钢绞线生产与工艺流程拉丝机工作原理模具设计说明

钢绞线工艺概括预应力钢绞线主要用于桥梁施工。其结构为：1×2；1×3；1×7（1+6）；1×19；公司生产的预应力钢绞线主要为1×7（1+6）型，由一芯六护套组成，其中芯径大于护套直径（D芯>D护套）)、芯线拉拔长度应小于蒙皮拉拔长度（ L芯<L蒙皮）其中计算公式为： L芯=L蒙皮×0.990。首先介绍什么是预应力，预应力钢绞线的分类，一起初步了解和学习钢绞线的结构。其次，钢绞线生产的一般流程，工艺流程，以及钢绞线生产的全流程，（原料-拉丝-捻线-包层-包装）、原材料化学成分、力学性能、表面工艺处理和。最后，我将重点对拉丝机的变频器和转模箱进行详细说明，并使用AutoCAD绘制转模箱的主要部件（图A1~图A16），然后绘制装配图整个旋转模箱示意图（图A17）关键词：拉丝、加捻、卷绕、包装、变频、旋转目录总结.......................................__..我_简介.......................................................1预应力概念..........................1钢绞线分类...........................1预应力混凝土施工要求..................................1二、一般程序.............................22.1工艺流程.....................22.2原材料.......................2_辅料................................3__线材表面处理工艺..........................4拉丝规则..........................5绞合线............................6五层绕线工艺..................................7封装技术原理..........................7七台直拉丝机................................9逆变器.....................……10___8.1推荐的解决方案................._.....108.2.电流矢量控制........................118.3主要技术..............................._..128.4外设配置........................._..138.5可靠性设计........................13___8.6工作原理....................................15九个转模箱...........................18旋转模具箱......................19图……………………......27十个旋转模箱的改进......................28_结论......................……__.....29_单词........................……….30_参考文献..........................................31__产品描述1.1预应力的概念：是指在使用前为提高结构或构件在各种使用条件下的工作性能和强度而预先施加的永久应力。1.2预应力钢绞线是预应力混凝土结构加固钢绞线的简称。它是由多根冷拔预应力钢丝捻成螺旋形，经过去应力处理后，大致可分为以下几类：按结构分：1×2；1×3；1×7（1+6）；1×19；1×37。按生产方式：加捻+去应力回火；加捻+稳定处理；模具图。按无涂层表面：无镀锌表面的预应力钢绞线；镀锌预应力钢绞线；环氧涂层预应力钢绞线；锌、铝、稀土涂层预应力钢绞线。按松弛等级分：普通松弛等级（I级松弛）预应力钢绞线；低松弛水平（II级松弛）预应力钢绞线。1.3预应力混凝土构件的结构要求主要包括以下几个方面：1）截面形式和尺寸；

