多組直進式拉拔機研發(fā)與制造

羅國偉

摘 要：拉拔機是由機械設(shè)備、潤滑設(shè)備、電氣設(shè)備、液壓及氣動系統(tǒng)等組成的工業(yè)設(shè)備，是對金屬材料進行拉拔的設(shè)備。拉拔機用于在常溫下對金屬進行拉拔加工。其能力常以最大拉拔力來表示。拉拔機在加工和測試的領(lǐng)域有重要作用，所以在提高效率的基礎(chǔ)我們提出了多直進式拉拔機的概念。

關(guān)鍵詞：拉拔機；多組直進式拉拔機

1.拉拔機介紹

對于金屬拉絲機，其為一種制繩絲、鋼絲金屬制品預(yù)加工設(shè)備，主要是對金屬制品企業(yè)的棒材以及線材等借助拔絲機進行拉拔處理，保證棒材、線材等矯直度、圓度、直徑、表面光潔度以金相結(jié)構(gòu)等，均能夠滿足制繩絲、鋼絲金屬制品原料處理的規(guī)范。因此，棒材、線材的拉絲機預(yù)處理效果，對金屬制品企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量具有直接影響。拉絲機是金屬制品設(shè)備領(lǐng)域金屬拉絲機，其在標(biāo)準(zhǔn)件、制繩絲、鋼絲以及預(yù)應(yīng)力絲等金屬制品預(yù)加工處理與生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。

1.1連續(xù)拉拔工作優(yōu)點

其誤差0.1%精確機密，在到達規(guī)定長度之后自動減速以及停車，在斷線檢測中能夠進行自動停車，所有卷筒能夠?qū)崿F(xiàn)左右聯(lián)動以及正反點動，通過對故障信息以及相關(guān)處理信息研究發(fā)現(xiàn)，不同運動信息的監(jiān)控。并在所有配模工藝中有有著良好的應(yīng)用效果，在模具出現(xiàn)磨損現(xiàn)象后，能夠借助調(diào)諧進行自動補償，斷絲問題能夠得到有效控制，通過跳線裝能夠?qū)硗怖芜M行任意切除，在各個工藝中有著良好的應(yīng)用效果。可根據(jù)用戶需要，以工業(yè)以太網(wǎng)為依托實行遠程控制及遠程診斷。由于它實現(xiàn)了生產(chǎn)流程的連續(xù)化，生產(chǎn)裝置的機組化，操作上的自動化，控制上的微機處理和自動檢驗以及生產(chǎn)管理上的科學(xué)化。因而技術(shù)上是先進的，經(jīng)濟效益十分顯著 [1]。

連續(xù)拉拔帶來的工作效益的提升和成本的節(jié)約是對生產(chǎn)加工的一種巨大的提升，所以在拉拔機應(yīng)用連續(xù)式拉拔技術(shù)的前提下，生產(chǎn)加工的零件和金屬都會有質(zhì)量上的提高。

1.2直進式連續(xù)拉拔的工作原理

對于直進式拉拔機運行原理，就是對卷筒在金屬秒流量方面進行控制，其在進行鋼絲拉拔作業(yè)中，鋼絲在卷筒上進行纏繞，并在到達標(biāo)準(zhǔn)圈數(shù)之后，在經(jīng)過調(diào)諧輥之后進行進行下一拉絲模處理，在拉絲模出現(xiàn)電機速度變化或是不均勻磨損等不良現(xiàn)象時，其金屬秒流量平衡會受到影響，導(dǎo)致鋼絲張力出現(xiàn)變化，主要表現(xiàn)為調(diào)諧輥出現(xiàn)擺動，擺動位移在位移電流傳感器的作用下會形成電信號，借助A/D板傳輸?shù)絇LC中，通過算模法進行計算，其輸出值通過D/A采集板，向變頻器中傳輸，其速度給定值，促使前卷筒與后卷筒速度匹配。對于成品卷筒，其轉(zhuǎn)速是領(lǐng)航速度，是控制設(shè)備整體速度的主要因素，主要是承前啟后，通過其調(diào)諧輥對前一級卷筒速度進行調(diào)節(jié)，以此類推不斷通過前一級調(diào)諧輥控制上一級卷筒速度。之后工字輪收線機同樣將成品卷筒轉(zhuǎn)速作為主要基準(zhǔn)，借助兩者之間的張力控制系統(tǒng)，對位移傳感器進行充分控制，保證其收線速度與成品速度實現(xiàn)匹配，進而使秒流量達到一致。這就是連續(xù)拉拔的基本原理【2】

對于連續(xù)拉拔的原理和技術(shù)要求，連續(xù)拉拔的要求對于機器本身和設(shè)備要求是一個新的節(jié)點，所以在制造方面，設(shè)備有新的要求。

