用于冷拉伸金属丝的装置的制作方法

本发明涉及一种用于冷拉伸金属丝的装置。

背景技术：

拉伸，即，使金属丝或另一种金属物穿过拉模而减小截面，是通过利用拉伸机牵引材料穿过拉模来获得的。

一种常见的技术，特别地用于截面为圆形的金属丝，允许通过后续的截面减小来拉伸金属丝，该后续的截面减小由拉模中的金属丝通道导致，这些拉模一个接一个地放置，和用于金属丝的润滑剂收集罐一起，被容纳在单一的拉伸设备中。由于丝朝向拉模的运动以及拉模自身的几何轮廓，通过金属丝和拉模之间的润滑剂的介入来获得润滑。

专利EP 1554062中描述了一件用于冷拉伸金属丝的装置。所述装置包括一系列带有圆柱孔的套筒和一个带有圆锥孔的拉模。所述套筒插入支撑件，末端为装配进所述拉模的圆锥孔中的延长部。所述支撑件具有第一环形突出，所述拉模具有第二环形突出，该第二环形突出接合至所述第一突出，以便保持所述套筒和所述拉模处于原位。

利用所述装置，将拉模装配在套筒上的操作变得非常容易；然而，所述装置出现了润滑剂向待拉伸的丝粘附的问题，特别在低拉伸系数时，例如，在每秒几米的情况下。

技术实现要素：

鉴于所描述的现有技术，本发明的目的在于提供一种用于冷拉伸金属丝的装置，所述装置改善了润滑剂对待拉伸的丝的粘附，即使在低拉伸系数时亦是如此。

根据本发明，这样的目的是通过一种冷拉伸金属丝的装置来实现，所述装置包括一系列套筒以及沿丝的前进路径的拉模，所述套筒包括用于插入待拉伸的丝的孔，所述拉模包括圆锥孔以及彼此接合的第一套筒支撑元件和第二拉模支撑元件，以便保持所述套筒和所述拉模在原位，允许丝前进路径从所述套筒至所述拉模，所述第一支撑元件包括用于插入所述金属丝的孔，该孔在金属丝前进路径上先于套筒的孔，所述第一支撑元件的孔与所述套筒的孔同轴并且具有比金属丝前进路径中的套筒孔的初始开口更小的直径，其特征在于，所述套筒的孔包括初始截锥形部分，所述初始截锥形部分的较大直径基部为金属丝前进路径中的套筒孔的初始开口，所述套筒的初始截锥形部分的壁与孔轴形成小于30°的角。

附图说明

通过以下对实施例的以附图中的非限制性示例的方式的详细描述，本发明的特征和优点变得明显，其中：

图1展示了包括根据本发明的装置的用于冷拉伸金属丝的设备的截面；

图2更加详细地展示了图1中的装置，其中，套筒与拉模分离；

图3更加详细地展示了图1中的装置，其中，套筒接合至拉模；

图4详细展示了带有支撑构件的套筒的一部分。

具体实施方式

参照图1，展示了一种用于冷拉伸金属丝的设备。所述设备包括外部主体1，该外部主体1设置有罐2，罐2内含钙或硬质酸钠或另一种润滑材料。所述罐2在一个侧端具有入口孔3，该入口孔3用作待拉伸的金属丝4的通道。孔3的直径大于金属丝4的截面。

罐2在其另一侧端设置有根据本发明的拉伸装置10，该拉伸装置10适合于拉伸所述金属丝4；装置10通过固定至所述外部主体1的螺纹止动件18保持在主体1上的位置，并被作为丝4的出口的排出孔17所贯穿。

如图2和3最好地展示，装置10包括位于金属丝4的前进路径中的套筒100，该套筒100包括带有圆形截面的主体，该主体通常由碳化钨（通常称为硬质金属或碳化钨硬质合金）制成，设置有孔103，在中心部分104处，该孔103具有圆柱形，该圆柱形的直径稍大于出口处的丝4的直径，并且在初始部分105处，该孔103优选地具有直径减小的截头圆锥形，以促进金属丝4的插入，如图2和3最好地展示。孔103的初始截头圆锥形部分105的较小直径的开口后基部与中心部分104的圆柱孔的截面同轴。套筒100支撑并包含在外壳102中，该外壳102通常由钢材制成。

