JP3749326B2

JP3749326B2 - Wire drawing apparatus and wire drawing method for extra fine metal wire

Info

Publication number: JP3749326B2
Application number: JP00370697A
Authority: JP
Inventors: 省吾植田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1997-01-13
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2017-01-13
Also published as: JPH10192953A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤなどのゴム補強用やその他の極細金属線の伸線装置とその伸線方法に係り、特に高強度・高延性の極細金属線を有利に製造できる改良された経済性に優れる湿式スリップ型連続伸線装置および伸線方法を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤなどのゴム製品の補強に用いられる直径が0.10〜0.40mm程度の極細金属線は、通常湿式スリップ型連続伸線装置により仕上げ伸線が施され製造される。
この湿式スリップ型連続伸線装置は、大幅な装置の単純化を計るため同軸多段の巻取りブロックからなるコーン形キャプスタンの対を用い、通常１対ないし３対が組込まれていて、これらのキャプスタンおよびその中間に配する伸線用のダイスは循環する潤滑液中に浸漬されている。
【０００３】
被伸線材はダイスによって次々に縮径され、被伸線材の単位体積あたりの長さが長くなるので、１対のコーン形キャプスタンで考えた場合、巻取りブロック径は仕上がり線側に行くに従って順次大きくなっている。そしてそれぞれの巻取りブロック径は、ダイスを挟んで対向する巻取りブロックの径と回転数とから算出できる伸線装置の設計リダクションを設定することによって決定される。
【０００４】
この湿式スリップ型連続伸線装置での伸線は、設計リダクションを下回る伸線リダクションで伸線すると巻取りブロック間で被伸線材に過大な張力が生じ被伸線材が破断する恐れがあるので、通常は、使用されるダイススケジュールのそれぞれの伸線リダクションよりも数％低い設計リダクションが設定されている。このため、最終の巻取りブロックを除き、被伸線材の張力が緩む方向に巻取りブロックと被伸線材との間でスリップが生じる。
【０００５】
これまで、湿式スリップ型連続伸線装置の設計リダクションは、スリップの均等化などの観点からダイススケジュールに合わせ、仕上がり線側の１〜３パス程度を除きほぼ一定の設計リダクションが設定される（スチールコード用フィラメントの伸線装置の場合、通常15％前後の設計リダクション）のが一般的であった。
【０００６】
ところで、このような伸線装置においては、１対のコーン形キャプスタンで考えると、入線側ではより小さい径の巻取りブロックにより大きい径の被伸線材が巻付けられ、仕上がり線側ではより大きい径の巻取りブロックにより小さい径の被伸線材が巻付けられることになる。
【０００７】
上記したようなこれまでの伸線装置を用いた場合、入線側の最初の巻取りブロックでは、被伸線材の曲げ歪が過大となり、塑性きずが生じたり、ゴムとの接着性を改善するための表面被覆たとえばブラスめっきが脱落してゴムとの接着性を損ねたり、ダイス摩耗が増進したりするなどの問題が生じる。
【０００８】
一方、仕上がり線側では、高強度化しかつ細径化した被伸線材がスリップを伴いながら過大な径の巻取りブロックに巻付けられ高速で引き取られると、振動が発生して過大な発熱を招き、ダイス摩耗や仕上がり線での品質劣化が著しくなるなどの問題がある。したがって、上記理由により入線側の巻取りブロック径を単に大きくすることは、仕上がり線側のブロック径もそれにともなって大きくなり、かつ、装置が大型化することからも好ましくない。
【０００９】
なお、これらの理由から、入線側の巻取りブロック径を大きくし、仕上がり線側の巻取りブロック径を小さくすることが理想であるが、このために、必要以上にコーン形キャプスタンの対を増やしたり、極端な場合として巻取りブロックを個別に駆動するなどの手段を採用することは、伸線装置が大型化かつ複雑化するので、単純化した湿式スリップ型連続伸線装置を用いる極細金属線には経済性、作業性などの観点から適さない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記した問題点を有利に解決しようとするものであり、この発明のうち、請求項１の発明は、伸線装置の設計リダクションを適正化することによる、また、請求項２または３の発明は、請求項１の発明に加えて被伸線材の線径に対する巻取りブロック径を適正化することによる、品質特性が良好で、かつ、生産性、経済性に優れる極細金属線の湿式スリップ型連続伸線装置を提案することを目的とするものであり、請求項４または５の発明は、請求項１ないしは３の発明の、伸線装置を用い、伸線ダイススケジュールを適正化して伸線することによる、品質特性の良好な極細金属線の伸線方法を提案することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨とするところは以下の通りである。
▲１▼伸線用のダイス群を挟んで対向する同軸多段の巻取りブロックからなるコーン形キャプスタンの対を１対または２対以上備え、かつ、10個以上のダイスを配置できる湿式スリップ型連続伸線装置であって、それぞれのダイスを挟んで相対する２つの巻取りブロックの直径と回転数とから計算して得られる伸線装置の設計リダクションの全てを、入線側と仕上がり線側とに２分したとき、２分した入線側の設計リダクションの平均値が仕上がり線側の設計リダクションの平均値よりも小さいことを特徴とする極細金属線の伸線装置（第１発明）。
