4V×39S+5FC-32扇形股鍍鋅鋼絲繩生產(chǎn)
早在20世紀(jì)70年代初期，日本鋼絲繩制造業(yè)就已經(jīng)采用圓股擠壓成型的方法成功制造了一種鋼絲繩新產(chǎn)品，此種鋼絲繩的股斷面形狀近似于扇形（類似異型股），股內(nèi)鋼絲之間呈線接觸，外層鋼絲近似面接觸，捻制形式為交互捻，這就是常說的四股扇形股鋼絲繩。扇形股鋼絲繩綜合了鋼絲線接觸、面接觸，以及異型股的長(zhǎng)處，具有破斷拉力高、耐磨性好、耐擠壓、不旋轉(zhuǎn)、耐疲勞、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。我國(guó)在20世紀(jì)70年代后期利用擠壓成型工藝制造了四股扇形股鋼絲繩，當(dāng)時(shí)的擠壓工藝主要包括股擠壓、繩擠壓和后擠壓（定徑）。生產(chǎn)四股繩的方法主要有圓股擠壓、鍛打、輥壓和合繩時(shí)整體模拉等方法。
1扇形股鍍鋅鋼絲繩生產(chǎn)方案的確定
Electronicp用戶訂貨要求生產(chǎn)直徑32mm、最小破斷拉力≥642kN的4V×39S+5FC扇形股鍍鋅鋼絲繩，鋼絲繩的直徑公差為0~+4%。以前湘鋼鋼絲繩廠生產(chǎn)的4V×39S+5FC鋼絲繩，直徑為16~24
mm，且以光面鋼絲繩居多，針對(duì)此次鋼絲繩的生產(chǎn)特點(diǎn)結(jié)合湘鋼鋼絲繩廠實(shí)際，并對(duì)比整體模拉和圓股擠壓工藝，決定設(shè)計(jì)一種特殊預(yù)變形器并加圓股擠壓裝置進(jìn)行生產(chǎn)，而不采用整體模拉的方法。
（1）采用整體模拉法對(duì)股捻制質(zhì)量要求極其嚴(yán)格。對(duì)成捻后的圓股鋼絲繩進(jìn)行模拉，如果股捻制質(zhì)量不高，鋼絲繩表面與模具之間的摩擦必然引起股中個(gè)別鋼絲出現(xiàn)凸起現(xiàn)象。隨著拉拔過程的繼續(xù)，該現(xiàn)象會(huì)逐漸加劇，當(dāng)其發(fā)展到一定程度，鋼絲的過度隆起將導(dǎo)致拉拔無(wú)法進(jìn)行n；ne
（2）采用特殊預(yù)變形器并加圓股擠壓裝置獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，一是改變整體模拉時(shí)的滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，不會(huì)使模具對(duì)表面鋅層造成損傷；二是股繩經(jīng)過特殊預(yù)變形器已初步變形，再經(jīng)過捻繩時(shí)多道次的擠壓使鋼絲繩發(fā)生彈、塑性變形，由于鋼絲繩經(jīng)過變形裝置的時(shí)間較長(zhǎng)，鋼絲繩中股的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。因此采用特殊預(yù)變形器并加圓股擠壓法生產(chǎn)鍍鋅扇形股鋼絲繩是一種比較適合的方法。
2鋼絲繩的生產(chǎn)
4V×39S+5FC-32鋼絲繩的工藝參數(shù)見表1。
2.1制繩鋼絲生產(chǎn)工藝生產(chǎn)過程采用湘鋼生產(chǎn)的70鋼盤條作為制繩鋼絲的原料，并實(shí)行專料專用，保證制繩鋼絲力學(xué)性能滿足要求。鋼絲生產(chǎn)時(shí)對(duì)半成品鋼絲進(jìn)行鉛淬火索氏體化處理以及后續(xù)的表面處理。熱處理過程控制好鉛溫、線溫、收線速度以保證拉拔后鋼絲的力學(xué)性能，根據(jù)所需成品鋼絲抗拉強(qiáng)度要求選取合適的拉拔半成品。為了提高光面制繩鋼絲的力學(xué)性能，拉拔過程中采用多道次、小壓縮率的方法，減少部分壓縮率和增強(qiáng)拉絲機(jī)工裝設(shè)備的水冷效果來保證光面制繩鋼絲抗拉強(qiáng)度的提高和扭轉(zhuǎn)值的增加。制繩鋼絲拉拔工藝見表2。
2.1制繩鋼絲生產(chǎn)工藝生產(chǎn)過程采用湘鋼生產(chǎn)的70鋼盤條作為制繩鋼絲的原料，并實(shí)行專料專用，保證制繩鋼絲力學(xué)性能滿足要求。鋼絲生產(chǎn)時(shí)對(duì)半成品鋼絲進(jìn)行鉛淬火索氏體化處理以及后續(xù)的表面處理。熱處理過程控制好鉛溫、線溫、收線速度以保證拉拔后鋼絲的力學(xué)性能，根據(jù)所需成品鋼絲抗拉強(qiáng)度要求選取合適的拉拔半成品。為了提高光面制繩鋼絲的力學(xué)性能，拉拔過程中采用多道次、小壓縮率的方法，減少部分壓縮率和增強(qiáng)拉絲機(jī)工裝設(shè)備的水冷效果來保證光面制繩鋼絲抗拉強(qiáng)度的提高和扭轉(zhuǎn)值的增加。制繩鋼絲拉拔工藝見表2。