2)预应力纵向钢筋和末端附加竖向钢筋的布置；

3）非预应力纵筋布置；

4）钢筋、钢丝、钢绞线的净间距；

5)预应力钢筋6)锚固

；

7)端部混凝土的局部加固。2.一般规则：检验2.1工艺流程：检验原材料表面处理图检验检验层绕机、放线机、绞线稳定机组检验检验成品卷材包装机2.2、原材料应满足YB\T146预应力钢丝和钢绞线热轧盘条的要求。2.2.1化学成分年级化学成分（％）C硅锰磷≤S≤铜≤77MnA0.75~0.800.12~0.320.60~0.900.0250.0250.2080A0.78~0.830.12~0.320.36~0.600.0250.0250.02580MnA0.78~0.830.12~0.320.60~0.900.0250.0250.02582A0.80~0.850.12~0.320.36~0.600.0250.0250.02582MnA0.80~0.850.12~0.320.60~0.900.0250.0250.02582B-20.80~0.850.15~0.350.60~0.900.0250.025Cr0.13~0.22V0.04~0.08注：1、与日本标准JISG3502-1996相比，例如77MnA对应SWRS77B，82A对应SWRS82A。2、82B-2级为宝钢企业标准产品。2.2.2。机械性能年级直径（毫米）强度（兆帕）面积减少率77MnA80A8.0~10.0≥1040≥25%10.5~13.0≥102080MnA82A8.0~10.0≥106010.5~13.0≥104082MnA8.0~10.0≥108010.5~13.0≥106082B-212.5~13.0≥1250≥30%2.2.3。其他金相组织：盘条的金相组织应以索氏组织为主，不应有马氏体组织、网状渗碳体等对性能有害的组织。表面质量：线材头部和尾部的缺陷部位应切除，表面应光滑，不得有多头、折痕、耳朵、伤痕、分层、可见裂纹和杂质等缺陷.时效：线材直径小于￠12mm时，时效时间应大于20天。如果线材直径在￠12mm以上，老化效果大于30天。冬季生产的线材老化时间相应延长10天。冶炼方法：必须在炉外精炼。原材料通常必须根据规格和产地进行堆放。2.3、配件2.3.1拉丝时使用润滑剂（拉丝有九道工序，前四道使用粗润滑剂，后五道使用细润滑剂）技能要求指标名称脂肪含量水分含量软化点粘度指标要求≥60%≤3.0%180℃中等的2.3.2高速拉丝模（图3.1）（图3.1）硬质合金拉丝模坯（模芯），硬质合金牌号为YG8。模套与模芯的装配必须达到过盈配合。模套尺寸：￠75×40mm。表面光滑，尖角钝。模芯尺寸与定径带直径对照表（D代表模孔定径带直径）模芯尺寸（mm）￠22×18￠30×21￠40×25、￠35×25定径带直径（mm）D≤6_6<D≤9D>92.4.线材表面处理工艺2.4.1工艺流程：线材酸洗高压水洗自然干燥皂化高压水洗磷化2.4.2参数表杆径￠9.0~￠16.0钢号77B-82B盐酸池盐酸(g/L)≥120铁（克/升）≤250清洁水箱摆动（次）2-3高压水洗冲洗掉残留的酸磷化池总酸度（点）120-180游离酸（点）10-20总锌含量(g/L)40-60温度(°C)大于65磷化时间（分钟）3—10清洁水箱摆动（次）2--3皂化池温度（℃）≥85PH值≥8三、拉丝工艺的一般规则1、钢丝的长度可根据情况调整，但七根钢丝绞合后的总重量不超过18吨。最小长度以下的钢丝直接返回轴进行加工。2每根轴必须用纸痱子捆扎，并注明“钢号（原材料产地）、生产序号、轴号、直径、长度、重量、生产日期、等级（次）；断裂力（KN）伸长率（%））、弯曲（次）、判断”等。序列号每月重新排列。3只允许保留原料接缝，罐体之间的接缝必须剪掉。4将各轴尾丝的性能和特性（如钢号、炉号、产地、检测数据等）作为整轴丝的结果记录在生产记录单上。5为保证钢丝的冷却，钢丝在每个卷筒上的缠绕高度约为卷筒高度的1/3-2/3，并应与拉丝模入口平行.6行车前检查设备水系统、气系统、供电系统是否正常，及时调整检查钢丝矫直辊。4、加捻工艺的一般原则1、布线的线长应满足边线与芯线的比例要求。2使用经过检验合格的钢丝。存放时间长的钢丝必须在使用前重新检查。除非明确检验合格。3每组钢绞线采用1轴芯线和6轴边线，芯线放置在第一个摆舟（从合成绞盘开始计算），其余放置边线。4捻线工艺参数的修改必须由工匠或班长进行。5、严格按照《接线表》的轴号和序号，检查、测量和记录各轴钢丝的实际直径、长度和检验状态。6开机前要检查设备的冷却水和空气系统以及绞线的冷却水系统是否工作正常，检查各摆船刹车带的松紧度是否一致，并检查进程设置的参数是否正常。7绞合过程中，所有未经过稳定化处理（回火、受力）的钢绞线均为废线，并在钢绞线上喷涂白漆进行标记。在加捻记录单上用“×”表示废线，用“√”表示成线，以记录计米器的数值。8加捻工艺的回火工艺是一种特殊工艺。行车前检查红外测温仪，在捻线过程中随时观察温度变化，每小时记录一次或每三组线路记录3次温度值。五、层绕工艺的一般原则1按各规格绞线的标准层绕长度执行，最大卷重小于4000kg。客户对线圈和层数的长度有要求，客户要求的长度在不违反公司规定的情况下执行。2、每根绞线（包括大盘钢绞线盘）必须绑上纸痱子，并注明“层数、长度、重量、规格、强度等级、日期、组别”等内容（如图图7.1)。“热号。”不需要填写。（图7.1）3在每卷（包括大卷钢绞线卷轴）的末端，取1-2个长度为1.0-1.2米的机械样品。4层绕组数为十位，第一个字母A、B、C、D代表第四班，第二位代表捻线号，第三、四位代表年份，第五、六位代表月份，第三和第四位数字代表年份。七、八、九、十代表序号。序列号每月重新排列。6.封装技术通则1、一一检查卷材上的标签（纸痱子）内容是否与《成品包装记录》一致。2.按磅检查每个盘子的重量。重量偏差在2公斤以内为合理范围，以《成品包装记录》重量为准。否则报生产技术部，核实无误后包装。3每卷钢绞线包有两层复合编织带，圆周方向有两层钢带，轴向方向有六层钢带。两个成品标志贴在线圈的侧面。4大卷钢绞线不使用复合编织带，直接在轴向上冲4-8根钢带，绑两个成品标牌。重量较轻的线圈可以组合成一个线圈，但每个线圈的标签必须同时存在。大线圈的总重量不应超过1000公斤。（如图8.1所示）（图8.1）5填写标签：执行标准、许可证号、包层号、规格、强度等级、包层长度、重量、检验日期、生产日期等。6如客户对包装有特殊要求，将按客户要求进行包装。以上是钢绞线生产主要步骤的工艺流程和一般流程。接下来，我将重点介绍绘图步骤的设计：绘图需要一台特殊的机器——如（1.1.）所示的绘图机（图1.1直线拉丝机）七、直线拉丝机1非常简单的介绍：直线调谐拉丝机一般称为：“直线拉丝机”。基于交直流变频电控系统，实现自适应PID等先进控制算法，采用现场总线或数模转换技术，实现高性能、高可靠性、全自动运行的设备。它之所以受欢迎，是因为它降低了电线的弯曲度，提高了电线的抗噪能力。2产品特点：有效降低钢丝扭力，速度快、效率高、能耗低、操作简单，可根据用户要求任意组合，工艺适应性强，自动化程度高。3适用领域：钢丝帘线、胎圈钢丝、弹簧钢丝、绳索钢丝、不锈钢丝、伞股钢丝、药芯焊丝、气体保护焊丝、预应力钢丝和双金属丝的生产。4拉丝机的种类：在拉丝机行业，涉及的设备种类很多。常见的拉丝机有水箱拉丝机、直线拉丝机、滑轮拉丝机、倒立拉丝机等。拉丝机的主要应用在铜线、不锈钢线等金属线缆材料的加工中，是电缆制造业中极为重要的加工设备。八、逆变器简介随着变频调速技术的不断发展，变频调速器已广泛应用于拉丝机行业，负责拉丝调速、强制卷取、多级同步控制等环节。自动化水平和处理能力，有效降低了设备的单位能耗和维护成本，得到了业界的广泛认可。机械上可分为拉丝部分和收线部分，从电气控制上可分为拉丝无级调速控制和卷取恒力同步控制。计算并改变绕线电机的运行速度，从而在绕线和拉丝两个环节实现恒力和速度的同步，并通过导丝轮电机将成品金属丝按照不同的卷取速度。在卷取工字轮上，可实现金属材料的拉丝加工。