【００１２】
▲２▼入線側の少なくとも最初のコーン形キャプスタンの巻取りブロックの直径が、該巻取りブロックに巻取られる被伸線材の直径の50倍以上である第１発明の極細金属線の伸線装置（第２発明）。
【００１３】
▲３▼仕上がり線側の少なくとも最初のコーン形キャプスタンの巻取りブロックの直径が、該巻取りブロックに巻取られる被伸線材の直径の1100倍以下である第１または２発明の極細金属線の伸線装置（第３発明）。
【００１４】
▲４▼第１、２または３発明の極細金属線の伸線装置を用いて、金属線を伸線するにあたり、
伸線装置の設計リダクションに比し、伸線リダクションを大きくしたダイススケジュールを用いることを特徴とする極細金属線の伸線方法（第４発明）。
【００１５】
▲５▼第１、２または３発明の極細金属線の伸線装置を用いて、金属線を伸線するにあたり、
伸線装置の全設計リダクションを入線側と仕上がり線側とに２分したとき、２分した入線側の設計リダクションの平均値とそれに対応するより大きい伸線リダクションの平均値との差を、２分した仕上がり線側の設計リダクションの平均値とそれに対応するより大きい伸線リダクションの平均値との差より大きくしたダイススケジュールを用いることを特徴とする極細金属線の伸線方法（第５発明）。
【００１６】
ここで、設計リダクションの全数が奇数で入線側と仕上がり線側とに２分できいとき、その中央にあたる設計リダクションの値は、入線側または仕上がり線側のどちらか一方の平均値の計算に入れても、また、両者の平均値の計算に重複して入れてもそれらの計算から除外してもかまわない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の作用効果を説明するにあたり、まず、湿式スリップ型連続伸線装置の詳細について述べる。
図１(a), (b), (c) は、一例とし湿式スリップ型連続伸線機の説明図を示すもので、(a) は上面図、(b) は側面図および(c) は巻取りブロックの分解図である。
【００１８】
これらの図において、潤滑液が循環する伸線装置本体５内に入った被伸線材Ｗは、ダイスＤ₁で縮径され巻取りブロックＣ₁で引き取られ、つづいて巻取りブロックＣ₁で引き取られた被伸線材ＷはダイスＣ₂でさらに縮径され巻取りブロックＣ₂で引き取られる。このようにしてＤ₃−Ｃ₃，Ｄ₄−Ｃ₄----- とダイスおよび巻取りブロックを順次通過しながら縮径された被伸線材は、仕上げダイスＤ₁₁を経て伸線装置本体５外の最終巻取りブロックＣ₁₁で引き取られ巻取りリール６に巻取られる。
【００１９】
ここで、ｉパス目のダイスＤ_iで、被伸線材の直径がｄ_i-1からｄ_iに縮径されるとき、それらの断面積をそれぞれＳ_i-1，Ｓ_iとするとｉパス目の伸線リダクション（減面率）Ｒ_iは下記式(1) であらわすことができる。
Ｒ_i＝１−（Ｓ_i／Ｓ_i-1）＝１−（ｄ_i-1)²／（ｄ_i)² ---(1)
【００２０】
一方、被伸線材の線速度をそれぞれＶ_i-1，Ｖ_iであらわすと、単位時間内に通過する被伸線材の体積は一定であるから、
Ｖ_i／Ｖ_i-1＝Ｓ_i-1／Ｓ_i
の関係が成立し、したがって、伸線リダクションＲ_iは下記式(2) であらわすことができることから、ｉパス前後の巻取りブロックの周速度をそれぞれＹ_i-1，Ｙ_iとして、伸線装置におけるリダクションｒ_iをあらわすと下記式(3) のようになりこのｒ_iを伸線装置の設計リダクションと定義する。
Ｒ_i＝１−（Ｖ_i-1／Ｖ_i） ---(2)
ｒ_i＝１−（Ｙ_i-1／Ｙ_i） ---(3)
【００２１】
このような湿式スリップ型連続伸線装置での伸線に際しては、前にも述べたように、伸線リダクションが伸線装置の設計リダクションを下回ると、被伸線材の前段の巻取りブロックによる送り出し速度より速い速度で後段の巻取りブロックが引取られる現象が生じ、このため被伸線材の張力が急増し、急増した張力は巻取りブロックでの摩擦力を増大させて牽引力をさらに高めて張力の上昇が止まらなくなり、ついには被伸線材が断線すことになる。
【００２２】
一方、伸線中の被伸線材の線径は、ダイス加工の誤差や摩耗、さらには潤滑状態による張力の変動などにより変化し、一定に保つことは不可能であるので、工業的には伸線中の伸線リダクションの変化に対応させるため、伸線装置の設計にあたっては、使用されるダイススケジールの各伸線リダクションに対して数％低めのリダクションを設計リダクションとしている。
【００２３】
この設計リダクションと伸線リダクションとの差のために、最終の巻取りブロックを除き、各パス間では、被伸線材の線速と巻取りブロックの周速とに差を生じ、伸線リダクションより低い設計リダクションであるため、被伸線材がダイスを介してその後段の巻取りブロックで引き取られた分必要となる送り出し速度より常に速い速度で送り出し側の巻取りブロックは送り出すことになるので、被伸線材の張力は緩まり、巻取りブロックと被伸線材との間でスリップが生じて両者の速度差が調節されることになる。また、このスリップは仕上がり線側から入線側に順次送られ入線側ほど累積される。
【００２４】
このような湿式スリップ型連続伸線装置によるスチールコード用フィラメントのような高加工度伸線においては、前記した問題点を含め以下のような問題がある。
【００２５】
▲１▼伸線リダクションより大幅に低い設計リダクションにすると、スリップ量が増加し、そのため消費エネルギやダイス摩耗の増加ならびに仕上げ線での品質劣化などが生じる。
【００２６】
