专利名称:用废旧金属薄板材轧成各种金属丝的方法
本发明属于用轧制技术加工金属线材的方法。
现有的制造各种型号金属丝的方法是采用各种型号的拉丝机来完成的。原料是采用一定规格的成品金属线材，它通过模具和导轮后，绕在被机械传动机构带动的绞线盘的滚筒上面。经过多次冷拉，逐步拉细成各种型号的金属丝。再进行接头焊接或表面处理则成为产品。现有这种拉丝方法，由于采用成品金属线材作原料，所以价格昂贵。由于线材是通过模具逐次拉细的，如果要加工成较细的金属丝，则要进行多次拉丝作业。这样一来，使之设备多、占地面积大、投资多。
本发明的目的，是提供一种直接利用废旧金属薄板材作原料，加工成各种形状和规格的金属丝的方法。控制轧丝前剪切的扁丝的厚度与宽度之比为1∶1～5。根据废旧金属薄板材的厚度和所需轧成金属丝的规格，其轧制前后的有效体积相等的原则来计算确定所剪扁丝的宽度，使之能一次轧成所需园形、扁形等不同形状和规格的金属丝。
下面结合附图1对本发明加以详细叙述。
参见图1它是本发明的工艺流程图。其主要工序如下一、下料首先对废旧油桶或包装金属薄板材等(以下简称“薄板”)检查是否普遍有锈蚀的孔洞，如普遍有锈蚀的孔洞则不适于本发明作原料。然后采用人工或机械，或气割的方法展开。展开后要进行平整，并铲除污物，但不需除锈。
二、按最大园下料在展开平整的薄板上取最大园，按最大园下料。这样可以提高薄板的利用率，以降低成本，减少原材料的消耗;同时可以增加产品的长度，减少接头数，节约工时提高效率。
三、退火热处理选择现有的退火炉或自制退火炉进行退火热处理。
对冷轧的薄板在剪切前要进行退火热处理，以便容易剪切和轧制，保证轧丝的质量;而热轧薄板不需退火。通常薄板是热轧而成的，所以一般说来薄板不需退火。
四、剪切成一定宽度的扁丝根据现有园盘剪的原理，制造出适于本工序使用的机动或非机动的两种特制园盘剪。
根据薄板的厚度，控制扁丝的厚度与宽度之比为1∶1～5，并计算确定扁丝的宽度。
因为轧前金属扁丝的有效总体积与轧后的金属丝产品的总体积是相等的。所以，当金属扁丝的有效厚度一定时，根据有效体积相等，即V1＝V2的原则来计算金属扁丝的宽度。
(1)扁丝轧成园丝的计算公式
V1＝l1b1h1，V2＝l2πR2则b1= (πR2l2)/(l1h1)(2)扁丝轧成扁丝的计算公式V1＝l1b1h1，V2＝l2b2h2，则b1= (l2b2h2)/(l1h1) 。
(3)扁丝轧成方丝的计算公式V1＝l1b1h1，V2＝l2b2h2，∵b2＝h2，∴V2＝l2b22则b1= (l2b22)/(l1h1) 。
其中V1表示轧前体积。V2表示轧后体积。
b1＝表示轧前宽度。b2表示轧后宽度。
l1表挥轧前长度。l2表示轧后长度。
h1表示轧前厚度。h2表示轧后厚度。
π表示园周率。R表示轧后园丝半径。
五、轧丝成型参见图2它是轧丝工艺流程示意图。
轧丝机的轧辊可以做成园柱形或其他形状。轧辊上的孔型决定金属丝的形状和大小，它可以做成不同大小的园形、扁形、或其他形状。
首先将扁丝端部锤成10毫米长的楔形，使其端面的宽度基本上等于扁丝的厚度。扁丝从扁丝滚筒(1)上抽出穿过导向轮(2)，此时使使扁丝粘上润滑油，两导轮的间隙δ＝h1+(0.3～0.5)毫米(h1为扁丝厚度)，再将扁丝插入进料卡(3);调整塞片(4)，使其间隙稍大于扁丝厚度，保证扁丝可在其内滑动，并对准轧丝机(5)的两轧辊(6、7)的孔型(8);启动电动机(9)，使减速箱(10)带动两轧辊异向旋转而轧出金属丝。金属丝被拉直均匀地绞在绕线滚筒(11)上。轧丝机可做成机机动与非机动两种。轧制金属丝时，是从两剪切面压缩而成型的，故扁丝丝上的氧化层及污物可自行脱落。
