不锈钢丝的制备工艺的制作方法

本发明涉及一种不锈钢丝的制备工艺，尤其是涉及一种不锈钢弹簧钢丝的制备工艺。

背景技术：

不锈钢弹簧钢丝是指利用不锈钢在淬火和回火状态下形成的弹性，进而加工成专门用于制造弹簧等弹性元件的不锈钢丝；不锈钢的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现永久变形。

而不锈钢弹簧钢丝的拉拔过程中，需要采用皮膜剂在不锈钢表面产生一层非金属被覆膜，该层非金属被覆膜能够减少金属与金属（即不锈钢丝与模具）之间的摩擦、能够延长模具的使用寿命、允许较快的抽拉速度和更大的变形量、能够使加工后的不锈钢丝的表面更光滑，从而在提高生产效率、拉拔质量的同时降低模具的损耗，有助于降低成本；常规的涂膜装置是将不锈钢丝通过皮膜槽，然后通过烘箱进行烘干，因此其需要占用较大的占地面积，不利于企业产能的扩展；

同时，在线光亮热处理也是不锈钢丝制备过程中的重要工艺环节，其工作过程为：将不锈钢丝通过加热炉的炉管中进行热处理，从而使得工件表面光亮；现有的加热炉在实际使用过程中发现，炉管内壁容易沉积大量的沉积物，从而导致使用3~4个月后，这个沉积于炉管壁上的沉积物划伤不锈钢丝，造成产品质量的下降；

另外，在制备工艺的后道工序中需要对其进行收线处理，常规的直接卷绕收线方式在使用过程中发现不但收线效率较差，而且收线量较小，从而增加了其运输成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生产线占地面积小、生产产品质量高且收线效率高的不锈钢丝的制备工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种不锈钢丝的制备工艺，其特征在于：所述工艺包含有下述步骤：

步骤1、利用在线皮膜烘干装置对线材涂覆皮膜剂并烘干；

步骤2、将线材导入粗抽直进式拉丝机连续拉拔3~5次；

步骤3、表面热处理，将拉拔后的线材导入热处理炉中进行表面光亮处理，此时热处理炉中的加热温度为1080±10℃；线材的前行速度为5~6m/min；热处理后进行水冷、水洗并烘干；

步骤4、利用在线皮膜烘干装置对完成步骤3后的线材涂覆皮膜剂并烘干；

步骤5、将线材导入细抽直进式拉丝机连续拉拔3~5次；

步骤6、表面热处理，将拉拔后的线材导入热处理炉中进行表面光亮处理；此时热处理炉中的加热温度为1100±5℃；线材的前行速度为6~7m/min；热处理后进行水冷、水洗并烘干；

步骤7、利用在线皮膜烘干装置对完成步骤6后的线材涂覆皮膜剂并烘干；

步骤8、将线材导入直进式拉丝机连续拉拔12~13次；且直进式拉丝机的模盒采用恒温水冷装置保证拉拔质量，提高拉拔钢丝的硬化率；

步骤9、利用下落式收线装置进行收线；

上述步骤1、步骤4和步骤7中的在线皮膜烘干装置包含有支架，所述支架内安装有皮膜剂槽，所述支架上安装有烘箱，烘箱的温度设置为120~140℃，所述皮膜剂槽上方安装有一皮膜管，皮膜剂槽经一管道连接至皮膜管，皮膜管上串接有皮膜泵，所述皮膜剂槽左右两侧分别设置有进线轮和转向轮，所述烘箱两侧开口端均安装有多槽过线轮，横向设置的不锈钢丝经进线轮后穿过皮膜管，且穿过皮膜管的不锈钢丝经转向轮向上后横向循环缠绕在两个多槽过线轮之间；

步骤3和步骤6中的热处理炉包含有穿接于加热装置内的多根炉管（，且炉管搁置于加热装置内的耐火砖顶面的弧形槽内，所述加热装置内设置的加热管位于炉管的上方；中间气罐与氨分解炉相连通，且中间气罐通过多根支管分别与每根炉管相连接；从而将氨分解炉内产生的氮气和氢气导入炉管内，氮气为惰性气体，充当保护性气体，氢气在炉管的开口端与外界氧气燃烧；炉管的开口端的外壁上设置有外螺纹，耐磨筒的内壁设置有内螺纹，耐磨筒通过内螺旋旋置于炉管的外螺纹上，且耐磨筒的中心开有通过不锈钢丝的穿孔；

