철강용 와이어 및 로드 드로잉 공정

철강용 와이어 및 로드 드로잉 프로세스

강봉에서 와이어를 인발하는 것은 막대의 단면을 줄이는 데 사용되는 금속 가공 공정입니다. 마찬가지로 막대는 더 큰 직경의 강철 라운드에서 끌어옵니다. 드로잉하는 동안 볼륨은 동일하게 유지되므로 드로잉된 와이어 또는 로드의 길이가 증가합니다. 단일 또는 일련의 드로잉 다이를 통해 와이어/로드를 당겨서 수행됩니다. 일련의 드로잉 다이의 경우 후속 드로잉 다이는 이전 드로잉 다이보다 작은 내경을 가져야 합니다. 드로잉은 일반적으로 실온에서 원형 단면으로 수행되므로 냉간 가공으로 분류됩니다. 그러나 큰 전선의 경우 힘을 줄이기 위해 더 높은 온도에서 수행할 수 있습니다.

드로잉 프로세스는 일반적으로 원형 단면을 생성하는 데 가장 자주 사용되지만 정사각형 및 기타 모양도 그릴 수 있습니다. 와이어/로드 드로잉은 상업 제품을 제공하는 중요한 산업 공정입니다. 로드 및 와이어 제품은 동력 전달용 샤프트, 기계 및 구조 부품, 볼트 및 리벳용 블랭크, 전기 배선, 케이블, 울타리용 와이어 스톡, 못을 생산하기 위한 로드 스톡, 나사, 리벳, 스프링을 포함하는 매우 광범위한 응용 분야를 포괄합니다. 그리고 많은 다른 사람들. 강철 라운드에서 막대를 드로잉하는 것은 기계가공, 단조 및 기타 공정 등을 위한 막대를 생산하는 데 사용됩니다.

위의 응용 분야에서 드로잉의 장점은 (i) 정밀한 치수 제어, (ii) 우수한 표면 마감, (iii) 강도 및 경도와 같은 기계적 특성 개선, (iv) 경제적인 배치 또는 대량 생산에 대한 적응성을 포함합니다.

드로잉 과정에서 긴 막대 또는 와이어의 단면은 드로우 다이라고 하는 다이를 통해 당겨(따라서 드로잉이라는 용어) 줄이거나 변경됩니다. 다이를 통해 로드를 당기는 것은 다이의 출구 면에 가해지는 인장력에 의해 수행됩니다. 플라스틱 흐름은 금속과 다이의 반응으로 인해 발생하는 압축력에 의해 발생합니다.

따라서 드로잉과 압출의 차이점은 압출에서는 재료가 다이를 통해 밀려나는 반면 드로잉에서는 다이를 통해 당겨진다는 것입니다. 인장 응력의 존재는 드로잉에서 분명하지만 강철 재료가 다이 개구부를 통과할 때 아래로 압착되기 때문에 압축도 중요한 역할을 합니다. 이러한 이유로 드로잉에서 발생하는 변형을 간접 압축이라고 하기도 합니다.

드로잉의 주요 처리 변수는 단면적 감소, 다이 각도, 다이-워크 피스 인터페이스를 따른 마찰 및 드로잉 속도입니다. 다이 각도는 드로잉 포스와 드로잉 제품의 품질에 영향을 미칩니다.

로드 드로잉과 와이어 드로잉의 기본적인 차이점은 가공되는 출발 물질의 크기입니다. 바 드로잉은 강철 라운드에서 막대를 드로잉하는 데 사용되는 용어이고 와이어 드로잉은 강철 선재에서 와이어를 드로잉하는 데 적용됩니다. 와이어 드로잉에서 0.03mm까지 와이어 크기가 가능합니다.

강철의 드로잉 속도는 일반적으로 매우 가는 와이어의 경우 초당 10미터만큼 높을 수 있습니다. 도면에서 통과당 단면적 감소는 최대 약 45% 범위입니다. 일반적으로 초기 단면적이 작을수록 패스당 감소가 더 적습니다. 가는 와이어는 일반적으로 패스당 15% ~ 25% 감소로 그리고 더 큰 크기는 패스당 20% ~ 45%로 당겨집니다. 표면 조도와 치수 정확도를 향상시키기 위해 막대에 가벼운 감소(사이징 패스)를 줄 수도 있습니다.

