单丝钢帘线的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种单丝钢帘线的制造方法，包括以下步骤：⑴、盘条表面预处理，⑵、干拉，⑶、热处理电镀，⑷、湿拉，⑸、加捻与解捻，通过对湿拉的钢丝进行加扭转，把拉拔钢丝表面的拉应力或压应力改变为扭转剪切应力，使得钢丝表面应力平衡，来达到校直钢丝的目的，然后对钢丝进行反扭转，来消除钢丝的残余扭转。该方法生产制造的单丝钢帘线具有良好的强度、韧性、抗疲劳性能，并且具有良好的平直度和合适的残余扭转，满足在橡胶帘布的生产要求，并应用于轮胎带束层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢帘线的加工制造，尤其涉及一种碳含量为0.65?0.95%、直径为Φ0.15?0.40mm，应用于充气轮胎带束层的。
技术介绍
钢帘线广泛应用于橡胶产品，如汽车轮胎、传送带、高压胶管等，作为橡胶产品的增强材料，需要具有良好的强度、韧性、抗疲劳性能、橡胶渗透性、粘合力等性能。钢帘线更主要的是用作汽车轮胎的增强材料，它可用于带束层，也可用于胎体。用于带束层的钢帘线一般有nX 1、m+n等结构，它们一般由两根或两根以上钢丝组成，然而两根或两根以上的钢丝抢合在一起，总会带来一些其它的影响，比如钢丝之间的点接触或线接触会导致钢丝的疲劳性能降低，钢丝的捻合会使得橡胶的渗透受影响，从而降低与橡胶的粘合力。而且钢丝的捻合容易存在松散、芯线冒出、捻制不均等现象，为了改善这些现象需要投入大量的设备装置进行调整，产品的生产成本高。 为此可采用一种1X1的钢帘线结构，即单根钢丝的钢帘线。1X1钢帘线由于无点接触或线接触，在轮胎使用中无钢丝间摩擦，且钢丝能实现全渗胶，因此具有良好的抗疲劳性能及粘合性能。单根钢丝可以采用水箱湿拉获得，但是拉拔得到的钢丝，由于拉拔模具的模芯轴向与钢丝轴向很难调整到完全一致，或者随着拉拔一段时间后模具的磨损，导致拉拔得到的钢丝表面残余应力不均匀，钢丝存在圈径或翘距，影响钢丝的平直度。CN203372006 U提供了一种双捻机制造的直钢丝的方法，但是该方法制造的钢丝存在明显的残余扭转。这些情况都会在该钢帘线嵌入橡胶硫化、压延时出现帘布不平整，帘布卷曲、翘头等不良现象，严重影响轮胎帘布的生产质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种具有良好的平直度，能够减小或消除钢丝的残余扭转，满足橡胶帘布生产要求，应用于轮胎带束层的。 本专利技术是通过如下技术方案来实现的:，包括以下步骤:(I)、盘条表面预处理:将碳含量为0.65?0.95%、直径为Φ5.50?6.50mm的盘条表面进行机械除鳞、清洗、涂硼、烘干； ⑵、干拉:将表面预处理后的盘条在干拉机上拉拔为Φ0.80?2.0Omm钢丝；⑶、热处理电镀:首先将Φ0.80?2.0Omm干拉钢丝在900?1100°C加热成为奥氏体，然后在500?60(TC淬火成为珠光体，再对其进行酸洗、水洗、镀铜、水洗、镀锌、热扩散、磷化、7jC洗、烘干；⑷、湿拉:采用水箱拉丝机对上述热处理电镀后的钢丝进行多道次拉拔，拉拔为Φ0.15?0.40mm的钢丝；本专利技术中可对湿拉后的钢丝采用校直器进行校直，也可以不采用校直器； (5)、加捻与解捻:将Φ0.15?0.40mm的湿拉钢丝在捻股机上进行加捻，校直钢丝，然后对钢丝进行解捻，减小或消除钢丝残余扭转，获得单丝钢帘线，加捻的捻向与解捻的捻向相反，加捻的扭转次数NI >扭转弹性极限时的扭转次数NO，解捻的反扭转次数N2等于扭转弹性极限时的扭转次数NO，其中NO、NI和N2为相同钢丝长度下的扭转次数。 