上述步骤8中的恒温水冷装置包含有水冷模盒机构和循环温控系统；

所述水冷模盒机构包含有盒体，所述盒体内插置有一模套，且盒体的内壁和模套的外壁之间形成冷却水腔，所述模套的内孔为锥孔，且模套的锥孔内插置有模芯；

所述冷却机构包含有冷却水槽，所述冷却水槽中部插置的净水溢流板将循环水槽分隔为回水池和净水池，上述储液罐连通至回水池，且回水池和净水池分别通过管路连通至水冷模盒机构的冷却水腔的进水口和出水口；一换热器的介质通道一的进出口分别连通至回水池，该换热器的介质通道二的进液口经水泵连通至净水池，且换热器的介质通道二的出液口经冷却塔后连通至净水池；

上述步骤9中的下落式收线装置包含有收线支架，所述收线支架的顶部安装有一卷筒，所述卷筒的转轴由驱动马达驱动旋转，所述收线支架的底部安装有一收线架，所述收线架的底部安装有一由旋转马达驱动的转动轴，且收线架位于卷筒的下方，所述收线支架的顶部安装有一导向钩，卷绕在卷筒上的不锈钢丝经导向钩的头部的钩形件后卷绕在收线架上；所述收线架的转动速度低于卷筒的转动速度；所述收线支架顶部安装有一压紧机构，所述压紧机构包含有一竖向向下安装于收线支架顶部上的中间轴，一转动板的中部活动套装于中间轴上，所述转动板一端安装有压轮，另一端通过弹簧连接于收线支架上，所述压轮的轮面压合在缠绕于卷筒上的不锈钢丝上。

本发明一种不锈钢丝的制备工艺，所述烘箱内设置有多根加热管，且加热管位于穿过烘箱的不锈钢丝的上方，所述烘箱内安装有进风口，且进风口位于加热管上方，用于通入循环风将热风吹向不锈钢丝。

本发明一种不锈钢丝的制备工艺，所述皮膜剂槽的底部安装有一清理口。

本发明一种不锈钢丝的制备工艺，所述皮膜管和进线轮之间还设置有一对压辊。

本发明一种不锈钢丝的制备工艺，所述炉管的内壁上涂覆有抗沉积涂层。

本发明一种不锈钢丝的制备工艺，所述炉管插置于固溶热处理槽内，在加热装置进行加热后，通过固溶热处理槽内的冷却液进行固溶退火处理。

本发明一种不锈钢丝的制备工艺，所述回水池内安装有温度传感器，所述换热器的介质通道二的进液口和出液口之间连接有一旁路管，且旁路管上安装有电磁阀；当温度传感器检测到回水池内温度较高时，关闭旁路管上的电磁阀，从而使得净水池内水全部通过换热器对回水池内的水进行冷却，当温度传感器检测到回水池内温度降低时，打开电磁阀，从而使得部分水经由换热器对回水池内的水进行冷却即可实现冷却。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明不锈钢丝的制备工艺中的在线皮膜烘干装置中的皮膜剂槽和烘箱采用上下结构设计，从而极大的节约了空间；而且烘箱两侧安装多槽过线轮后可缩短烘箱的长度，通过不锈钢丝的反复进入烘箱达到原先较长烘箱才能达到的烘干效果，从而进一步降低了烘箱的尺寸，有利于节约厂房空间；

本发明工艺中的热处理炉通过氨分解气体对炉管内的不锈钢丝进行保护，避免了沉积物的生成，提高了不锈钢丝的处理效果；

本发明采用下落形式收线，相比于常规的直接卷绕方式，下落式收线利用重力不但提高了效果，而且收线架上的不锈钢丝相互重叠更为紧密，增加了其收线量；同时，将收线架的转动速度设置成低于卷筒的转动速度，使得收线架上的不锈钢丝形成梅花形排布，进一步增加了其收线量。

本发明最后的多道次拉拔过程中水冷模盒机构内的冷却水利用冷却机构进行循环使用，通过闭环方式进行循环利用，不但节水环保，而且通过闭环系统循环后，水温起伏稳定，有助于提高产品质量；同时，通过安装温度传感器后，可对水温进行智能化调节，进一步有利于进行恒温控制以及降低能耗，提高产品质量的同时减少了能耗，降低了成产成本，提高了产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明一种不锈钢丝的制备工艺中在线皮膜烘干装置的结构视图。

