[发明专利]一种钢丝拉拔涂敷润滑剂装置及采用该装置的预处理方法

说明书

本发明公开了一种钢丝拉拔涂敷润滑剂装置，包括固定模盒，所述固定模盒内设置有涂覆模，涂覆模上设置有供钢丝穿过的涂覆孔，所述涂覆孔的孔径大于钢丝直径0.1～0.8mm，所述涂覆模上设置有带动涂覆模振动的超声波振动单元；所述涂覆模之后设置有拉拔模具。本发明通过超声波振子振动使涂覆模产生相对于钢丝径向方向上的振动位移，通过振动挤压涂覆模和钢丝之间的润滑剂强制使润滑剂附着在钢丝表面，形成润滑涂层，改善由于清洁环保生产而不使用化学物理方法产生过渡层造成的钢丝表面润滑剂不好附着的现象，提高钢丝拉拔质量，使同时满足清洁环保和高质量生产的要求。可广泛应用于钢丝拉拔生产加工领域。

技术领域

本发明涉及钢丝拉拔技术领域，尤其是涉及一种钢丝拉拔涂敷润滑剂装置。

背景技术

减径拉拔是指在外加拉力作用下，迫使金属胚料通过模孔，以获得相应形状与尺寸制品的塑性加工方法，示意图见说明图图1。减径拉拔在冶金金属制品行业的钢丝制品生产过程中是一种非常成熟、应用广泛的生产加工方式之一，它可以将圆形粗直径的钢丝通过减径拉拔加工成细直径的成品圆钢丝，用于各行各业的产品生产制造应用如弹簧、钢丝绳、桥梁缆索等等。

钢丝减径拉拔生产时，必须要进行表面预处理，即在被加工的钢丝表面涂敷上一层润滑剂，以保证在拉拔加工过程中，模具与钢丝之间被润滑剂层隔开，且该润滑剂能够随着钢丝的变形而变形，使钢丝和模具不因减径拉拔而造成金属(钢丝)与金属(模具)的直接接触产生金属粘连从而要么对钢丝基体的完整性造成破坏要么对模具造成损坏最终使拉拔过程失败。

目前的钢丝拉拔表面预处理主要由如下方式进行：第一步先对钢丝表面进行化学或物理方法进行以清除氧化铁皮为主的表面清洁处理，随后进行化学/物理方法进行预涂层生成可粘附润滑剂的载体层，最后在钢丝表面涂敷以硬脂酸金属盐为主的润滑剂完成表面预处理进行拉拔。化学表面清洁处理主要采用各种酸对钢丝表面氧化皮进行腐蚀溶解祛除，物理方法则采用机械弯曲、喷丸、喷砂、磨削等手段祛除氧化皮。生成载体层则一般采用石灰、硼砂、磷酸盐等非金属涂层。采用化学清洁处理的完整的表面清洁+预涂层+涂敷润滑剂工艺工序可生成质量较好的用于拉拔的钢丝表面涂层，但是化学清洁需要对废酸液进行环保处理，预涂层也有一定的环保污染问题。

为了应对目前日益严峻的环保问题，目前钢丝拉拔生产中采用了较环保清洁的预处理方法：物理祛氧化皮(机械弯曲剥壳、喷丸、砂轮/砂带磨削)+直接涂敷润滑涂层。物理祛氧化皮只产生固体氧化皮废弃物和造成粉尘类、噪音等污染，氧化皮本身可作为炼钢、氧化铁红涂料等的原料，噪音、粉尘则可通过降噪、粉尘抽风布袋过滤等物理手段消除降低，所以目前已成为应用较广的绿色清洁环保预处理方法，但是主要应用在低碳钢丝、非重要钢丝产品等产品领域，究其原因，主要是因为直接涂敷润滑剂涂层的效果较差，涂层与钢丝基体结合不牢，拉拔生产过程中会造成涂层被拉掉、覆盖不全从而造成钢丝拉拔质量问题。

为了解决直接涂敷效果差的问题，业界做了很多尝试，如申请号为201120125503.3的《一种高碳钢丝冷拉拔用压力模盒》发明专利，又如申请号为201520376011.X的《预应力钢绞线强制润滑拉丝压力模具》发明专利，还有其他一些类似专利，其中心结构、原理是采用两个或两个以上拉丝模具，前后串列布置，第二个模具是正常减径拉拔模具，即工作模具，第一个是压力模，辅助涂覆用；钢丝进入第一个模具，因该模具的尺寸比原料钢丝直径大0.50～0.80mm，钢丝因摩擦、震动作用或直接采用外加动力强制挤入等方式可以很容易的将润滑剂带入第一个模具模孔，在第一、第二模具之间的空腔由连接第一、二模具的外套构成封闭的空腔，即由第一模孔进入的润滑剂在封闭的空腔内集聚且越聚越多，最后形成一定的压力将润滑剂强制挤压进入第二个工作模具模孔，从而在钢丝表面形成完整的润滑剂膜层实现连续完整拉拔工作。当然该结构还有其他一些诸如冷却、封闭腔内压力调节、多余润滑剂排出等附属结构，但主体结构、原理不变。