行业现状：

行业现状，本素材仅限于电气控制部分的描述，敬请谅解！

小型拉丝机的控制方式是目前主流的控制方式。拉伸、卷取控制由PLC或工控机IPC完成。变频器接受PLC或IPC指令，实现拉伸阶段的无级调速和收卷。恒力控制。这种系统方案将直接导致成本高、系统复杂、维护困难、维护成本高、系统控制响应差等问题。

8.1推荐方案：

为您推荐的控制方式，中、小、微型拉丝机这两种电气控制方式在逆变部分集成了绕线同步和力控、系统启停控制、故障报警等功能.，与机械系统集成，外部信号直接致到变频器，内部算法快速响应系统的直接控制，大大提高了系统的响应速度，节省了PLC、HMI、IPC，节省了系统成本，减少故障点，并可根据用户需要配置LED或LCD操作面板，体现人机操作的人性化，方便用户操作、维护、调试和使用。产品介绍：INVT-CHV130专用变频器

INVT-CHV130专用变频器是基于INVT-CHV100高性能矢量变频器的硬件平台和核心控制算法，结合双变频中、小、微拉丝机控制为了满足工业应用的要求，在硬件、软件算法和结构上做了很多特殊的处理，特别是在耐高温、耐金属粉尘、防潮、防腐等方面的处理大大提高了可靠性拉丝机行业的变频器。

