本發(fā)明涉及機械加工,具體涉及一種拉絲塔輪。
背景技術:
拉絲機也叫拔絲機、拉線機,是在工業(yè)應用中使用廣泛的機械設備,廣泛用于機械制造、五金加工、石油化工、塑料、竹木制品、電線電纜等行業(yè)。塔輪是拉絲設備的一個重要部件,塔輪的表面質量、加工精度、冷卻效果和耐磨程度直接影響鋼絲的拉拔質量。在拉拔的過程中,金屬絲與塔輪產生較高的接觸應力,同時塑形變形和劇烈摩擦會產生大量熱量,塔輪工況惡劣,是拉絲設備中精度要求高、成本高、影響產品質量和制造效率的最關鍵的易損耗部件。
通過采用高強度鋼材或者采用表面強化、復合結構等方式,提高塔輪與金屬絲接觸表面的強度、耐磨性和抗基礎疲勞基礎能力,可延降低塔輪表面磨損、降低裂紋萌生的幾率、延緩磨損超差而導致失效。采用上述手段可提高塔輪壽命,降低停機更換次數(shù),降低維護成本,提高生產效率和產品質量,最終產生較大的綜合經濟效益。
中國專利CN201220640222.6公開了一種耐磨組合式拉絲塔輪,包括塔輪片和安裝軸,塔輪片設有軸心孔和鍵槽,安裝軸上設有與鍵槽大小相匹配的鍵,不同直徑的塔輪片從左往右按直徑從大道小依次裝配在安裝軸上,其特征在于,塔輪片的線槽處設有碳化鎢層。
上述碳化鎢層雖然能夠提高拉絲塔輪的工作壽命,但是由于塔輪片整體被覆蓋了一層硬度及高的碳化鎢,因而使得塔輪雖然能夠保持良好的耐磨性,但是韌度下降,因此不但會影響拉絲的效果,也不利于塔輪整體壽命的提高。
因此,本發(fā)明考慮使用激光加工強化來對拉絲塔輪進行強化,在表面形成激光硬化層,從而能夠大幅提高塔輪的使用壽命。但是,為了避免影響塔輪的壽命,本發(fā)明提出了一種新的思路,使得即能夠提高塔輪的耐磨性,也能夠保持良好的韌度,從而最終提高塔輪的耐磨性和使用壽命。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供一種耐磨性和韌度都能夠得到提到的拉絲塔輪。
為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供一種拉絲塔輪,包括:
安裝軸、套裝在所述安裝軸上直徑依次遞減的多個塔輪片組,在所述塔輪片組的塔輪片上設有線槽;
所述塔輪片組包括第一塔輪片和與所述第一塔輪片連接的第二塔輪片,所述第一塔輪片上設置有多個平行的激光合金硬化帶;所述第二塔輪片上設置有點狀分布的激光硬化點。
優(yōu)選的,所述平行分布的激光合金硬化帶與所述安裝軸的軸向成40°-60°。
優(yōu)選的,所述平行的激光合金硬化帶之間的間隔為3-10mm。
優(yōu)選的,所述平行的激光合金硬化帶之間的間隔為4-9mm。
優(yōu)選的,所述平行的激光合金硬化帶的寬度為5-10mm。
優(yōu)選的,所述激光合金硬化帶由多個激光加工的硬化帶搭接而成。
優(yōu)選的,所述硬化帶的搭接率為5-20%。
優(yōu)選的,所述硬化帶的搭接率為15-20%。
優(yōu)選的,所述激光硬化點為大體的圓形硬化點,所述圓形硬化點的直徑為3-7mm。
本發(fā)明公開一拉絲塔輪,包括安裝軸、套裝在所述安裝軸上直徑依次遞減的多個塔輪片組,在所述塔輪片組的塔輪片上設有線槽;所述塔輪片組包括第一塔輪片和與所述第一塔輪片連接的第二塔輪片,所述第一塔輪片上設置有多個平行的激光合金硬化帶;所述第二塔輪片上設置有點狀分布的激光硬化點。與現(xiàn)有技術相比,通過在拉絲塔輪的塔輪片上設置激光合金硬化帶和相鄰塔輪片上設置激光硬化點,可以既保證在提高塔輪強度大同時,保證塔輪具有良好的韌度,從而提高塔輪的工作壽命。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中的拉絲塔倫的示意圖。
具體實施方式
請參見附圖1,本發(fā)明提供了一種拉絲塔輪,所述拉絲塔輪包括安裝軸11、套裝在所述安裝軸上直徑依次遞減的多個塔輪片組,每個塔輪片組包括第一塔輪12和第二塔輪13,在所述塔輪片組的塔輪上設有線槽;
對于第一塔輪12,在所述線槽表面進行激光強化處理在所述線槽的表面形成與所述安裝軸的軸向成30°-60°平行分布的激光硬化道12a。