图2为本发明一种不锈钢丝的制备工艺中在线皮膜烘干装置的俯视图。

图3为本发明一种不锈钢丝的制备工艺中热处理炉的结构示意图。

图4为本发明一种不锈钢丝的制备工艺中下落式收线装置的结构示意图。

图5为本发明一种不锈钢丝的制备工艺中恒温水冷装置的水冷模盒机构的结构示意图。

图6为本发明一种不锈钢丝的制备工艺中恒温水冷装置的循环温控系统的结构示意图。

其中：

支架1、皮膜剂槽2、皮膜管3、烘箱4、多槽过线轮5、进线轮6、压辊7、转向轮8；

清理口2.1、皮膜泵2.2、管道2.3；

加热管4.1、进风口4.2；

炉管101、加热装置102、固溶热处理槽103、中间气罐104；

加热管102.1；

收线支架201、卷筒202、收线架203、导向钩204、压紧机构205；

中间轴205.1、转动板205.2、压轮205.3、弹簧205.4；

水冷模盒机构301、循环温控系统302；

盒体301.1、模套301.2、模芯301.3；

回水池302.1、净水池302.2、净水溢流板302.3、换热器302.4、冷却塔302.5、旁路管302.6、温度传感器302.7。

具体实施方式

参见图1~4，本发明涉及的一种不锈钢丝的制备工艺，所述工艺包含有下述步骤：

步骤1、利用在线皮膜烘干装置对线材涂覆皮膜剂并烘干；

步骤2、将线材导入粗抽直进式拉丝机连续拉拔3~5次；

步骤3、表面热处理，将拉拔后的线材导入热处理炉中进行表面光亮处理，此时热处理炉中的加热温度为1080±10℃；线材的前行速度为5~6m/min；热处理后进行水冷、水洗并烘干；

步骤4、利用在线皮膜烘干装置对完成步骤3后的线材涂覆皮膜剂并烘干；

步骤5、将线材导入细抽直进式拉丝机连续拉拔3~5次；

步骤6、表面热处理，将拉拔后的线材导入热处理炉中进行表面光亮处理；此时热处理炉中的加热温度为1100±5℃；线材的前行速度为6~7m/min；热处理后进行水冷、水洗并烘干；

步骤7、利用在线皮膜烘干装置对完成步骤6后的线材涂覆皮膜剂并烘干；

步骤8、将线材导入直进式拉丝机连续拉拔12~13次；且直进式拉丝机的模盒采用恒温水冷装置保证拉拔质量，提高拉拔钢丝的硬化率；

步骤9、利用下落式收线装置进行收线；

上述步骤1、步骤4和步骤7中的在线皮膜烘干装置包含有支架1，所述支架1内安装有皮膜剂槽2，所述支架1上安装有烘箱4，烘箱4的温度设置为120~140℃，所述皮膜剂槽2上方安装有一皮膜管3，皮膜剂槽2经一管道2.3连接至皮膜管3，皮膜管3上串接有皮膜泵2.2，所述皮膜剂槽2左右两侧分别设置有进线轮6和转向轮8，所述烘箱4两侧开口端均安装有多槽过线轮5，横向设置的不锈钢丝经进线轮6后穿过皮膜管3，且穿过皮膜管3的不锈钢丝经转向轮8向上后横向循环缠绕在两个多槽过线轮5之间；

进一步的，所述烘箱4内设置有多根加热管4.1，且加热管4.1位于穿过烘箱4的不锈钢丝的上方，所述烘箱4内安装有进风口4.2，且进风口4.2位于加热管4.1上方，用于通入循环风将热风吹向不锈钢丝；

进一步的，所述皮膜剂槽2的底部安装有一清理口2.1，用于定期对皮膜剂槽2内的皮膜剂进行清洁；

进一步的，所述皮膜管3和进线轮6之间还设置有一对压辊7，用于保证不锈钢丝的直线运行和张紧作用；

步骤3和步骤6中的热处理炉包含有穿接于加热装置102内的多根炉管101，且炉管101搁置于加热装置102内的耐火砖顶面的弧形槽内，所述加热装置102内设置的加热管102.1位于炉管101的上方；中间气罐104与氨分解炉相连通，且中间气罐104通过多根支管分别与每根炉管101相连接；从而将氨分解炉内产生的氮气和氢气导入炉管101内，氮气为惰性气体，充当保护性气体，氢气在炉管101的开口端与外界氧气燃烧，从而阻挡氧气进行如炉管101内，因此保证了炉管101内的不锈钢丝在光亮热处理的过程中不会与氧气发生接触，保证了处理效果且没有氧气参与也大大减少了杂质的生成，避免了炉管101内壁上沉积物的生成；