加捻的扭转次数NI为扭转弹性极限时的扭转次数NO的2?6倍。 所述的单丝钢帘线的平直度彡3cm/6m、残余扭转彡3T/6m，满足压延、裁断、成型等轮胎生产需求。 所述的单丝钢帘线应用于充气轮胎带束层。 所述的加捻与解捻步骤中涉及的加解捻装置，包括放线装置、加捻机、限扭装置、解捻机、收线装置和过线轮，所述的限扭装置设置在加捻机与解捻机之间，钢丝依次经过放线装置的工字轮、加捻机、限扭装置、解捻机、收线装置的工字轮以及它们之间设置的过线轮。 所述的加捻机为内放线的双捻机，所述的解捻机为内收线的双捻机。 所述的限扭装置为限扭导轮。 所述的加解捻装置还包括虚捻器和校直器，所述的虚捻器和校直器依次设置在解捻机与收线装置之间。 本专利技术对湿拉的钢丝进行加捻就是加扭转，通过把拉拔钢丝表面的拉应力或压应力改变为扭转剪切应力，使得钢丝表面应力平衡，来达到校直钢丝的目的；然后对钢丝进行解捻，也就是对钢丝进行反扭转，来消除钢丝的残余扭转。 湿拉拉拔的钢丝表面有残余拉应力，如果采用校直器进行弯曲变形后，钢丝表面残余应力可能改变为压应力，然而不管残余应力是拉应力还是压应力，由于拉拔模具的模芯轴向与钢丝轴向很难调整到完全一致，或者随着拉拔一段时间后模具的磨损拉拔角度改变，总会导致钢丝表面残余应力不均匀，从而使得钢丝具有圈径或翘距，钢丝的平直度较差，即使通过校直器进行调整，依然无法获得直线性的钢丝。 为了获得直线性的钢丝，本专利技术通过对湿拉钢丝进行加扭转，改变钢丝表面的应力为扭转剪切应力，这很容易使得钢丝表面残余应力平衡。钢丝加扭转时，扭转与扭矩在开始阶段呈弹性变化，达到扭转弹性极限后扭转与扭矩进入塑性变形阶段，塑性变形阶段的扭矩变化较平稳，加捻扭转次数与扭矩曲线变化参见图1所示，把扭转弹性极限时的扭转次数标记为NO，在弹性变形阶段时，如加扭转NI次(NI ( NO),当把加扭载荷去掉后，钢丝将沿加扭转的反方向回转NI次，即在这一阶段钢丝残余扭转次数等于加扭转次数，此时，通过加扭转获得的钢丝表面扭转剪切应力在加扭载荷去掉后被释放，钢丝表面残余应力未得到明显改变，不能到达校直钢丝的目的；在塑性变形阶段时，如加扭转NI次(NI > NO),当把加扭载荷去掉后，钢丝将沿加扭转的反方向回转约NO次，即在这一阶段钢丝残余扭转次数近似为一个稳定的数值NO，此时，去掉加扭载荷后钢丝表面依然有残余扭转剪切应力，而且残余扭转剪切应力沿钢丝圆周表面平均分布，钢丝表面应力差减小，从而能起到校直钢丝的作用。加扭转次数NI越多则钢丝表面的应力差越小，钢丝的直线性越好。上述NO、NI为在相同钢丝长度下的扭转次数。 为了使得钢丝表面的残余应力为扭转剪切应力，并且获得直线性的钢丝，钢丝在加扭转时需要进入塑性变形阶段，而且要使得钢丝直线性很好，则需要较长的塑性变形阶段，但是钢丝加扭转过多会降低钢丝的强度和抗疲劳性能，所以加扭转的次数NI通常为扭转弹性极限时扭转次数NO的2?6倍，其中NO、NI为在相同钢丝长度下的扭转次数。 加扭转的钢丝存在残余扭转，加扭转进入塑性阶段后，钢丝的扭矩变化平稳，此时钢丝的残余扭转比较稳定，残余扭转次数大约等于扭转弹性极限时的扭转次数NO。为了减小或消除钢丝的残余扭转，需要对钢丝进行反扭转(即解捻)。反扭转次数N2大约等于扭转弹性极限的扭转次数NO时，可以使得钢丝的残余扭转减小甚至接近0，其中NO、N2为在相同钢丝长度下的扭转次数。 