▲２▼巻取りブロック径のこれに巻付く被伸線材の径に対する比が小さすぎると、被伸線材の表面性状を損ねる。例えば、曲げ歪により塑性きずを生じたり、表面のめっきが剥離したりし、このためダイスの摩耗も増進したりする。したがって、被伸線材の径に対し十分に大きい巻取りブロック径とすることが重要になる。
【００２７】
なお、上記は、巻取りブロック径が小さく、かつ被伸線材の径が大きく弾性限も低い入線側の伸線初期段階で特に問題となるもので、縮径加工が進んだ段階では、被伸線材の径が縮径され弾性限も高くなり、巻取りブロック径も大きくなることなどあって、巻取りブロックによる曲げの影響は無視できる。
【００２８】
▲３▼縮径され弾性限が高くなった被伸線材は、ばねとしての挙動を示すようになり、伸線中に大きな振動が発生するという現象がある。ダイス荷重の変化を圧電素子により測定する実験を行ったところ、この振動の大きさとダイス出側被伸線材の温度上昇に正の相関があること、温度の上昇した仕上り線は捻回特性が劣化し、スチールコードへの撚り線プロセスで断線を引き起こすことなどが明らかとなった。また、この振動はダイス摩耗も増進させる。したがって、品質の良好な仕上がり線を得るためには、被伸線材の振動を抑制することが重要になる。
【００２９】
この振動現象を抑制する方法として、被伸線材の張力を高めること、被伸線材の支点間隔をできるだけ短くすることが有効であることが判明したが、張力を高める対策は断線増加につながるため限界がある。そこで伸線装置として、伸線後半の被伸線材が高弾性化した部分での部品間の寸法を詰めることが重要になってくる。この場合巻取りブロック径を小さくするとが軸間距離を詰め易く有効になる。また、軸間距離が同じであっても巻取りブロック径の小さい方が振動の発生が少ないことが実験により確かめられた。これは巻取りブロック径が大きい方が巻付けた被伸線材の拘束力が弱くなり、張り渡した伸線材の有効長が長くなる作用があるためと考えられる。
【００３０】
ところで、上記した▲２▼項および▲３▼項の問題を同時に解決する。すなわち、従来の伸線装置に比し、入線側の巻取りブロック径を大きくし、仕上がり線側の巻取りブロック径を小さくする最も簡単な方法は多軸化してコーン形キャプスタンの対を増加することである。しかし、この多軸化は部品点数の増加や装置の大型化、設置スペースの増加などのコストアップ要因があり、経済的見地から有効な手段ではない。
【００３１】
そこで、この発明では、従来の伸線装置が全設計リダクションをほぼ一定の値にしている（仕上り線側の１〜３パス程度を小さくしている）のに対し、入線側の設計リダクションを仕上がり線側の設計リダクションより小さくする、すなわち、全設計リダクションを入線側と仕上がり線側に２分したとき、２分した入線側の設計リダクションの平均値を２分した仕上がり線側の設計リダクションの平均値より小さくするものであり、かくして、仕上がり線側の巻取りブロック径を大きくすることなしに入線側の巻取りブロック径を大きくすることができ、かつ、そのためにコーン形キャプスタンを多軸化することもないので経済性を損うこともなくなる。
【００３２】
一方、入線側の設計リダクションを仕上がり線側の設計リダクションより小さくし、かつ、各伸線リダクションをほぼ均一なダイススケジュールで伸線した場合、入線側ほど累積される上記▲１▼項のスリップによる問題の発生が考えられる。
【００３３】
しかし、確かにスリップは入線側ほど累積するため、その巻取りブロックの周速と被伸線材の線速との比で見れば大きな値になるが、入線側では絶対的な速度が遅いため、スリップの影響の度合いは逆に小さくなる。例えば、スチールコード用フィラメントを伸線する場合のように大幅な縮径を行う場合の入線側と仕上がり線側との速度比は40〜70倍にもなり、入線側の初期のパスで巻取りブロックの周速と被伸線材の線速とに30％の差つけたとしても、仕上がり側終段近くのパスでの１％の差にも満たないことになる。
したがって、伸線装置の入線側の設計リダクションを小さくしても、入線側でのスリップによる影響は全く問題にすることはない。
そしてさらに、仕上がり線の品質劣化防止やダイス摩耗の抑制などのためには、入線側巻取りプロック径を該巻取りブロックに巻付く金属線の径の50倍以上、仕上がり線側巻取りブロック径を該巻取りブロクに巻付く金属線の径の1100倍以下とすることがよい。
【００３４】
これら入線側および仕上がり線側の巻取りブロック径に関する実験例について以下に述べる。
【００３５】
直径が1.80mmのブラスめっき鋼線を1.71mm径のダイスを用いて伸線（減面率：10％）するにあたり、異なる径の巻取りブロックを用いてそれぞれ引き抜き、引き抜かれた各鋼線について、断面形状（真円度）、表面粗さ、めっき剥離量などを測定した。
【００３６】
これらの測定結果を、それぞれ図２、３および４に示す。
図２は、異なる巻取りブロック径で引抜いた各鋼線の断面形状の測定図、図３は、巻取りブロック径と鋼線表面粗さとの関係のグラフ、図４は、巻取りブロック径とめっき剥離量との関係のグラフである。
【００３７】
これらの図から明らかなように、巻取りブロック径が95mm（巻付け線径の55倍）から70mm（巻付け線径の41倍）と小さくなると、鋼線の断面形状や表面粗さは大幅に劣化し、めっき剥離量も増加している。
【００３８】
上記で1.71mmの径に伸線した各鋼線を、さらに、６軸のコーン形キャプスタンを有する湿式スリップ型連続伸線装置を用いて、線径が0.30mmの仕上がり線にそれぞれ連続伸線し、最終ダイス通過直後の鋼線表面温度および仕上がり線の捻回特性を調査した。
図５に入線側巻取りブロック径と最終ダイス通過直後の鋼線温度との関係のグラフを、図６に入線側巻取りブロック径と仕上がり線の捻回値指数との関係のグラフを示す。
【００３９】