8.2.电流矢量控制INVT-CHV130专用变频器采用ARM（32位）+DSP（16位）双CPU控制系统，功能控制和性能控制完全分离，底层高性能电机控制模块采用电流矢量控制算法，即定子电流根据坐标变化分解为励磁电流分量和转矩电流分量，分别控制，从而实现转矩的高精度控制。

与V/F控制相比，矢量控制的优点（1）优良的低频转矩特性

（2）良好的动态响应特性，可以快速响应负载的变化

（3）速度控制精度高，可以实现高精度同步control

(4))可进行直接转矩控制，无PG反馈的高精度转矩控制，实现低成本力控制

8.3主要技术◆输出频率范围：0.00～600.00Hz

；扭矩控制；

◆命令通道方式：操作面板、终端控制、远程通讯控制；

◆频率给定方式：数字键盘给定、模拟量给定（电流、电压信号）、脉冲频率给定、远程通讯给定、PID闭环给定等，可实现给定组合与给定方式的相互切换，便于现场调试和复杂的工艺要求；

◆大启动转矩：0.5Hz/150%（SVC）、0Hz/180%（VC）；

◆过载能力：150%额定电流60s；180%额定电流10s；

◆调速比：SVC：1：100，VC：1：1000；

◆载波频率范围：1.0K～16.0KHz；可根据温度和负载特性自动调节；

◆调速精度：±0.5%最大速度（SVC）；±0.1%最大速度(VC)；

◆自动电压调整（AVR）：当电网电压变化时，自动保持输出电压恒定；

◆转矩控制：多种转矩指令设定方式，可实现带PG和不带PG的转矩控制；

◆高速脉冲输入功能：可实现定长控制；

◆停机处理：停机制动输出功能；

◆断线故障检测功能：提供数字信号检测和模拟信号检测方法；

◆提供两组PID参数：PID控制可根据线速度、半径、运行频率自动调节；

◆显示功能：可显示拉丝长度、拉丝速度，显示范围广

；长自动停机：定长自动停机功能；

◆设计PID调节限位功能：实现同步控制系统的平滑启停；

◆同步速度增益：便于同步控制的调试；◆配置卷径计算功能：实现高精度的力卷取控制；

◆滚径复位功能：工字轮滚径可通过终端进行复位；

◆电缆电机控制功能：带FDT频率检测

8.4外围配置

◆可编程数字输入：6路输入，其中1路可作为高速脉冲输入（HDI1），I/O卡可扩展4路输入；◆可编程模拟量输入：AI1：0～10V输入，AI2：0～10V或0～20mA输入，扩展卡可扩展2个输入（AI3：-10V～10V输入，AI4：0～10V或0～20mA输入）；

◆可编程集电极开路输出：1路输出，扩展卡可扩展1路输出（集电极开路输出或高速脉冲输出）；

◆继电器输出：2路输出，扩展卡可扩展1路输出；

◆模拟输出：1路输出，扩展卡可扩展1路输出（0/4～20mA或0/2～10V）；

◆提供两种控制电源：+24V、COM；+10V，接地；

8.5可靠性设计

8.5.1全系列独立风道设计

◆全系列独立风

道简单

◆大大提高变频器在拉丝

等行业不同应用环境下的长期运行可靠性

其他加工

8.5.3,18.5KW～90KW标配直流电抗器

◆提高输入侧功率因数

◆提高整机效率和热稳定性◆有效消除输入侧

高次

谐波对

变频器的影响，降低对外围设备的干扰

功能参数的修改和设置被安全钳位，防止用户错误设置功能

参数

。方位保护

◆提供故障自动复位功能，方便常规故障自动排除

◆设置雷击过流保护装置，有效提高感应雷自主保护功能

8.5.6、标准制造平台

三级防尘烤漆处理工艺◆专业生产线

◆严格的生产管理体系国产拉丝机的拉丝速度理论上可以达到7m/s，但实际上为了保护机器，每台拉丝机的最高限速是4.5m/s。每台拉丝机有九个槽（卷），每个槽直径￠900mm（进槽直径￠1200mm）。九台交流电机，九台逆变器，九台扎线（夹紧线圈），九个模箱，每个模箱都有一个控制按钮：油箱联动/单动，前进/后退，启动/停止，扎松/夹紧，模箱旋转开/关，冷却水开/关等。水箱的旋转由电机链驱动。机器正常工作时，每辆坦克的速度是不同的，（1辆最低，9辆最高）那么他们的速度是如何变化的呢？由PLC控制的变频调速电控系统控制。该系统结构简单，操作方便，简化维护成本，比原系统节省20%的成本。它基于降低机械成本，提高产品竞争力的设计理念。心的机电一体化高新技术产品。本机采用通用PLC和国产变频器控制。它采用高精度电感式传感器检测每次拉丝过程中的受力，自动控制变频器的输出频率，实现平滑平滑控制，增加拉丝的稳定性和平滑度。克服了集中拉丝机在拉丝过程中不规则的旋转扭力，会直接影响线材的质量，增加线材的损耗。该直线拉丝机控制系统的研制成功，为国内生产型拉丝机行业的技术改造和新产品开发开辟了一条新途径。与上述相比，成本大大降低，符合工艺要求，适合我国国情。是拉丝机行业的首选。