1.3多組拉拔機

多組拉拔機的應(yīng)用是致力于提升拉拔效率和拉拔工作量的，就像在同一時間內(nèi)處理更多的事情，在同一時間內(nèi)，多組拉拔機通過一定的連接方式，在工作的開始和結(jié)束都采用一樣的過程對金屬進行反復(fù)的加工和處理，達到效率的提高。每組的拉拔機之間都采用并聯(lián)的方式，這樣不會影響彼此之間的工作過程，不至于在其中一組出現(xiàn)故障的時候?qū)е抡麄€多組直進式拉拔機癱瘓無法工作，這是多組連續(xù)工作的優(yōu)點之一，當(dāng)然在實現(xiàn)多組的技術(shù)和制造要求的同時，多組工作的缺點也有不可忽略的地方，第一就是對于占地面積的要求 ，多組工作對于工作面積的要求巨大。第二就是對于控制系統(tǒng)的要求，多組雖然采用并聯(lián)的方式進行連接，但是在工作過程中工作的起始狀態(tài)和工作效率還有其他參數(shù)的控制對于控制系統(tǒng)的要求提高很多，所以對于多組式連續(xù)拉拔機的應(yīng)用，良好的控制系統(tǒng)是對于整個設(shè)備的工作基礎(chǔ)。第三，管理方面的要求比其他拉拔機復(fù)雜，在多組拉拔機工作的時間內(nèi)，參數(shù)的控制沒辦法都通過控制系統(tǒng)來完成，在過程中會產(chǎn)生不可避免的不可控因素，這就需要認為的進行設(shè)備的監(jiān)控和維護維修，多組的工作過程較為復(fù)雜和更加有難度，所以對于管理人員的增加也是必要的工作條件。

1.4直進式拉拔機

直進式拉拔機的特點對于工作效率來說，在一定程度上可以提高工作效率，因為工作過程中軌道和進程是直線的，所以在工作過程中參數(shù)相對容易控制，在冷卻過程中可以采用卷筒內(nèi)部水噴射加風(fēng)吹冷卻，這是直進式的優(yōu)點之一，再有就是操作較為簡單和省時省力，直線型的工作軌道為進料和運輸材料提供了很大的便利，利用卷筒式的輪轉(zhuǎn)傳動可以使傳動效率得到很大的提升，使噪聲更低，工作效率得到大幅度提高。

相對于傳統(tǒng)的拉拔機和其他拉拔機來說，直進式拉拔機是在傳統(tǒng)拉拔機對于在工作前提的提升，但是對于加工結(jié)果來說，直進式拉拔機的缺點還是和傳統(tǒng)拉拔機的一致，直進式拉拔機只是對于金屬材料的進料方式和前期的加工方式進行了改進，使進料和人工操作更加簡單，并且使加工過程的冷卻效果和運輸至下一階段的效率進行了提升，這就使加工的中間過程需要恰當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)來進行控制和修改參數(shù)，這是多組直進式拉拔機的優(yōu)點之一，我們將直進式拉拔機，多組式拉拔機和連續(xù)拉拔工作原理進行整合和優(yōu)化，采用新型的控制系統(tǒng)，對于整個過程進行一個改進，無論是效率和工作結(jié)果，都有質(zhì)量的提升。

直進式拉拔機還有一個優(yōu)點就是采用封閉的防護系統(tǒng)，這樣就避免了誤觸導(dǎo)致的意外發(fā)生，再有就是交流變頻技術(shù)，直進式拉拔機采用的變頻技術(shù)可以最大利用所分配的電壓和資源。

2.1多組直進式拉拔機的機械研發(fā)

我們已經(jīng)了解了各種拉拔機的優(yōu)點和缺點，將各種拉拔機的優(yōu)點集合起來是多組直進式拉拔機所要進行的任務(wù)和目的。

在設(shè)備的外形設(shè)計和工業(yè)設(shè)計上，我們將采用占地更小且滿足進料要求的設(shè)計，就像我在上文提到的，直進式拉拔機的進料軌道和運輸軌道都是直線，那在多組工作的條件之下，我們將直線型的軌道并聯(lián)起來進行加固和優(yōu)化，軌道與軌道之間的距離進行調(diào)整，經(jīng)過反復(fù)測試和優(yōu)化，將軌道之間的距離調(diào)整到最佳，即不要影響彼此軌道之間的工作，又要保證各組的工作的正常進行且要達到噪音的最近要求和功率的要求，并聯(lián)不影響彼此的工率，這是拉拔機所要建立的基礎(chǔ)。

此拉拔機的創(chuàng)新部分可以是冷卻部分，直進式拉拔機的冷卻過程是通過卷筒內(nèi)部水噴射加風(fēng)吹冷卻和封閉系統(tǒng)達到循環(huán)冷卻液的目的，以致機器的運行溫度達到穩(wěn)定的要求溫度，封閉式的冷卻方式雖然使軌道部分的冷卻效率提高，但是對于整體的設(shè)備而言，設(shè)計兩個互相隔離的冷卻系統(tǒng)為設(shè)備的運行可行性提出了難題，所以我們可以將設(shè)備的冷卻系統(tǒng)和軌道的冷卻系統(tǒng)統(tǒng)一為一個整體，使冷卻效率得到大大的提升同時也可提升設(shè)備本身的壽命和耐久性，這才是應(yīng)該得到提高的部分。