これらの図から、入線側巻取りブロック径が小さいほど、最終ダイス通過直後の鋼線表面温度は上昇し、仕上がり線の捻回値指数は低下する傾向を示していて、その傾向は入線側巻取りブロック径が70mm（巻付け線径の41倍）になると特に顕著になることがわかる。
【００４０】
よって、これら図２〜６より、入線側巻取りブロック径は、巻付く鋼線径の50倍以上とすることが好ましいことがわかる。
【００４１】
ついで、仕上がり側巻取りブロック径の影響を、２パス伸線実験装置を用いて調査した。図７は２パス伸線実験装置の説明図である。
【００４２】
ブラスめっき鋼線を湿式スリップ型連続伸線機で最終２パス前まで連続伸線した鋼線を用い、図７に示した２パス伸線実験装置により巻取りブロック径を変化させて２パスの伸線を行い、それぞれ線径：0.200mm の仕上がり線とし、最終ダイス通過直後の鋼線表面温度および仕上がり線の捻回特性を調査した。
図８に巻取りブロック径と最終ダイス通過直後の鋼線表面温度との関係のグラフを、図９に巻取りブロック径と捻回値指数との関係のグラフを示す。
【００４３】
これらの図から、コーン形キャプスタンの仕上がり線側の巻取りブロック径がある程度以上大きくなると鋼線の振動が激しくなって鋼線の発熱が大きくなり、捻回値指数が低下することが明らかであり、その巻取りブロック径は巻付く鋼線の1100倍以下とすることが望ましいことがわかる。
【００４４】
さて、上述のこの発明の伸線装置を用いて金属線を伸線するにあたっては、被伸線材に多大な張力が発生することによる断線を防止するため、従来の伸線装置を用いる場合と同様に、伸線装置の設計リダクションより大きい伸線リダクションのダイススケジュールで伸線することが重要である。なお、一部の巻取りブロックで設計リダクションより伸線リダクションを小さくし、その分被伸線材に張力を付与して伸線することも可能であるが、安定した伸線を行うためには、各パスとも設計リダクションより伸線リダクションを大きくして伸線することがよい。
【００４５】
さらに、伸線装置の設計リダクションを入線側と仕上がり線側とに２分したとき、２分した入線側の設計リダクションの平均値とそれに対応するより大きな伸線リダクションの平均値との差を、２分した仕上がり線側の設計リダクションの平均値とそれに対応するより大きい伸線リダクションの平均値との差より大きくしたダイススケジュールで伸線することがよい。
【００４６】
すなわち、前記したように入線側ではスリップが増加してもあまり問題にする必要がないことから、入線側の設計リダクションが小さくともそれに比例して伸線リダクションを小さくすることなく伸線する（設計リダクションと伸線リダクションの差が大きくなることにより、スリップも増加する）ものであり、かくして、入線側の設計リダクションが小さくとも伸線の総リダクションを減少することなく、ダイス摩耗の増加および消費電力の増加を抑制し、仕上がり線の品質の向上が計れる好適な伸線を行うことができる。
【００４７】
なお、ダイスパス回数が10パス未満の加工量の少ない伸線装置の場合には、巻取りブロック径などについての問題が軽度であるため、従来技術に比し、この発明により特に著しい効果を発揮することは難しい。
【００４８】
【実施例】
実施例１
この発明の伸線装置を図面に基づいて説明する。
図10（ａ）はこの発明に適合する４軸湿式スリップ型連続伸線装置の説明図、図10（ｂ）は従来の４軸湿式スリップ型連続伸線装置の説明図である。
【００４９】
これらの図において、５は伸線装置本体であり、この中には循環する潤滑液が充満している。同軸多段の巻取りブロックＣからなるコーン形キャプスタンは、それぞれキャプスタン軸１，２，３および４に取り付けられている。キャプスタン軸１と２および３と４に取り付けられたコーン形キャプスタンがそれぞれ対となり、対となるコーン形キャプスタン間にはダイスＤが各巻取りブロックＣに対応して設置されている。
【００５０】
被伸線材ＷはダイスＤ₁を通って巻取りブロックＣ₁−１に巻付けられたのちダイスＤ₂を通って巻取りブロックＣ₂−１に巻付けられ、さらにダイスＤ₃を通って巻取りブロックＣ₁−２に巻付けられる。このようにしてダイス群Ｄを順次通って縮径されて仕上がり線Ｗ_fとなり巻取り装置のリール（図示省略）に巻取られる。
【００５１】
従来の伸線装置では、被伸線材はダイスによってほぼ等リダクションで縮径されるのでそれに伴い、若干小さい設計リダクションとなるように巻取りブロックＣの径が定められていた。従って図10（ｂ）に示すように巻取りブロック径は、Ｃ₁−１，Ｃ₁−２，Ｃ₁−３あるいはＣ₂−１，Ｃ₂−２，Ｃ₂−３と被伸線材が縮径伸長されることに対応して増径されている。
【００５２】
これに対し、図10（ａ）に示すように、この発明に適合する伸線装置では、入線側の巻取りブロック径は、Ｃ₁−１，Ｃ₁−２，Ｃ₁−３あるいはＣ₂−１，Ｃ₂−２，Ｃ₂−３間で増径がなく、この場合、それらの間の設計リダクションは０とし、入線側の設計リダクションの平均値を仕上がり線側の設計リダクションより小さくしている。
【００５３】
実施例２
Ｃ：0.73wt％を含有する線径：5.5 mmの高炭素鋼線材を素材として、中間伸線後、仕上げ熱処理（パテンティング）ののちブラスめっきを施した線径：1.94mmのブラスめっき鋼線を、設計リダクションの異なる伸線装置を用い、伸線リダクション（ダイススケジュール）は一定にして線径：0.27mmのスチールコード用フィラメントに伸線した。
伸線装置の設計リダクションは、この発明に適合する適合例２例、従来とほぼ同等の従来例１例および比較例３例の６種類とした。
【００５４】
伸線各パス毎の線径と伸線リダクションに対応する各設計リダクションを表１にまとめて示し、表１に示した設計リダクションとするために採用した各パス毎の巻取りブロック径を表２に示す。
【００５５】
【表１】