8.6工作原理：

直拉丝机是由多个拉丝头组成的小型连续生产设备。通过一步一步的拉拔，可以将钢丝一次冷拉到需要的规格，所以工作效率比较高。但是，由于钢丝的线径在每个拉拔阶段后都会发生变化，因此每个拉拔头的工作线速度也应该发生变化。

根据拉丝模的配置不同，各拉丝头的拉丝速度也不同。拉丝速度的基准是通过拉丝模的钢丝的第二流量在每一个时刻都是恒定的，即使下面的公式成立：

πR²×V1=πr²×V2

其中R：

来料直径线速度V1：

进线线速度r：出线线径

V2：出线线

速度直线式拉丝机各拉丝头的工作速度根据上式保证每个绘图头同步运行。然而，以上描述是基于理想状态下的稳态工作过程。由于机械传动的误差，以及机械传动与启动、加速、减速、停止等动态工作过程的间隙，各拉丝头不能保持同步，所以，现在大部分的直拉丝机都有力传感器，它动态测量每个拉丝头之间钢丝的受力，然后将该力转换成标准信号（0~20mA或0~10V），利用这个标准信号反馈给调速变频器，变频器利用该信号进行闭环PID过程控制，将PID计算出的调节量叠加在主转速上，使各测力点的力保持恒定，保证直线拉丝机工作在同步进行。恒力工作状态。

以龙岗生产的400型直线不锈钢拉丝机为例，说明该机的控制原理。本机采用三菱PLC和银河变频器作为控制系统核心，9个变频器分别控制9台交流电机，8个卷筒拉线的取力装置采用高精度位移传感器。人机界面是直观的控制。在充分分析拉丝机工艺的基础上，考虑以下几个方面对系统的影响：

8.6．1、拉丝机启动时，拉丝力大，拉丝力随着速度的逐渐增加而迅速减小。小，达到一定速度后，拉力只会略微增加。

8.6.2、原料进线时，会出现一些缺陷，表面处理不彻底，影响拉丝机的稳定性。

8.6.3.电机的转差会因负载的变化而变化。

8.6.4.拉丝过程中最重要的控制量是拉丝力，断丝和积丝是力变化的两种极端情况，所以只要力在一定范围内变化，拉丝机的稳定性可以保证。跑。

系统的先导转速由最后的拉丝变频器确定，然后根据各拉丝模的压缩比和减速比，计算出各机主给定转速。磨损，使给定参数与实际值有一定的差异，这种差异由力臂校正。实际上，在力臂下方连接了一个位置传感器。传感器测量输出臂的旋转角度，输出0~10V的模拟信号给逆变器。百分比值），经过PID计算后，在输出频率上叠加一个偏差修正量，以消除上述差异。

在系统中，触摸屏作为人机界面，通过触摸屏输入各个拉丝模的压缩比，触摸屏还可以存储多组不同的拉丝参数。，方便用户快速选择全套拉丝模参数，无需每次都输入参数，方便用户，提高效率。触摸屏还显示每个拉丝模的实际工作参数，包括电压、电流、速度等。当系统发生报警时，触摸屏会同时显示系统故障，以便尽快消除，尽快使机器正常。跑。九、旋转模箱的设计1旋转模箱用于在冷拔过程中破坏钢绞线的弯曲弹性。大致可分为三个区域：旋转区、冷却区、粉盒区。2、冷却区有循环水，用于减少拉丝过程中模体产生的热量，从而延长模体的使用寿命。3、粉盒区装有滑粉，起润滑作用，有助于提高拉丝面的光滑度。前四个通道装有粗润滑剂，后四个轨道装有细润滑剂。如下所示（紧凑型盒子，图A1）4以下是转模箱各部分的结构示意图：（