[发明专利]一种用于多线切割的异构钢线及其制造装置与制备方法

权利要求书

1.一种用于多线切割的异构钢线，其特征在于：

平均直径d在0.08mm- 0.15mm之间，以高碳钢或高碳合金钢为材质；

包括两组或两组以上的异构部，每个异构部均由卷曲部（12）和扭曲部（11）组成，卷曲部（12）内的钢线轴线z在同一平面上，扭曲部（11）内的钢线轴线z不共享任何平面；同一组异构部的卷曲部（12）的钢线轴线z在同一平面内；

对异构钢线施加5牛顿的外张力，则异构钢线的外包络直径D为异构钢线平均直径d的1.01-1.35倍。

2.如权利要求1所述的用于多线切割的异构钢线，其特征在于：对异构钢线施加5牛顿的外张力，则异构钢线的外包络直径D为异构钢线平均直径d的1.04-1.14倍。

3.如权利要求1所述的用于多线切割的异构钢线，其特征在于：不同组异构部的卷曲部（12）分别所在的平面均相交于异构线的外包络中心线。

4.如权利要求1-3中任一项所述的用于多线切割的异构钢线，其特征在于：各组异构部的卷曲部（12）分别所在的平面相交后，平面间相邻的夹角相等。

5.如权利要求1所述的用于多线切割的异构钢线，其特征在于：异构钢线的表面存在耐磨区，所述耐磨区的硬度高于其他区域。

6.如权利要求5所述的用于多线切割的异构钢线，其特征在于：所述耐磨区的硬度在异构部的顶点（t）或底点（b），或紧邻顶点（t）或底点（b）的区域达到局部最大值。

7.如权利要求1所述的用于多线切割的异构钢线，其特征在于：异构钢线带有一层或多层金属镀层或合金镀层。

8.如权利要求1所述的用于多线切割的异构钢线，其特征在于：同组异构部的两个相邻顶点（t）或两个相邻底点（b）之间的距离小于异构钢线（1）平均直径d的200倍。

9.一种制造如权利要求1-8任一项所述的异构钢线的制造装置，特征在于：至少包括过线轮（2）、对异构钢线（1）的母线在多个平面内实施变形的预变形机构（3）、在预变形钢线的前进方向和环绕前进的方向同步对预变形钢线实施塑性变形的异构成型机构（4）、为拉动预变形钢线通过异构成型机构提供足够拉拔张力的拉拔驱动轮（72）、收线恒张力系统（5）和收线装置（6），所述异构钢线（1）的母线为制备异构钢线的原材料。

10.如权利要求9所述的异构钢线的制造装置，其特征在于：所述预变形机构（3）使每个平面内预变形钢线的波高H在母线平均直径的105% -300%之间，所述波高H为在预变形平面内预变形后的钢线的最高点与最低点沿钢线行进方向形成的外包络轮廓直径。

11.如权利要求9所述的异构钢线的制造装置，特征在于：还包括位于异构成型机构（4）之前的缠绕轮（71）， 且缠绕轮（71）的轴线与拉拔驱动轮（72）的轴线之间存在夹角。

12.如权利要求9所述的异构钢线的制造装置，其特征在于：所述的异构成型机构（4）为筒状拉拔模具，所述的筒状拉拔模具至少包括筒状的定径带（42），所述定径带（42）内径小于异构钢线母线的直径。

13.如权利要求12所述的异构钢线的制造装置，其特征在于：所述的筒状拉拔模具还包括锥形入口（41），所述锥形入口（41）的内径由外至内逐渐缩小，定径带（42）的内径与锥形入口（41）的最小内径一致。

14.如权利要求12所述的异构钢线的制造装置，特征在于：所述异构成型机构（4）包括一个筒状拉拔模具，定径带（42）内径为母线直径的90%-99%。

15.如权利要求14所述的异构钢线的制造装置，特征在于：定径带（42）内径为母线直径的95%-99%。

16.如权利要求12所述的异构钢线的制造装置，特征在于：所述异构成型机构（4）包括至少两个筒状拉拔模具，从母线进入到收线的方向上，不同筒状拉拔模具的定径带（42）内径依次变小，最小定径带（42）内径为母线直径的90%-99%。

17.如权利要求12所述的异构钢线的制造装置，特征在于：还包括驱动异构成型机构（4）围绕所述的筒状拉拔模具的定径带（42）轴线自转的驱动装置（8）。

18.一种如权利要求9-17中任一项所述的异构钢线的制造装置的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

预变形：将异构钢线（1）的母线经过过线轮（2），再进入预变形机构（3）进行预变形加工，加工出在多个平面内变形的预变形钢线，并确保每个平面内预变形钢线的波高H在母线平均直径的105%-300%之间，所述波高H为在预变形平面内预变形后的钢线的最高点与最低点沿钢线行进方向形成的外包络轮廓直径；

异构成型：拉拔驱动轮（72）拉动预变形后的钢线通过异构成型机构（4），过程中由于钢线本身积累的扭曲内应力，或通过缠绕轮与拉拔驱动轮配合额外施加的对钢线的扭转力，或通过异构成型机构（4）围绕定径带轴线的自转对钢线施加扭转力，预变形钢线在前进方向和环绕前进的方向均遭遇塑性变形，形成异构钢线（1）；

收线：异构钢线（1）再依次通过收线恒张力系统（5）、收线装置（6）进行缠绕收线。