【００５６】
【表２】

【００５７】
なお、表１および表２における最終のパスNo.23 （仕上げ）の巻取りブロックは伸線装置本体外に設けた単独のものである。
また、最終伸線後の各ブラスめっき鋼線の捻回値、それぞれの伸線におけるダイス寿命、消費電力量および伸線装置の製作コストなどを、従来例の場合を100 とする指数で表３にまとめて示す。（指数値は大きいほど好ましいことを示す。）
【００５８】
【表３】

【００５９】
これらの表から、適合例２は、入線側の設計リダクションをこの発明に従って小さくしたものであるが、従来例に比し特に捻回値指数、ダイス寿命指数で良好な値を示している。そして、さらに適合例１は、伸線のダイススケジュールに合わせてそれぞれの巻取りブロック径を選択し、各巻取りブロック間の周速比すなわち設計リダクションをより最適化したものであり、その結果、入線側の巻取りブロック径をより大きくでき、従来例はもとより適合例２と比べても優れた値が得られている。
【００６０】
一方、比較例１は、仕上がり線側の後半の設計リダクションを従来例よりも小さくして入線側の巻取りブロック径を多少大きくしたものであるがその効果はほとんど見られなく、比較例２は、全設計リダクションを従来例よりも小さくして入線側の巻取りブロック径を大きくしたものであるが、仕上がり線側のスリップが大きくなったため従来例より悪い結果が得られている。
【００６１】
また、比較例３は、コーン径キャプスタンを１対増やし３対とすることにより、入線側の巻取りブロック径を大きくしたので従来例に比し捻回値指数、ダイス寿命指数等は良好な値を示しているが、装置の製作費用が高価となるほか、装置の設置面積も広げる必要があり、さらに装置の保持点検工数も増加するなどコストアップ要因が多く経済性が大幅に劣化する。
【００６２】
以上のように、この発明の適合例は従来例に比し良好な品質の鋼線が得られ、かつ、経済性にも優れていることを示している。
【００６３】
【発明の効果】
この発明のうち、請求項１の伸線装置は、設計リダクションを、仕上がり線側の平均値に対して入線側の平均値を小さくするものであり、この伸線装置によれば、伸線された金属線の品質を改善し、かつ、ダイス寿命を延長でき、キャプスタン軸を増やす必要がないことなどから製造コストも低減できるという効果を有する。
【００６４】
また、請求項２または３の伸線装置は、入線側の巻取りブロック径および／または仕上がり線側の巻取りブロック径を特定するものであり、かくすることにより上記の効果をより顕著に発揮させることができる。
【００６５】
さらに、請求項４または５の伸線方法は、請求項１ないし３の伸線装置を用い、伸線リダクションを特定したダイスケジュールにより伸線するものであり、かくして上記効果を有利に発現させるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】湿式スリップ型連続伸線装置の説明図である。
（ａ）は、上面図である。
（ｂ）は、側面図である。
（ｃ）は、巻取りブロックの分解図である。
【図２】異なる巻取りブロック径で引き抜いた各鋼線の断面形状の測定図である。
【図３】巻取りブロック径と鋼線表面粗さとの関係のグラフである。
【図４】巻取りブロック径とめっき剥離量との関係のグラフである。
【図５】入線側巻取りブロック径と最終ダイス通過直後の鋼線温度との関係のグラフである。
【図６】入線側巻取りブロック径と仕上がり線の捻回値指数との関係のグラフである。
【図７】２パス伸線実験装置の説明図である。
【図８】巻取りブロック径と最終ダイス通過直後の鋼線表面温度との関係のグラフである。
【図９】巻取りブロック径と捻回値指数との関係のグラフである。
【図１０】（ａ）は、この発明に適合する４軸湿式スリップ型連続伸線装置の説明図である。
（ｂ）は、従来の４軸湿式スリップ型連続伸線装置の説明図である。
【符号の説明】
１〜４キャプスタン軸
５伸線装置本体
６巻取りリール
Ｃ巻取りブロック
Ｄダイス
Ｗ被伸線材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wire drawing apparatus and method for drawing other fine metal wires for reinforcing rubber such as tires and the like, and in particular, it is excellent in improved economy that can advantageously produce a high strength and high ductility ultra fine metal wire. A wet slip type continuous wire drawing apparatus and wire drawing method are proposed.
[0002]
[Prior art]
An ultrafine metal wire having a diameter of about 0.10 to 0.40 mm used for reinforcing rubber products such as tires is usually manufactured by finishing with a wet slip type continuous wire drawing device.
This wet slip type continuous wire drawing apparatus uses a pair of cone-shaped capstans consisting of coaxial multi-stage winding blocks in order to greatly simplify the apparatus, and usually 1 to 3 pairs are incorporated. The capstan and the drawing die placed between them are immersed in a circulating lubricating liquid.
[0003]
The drawn wire is reduced in diameter one after another by a die, and the length per unit volume of the drawn wire becomes longer, so when considering a pair of cone-shaped capstans, the winding block diameter goes to the finished wire side It is getting bigger gradually. And each winding block diameter is determined by setting the design reduction of a wire drawing apparatus which can be calculated from the diameter and rotation speed of the winding block which opposes on both sides of a die.
[0004]
The wire drawing with this wet slip type continuous wire drawing device may cause the wire drawn material to break due to excessive tension between the winding blocks when drawn with wire drawing reduction below the design reduction. Normally, a design reduction that is several percent lower than the drawing reduction of each die schedule used is set. For this reason, except for the final winding block, a slip occurs between the winding block and the drawn wire in the direction in which the tension of the drawn wire is relaxed.
[0005]
So far, the design reduction of the wet slip type continuous wire drawing device is set to a nearly constant design reduction except for about 1 to 3 passes on the finish line side in accordance with the die schedule from the viewpoint of slip equalization (Steel) In the case of a wire drawing device for a cord filament, design reduction of about 15% is generally used.
[0006]
By the way, in such a wire drawing device, when a pair of cone-shaped capstans are considered, a drawn wire having a larger diameter is wound around a winding block having a smaller diameter on the incoming wire side, and larger on the finished wire side. A drawn wire having a smaller diameter is wound around the winding block having a diameter.
[0007]
When using the conventional wire drawing device as described above, in the first winding block on the incoming wire side, the bending strain of the drawn material becomes excessive, causing plastic flaws or improving the adhesion to rubber. The surface coating, such as brass plating, drops off, resulting in problems such as loss of adhesion to rubber and increased die wear.
[0008]
On the other hand, on the finished wire side, if a drawn wire with increased strength and reduced diameter is wound around a winding block with an excessive diameter while being slipped and pulled at a high speed, vibration is generated and excessive heat generation is caused. There are problems such as die wear and quality deterioration in the finished line. Therefore, simply increasing the winding block diameter on the incoming line side for the reasons described above is not preferable because the block diameter on the finished line side is increased accordingly, and the apparatus is increased in size.
[0009]
For these reasons, it is ideal to increase the winding block diameter on the incoming line side and decrease the winding block diameter on the finished line side, but for this reason, a pair of cone-shaped capstans is required more than necessary. Using a means such as increasing or driving the winding block individually in an extreme case makes the wire drawing apparatus larger and more complicated, so ultra-fine metal using a simplified wet slip type continuous wire drawing apparatus The wire is not suitable from the viewpoint of economy and workability.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to advantageously solve the above-mentioned problems. Among the present inventions, the invention of claim 1 is based on the optimization of the design reduction of the wire drawing device, and the claim 2 or In addition to the invention of claim 1, the invention of 3 is an ultrafine metal wire that has good quality characteristics and is excellent in productivity and economy by optimizing the winding block diameter with respect to the wire diameter of the drawn wire. An object of the present invention is to propose a wet slip type continuous wire drawing device. The invention of

