金属制品拉丝机的运用及工艺优化

金属制品拉丝机的运用及工艺优化

0金属制品拉丝机的发展趋势金属丝绸机是金属丝绸加工工业设备中非常常见的加工设备。它在中国的钢丝绳、电缆、焊接材料、硬件加工等行业产品生产中发挥着非常重要的作用。随着工业化的快速发展,接踵而至的便是对加工装备的更高要求,金属拉丝这种基本的加工方式必然也在这股浪潮中被关注,以及被想方设法地改进它的现状。一方面国内的金属制品加工企业通过引进国外成套设备产品,例如德国、意大利和日本的先进拉丝机来提高自己的生产效率和保证质量,另一方面国内的研究人员也在积极不断地设计新型设备。从目前国内外的金属制品拉丝机的发展趋势来看,主要是朝着设备结构更简单、更经济和自动化程度更高,同时操作更便利、更安全这两个方面在努力。在这样的趋势下像V型槽拉丝机、超声波清洗拉丝机等新型的拉丝机应运而生。以下笔者就现在的一些金属制品拉丝机现状进行简单的介绍,并对未来我国金属制品拉丝机的发展应用谈谈自己的看法。1拉丝机的设备特点目前我国金属制品拉丝机大致分为两大类:单次拉丝机和连续拉丝机。主要应用于钢丝绳、电线电缆、焊接材料、五金加工等金属线材加工生产行业。单次拉丝机和许多机床一样分为立式和卧式两种。国外的立式拉丝机有以下几种形式:①直立式单次拉丝机;②直立式双层卷筒拉丝机;③倒卷筒单次拉丝机;④差动式双卷筒拉丝机。单次拉丝机主要用于拉制粗丝和异型丝。它具备结构简单和制造容易的特点,被广泛的应用于工业加工中的许多领域。相较单次拉丝机来说,连续拉丝机在结构上要复杂一些,分类也更加繁多。目前比较常见的连续式拉丝机有以下六种:①滑轮式拉丝机;②双卷筒式拉丝机;③活套式拉丝机;④直进式拉丝机;⑤调诣辊直线式拉丝机;⑥水箱拉丝机。其中直进式拉丝机由于对产品材料性能要求高、而且不能拉制较细规格钢丝,以及钢丝在卷筒上停留时间短,冷却效果差的特点,其应用范围较小。滑轮式拉丝机、双卷筒式拉丝机以及活套式拉丝机的加工质量和拉拔速度逐次递增,但都因为各自的结构特点限制了拉拔过程,它们都只适用于加工中、小规模规格的钢丝。考虑到这些限制因素,在活套式和直进式拉丝机的基础上开发出了调诣辊直线式拉丝机,它克服了其他拉丝机普遍存在的由于过线导轮较多引起的钢丝多次扭转带来的弊端,简化了机械的结构,从而提高了拉拔速度,将应用范围扩展到了高强度大规格的钢丝,是一种较为先进的拉丝机。区别于前五种拉丝机,水箱拉丝机在工作时钢丝、卷筒、拉丝模都浸泡在冷却润滑液中或被其淋喷,主要用以拉制直径在3.2mm以下的细钢丝。目前,国内金属制品拉丝机型号很多,用以满足各种工厂的需要。但很多情况下却发现同样类型的拉丝机,生产出来的产品不管是精度还是成品率都不如国外的一些拉丝机,这是目前为什么国内许多生产厂家宁愿花大价钱去引进购置国外先进成套拉丝机设备的原因。笔者通过查阅相关资料,发现西安冶金建筑学院司充教授编著的《国内外拉丝机综述》(1987)中关于国外设备的特点做了比较全面的总结:1)设备主要的材料普遍选用特种钢材,经过淬硬及精加工,保证了良好的互换性。2)传动齿轮及涡轮付均采用专门的精加工工艺,保证了传动的平稳性和较长的使用寿命,提高了拉丝机的精度。3)主轴卷筒部位均采用锥度,便于安装和拆卸。4)拉丝机的周联器均采用具有缓冲起动的柔性周联器。5)美国拉丝机的卷筒内部采用可以净化水的喷嘴进行喷水。6)美国拉丝机可以慢速起动,其穿线速度是可调的,使穿模安全,断线机会减少。7)意大利的拉丝机装有防尘罩及吸尘设备,改善了劳动条件。8)意大利的拉丝机可以提供防声罩,从而使噪声不超过85dB(ISO标准)。9)意大利有些拉丝机模子出口装有钢丝辅助冷却器,它的设计部影响穿模。10)国外拉丝机后面普遍配有倒立式或象鼻式卸线机或工字轮收线机,保证了生产连续性,减少了辅助时间。11)国外拉丝机逐渐采用微机控制,可以检验出模具的磨损,并可以提供钢丝的直径、重量、长度、断线次数等参数。