轧丝成型的原理如下任何物体在外力的作用下，都将发生变形。本方法是利用塑性物体在一定外力的作用下，而产生永久性变形的原理。由圣文南原理P外力＝σ正应力·F截面积。可知对各向同性的塑性材料，当外力P超过物体的弹性极限后，才拆除外力，则塑性物体将有残余(永久性)变形。其应变情况是横向应变ε1= (ΔS)/(So) = (S-S0)/(S0) 其中应变ε1，变形前后的截面积分别为S0和S纵向应变ε2= (Δl)/(lo) = (l-l0)/(l0) 其中应变ε2，变形前后的长度分别为l0和l虎克定律指出变形量的大小，除与材料的性质有关外，那么决定变形大小的因素就是外力P。如拉伸时△l＝ (Pl)/(EF) ……(1)其中弹性模量E，变形量△l，抗拉(压)刚度EF。
(1)式除以l得 (△l)/(l) ＝ (P)/(EF) ，即ε＝ (P)/(EF) ……(2)其中应变量ε，外力P。
把σ＝ (P)/(F) 代入(2)得σ＝E·ε……(3)我们知道每种材料的E都是一定的。(如低碳钢的弹性模量，E＝(2.0～2.1)×106kg/cm2)。由(2)(3)两式可知外力P(σ)与应变ε成简单的正比关系。当外力P增加到足以克服物体的刚度(EF)时，物体就产生变形或破坏。从而使金属扁丝加工成不同型号的金属丝。
六、接头焊接因为每张薄板的大小是有限的，虽然将薄板按最大园下料，并按阿基米德螺旋线剪成扁丝，但仍需把若干根金属丝焊接起来，使每捆金属丝达到标准重量(或一定长度)。因此必须购置一台对焊机来焊接接头。要求焊接处符合强度和外观要求。
七、金属丝包轧成捆与产品检验与标志每当金属丝绕到标准重量时，松下捆扎好。如果直接用于制园钉等产品时，则经产品检验后并系上标志即可。
八、表面处理与产品检验及标志如作园丝或扁丝(纸质包装箱钉)用，则金属丝表面需经镀锌处理，镀锌后将进行产品检验并系上标志。
本发明有如下优点1.充分利用了废旧金属薄板材，变废为宝，为国家节约大量的成品线材。
2.可以一次轧成所需型号规格的金属丝，不象现有拉丝机的产品要经过多次拉制而成。
3.经验证方法可靠;工艺简单易掌握;所需工艺装备简单，并可设计成机动与非机动两种;运行可靠;投资很少;占地面积小，故适用范围广。
4.企业经济效益比用成品线材作原料的拉丝机生产产品提高四倍以上。
下面对附图加以说明图1为废旧金属薄板材轧制成各种型号金属丝工艺流程图。
图2为轧丝工艺流程示意图。其中1.绕有金属扁丝的滚筒。
2.导向轮机构并附有涂油装置。
3.进料卡。
4.塞片。
5.轧丝机。
6.7.轧辊。
8.孔型。
9.电动机。
1.0.减速箱。
1.1.绕线滚筒。
权利要求
1.一种利用废旧金属薄板材轧制成各种型号金属丝的方法，其特征在于是直接利用废旧金属薄板材作原料，一次轧成各种型号的金属丝，其轧制过程先将废旧金属薄板展开，平整，按最大园下料，除热轧板外要通过退火热处理，然后用园盘剪，剪成一定宽度的金属扁丝，再经导向轮把扁丝插入轧丝机的进料卡，送入两轧辊上的孔型，启动机械传动装置，则金属扁丝被轧成各种型号规格的金属丝。
2.根据权利要求
1.所述的方法，其特征在于轧丝前所剪切的扁丝的厚度与宽度之比为1∶1～5。使之能一次轧成所需园形，扁形等不同形状和规格的金属丝。
专利摘要
一种利用废旧金属薄板材轧成各种型号金属丝的方法。将废旧金属薄板材经过展开，平整，按最大圆下料，退火热处理(除热轧板外)，用特制的圆盘剪，剪成一定宽度的金属扁丝。经导向轮插入特制的轧丝机的进料卡，送入轧辊的孔型，启动机械传动装置，则金属扁丝被轧成各种型号规格的金属丝。
文档编号B21B1/16GK86105148SQ86105148
公开日1987年7月22日 申请日期1986年8月13日
发明者赵叶凯 申请人:赵叶凯导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan