鋼絲拉拔竹節產生原因及消除
  發布時間:2018年12月18日 點擊數:

  竹節絲是鋼絲拉拔過程中因變形不均,直徑出現像竹節一樣規律的粗細不均現象,是鋼絲生產中經常出現的質量缺陷。其產生是由於鋼絲拉拔過程中,模具出口處鋼絲振動造成,並且振幅越大竹節越明顯。所以目前鋼絲生產中,在粗規格鋼絲拉拔用的卷筒式拉絲機上,主要是在卷筒和模盒之間加裝導輪,通過導輪與鋼絲的接觸來消除鋼絲振動,進而消除竹節絲的產生。而對細規格鋼絲拉拔用的水箱式拉絲機,主要在成品模具出口處搭掛木塊或毛氈等消除鋼絲振動,進而消除竹節絲。此類方法對粗規格鋼絲拉拔效果明顯,但對於細規格鋼絲拉拔則會產生新的問題。

  實際生產中不同拉絲機之間以及不同直徑規格鋼絲之間出現竹節絲的幾率有著明顯差別。從這一現象出發,筆者認為模具出口處鋼絲振動是由於受到拉絲機本身的某一振動(如電機轉動或傳動齒輪的轉動產生的振動)激勵,而產生的共振現象。

  當模具出口處鋼絲出現共振現象時,鋼絲的振動可以看做是沿鋼絲徑向傳播的橫波。鋼絲產生共振時,模具至導輪之間的鋼絲必然會出現駐波。根據共振原理可知,鋼絲出現共振的條件為拉絲機振動產生的激勵頻率與鋼絲的固有頻率相同。如要消除共振,隻需要改變其中一個頻率即可。當拉絲機生產環境不變,生產工藝確定的情況下,拉絲機產生的激勵頻率可以認為不變,則消除共振隻需要改變鋼絲的固有頻率。考慮生產實際及容易量化控製,筆者選擇壓縮率及拉拔速度進行驗證。以生產中最易出現竹節絲的Φ0.115 mm鋼絲為例。隨著壓縮率、拉拔速度的變化,鋼絲振動情況均出現明顯變化。尤其是在拉速試驗中,可以看到隨著拉拔速度的變化,鋼絲的振動會出現一個峰值,這說明鋼絲的振動是受迫振動。當拉速逐漸增加時,鋼絲所受拉拔力逐漸減小,鋼絲的固有頻率也逐漸減小,激勵頻率不變的情況下,隨著拉速的逐漸增加,鋼絲的固有頻率與激勵頻率就會出現從逐漸接近到逐漸遠離的過程。鋼絲的振動也隨之從無到有,並逐漸增加,直到出現最大振幅後開始逐漸減小到無。當然拉速的提高也可能提高了拉絲機振動產生的激勵頻率,同樣也會出現試驗所產生的現象。

  根據試驗結果,實際生產中將鋼絲拉拔速度由原來的8 m/s提高到10 m/s,完全消除了竹節絲,同時提高了生產效率。

  鋼絲拉拔過程中由於成品模出口處鋼絲振動產生的竹節絲,實際是一種共振現象,消除共振即可消除竹節絲。在實際生產中可以根據生產條件,采用適當調整壓縮率、拉拔速度或是模具出口處鋼絲長度的方法,通過改變拉拔鋼絲的固有頻率,從而消除竹節。

文章來源:金屬製品