉拔成形的工艺，可以实现自动化控制，节约时间，提高生产效率，提升丝材表面质量，降低劳动强度；所有拉拔装置既可作为独立操作的单元，也可与其他拉拔装置形成组合操作单元，在加工时有更多的工艺选择和更多的组合选择。技术研发人员：李猛进,邢军,周军涛,张丹受保护的技术使用者：六际新材料（烟台）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16