claim

4 or 5 uses the wire drawing device of

claim

1 or 3 to optimize the wire drawing die schedule. The object of the present invention is to propose a method for drawing ultrafine metal wires with good quality characteristics.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is as follows.
(1) Wet slip type equipped with one or more pairs of cone-shaped capstans consisting of coaxial multistage winding blocks facing each other across a group of wire drawing dies, and 10 or more dies can be placed It is a continuous wire drawing device, and all the design reductions of the wire drawing device obtained by calculating from the diameters and rotation speeds of two winding blocks facing each other across the respective dies are divided into the incoming wire side and the finished wire side. The apparatus for drawing a fine metal wire (first invention) is characterized in that when divided into two, the average value of the design reduction on the incoming line side divided into two is smaller than the average value of the design reduction on the finished line side (first invention).
[0012]
(2) The diameter of the winding block of at least the first cone-shaped capstan on the incoming line side is not less than 50 times the diameter of the drawn material wound on the winding block. Device (second invention).
[0013]
(3) The ultrafine metal wire according to the first or second invention, wherein the diameter of the winding block of at least the first cone-shaped capstan on the finished line side is 1100 times or less the diameter of the drawn wire wound around the winding block Wire drawing apparatus (third invention).
[0014]
(4) In drawing a metal wire using the ultrafine metal wire drawing device of the first, second or third invention,
A method for drawing an ultrafine metal wire (fourth invention), characterized by using a die schedule having a larger wire reduction as compared with the design reduction of the wire drawing device.
[0015]
(5) In drawing a metal wire using the ultrafine metal wire drawing device of the first, second or third invention,
When the total design reduction of the wire drawing device is divided into two on the incoming line side and the finished line side, the difference between the average value of the design reduction on the incoming line side divided in two and the average value of the corresponding larger wire reduction is 2 Drawing method for ultra fine metal wire using a die schedule that is larger than the difference between the average value of design reduction on the divided finish line side and the corresponding average value of larger wire reduction (5th invention) .
[0016]
Here, when the total number of design reductions is an odd number and can be divided into two on the incoming line side and the finished line side, the design reduction value at the center is included in the calculation of the average value on either the incoming line side or the finished line side. However, it may be included in the calculation of the average value of both, or excluded from those calculations.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In describing the operation and effect of the present invention, first, the details of the wet slip type continuous wire drawing apparatus will be described.
1 (a), (b), and (c) show an example of a wet slip type continuous wire drawing machine as an example. (A) is a top view, (b) is a side view, and (c) is a side view. It is an exploded view of a winding block.
[0018]
In these drawings, the drawn material W that has entered the wire drawing device main body 5 through which the lubricating liquid circulates is represented by a die D.₁Reduced in diameter by winding block C₁Taken in, followed by winding block C₁The wire to be drawn W taken up by the die is the die C₂Is further reduced in diameter by winding block C₂To be picked up. D_Three-C_Three, D_Four-C_Four----- The drawn wire that has been reduced in diameter while passing through the die and the winding block in sequence is the finish die D₁₁Through the final winding block C outside the wire drawing device body 5₁₁Is taken up on the take-up reel 6.
[0019]
Here, the i-th die D_iThe diameter of the drawn wire is d_i-1To d_iWhen the diameter is reduced to_i-1, S_iThen, the i-pass drawing reduction (area reduction) R_iCan be expressed by the following formula (1).
R_i= 1- (S_i/ S_i-1) = 1- (d_i-1)²/ (D_i)² --- (1)
[0020]
On the other hand, the drawing speed of the drawn material is V_i-1, V_iSince the volume of the drawn wire that passes within a unit time is constant,
V_i/ V_i-1= S_i-1/ S_i
Therefore, the wire drawing reduction R_iCan be expressed by the following equation (2), the circumferential speed of the winding block before and after the i-pass is expressed as Y_i-1, Y_iAs a reduction r in the wire drawing device_iIs expressed as the following formula (3)._iIs defined as the design reduction of the wire drawing device.
R_i= 1- (V_i-1/ V_i--- (2)
r_i= 1- (Y_i-1/ Y_i--- (3)
[0021]
When drawing with such a wet slip type continuous wire drawing device, as described above, if the wire drawing reduction falls below the design reduction of the wire drawing device, the wire drawing material is sent out by the preceding winding block. This causes a phenomenon in which the subsequent winding block is taken up at a speed higher than the speed, which causes the tension of the drawn wire material to increase rapidly, and the increased tension increases the frictional force at the winding block, further increasing the traction force and increasing the tension. Ascending will not stop and the drawn material will eventually break.
[0022]
On the other hand, the wire diameter of the wire to be drawn during wire drawing changes due to errors in die processing, wear, and fluctuations in tension due to the lubrication state and cannot be kept constant. In order to respond to changes in wire drawing reduction in the wire, the design of the wire drawing device is a reduction of several percent lower than each wire drawing reduction of the die scale used.
[0023]
Due to the difference between this design reduction and wire drawing reduction, except for the final winding block, there is a difference in the wire speed of the drawn material and the peripheral speed of the winding block between each pass except for the winding block. Since the design reduction is low, the winding block on the feeding side is fed out at a speed that is always higher than the necessary feeding speed because the drawn material is drawn by the subsequent winding block through the die. The tension of the wire drawing material is relaxed, slip occurs between the winding block and the wire drawing material, and the speed difference between the two is adjusted. In addition, this slip is sequentially sent from the finished line side to the incoming line side and accumulated toward the incoming line side.
[0024]
The high workability wire drawing such as the steel cord filament by the wet slip type continuous wire drawing apparatus has the following problems including the above-mentioned problems.
[0025]
(1) If the design reduction is significantly lower than the drawing reduction, the amount of slip increases, resulting in an increase in energy consumption and die wear, and a deterioration in quality at the finish line.
[0026]
(2) If the ratio of the winding block diameter to the diameter of the drawn wire wound around this is too small, the surface properties of the drawn wire will be impaired. For example, plastic flaws may occur due to bending strain, or plating on the surface may be peeled off, which may increase die wear. Therefore, it is important to make the winding block diameter sufficiently larger than the diameter of the drawn wire.
[0027]
The above is particularly problematic in the initial drawing stage on the incoming side where the winding block diameter is small and the drawn wire diameter is large and the elastic limit is low. Since the diameter of the wire is reduced, the elasticity limit is increased, the diameter of the winding block is increased, and the influence of bending by the winding block is negligible.
[0028]
{Circle around (3)} The drawn material whose diameter has been reduced and whose elasticity limit has been increased exhibits a behavior as a spring, and there is a phenomenon that large vibration is generated during the drawing. When an experiment was conducted to measure the change in the die load with a piezoelectric element, there was a positive correlation between the magnitude of this vibration and the temperature rise of the wire drawn on the die exit side, and the twisted characteristics of the finished line with increased temperature deteriorated. However, it has become clear that the stranding process to the steel cord causes breakage. This vibration also increases die wear. Therefore, in order to obtain a finished line with good quality, it is important to suppress vibration of the drawn material.
[0029]
As a method of suppressing this vibration phenomenon, it has been found effective to increase the tension of the drawn wire material and to shorten the fulcrum interval of the drawn wire material as much as possible. There is. Therefore, as a wire drawing device, it is important to reduce the dimension between parts in the portion where the drawn wire material in the latter half of the wire drawing is highly elastic. In this case, reducing the diameter of the winding block is effective because the distance between the axes can be easily reduced. Further, it has been confirmed by experiments that even when the distance between the axes is the same, the smaller the winding block diameter, the less the vibration is generated. This is presumably because the larger the winding block diameter, the weaker the binding force of the drawn wire, and the longer the effective length of the drawn wire.