12)意大利的AT型双卷筒拉丝机在头尾两只卷筒的拉丝模上装有旋转模装置,其传动方式有两种:一种是由导轮的回转带动链条,再通过涡轮付使模子回转;另一种是由电机通过蜗轮付带动模子回转。13)拉模由眼模向滚模发展,大幅度提高了生产效率,降低了生产成本。2金属制品拉丝机的先进技术我国金属制品拉丝机在未来的发展中,笔者认为想要从根本上提高我国金属制品拉丝机的运用水平,同时又能以成本领先技术先进占据国际竞争市场的一席之地,主要还需要解决目前我国拉丝机成套设备与国外成套设备技术差距和国内设备在实际生产运行中的突现问题。2.1提高拉丝机产品制造技术水平科研机构、设计企业和机械制造企业必须加大科研投入,借鉴国外拉丝机成套设备的先进技术和先进工艺,以我为主,改进拉丝机本身加工工艺技术,建立企业有效科研、创新机制,加大投入,全面参与全球化竞争发展战略。2.2复合材料的能金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类:金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力;由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如拉拔性、可焊性、可锻性、铸造性能、热处理性能、切削加工性等。而使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。对金属拉丝机来讲,金属材料塑性直接影响到机械性能主要因素。因此,选择金属材料作金属材料制品时,必须满足一定的塑性指标。在实际生产使用过程中,发现我国金属材料性能与国外产品存在差异,相同材料的国外材料产品往往比国内产品一次性拉丝成型长度长,且产品性能更容易得到保障。这只能通过我们国内金属材料科研机构和钢铁生产企业加大科研力度、创新攻关解决。同时拉丝机模具质量也直接影响拉丝机生产效率,因此,提高模具质量和合理选择其型式是必要的,设计选型必须要充分考虑模具精度和耐用性,从而降低生产成本、提高生产效率和保证产品质量。2.3解决丝压机的问题在冷拉钢丝的生产过程中,钢丝的发热是非常严重的,水箱式拉丝机甚至直接把发热点放到在了油中;加工过程中热交换的处理结果好坏是影响钢丝拉拔速度以及性能的关键因素。因此想要突破拉丝机的产品质量瓶颈,就必须先解决钢丝的冷却问题;借鉴国外设备先进经验和工艺技术,研究总结适应相应各种金属线材拉丝过程发热冷却处理方法,并确保其系统稳定运行。2.4机械安装不当在实际生产中我们会发现,生产过程噪声过大、加工过程拉丝质量不稳定,分析其主要原因是由于机械安装不当和未能按产品要求调试方法进行试车和调试造成的,如基础不平、未按要求进行空转运行调试和带丝运转等。保证安装质量和精度、按程序进行试车和调试是必要的。2.5机械拉丝机的维护在实际生产中,随着设备的使用,一些在新设备上开始没有的问题在运行一段时间后可能会突显出来,如噪音增大、易损件增多等,其主要原因是由于使用不当或未能进行良好的维护造成的。对生产企业而言,按机械出厂正确使用方法和维护要求对拉丝机操作岗位建立健全操作规程和维护制度是必要的。操作人员培训、带证上岗,按操作规程正确操作;保持定期检修维护,如经常清除机器上的灰尘,尤其是外露电器表面上的灰尘;定期加油润滑、定期检查一次传动皮带的松紧、一次活套机构并及时调整;每年对机器的主要传动机构及其轴承部位清洗加油一次;每二年大修一次等。这些都是保持拉丝机设备长周期、稳定正常运行必要条件之一。3金属制品拉丝机设备的未来展望总之,随着我国金属制品行业产品越来越趋向于多元化,业界的技术水平越来越高,产品质量会稳步提高,竞争与市场将进一步合理化,加上国家对行业的进一步规范,以及相关行业优惠政策的实施,未来的10年我国金属制品行业将有巨大的发展空间。在此大环境下,我国的金属制品拉丝机设备目前尽管在某些部分在国际竞争中处于劣势,但这并不是因为国内研究的滞后,许多文献也提出了不少