鍍鋅工藝的選擇不僅直接影響半成品制繩鋼絲的力學(xué)性能，對(duì)鋼絲繩的整體性能也有決定性的影響0，因此在設(shè)計(jì)鍍鋅工藝時(shí)重點(diǎn)對(duì)鋅鍋溫度、浸鋅時(shí)間、浸鋅長(zhǎng)度以及收線速度進(jìn)行了設(shè)計(jì)。鍍鋅采用電磁抹拭技術(shù)，嚴(yán)格控制氮?dú)饬髁?、氮?dú)鉁囟?、電流、水冷卻、風(fēng)冷流量等，確保鍍鋅鋼絲上鋅量及表面質(zhì)量滿足要求。
2.2股繩的生產(chǎn)
股繩捻制第1層（FC+9）在GGZ-12/300管式股繩機(jī)上生產(chǎn)，采用9孔分線盤，生產(chǎn)前應(yīng)精確配絲，配合適的棉芯。精確的配絲可以保證在包捻第1層鋼絲后得到合理的股繩直徑，選用正確的棉芯，能確保股繩內(nèi)層的股徑，保證棉芯的填充度飽滿并為包捻外層鋼絲提供所需的股徑。一般保證內(nèi)層股徑要有正公差。股繩采用的棉芯參數(shù)見表3。在生產(chǎn)第1層股繩時(shí)杜絕股繩起棱、起浪和鋼絲交錯(cuò)等現(xiàn)象，嚴(yán)格控制鋼絲繩股繩第1層（FC+
9）捻距倍數(shù)在7.50~7.80，此次生產(chǎn)過程中測(cè)量的China Academic ournal Elecdromc Pu第1層的捻距為52.6mm。
包捻第2層（（FC+9）+15+15）的時(shí)候在30/
400管式股繩機(jī)采用15+15西魯式分線盤。第2層股生產(chǎn)時(shí)要保證股面緊密，絲與絲間不允許有縫隙，這樣成品合繩時(shí)股在預(yù)變形卡具處進(jìn)行擠壓變形的過程中，股的外層鋼絲之間能夠緊密接觸，不致于使絲與絲間產(chǎn)生縫隙。股繩第2層捻距倍數(shù)在7.2~7.6選取，且按照不松散設(shè)置預(yù)變形參數(shù)，股繩第2層的捻距為102mm。
2.3成繩的生產(chǎn)
4V×39S+5FC-32的合繩在筐籃式8/1250成繩機(jī)上生產(chǎn)。用扇形股預(yù)變形卡具首先使圓股變?yōu)楫愋?，并配合圓股擠壓裝置相結(jié)合的方法。采用圓股擠壓成型工藝應(yīng)注意：（1）預(yù)變形器的壓輥應(yīng)壓到股中鋼絲不裂縫前提下的最大限度；（2）股繩在進(jìn)入壓線瓦時(shí)用機(jī)油或?qū)Ｓ糜椭瑵?rùn)滑、冷卻；（3）在合繩的同時(shí)，應(yīng)使工字輪按1：15（即當(dāng)機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)15圈的同時(shí)工字輪框架正向翻轉(zhuǎn)1圈）進(jìn)行上勁翻身；（4）在開始合繩時(shí)，如果股頭端鋼絲過松，或中途因上勁數(shù)跟不上而過松勁，均允許適當(dāng)停車上勁翻身，但每次不能過多，應(yīng)斷續(xù)間歇進(jìn)行。扇形股預(yù)變形器是對(duì)圓預(yù)變形器的壓輥進(jìn)行改造，依舊采用的是三輥可調(diào)節(jié)的立式預(yù)變形，借鑒生產(chǎn)三角股鋼絲繩的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)立式預(yù)變形器的壓輥進(jìn)行改造，改造后的預(yù)變形器及預(yù)變形器壓輥如圖1、圖2所示。
3結(jié)論
圓股擠壓采用“4×4”形式，即共4組，水平輥和垂直輥為一組，并相間排列，經(jīng)過后變形器后還有一個(gè)定徑的后擠壓輥，圓股擠壓工藝參數(shù)和裝置參數(shù)見表4和圖3。
3結(jié)論
采用特殊預(yù)變形器加圓股擠壓法生產(chǎn)四股扇形股鋼絲繩，設(shè)備較簡(jiǎn)單，易于操作，在此次生產(chǎn)中實(shí)測(cè)鋼絲繩直徑分別為32.3mm、32.6mm，鋼絲繩的直徑公差滿足用戶要求的0~+4%。為了改善鋼絲繩的不旋轉(zhuǎn)性，采取以下工藝措施：（1）適當(dāng)減小股的捻距；（2）增大繩的捻距；（3）在圓股擠壓變形時(shí)變形率控制在20%以下。鋼絲繩經(jīng)客戶使用后反饋，鋼絲繩無(wú)捻制應(yīng)力，達(dá)到了滿意的不旋轉(zhuǎn)效果。此外為解決鋼絲繩生產(chǎn)存在的斷絲問題，此次鋼絲繩的生產(chǎn)從鍍鋅鋼絲生產(chǎn)時(shí)就使用倍尺生產(chǎn)，再通過復(fù)繞機(jī)對(duì)僧尺進(jìn)行要繞。通過這些措施有效避免了鋼絲繩生產(chǎn)過程中的斷絲問題，提高了鋼絲繩的質(zhì)量和使用壽命。