[0030]
By the way, the above problems (2) and (3) are solved simultaneously. That is, the simplest method to increase the diameter of the winding block on the incoming wire side and to reduce the diameter of the winding block on the finished wire side compared to conventional wire drawing devices is to increase the number of cone-shaped capstan pairs by increasing the number of axes. It is to be. However, this multi-axis is not an effective means from an economic point of view due to cost increase factors such as an increase in the number of parts, an increase in the size of the apparatus, and an increase in installation space.
[0031]
Therefore, in the present invention, while the conventional wire drawing device sets the total design reduction to a substantially constant value (about 1 to 3 passes on the finished line side is reduced), the design reduction on the incoming line side is finished. When the total design reduction is divided into two for the incoming line side and the finished line side, the average of the reduced design values on the finished line side divided into the average value of the divided input side divided into two. Therefore, it is possible to increase the diameter of the winding block on the incoming line side without increasing the diameter of the winding block on the finished line side, and for that purpose, the cone type capstan is multiaxial. There will be no loss of economic efficiency.
[0032]
On the other hand, when the design reduction on the incoming line side is made smaller than the design reduction on the finished line side, and each drawing reduction is drawn with a substantially uniform die schedule, the slip of the above item (1) is accumulated as the incoming line side accumulates. There may be a problem.
[0033]
However, since the slip is surely accumulated on the incoming line side, it becomes a large value when viewed from the ratio of the peripheral speed of the winding block and the drawn wire, but the absolute speed is slow on the incoming side. On the contrary, the degree of the effect of slip becomes smaller. For example, the speed ratio between the incoming line side and the finished wire side when a large diameter reduction is performed, such as when drawing a steel cord filament, is 40 to 70 times, and winding is performed in the initial pass on the incoming side. Even if a difference of 30% is made between the peripheral speed of the block and the drawing speed of the drawn wire, it does not reach the difference of 1% in the path near the final stage on the finished side.
Therefore, even if the design reduction on the incoming side of the wire drawing device is reduced, the influence of slip on the incoming side does not cause any problem.
Furthermore, in order to prevent the quality deterioration of the finished line and to suppress die wear, the diameter of the incoming wire side winding block is more than 50 times the diameter of the metal wire wound around the winding block. Is preferably 1100 times or less the diameter of the metal wire wound around the winding block.
[0034]
An experimental example regarding the diameters of the winding blocks on the incoming line side and the finished line side will be described below.
[0035]
When drawing a brass-plated steel wire with a diameter of 1.80mm using a 1.71mm diameter die (reduction ratio: 10%), each steel wire was drawn using a winding block with a different diameter. The cross-sectional shape (roundness), surface roughness, plating peeling amount, and the like were measured.
[0036]
The measurement results are shown in FIGS. 2, 3 and 4, respectively.
2 is a measurement diagram of the cross-sectional shape of each steel wire drawn at different winding block diameters, FIG. 3 is a graph of the relationship between the winding block diameter and the steel wire surface roughness, and FIG. 4 is the winding block diameter. It is a graph of the relationship with plating peeling amount.
[0037]
As is clear from these figures, when the winding block diameter decreases from 95 mm (55 times the winding wire diameter) to 70 mm (41 times the winding wire diameter), the cross-sectional shape and surface roughness of the steel wire greatly increases. As a result, the amount of plating peeling increased.
[0038]
Each steel wire drawn to a diameter of 1.71 mm as described above is further drawn into a finished wire with a diameter of 0.30 mm using a wet slip type continuous wire drawing device having a 6-axis cone-shaped capstan. The steel wire surface temperature immediately after passing through the final die and the twisting characteristics of the finished wire were investigated.
FIG. 5 shows a graph of the relationship between the incoming-side winding block diameter and the steel wire temperature immediately after passing through the final die, and FIG. 6 shows a graph of the relationship between the incoming-side winding block diameter and the twist value index of the finished line.
[0039]
From these figures, it can be seen that the steel wire surface temperature immediately after passing through the final die increases and the twist value index of the finished line tends to decrease as the inlet side winding block diameter decreases. It can be seen that the diameter becomes particularly noticeable when the take-up block diameter is 70 mm (41 times the winding wire diameter).
[0040]
Therefore, it can be seen from FIGS. 2 to 6 that the incoming-side winding block diameter is preferably 50 times or more the steel wire diameter to be wound.
[0041]
Next, the influence of the finished winding block diameter was investigated using a two-pass wire drawing experimental device. FIG. 7 is an explanatory diagram of a two-pass wire drawing experimental apparatus.
[0042]
Using a steel wire obtained by continuously drawing a brass-plated steel wire until the final two passes with a wet slip type continuous wire drawing machine, the winding block diameter was changed by a two-pass wire drawing experimental device shown in FIG. Wire drawing was performed to obtain finished wires each having a diameter of 0.200 mm, and the surface temperature of the steel wire immediately after passing through the final die and the twist characteristics of the finished wire were investigated.
FIG. 8 shows a graph of the relationship between the winding block diameter and the surface temperature of the steel wire immediately after passing through the final die, and FIG. 9 shows a graph of the relationship between the winding block diameter and the twist value index.
[0043]
From these figures, it is clear that if the winding block diameter on the finished line side of the cone-shaped capstan is larger than a certain extent, the vibration of the steel wire becomes intense, the heat generation of the steel wire increases, and the twist value index decreases. It can be seen that the winding block diameter is preferably 1100 times or less that of the steel wire to be wound.
[0044]
Now, in drawing a metal wire using the above-described wire drawing device of the present invention, in order to prevent disconnection due to the generation of a large tension in the drawn material, it is the same as the case of using a conventional wire drawing device. In addition, it is important to perform drawing with a drawing schedule of drawing reduction that is larger than the design reduction of the drawing apparatus. In addition, it is possible to make wire drawing reduction smaller than the design reduction in some winding blocks, and to apply the tension to the wire drawing material accordingly, but in order to perform stable wire drawing, In each pass, it is preferable to draw a wire by making the wire drawing reduction larger than the design reduction.
[0045]
Furthermore, when the design reduction of the wire drawing device is divided into two on the incoming line side and the finished line side, the difference between the average value of the design reduction on the incoming line side divided in two and the average value of the corresponding larger wire reduction is It is preferable to perform drawing with a die schedule that is larger than the difference between the average value of the design reduction on the finished line side divided into two and the average value of the corresponding larger drawing reduction.
[0046]
That is, as described above, even if slip increases on the incoming line side, it is not necessary to raise a problem. Therefore, even if the design reduction on the incoming line side is small, the wire is drawn without reducing the wire drawing reduction proportionally (design). (The difference between the reduction and the wire drawing reduction increases, so the slip also increases.) Thus, even if the design reduction on the incoming side is small, the die wear increases and the power consumption without reducing the total wire drawing reduction. Therefore, it is possible to perform suitable wire drawing that can suppress the increase in the number of lines and improve the quality of the finished line.
[0047]
In the case of a wire drawing apparatus with a small amount of processing of less than 10 dice passes, the problem with respect to the winding block diameter and the like is minor, so that the present invention exerts a particularly remarkable effect compared to the prior art. It ’s difficult.
[0048]
【Example】
Example 1
A wire drawing device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 (a) is an explanatory view of a four-axis wet slip type continuous wire drawing apparatus suitable for the present invention, and FIG. 10 (b) is an explanatory view of a conventional four-axis wet slip type continuous wire drawing apparatus.
[0049]
In these drawings, reference numeral 5 denotes a wire drawing device body, which is filled with a circulating lubricating liquid. Conical capstans comprising coaxial multistage winding blocks C are attached to