加扭转(加捻)的捻向与反扭转(解捻)的捻向相反，当加扭转为S捻向时，反扭转为Z捻向；当加扭转为Z捻向时，反扭转为S捻向。 本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果:本专利技术提供了一种，通过对湿拉的钢丝进行加扭转，把拉拔钢丝表面的拉应力或压应力改变为扭转剪切应力，使得钢丝表面应力平衡，来达到校直钢丝的目的，然后对钢丝进行反扭转，来消除钢丝的残余扭转。生产制造的单丝钢帘线具有良好的强度、韧性、抗疲劳性能，并且具有良好的平直度和合适的残余扭转，满足在橡胶帘布的生产要求，并应用于轮胎带束层。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例中加捻过程中湿拉钢丝的扭转-扭矩图；图2为本专利技术实施例中加捻与解捻的结构示意图；图中序号:1、放线装置的工字轮，2、收线装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
单丝钢帘线的制造方法，包括以下步骤：⑴、盘条表面预处理：将碳含量为0.65～0.95%、直径为Φ5.50～6.50mm的盘条表面进行机械除鳞、清洗、涂硼、烘干；⑵、干拉：将表面预处理后的盘条在干拉机上拉拔为Φ0.80～2.00mm钢丝；⑶、热处理电镀：首先将Φ0.80～2.00mm干拉钢丝在900～1100℃加热成为奥氏体，然后在500～600℃淬火成为珠光体，再对其进行酸洗、水洗、镀铜、水洗、镀锌、热扩散、磷化、水洗、烘干；⑷、湿拉：采用水箱拉丝机对上述热处理电镀后的钢丝进行多道次拉拔，拉拔为Φ0.15～0.40mm的钢丝；⑸、加捻与解捻：将Φ0.15～0.40mm的湿拉钢丝在捻股机上进行加捻，校直钢丝，然后对钢丝进行解捻，减小或消除钢丝残余扭转，获得单丝钢帘线，加捻的捻向与解捻的捻向相反，加捻的扭转次数N1＞扭转弹性极限时的扭转次数N0，解捻的反扭转次数N2等于扭转弹性极限时的扭转次数N0，其中N0、N1和N2为相同钢丝长度下的扭转次数。

【技术特征摘要】
1.单丝钢帘线的制造方法，包括以下步骤: (I)、盘条表面预处理:将碳含量为0.65?0.95%、直径为Φ5.50?6.50mm的盘条表面进行机械除鳞、清洗、涂硼、烘干； ⑵、干拉:将表面预处理后的盘条在干拉机上拉拔为Φ0.80?2.0Omm钢丝； ⑶、热处理电镀:首先将Φ0.80?2.0Omm干拉钢丝在900?1100°C加热成为奥氏体，然后在500?60(TC淬火成为珠光体，再对其进行酸洗、水洗、镀铜、水洗、镀锌、热扩散、磷化、7jC洗、烘干； ⑷、湿拉:采用水箱拉丝机对上述热处理电镀后的钢丝进行多道次拉拔，拉拔为Φ0.15?0.40mm的钢丝； (5)、加捻与解捻:将Φ 0.15?0.40mm的湿拉钢丝在捻股机上进行加捻，校直钢丝，然后对钢丝进行解捻，减小或消除钢丝残余扭转，获得单丝钢帘线，加捻的捻向与解捻的捻向相反，加捻的扭转次数NI >扭转弹性极限时的扭转次数NO，解捻的反扭转次数N2等于扭转弹性极限时的扭转次数NO，其中NO、NI和N2为相同钢丝长度下的扭转次数。2.根据权利要求1所述的单丝钢帘线的制造方法，其特征在于:加捻的扭转次数NI为扭转弹性极...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥，蒋日勤，朱银贵，张正裕，姚海东，
申请(专利权)人：江苏兴达钢帘线股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32