在機械設(shè)計方面，我們利用并聯(lián)的方式將多組直線軌道并聯(lián)使工作的效率得到提高，那么我們在機械的設(shè)計方面，對于其他的方面的設(shè)計也應(yīng)該有提升，在外形上，由于此設(shè)備應(yīng)用的條件比較普通，是在常溫下進行工作，所以在占地面積上我們將外形設(shè)計成多組直線軌道并聯(lián)，而在設(shè)計過程中，盡量避免面積上的占據(jù)，可以多一些對于空間的占據(jù)，這都是創(chuàng)新的方面。

2.2拉拔機控制系統(tǒng)的研發(fā)

在此拉拔機的工作過程中，控制系統(tǒng)的控制作用起到很大的作用，對于工作時可能出現(xiàn)的問題，我們也應(yīng)該考慮到。

在設(shè)計控制系統(tǒng)時，我們對于多組的控制是靠電氣的運作和控制。在拉拔機的控制系統(tǒng)中，電氣的設(shè)計和控制是至關(guān)重要的，所以對于多組直進式拉拔機的控制我們將直進式的拉拔機進行統(tǒng)一管理，也就是將拉拔機進料和運輸?shù)倪^程交給人工管理，而對于拉拔機在進料之后的加工及其他工作交給電氣控制系統(tǒng)。

在設(shè)計系統(tǒng)和工作作用及工作情況時，應(yīng)首先考慮設(shè)備工作的外界環(huán)境，是否在常溫，無危險的工作環(huán)境，這首先要檢測是否符合工作前提，這也是控制系統(tǒng)應(yīng)首先考慮的地方。

在控制系統(tǒng)的設(shè)計中，改變參數(shù)的內(nèi)容我們交給控制系統(tǒng)，但考慮到不同的直進式軌道和工作內(nèi)容，我們將不同的軌道分開控制，這樣即可很好的控制某一條軌道的工作情況，又避免了在工作中可能會產(chǎn)生的互相影響工作的因素，也方便調(diào)試各軌道的工作情況使之滿足生產(chǎn)要求和生產(chǎn)需要。

2.3拉拔機的制造

在拉拔機的制造過程中，我們通過對材料強度的分析與測試，得出每個直進式軌道的強度需要滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，材料的選取取決于需要加工的材料，其他部分的制造和傳統(tǒng)的拉拔機過程一樣，材料選取也一致。

在拉拔機的制作過程中尤其要注意的材料強度問題，也就是安全問題，拉拔機的工作方式和工作過程也是一種較為危險的操作，在制作過程中，我們要盡可能的提高設(shè)備的容錯率，也就是在加工過程中，設(shè)備的運營對于外界條件的要求要盡可能低，這是在制作過程中的要求。

3.結(jié)語

多組直進式拉拔機的研發(fā)與制造對于工業(yè)生產(chǎn)和拉拔機的使用范圍來說是一種進步，此拉拔機的有點顯著，除了提高工作效率以外，還可以通過控制系統(tǒng)的更新達到傳統(tǒng)拉拔機不能達到的功能，這是此拉拔機表現(xiàn)最為顯著的地方，對于人工的控制和生產(chǎn)進料的傳輸效率也是一個很大的進步空間，對于拉拔機的進程也是具有重要的里程碑意義。在拉拔機的制造過程中，考慮的安全問題與傳統(tǒng)的一致，設(shè)計方面上，此拉拔機的最為困難的設(shè)計思路是直進式軌道與軌道之間的安全距離的問題，對于軌道距離的設(shè)計可以說是整個拉拔機較為關(guān)鍵的部分，最關(guān)鍵的部分還是控制系統(tǒng)，我們采用電氣控制系統(tǒng)也在一定程度上實現(xiàn)了設(shè)備的現(xiàn)代化要求，從而使設(shè)備更加容易操作，降低了人工的難度，控制了成本。在控制系統(tǒng)上設(shè)計的部分使控制系統(tǒng)與設(shè)備本身的電氣部分包括液壓等設(shè)備及系統(tǒng)完整的包括在內(nèi)而且將各部分的作用有機的聯(lián)系在一起，使各部分的功能實現(xiàn)最大化，效率也是大為提高，這是拉拔機的優(yōu)點所在。

參考文獻：

[1]胡大超， 劉慧儉. 精密焊管連續(xù)拉拔機的幾個技術(shù)問題[J]. 上海金屬， 1989（4）：34-37

[2]章定黻. 多模連續(xù)拉拔速度控制新方法[J]. 金屬制品， 1991（1）：25-27.