进一步的，所述炉管101的内壁上涂覆有抗沉积涂层，从而保证即便当沉积物生成，也不会与炉管101的内壁发生黏连，方便清理维护；

进一步的，所述炉管101插置于固溶热处理槽103内，在加热装置102进行加热后，通过固溶热处理槽103内的冷却液进行固溶退火处理，进一步有助于提高不锈钢丝的处理效果；

进一步的，炉管101的开口端的外壁上设置有外螺纹，耐磨筒的内壁设置有内螺纹，耐磨筒通过内螺旋旋置于炉管101的外螺纹上，且耐磨筒的中心开有通过不锈钢丝的穿孔，该耐磨筒由耐磨材质制成，通过耐磨筒，使得经过炉管101两端的不锈钢丝能够顺利对中，避免其因倾斜造成与炉管内壁的摩擦。

上述步骤8中的恒温水冷装置包含有水冷模盒机构301和循环温控系统302；

所述水冷模盒机构301包含有盒体301.1，所述盒体301.1内插置有一模套301.2，且盒体301.1的内壁和模套301.2的外壁之间形成冷却水腔，所述模套301.2的内孔为锥孔，且模套301.2的锥孔内插置有模芯301.3；

所述冷却机构3包含有冷却水槽，所述冷却水槽中部插置的净水溢流板302.3将循环水槽分隔为回水池302.1和净水池302.2，上述储液罐2.5连通至回水池302.1，且回水池302.1和净水池302.2分别通过管路连通至水冷模盒机构301的冷却水腔的进水口和出水口；一换热器302.4的介质通道一的进出口分别连通至回水池302.1，该换热器302.4的介质通道二的进液口经水泵连通至净水池302.2，且换热器302.4的介质通道二的出液口经冷却塔302.5后连通至净水池302.2；

使用过程中，冷却水腔内冷却后的用水进入回水池302.1，并且净水池302.2内的水经冷却塔进行循环冷却后再次进入冷却水腔进行冷却，同时，净水池302.2内的温度较低的水在循环冷却的过程中，通过换热器302.4对回水池302.1内的水进行预冷，防止其温度过高，以免回水池302.1内的温度较高的水溢流进入净水池302.2后马上被送入冷却水腔冷却，从而影响冷却效果；

进一步的，所述回水池302.1内安装有温度传感器302.7，所述换热器302.4的介质通道二的进液口和出液口之间连接有一旁路管302.6，且旁路管302.6上安装有电磁阀；使用时，当温度传感器302.7检测到回水池302.1内温度较高时，关闭旁路管302.6上的电磁阀，从而使得净水池302.2内水全部通过换热器302.4对回水池302.1内的水进行冷却，当当温度传感器302.7检测到回水池302.1内温度降低时，打开电磁阀，从而使得部分水经由换热器302.4对回水池302.1内的水进行冷却即可实现冷却，从而降低了能耗，起到了节能的积极效益。

步骤9中的下落式收线装置包含有收线支架201，所述收线支架201的顶部安装有一卷筒202，所述卷筒202的转轴由驱动马达驱动旋转，所述收线支架201的底部安装有一收线架203，所述收线架203的底部安装有一由旋转马达驱动的转动轴，且收线架203位于卷筒202的下方，所述收线支架201的顶部安装有一导向钩204，卷绕在卷筒202上的不锈钢丝经导向钩204的头部的钩形件后卷绕在收线架203上；

进一步的，所述收线架203的转动速度低于卷筒202的转动速度，从而使得掉落卷绕在收线架203上的不锈钢丝形成梅花形卷绕排布；

进一步的，所述收线支架201顶部安装有一压紧机构205，所述压紧机构205包含有一竖向向下安装于收线支架201顶部上的中间轴205.1，一转动板205.2的中部活动套装于中间轴205.1上，所述转动板205.2一端安装有压轮205.3，另一端通过弹簧205.4连接于收线支架201上，所述压轮205.3的轮面压合在缠绕于卷筒202上的不锈钢丝上；从而将其进行压紧，使得卷筒202上的不锈钢丝能够顺利卷绕，不至于在其弹力作用下重叠排布，影响收线效率。

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。