[发明专利]一种钢丝直接过水冷却方法及其装置

说明书

一种钢丝直接过水冷却装置，拉丝模盒设置有润滑模盒、水冷模盒，润滑模盒内设置有套模，水冷模盒内设置有拉丝模、顶丝、进水口和出水口，顶丝加工设置有四个均布的腰型槽通孔，通过进水口注入冷却水淹过钢丝顶丝，冷却水流入钢丝顶丝腰型槽孔内，观察顶丝出口有热气产生和水流出，出水口能正常流出循环水，即达到直接过水冷却目的。本发明钢丝冷却效果好，降低了加工硬化，提高了拉丝模寿命及产品质量。

技术领域

本发明涉及一种钢丝直接过水冷却方法及其装置，属于金属制品加工装备技术领域。

背景技术

现国内对干式拉拔钢丝的冷却处理，普通冷却方式是“循环水冷模具+卷筒内表面喷淋水冷”组合方式。循环水冷模具只能冷却模具表面，带走钢丝拉拔变形功产生在模具内的不到30%热量中的小部分热量，卷筒内表面喷淋水冷由于卷筒内壁长期与水接触，易产生铁锈，从而会降低冷却效果。拉拔钢丝时仅有不到10%的功以潜能形式（加工硬化和晶格畸变）存在钢丝中，90%以上拉拔变形功转变成热能形式，热能中只有不到30%存在模具内，另70%以上存在于钢丝表面。因此普通冷却方式不能很好带走钢丝表面热量，限制了高速拉拔的要求。

现代高速拉拔钢丝除对金属线材本身内部质量、表面处理和润滑严格要求外，重要的一点是考虑如何有效带走拉拔变形功几乎全部转化的热能，以求得投资少，结构简单，可操作性强和冷却良好之效果。

钢丝直接过水冷却装置投资极少，结构简单，仅需对钢丝顶丝加工四个均布的腰型槽通孔，冷却水通过腰型槽通孔直接过水冷却钢丝，带走钢丝表面热量，循环水流同时也保持对模具的冷却，再加上仍然持有卷筒内表面喷淋水冷，使得拉拔温度保持在发挥润滑剂最佳效果所要求的范围，这样可实现高速拉拔所需的条件。其特征是：1、它由拉丝模盒一个、拉丝模一个、钢丝顶丝一个、套模一个、进水、出水等组合；2、钢丝顶丝加工四个均布的腰型槽通孔。该装置中进水孔注入冷却水淹过钢丝顶丝，冷却水再通过钢丝顶丝的腰型槽通孔直接过水冷却钢丝，同时，由于钢丝在模具中压缩产生的热量被冷却水吸收后形成水汽会产生与运行钢丝同方向的压力，促使冷却水更进一步喷淋在钢丝表面。通过该装置能有效降低钢丝表面温度，使其温度在最佳可塑性区80~120℃，减少因加工硬化造成的可塑性损失，防止表面裂纹扩展和钢丝断裂，改善润滑，提升拉丝模寿命。

发明内容

本发明提供一种钢丝直接过水冷却装置，解决钢丝拉拔过程中的冷却降温问题。

本发明的钢丝直接过水冷却装置，它由套模、拉丝模盒、拉丝模、顶丝、进水口、出水口、润滑模盒、水冷模盒组成。拉丝模盒设置有润滑模盒、水冷模盒，润滑模盒内设置有套模，水冷模盒内设置有拉丝模、顶丝、进水口和出水口。

所述的顶丝加工设置有四个均布的腰型槽通孔，通孔规格，长×宽×圆角为：20mm×10mm×R5mm。

本发明通过进水口注入冷却水淹过钢丝顶丝，冷却水流入钢丝顶丝腰型槽孔内，观察顶丝出口有热气产生和水流出，出水口能正常流出循环水，即达到直接过水冷却目的。

本发明结构简单，使用方便，直接过水冷却钢丝表面，并利用水汽形成的增压作用强化水流压力，达到喷淋状态，其冷却效果明显。该装置具有普通冷却和直接过水冷却钢丝的功效，大幅度降低钢丝表面温度，有效散发拉拔过程中产生的热量。

本发明进水口注入冷却水淹过钢丝顶丝，通过钢丝顶丝的腰型槽通孔直接过水冷却钢丝，同时，由于钢丝在模具中压缩产生的热量被冷却水吸收后形成水汽会产生与运行钢丝同方向的压力，增压作用促使冷却水更进一步喷淋在钢丝表面。通过该装置能有效降低钢丝表面温度，使其温度在最佳可塑性区80~120℃，减少因加工硬化造成的可塑性损失，防止表面裂纹扩展和钢丝断裂，改善润滑，提升拉丝模寿命。

经使用该装置能有效控制钢丝拉拔脆断频次和改善钢丝机械性能，脆断频次≤0.15（次/班·机台），钢丝机械性能指标同规格比较，扭转值增幅10次以上，弯曲值增幅5次以上。