超声波拉丝机的研制.pdf

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第31卷第1期
金属制品
2005年2月
ol.31
Steel Wire Products
February 2005
超声波拉丝机的研制
吴文晨
(江阴连洋实业有限公司214400
摘要介绍超声波拉丝机的工作原理和主要技术参数,详细说明TL-CS-20-150水箱式超声波拉丝机的塔
轮、模架和超声波换能器设计的关键技术,此拉丝机可生产90.030m以下的不锈钢丝和其他难于拉拔的金属材
料。超声波拉丝机可降低拉拔力、延长模具的使用寿命、提高材料的力学性能和表面质量。
关键词超声波拉丝机;拉丝机研制;拉丝机结构
中图分类号TB51'7;TG355.1
Research and Manufacture of Ultrasonic Wire Drawing Machine
Wu Wenchen
Jiangyin Lianyang industry Co., id. 310022
Abstract To introduce work principle and main technology parameters of ultrasonic wire drawing machine. Key technology
of designing tower wheel, die support and ultrasonic energy transducer of TL-CS-20-150 ultrasonic wet wire drawin
machine is set forth in detail. The machine can produce stainless steel wire of less than.030 mm and other metal materi-
als difficult to draw. Ultrasonic wire drawing machine can decrease drawing foree, prolong life of die, improve mechanics
property and surface quality
Keywords ultrasonic wire drawing machine; research and manufacture; structure of wire drawing machine
当金属材料拉制到一定直径时,模具和材料等
TL-CS-20-150水箱式双层水平油浸型超声
相关因素的制约变得十分突出。国内研制的一些精波拉丝机主要技术参数及组成:
密拉丝机,采用交流变频调速技术和可编程控制技
拉拔道次
20道
术使拉丝和收卷的同步性有了很大的提高,但对超
最大进线直径0.30mm
细的不锈钢微丝和一些特殊用途的、难加工的金属
进线抗拉强度≤1400MPa
难以适应。微细或超细材料的深度加工技术是急需
平均道次压缩率14.5%(1~19道),
解决的课题。
10%(20道)
最大拉拔速度12m/s(无超声作用)
1超声波拉丝机的机理
4.5-6m/s(超声作用)
在金属塑性加工或金属冷加工的过程中,利用
成品卷简直径150mm
超声振动来改善工艺条件,提高产品质量。将超声
传动部位润滑GHS-1-100S-4LP手动
波的能量通过固体或液体耦合到拉丝模具上,通过
油脂泵集中加注锂基脂润滑
拉丝模具和金属丝的接触传递到金属丝上,超声振
模具润滑
D-229拉拔专用润滑油
动对金属丝的塑性形变产生很大的影响。
或水溶性润滑液
为了满足市场需要,生产00.030mm以下的不
润滑箱容积121.52L
锈钢丝和其他难于拉拔的金属材料,设计TL-CS
超声波槽体容积31.56L
20-150水箱式双层水平油浸型超声波拉丝机。
放线工字轮规格DN标准250mm以下
收线线盘规格OR-135双锥面线盘或
2TL-CS-20-150水箱超声波拉丝机
DIN工字形线盘
2.1主要技术参数
超声波发生器250Wx2,频率20kHz
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金属制品
第31卷
换能器
变幅杆式换能器,密封
(1)塔轮。上层2个相同塔轮为5个阶梯,梯
盒式换能器
度为1.16667,最大轮径の150mm,表面热喷涂WC
主电机
BPY-100L-4,3kW三相下层2个相同的塔轮为9个阶梯,梯度为1.16667,
交流调速电机,1450r/min最大轮径150mm,表面热喷涂氧化铝陶瓷,形成极
收线电机
YS-6334,250W分马力
其光滑的硬化层(HRC>62)。塔轮安装在塔轮轴
三相异步电机,1450r/min上,主电机通过同步带驱动各个轴旋转,使塔轮牵引
排线电机
130-H7126-0740
钢丝通过各级模具。
1.27N?m步进电机
(2)模架。模架安装在2组塔轮的中间。模架
可编程控制器FX-2N-32MR
上有与塔轮梯级相对应的半圆形沟槽,每个沟槽的
FX2N-2DA
底部有の3mm的小孔与润滑系统相连,拉丝模具放
操作界面
F-930G0T
在沟槽中。当钢丝绕到塔轮上,穿过模具绕到另
步进电机驱动器Q2HB44
个塔轮的时候,模具位于沟槽中并由钢丝张紧定位,
交流变频调速器FR-540A3.7kW,
保持成直线,而且模具端面紧贴模架与钢丝保持垂
FR-540A 1.5 kw
直。上模架分叉呈“八”字状,钢丝经过塔轮上下都
电源
R,S,T,380V;220V;
可以穿模实现双侧拉拔;下层模架为单层,沟槽底部
DC24 V: DC12 V
有8mm的的通孔,便于超声耦合到模具上去。
传感器
EE-X670光电开关,
(3)换能器。长方体的换能密封盒固定于槽体
E2E-X1RSE1接近开关
的下方,上面对着下模架。换能器工作时,超声能量
噪音
激励箱中的润滑液,并通过模架下的通孔将超声振
总质量
约850kg
动耦合到模具上去。
外形尺寸
1260mm×700mmx
变幅杆式换能器安装在成品轮与最后一个塔轮
1684mm
的中间。换能器中间有の8mm的通孔,前面有M30
2.2拉丝机主要结构与特点
x2的螺帽,可以压人一个模壳为の25mm的成品模
TL-CS-20-150超声波拉丝机提高了机械部具。工作时变幅杆将超声能量都集中于模具上,发
分的设计与制造精度,使机器更有利于微细丝的生挥超声效应。这两种换能器都分别由P2060型4
产。采用交流变频调速技术、PLC程序控制和线速芯航接插件与超声功率发生器连接。
度同步的恒张力控制,人机对话的参数界面可以方
便地进行参数输入和各种数据实时显示,设备的自3关键技术
动化和智能化达到国际先进水平。
L-CS-20-150拉丝机为了最大限度地利用
mL-CS-20-150拉丝机由放线架、拉丝主机、超声效应,在水箱拉丝部分和成品模座部分设置2
电气传动的数字控制部分