按照本發(fā)明,拉絲塔輪在工作的過程中,線槽作為工作里面,受到較大的磨損和壓應力,因此現(xiàn)有技術中公開了多種對于線槽進行強化的方法,例如等離子噴涂、熱噴涂或者超音速噴涂等工藝,對于線槽表面進行整體強化,上述方法存在兩個主要的問題,第一是這些方法都是采用物理結合的方法在線槽表面形成硬化層,因此結合力較差;第二,這些方法對于線槽表面進行整體強化,這導致線槽在工作的過程中,由整個硬化層整體承受磨損和壓應力,進一步導致硬化層壽命的降低,從而影響了線槽的工作壽命,最終降低了塔輪的使用壽命。本發(fā)明則使用激光強化的方法對線槽表面進行間斷式的強化方法,硬化部位和非硬化部位軟硬結合,能夠消除壓應力,因此能夠提高使用壽命。
本發(fā)明對第一塔輪的線槽表面使用激光強化,在線槽的表面形成與安裝軸的軸向成一定傾斜角角度的平行的激光硬化道,所述傾斜角的角度優(yōu)選為30°-60°,更優(yōu)選為40°-60°。所述平行的激光硬化道之間的間距優(yōu)選為3-10mm,更優(yōu)選為4-9mm,更優(yōu)選為5-8mm。按照本發(fā)明,所述平行的激光硬化道每道的寬度優(yōu)選為5-10mm,更優(yōu)選為6-9mm。
對于所述拉絲塔輪的塔輪片,可以使用機加工的方法按照設計尺寸加工得到,對于具體的機加工工藝,本發(fā)明并無特別的限制,可以車、銑、刨,或者鑄造處理,或者使用3D打印的方式,只要能夠按照尺寸加工出設計尺寸即可。
對于塔輪的材質,優(yōu)選為金屬材質,可以為鋼材,例如碳素鋼或合金鋼,碳素鋼的具體例子可以為本領域技術人員熟知的低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼,其中,低碳鋼指碳含量≤0.25wt%的碳素鋼;中碳鋼的含碳量滿足:0.25wt%<含碳量<0.6wt%,高碳鋼指含碳量≥0.6wt%的碳素鋼。合金鋼可以包括合金元素含量≤5wt%的低合金鋼,合金元素含量為5wt%~10wt%的中合金鋼、合金元素含量≥10wt%的高合金鋼,合金鋼的具體例子可以為錳鋼、鉻鉬鋼、鉻釩鋼、鉻錳鈦鋼,S2工具鋼,但不限于此,例如Q295。
使用激光加工時,使用脈沖或連續(xù)激光束掃描線槽表面,激光輸出功率優(yōu)選為3.5~4.5KW,更優(yōu)選為3.1~4.1KW,光斑可以為圓形光斑或矩形光斑,原型光斑的直徑優(yōu)選為Φ2.5~4.2mm,更優(yōu)選為Φ2.8~3.8mm,掃描速度優(yōu)選為1.5~2.5m/min,更優(yōu)選為1.6~2.4m/min,更優(yōu)選為1.8~2.2m/min。按照本發(fā)明,所述平行的激光硬化道之間的間距優(yōu)選為3-10mm,更優(yōu)選為4-9mm,更優(yōu)選為5-8mm。按照本發(fā)明,所述平行的激光硬化道每道的寬度優(yōu)選為5-10mm,更優(yōu)選為6-9mm。
本發(fā)明對第二塔輪13采用點狀合金化的方式進行加工,從而形成非連續(xù)分布的點狀激光合金硬化點13a,合金硬化點為大體的圓形,直徑優(yōu)選為3-7mm,更優(yōu)選為4-6mm。進行點狀合金化時,對于激光加工工藝,激光輸出功率優(yōu)選為3.5~4.5KW,更優(yōu)選為3.1~4.1KW,光斑可以為圓形光斑或矩形光斑,原型光斑的直徑優(yōu)選為Φ2.5~4.2mm,更優(yōu)選為Φ2.8~3.8mm,點與點之間的間距控制在2.5-3mm左右。
本發(fā)明公開一拉絲塔輪,包括安裝軸、套裝在所述安裝軸上直徑依次遞減的多個塔輪片組,在所述塔輪片組的塔輪片上設有線槽;所述塔輪片組包括第一塔輪片和與所述第一塔輪片連接的第二塔輪片,所述第一塔輪片上設置有多個平行的激光合金硬化帶;所述第二塔輪片上設置有點狀分布的激光硬化點。與現(xiàn)有技術相比,通過在拉絲塔輪的塔輪片上設置激光合金硬化帶和相鄰塔輪片上設置激光硬化點,可以既保證在提高塔輪強度大同時,保證塔輪具有良好的韌度,從而提高塔輪的工作壽命
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,這些優(yōu)選方式僅是本發(fā)明的一種示例性的說明,這種示例性的說明不應理解為對本發(fā)明的限制。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。