從上世紀(jì)70年代開(kāi)始國(guó)內(nèi)鋼絲繩得到快速發(fā)展，目前粗大規(guī)格的各種用途鋼絲繩已經(jīng)走上國(guó)際化軌道。但是小規(guī)格鋼絲繩在產(chǎn)品質(zhì)量方面，仍然和國(guó)際高端產(chǎn)品存在差距，主要是小規(guī)格鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)較大。目前國(guó)內(nèi)外在解決一些特殊用途的鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)方面，主要是通過(guò)預(yù)張拉的方法對(duì)鋼絲繩施加一定的載荷，將鋼絲繩在使用過(guò)程中產(chǎn)生的伸長(zhǎng)提前釋放。采用預(yù)張拉的方法，一方面可以降低鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)，另一方面可以提高鋼絲繩的表面質(zhì)量和實(shí)物質(zhì)量，延長(zhǎng)鋼絲繩使用壽命。但是在小規(guī)格結(jié)構(gòu)鋼絲繩方面，一直沒(méi)有過(guò)多的研究，關(guān)于結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)的降低和解決都沒(méi)有公開(kāi)的文獻(xiàn)資料0-習(xí)。小規(guī)格鋼絲繩主要作為傳輸帶的骨架材料，一般是將幾十根左捻和幾十根右捻組合搭配，然后再附上聚氨酯，形成傳輸帶。對(duì)于同一批次的微細(xì)鋼絲繩來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)必須控制在要求范圍內(nèi)，否則在加工過(guò)程中，由于不同的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)，會(huì)造成傳輸帶扭曲或者伸長(zhǎng)量不一致，影響客戶使用。對(duì)于細(xì)小規(guī)格鋼絲繩，尤其是對(duì)要求鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)控制嚴(yán)格的客戶來(lái)說(shuō)，可能在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)預(yù)張拉，鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)暫時(shí)消除，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸、儲(chǔ)備，使用時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)有一定的回彈，即部分消除的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)又出現(xiàn)了，必須對(duì)鋼絲繩進(jìn)行穩(wěn)定化處理，鋼絲繩進(jìn)行穩(wěn)定化處理最關(guān)鍵的工藝控制是溫度和時(shí)間，如何選擇合適的溫度和時(shí)間，是鋼絲繩能否穩(wěn)定化處理的關(guān)鍵
1試驗(yàn)背景及試驗(yàn)因素的確定
1.1試驗(yàn)背景
以小規(guī)格鋼絲繩7×3×0.15mm為例，在批量生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)不經(jīng)過(guò)任何措施處理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)大部分不合格，超過(guò)了客戶要求的技術(shù)指標(biāo)。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，僅采用預(yù)張拉的方法，結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)得到改善，并且滿足了客戶需求，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存后，再次檢測(cè)結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)有反彈現(xiàn)象，部分結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)出現(xiàn)上升，甚至出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象，因此必須對(duì)預(yù)張拉后的產(chǎn)品進(jìn)行穩(wěn)定化處理，為了更好地確定預(yù)張拉和穩(wěn)定化處理工藝參數(shù)，采取正交試驗(yàn)方法對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
1.2預(yù)張拉工藝的確定
小規(guī)格鋼絲繩產(chǎn)品7×3×0.15mm，實(shí)際破斷拉力不超過(guò)1kN。實(shí)際生產(chǎn)采用管式捻股機(jī)進(jìn)行合繩捻制，設(shè)備轉(zhuǎn)速1500r/min，產(chǎn)品要求的捻距小，如果實(shí)現(xiàn)在線預(yù)張拉，設(shè)備投資、人工成本等方面都較小。預(yù)張拉時(shí)的張拉力按照不同比例的破斷拉力來(lái)計(jì)算，實(shí)施的最大張拉力不超過(guò)最小破斷拉力900N的60%，即540N。預(yù)張拉力的設(shè)計(jì)，按照產(chǎn)品破斷拉力的20%、30%、40%、50%4個(gè)檔次進(jìn)行，對(duì)應(yīng)的不同預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)比例和預(yù)張拉力見(jiàn)表1。
對(duì)小規(guī)格鋼絲繩7×3×0.15mm產(chǎn)品實(shí)施不同張拉力的預(yù)張拉后，產(chǎn)品不僅外觀質(zhì)量發(fā)生了變化，產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量如結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)和破斷拉力也發(fā)生了變化，將預(yù)張拉實(shí)施前后的微細(xì)鋼絲繩進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比，微細(xì)鋼絲繩不同張拉比例的破斷拉力和結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
從表2可以看出，小規(guī)格鋼絲繩7×3×0.15mm產(chǎn)品經(jīng)過(guò)不同張拉力的預(yù)張拉后，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)率隨著預(yù)張拉力的增加呈線性下降趨勢(shì)，而破斷拉力隨著預(yù)張拉力的增加呈線性上升趨勢(shì)。結(jié)合產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，選擇350N作為預(yù)張拉力。
1.3穩(wěn)定化處理設(shè)備的選擇在線連續(xù)式預(yù)張拉，實(shí)施穩(wěn)定化處理，選擇合適的感應(yīng)加熱設(shè)備，既能保證生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定性，又能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定化處理-。經(jīng)過(guò)多方調(diào)研和試驗(yàn)，最終選擇感應(yīng)加熱設(shè)備的主要參數(shù)見(jiàn)表3。
2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施
2.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
結(jié)合小規(guī)格鋼絲繩實(shí)際生產(chǎn)效率和生產(chǎn)工藝，使用成品車臺(tái)生產(chǎn)用管絞機(jī)進(jìn)行合繩生產(chǎn)，設(shè)備轉(zhuǎn)速為500~2500r/min。小規(guī)格鋼絲繩7×3×0.15mm成品捻距要求為8.4mm，感應(yīng)加熱設(shè)備感應(yīng)線圈的長(zhǎng)度為30cm。設(shè)計(jì)設(shè)備轉(zhuǎn)速1300、1500、
1800、2000r/min，確定在線時(shí)間有4組，穩(wěn)定化處理溫度4組，進(jìn)行AB變量正交試驗(yàn)。因素A為穩(wěn)定化處理溫度，變量為150、200、250、300℃，因素B為穩(wěn)定化時(shí)間，變量為1.65、1.43、1.19、1.07s。