capstan shafts

1, 2, 3 and 4, respectively. The cone-shaped capstans attached to the

capstan shafts

1 and 2 and 3 and 4 are paired, and dies D are installed corresponding to the winding blocks C between the paired cone-shaped capstans.
[0050]
The wire to be drawn W is a die D₁Winding block C through₁Dies D after being wound around -1.₂Winding block C through₂-1 and then Dice D_ThreeWinding block C through₁-2. In this way, the diameter is reduced by sequentially passing through the die group D, and the finished line W_fNext, it is wound on a reel (not shown) of the winding device.
[0051]
In the conventional wire drawing apparatus, the diameter of the winding block C is determined so as to achieve a slightly smaller design reduction since the drawn material is reduced in diameter by substantially equal reduction with a die. Therefore, the winding block diameter is C as shown in FIG.₁-1, C₁-2, C₁-3 or C₂-1, C₂-2, C₂-3 and the wire to be drawn are increased in diameter corresponding to the reduced diameter.
[0052]
On the other hand, as shown in FIG. 10 (a), in the wire drawing apparatus suitable for the present invention, the winding block diameter on the incoming side is C₁-1, C₁-2, C₁-3 or C₂-1, C₂-2, C₂In this case, the design reduction between them is set to 0, and the average value of the design reduction on the incoming line side is made smaller than the design reduction on the finished line side.
[0053]
Example 2
C: Wire diameter containing 0.73 wt%: 5.5 mm high carbon steel wire material, intermediate wire drawing, finish heat treatment (patenting) and then brass plating wire diameter: 1.94 mm brass plated steel wire Using a wire drawing device with different design reduction, the wire drawing reduction (die schedule) was kept constant, and the wire was drawn into a steel cord filament with a wire diameter of 0.27 mm.
The design reduction of the wire drawing device was made into 6 types: 2 conforming examples conforming to the present invention, 1 conventional example and 3 comparative examples almost equivalent to the prior art.
[0054]
Table 1 summarizes the wire diameter for each wire drawing pass and the design reductions corresponding to the wire drawing reductions, and Table 2 shows the winding block diameters for each pass used for the design reduction shown in Table 1. Shown in
[0055]
[Table 1]

[0056]
[Table 2]

[0057]
Note that the winding block of the final pass No. 23 (finishing) in Tables 1 and 2 is a single one provided outside the main body of the wire drawing apparatus.
In addition, the twist value of each brass-plated steel wire after the final wire drawing, the die life in each wire drawing, the power consumption, the manufacturing cost of the wire drawing device, etc. are shown in Table 3 as an index with the case of the conventional example being 100. It summarizes and shows. (The larger the index value, the better.)
[0058]
[Table 3]

[0059]
From these tables, the conforming example 2 is the one in which the design reduction on the incoming line side is reduced according to the present invention, but shows particularly good values for the twist value index and the die life index as compared with the conventional example. Further, in the first conforming example, each winding block diameter is selected in accordance with the wire drawing die schedule, and the peripheral speed ratio between each winding block, that is, the design reduction is further optimized. The diameter of the winding block on the side can be made larger, and an excellent value can be obtained compared to the conventional example and the matching example 2.
[0060]
On the other hand, in Comparative Example 1, the design reduction in the latter half on the finished line side is made smaller than that in the conventional example and the diameter of the winding block on the incoming line side is somewhat larger, but the effect is hardly seen. Although the total design reduction is made smaller than that of the conventional example and the winding block diameter on the incoming line side is made larger, the slip on the finished line side becomes larger, so that a result worse than that of the conventional example is obtained.
[0061]
In Comparative Example 3, the diameter of the winding block on the incoming line side is increased by increasing the cone diameter capstan by 1 pair to 3 pairs, so that the twist value index, the die life index, etc. are better than the conventional example. Although the values are shown, the manufacturing cost of the apparatus is expensive, the installation area of the apparatus needs to be increased, and the number of maintenance inspections of the apparatus is increased, resulting in many cost increasing factors, and the economic efficiency is greatly deteriorated.
[0062]
As described above, the conforming example of the present invention shows that a steel wire having a better quality than that of the conventional example can be obtained and is also excellent in economic efficiency.
[0063]
【The invention's effect】
Among the inventions, the wire drawing device according to claim 1 is designed to reduce the average value on the incoming line side of the design reduction with respect to the average value on the finished wire side. According to this wire drawing device, the wire drawing device is drawn. In addition, the metal wire quality can be improved, the die life can be extended, and the production cost can be reduced because there is no need to increase the capstan shaft.
[0064]
Further, the wire drawing device according to

claim

2 or 3 specifies the winding block diameter on the incoming wire side and / or the winding block diameter on the finished wire side, and thereby exhibits the above effect more remarkably. Can be made.
[0065]
Furthermore, the wire drawing method according to

claim

4 or 5 uses the wire drawing device according to

claim

1 or 3 to perform wire drawing by a die schedule that specifies wire drawing reduction, and thus advantageously exhibits the above effect. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of a wet slip type continuous wire drawing apparatus.
(A) is a top view.
(B) is a side view.
(C) is an exploded view of a winding block.
FIG. 2 is a measurement diagram of the cross-sectional shape of each steel wire drawn with different winding block diameters.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the winding block diameter and the steel wire surface roughness.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a winding block diameter and a plating peeling amount.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the incoming-side winding block diameter and the steel wire temperature immediately after passing through the final die.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the inlet side winding block diameter and the twist value index of the finished line.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a two-pass wire drawing experimental apparatus.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the winding block diameter and the steel wire surface temperature immediately after passing through the final die.
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a winding block diameter and a twist value index;
FIG. 10 (a) is an explanatory view of a four-axis wet slip type continuous wire drawing apparatus suitable for the present invention.
(B) is explanatory drawing of the conventional 4 axis | shaft wet slip type | mold continuous wire drawing apparatus.
[Explanation of symbols]
1-4 Capstan shaft
5 Wire drawing device body
6 Take-up reel
C Winding block
D dice
W Drawing material

Claims

Wet slip-type continuous wire drawing with one or more pairs of cone-shaped capstans consisting of coaxial multi-stage winding blocks facing each other across a group of wire drawing dies, and 10 or more dies can be arranged All of the design reduction of the wire drawing device obtained by calculating from the diameter and rotation speed of the two winding blocks facing each other across each die is divided into the incoming line side and the finished line side in 2 minutes. Then, the wire drawing device for ultrafine metal wires is characterized in that the average value of the design reduction on the incoming line side divided into two is smaller than the average value of the design reduction on the finished line side.

2. The apparatus for drawing a fine metal wire according to claim 1, wherein the diameter of the winding block of at least the first cone-shaped capstan on the incoming wire side is 50 times or more the diameter of the drawn material wound on the winding block. .

The diameter of the winding block of at least the first cone-shaped capstan on the finish line side is not more than 1100 times the diameter of the drawn wire wound around the winding block. Wire drawing device.

In drawing a metal wire using the ultrafine metal wire drawing device according to claim 1, 2 or 3,
A method of drawing an ultrafine metal wire, characterized by using a die schedule having a larger wire reduction than the design reduction of a wire drawing device.

In drawing a metal wire using the ultrafine metal wire drawing device according to claim 1, 2, or 3,
When the total design reduction of the wire drawing device is divided into two on the incoming line side and the finished line side, the difference between the average value of the design reduction on the incoming line side divided in two and the average value of the corresponding larger wire reduction is 2 A method of drawing an ultrafine metal wire, characterized by using a die schedule that is larger than a difference between an average value of design reduction on a divided finish line side and a corresponding average value of a larger drawing reduction.