如图2最好地展示，所述套筒100在其一端具有截头圆锥形延长109。进一步地，所述外壳102具有下环形部分106和上环形部分107；所述上环形部分107具有的直径大于下环形部分的直径，以便给予外壳102一止动形状。

在金属丝4的前进路径中，在套管100之后，装置10包括拉模200，该拉模200具有圆形截面的主体，该主体通常由碳化钨硬质合金制成，包括特别的漏斗形入口腔210和圆锥孔，该圆锥孔在其中心部分211处具有直径减小的截头圆锥形，其纵向对称轴与套筒100的孔103的对称轴同轴。所述拉模200支撑并包含在外壳202中，该外壳202通常由钢材制成，在外部圆柱形覆盖层上具有上环形突出203。

所述拉模保持在原位，由此通过拉模200的外壳202的上环形突出203与套筒100的外壳102的下环形突出106之间的接合，类似地定位套筒100。这通过手动地将外壳102装配及按压在外壳202上来完成，为此所述外壳102和202不用是螺纹的。

下环形突出106的部分110还包括环形垫圈108，当套筒100接合至拉模200时，所述环形垫圈108对接拉模200的外壳202的环形突出203。

在所述结构中出现的拉伸操作期间，穿过罐2的金属丝拉动罐中包含的润滑剂。然后，丝4穿过套筒100，直径无任何减小，并且穿过具有截头圆锥形孔的拉模200，在拉模200中进行拉伸。润滑剂沿丝4到达套筒100，适当的压力及润滑特性维持用于被拉伸的丝4的合适的润滑。

在金属丝4的前进路径中，外壳102具有孔101，该孔101的形状优选为圆形，用于插入金属丝，其在金属丝4的前进路径中先于套筒孔103，如图4最好地展示。外壳102的孔101与套筒孔103同轴，并且具有的直径小于金属丝的前进路径中的套筒孔的初始开口111。由此，实现了用于收集孔103的侧壁、金属丝4以及外壳102之间的润滑剂300的空间301。

孔101设置以形成用于收集孔103的侧壁、金属丝4以及外壳102之间的润滑剂300的空间301。孔101优选地邻近套筒孔103，空间301设置于孔103的侧壁、金属丝4以及外壳102的壁之间，以便大体上垂直于孔101和103的轴A。

所述初始开口111优选地与孔103的初始截头圆锥形部分105的主要基部同轴。金属丝4拉出的润滑剂300不返回至罐2，而是保持在孔103的截头圆锥形部分105和金属丝4之间的空间301内。由此，提高了冷拉伸金属丝的操作的效率，即使在低拉伸速度。

所述圆形孔101和所述初始开口111之差优选地为大约0.5mm。

孔103的截头圆锥形部分105的壁优选地与轴A形成小于30°的角；事实上，大于30°的角使得润滑剂300不能够流入套管，并且润滑剂返回至罐2。

孔103的截头圆锥形部分105的壁优选地与轴A形成大于20°的角；事实上，小于20°的角使得润滑剂300在金属丝4上没有压力效果，这允许冷拉伸金属丝的操作得以改进。如此设计的空间301的存在允许在拉模中形成具有更大压力的更紧凑的润滑垫；为此，金属丝4的分子在拉伸步骤期间遭受较小的应力，摩擦系数从0.05减小至0.005。

孔103的截头圆锥形部分105的壁优选地与轴A形成24°的角，使得金属丝4的润滑最优化。

用于金属丝4的入口孔101的直径仅在邻近孔103的初始部分105的孔101的圆形部分处优选地小于初始开口111。

外壳102的孔101的直径优选地与套筒孔的圆柱形部分104的直径一致，增加金属丝4的润滑。

空间301的存在允许金属丝4在高速（典型地，40m/s）及在低速(典型地，1m/s)实现有效的冷拉伸。事实上，在1m/s的拉伸速度实现的金属丝4的润滑相当地高于通过已知装置在相同拉伸速度实现的润滑。此外，空间301的存在允许润滑效果出现在待消除以大于20m/s的速度拉伸高碳金属丝4的情况。

进一步地，根据本发明的装置允许使用高压润滑剂300（例如，200个大气压）；这改善了拉伸金属丝的操作的效率。

通过改善金属丝4的润滑，增加了装置10 的寿命，相较于已知的装置，寿命优选地增加了80%。