라운드에서 로드를 그리는 것은 일반적으로 단일 드래프트 작업으로 수행되며, 이는 라운드가 하나의 다이 개구부를 통해 당겨진다는 것을 의미합니다. 시작 라운드는 직경이 크기 때문에 코일이 아닌 직선 원통형 조각 형태입니다. 이것은 끌 수 있는 막대의 길이를 제한합니다. 대조적으로, 와이어는 수백 미터로 구성된 코일의 선재에서 당겨지고 일련의 드로우 다이를 통과합니다. 주사위 수는 일반적으로 4~12개로 다양합니다.

와이어/로드 드로잉의 공정 특성은 (i) 다이를 통해 와이어 로드/라운드를 당겨 직경을 줄이는 것, (ii) 드로잉이 직경이 감소함에 따라 와이어/로드의 길이를 증가시키는 것, (iii) 여러 다이로 구성됩니다. 소직경 선재에 연속(탠덤)으로 사용되며, (iv) 냉간가공으로 인해 인발된 선재/봉 특성이 향상되며, (v) 스웨이징, 인발 및 소둔 처리로 선재의 성질을 조절할 수 있습니다.

드로잉 공정은 다이를 통해 막대 또는 와이어를 당기는 것으로 구성되기 때문에 단면적의 감소와 함께 재료가 늘어나거나 늘어나게 됩니다. 인장력은 강재의 강도에 의해 제한됩니다. 와이어/로드를 너무 세게 당기면 재료가 파손됩니다. 다이를 통해 와이어/로드를 당기는 데 필요한 힘은 단면적 감소 정도에 따라 결정됩니다. 감소가 클수록 더 많은 힘이 필요합니다. 따라서 얻을 수 있는 최대 직경 감소는 인발되는 강의 항복 강도에 의해 제한된다는 것을 알 수 있습니다.

항복 강도는 강 성분에 따라 다르며 일반적으로 다이를 통한 면적 감소는 15% ~ 45%입니다. 더 큰 축소가 필요한 경우 이전보다 각각 더 작은 일련의 다이를 통해 와이어를 당겨서 수행합니다. 그러나 강철 막대/와이어가 다이를 통해 당겨질 때 경험하는 소성 변형은 경도를 증가시키고 연성을 감소시키는 경향이 있습니다. 여기서 연성은 강철이 변형될 수 있는 용이함을 나타냅니다. 직렬로 연신하는 공정은 단면을 줄이기 어렵게 하기 때문에 강재의 변형을 돕기 위해 연속적인 연신 사이에 어닐링 공정을 수행해야 하는 경우가 많습니다. 한편, 연신에 의한 인장강도의 증가는 매우 바람직한 물성으로 여겨지는 경우가 많다.

매우 작은 직경은 점진적으로 더 작은 직경의 다이를 통해 연속적인 드로잉 작업으로 얻을 수 있습니다. 각 감소 세트 전에 어닐링하면 큰 감소 비율이 허용됩니다. 강철 드로잉 공정에서 어닐링 공정은 특허라고도 합니다.

연성을 향상시키기 위해 강봉/와이어를 뜨겁게 인발하는 경우가 있지만 일반적으로 와이어 인발은 냉간 수행됩니다. 냉간 드로잉에서 다이 윤활은 우수한 표면 조도를 달성하고 다이의 수명을 최대화하기 위해 필수적입니다.

와이어 드로잉은 금속을 필요한 모양으로 늘리는 작업을 포함하므로 제거 과정이 아니라 변형으로 간주됩니다. 드로잉의 중요한 이점은 재료 낭비가 거의 없다는 것입니다. 그러나 이 이점은 다이의 높은 비용과 가공 경화에 대응하기 위해 어닐링을 수행해야 할 가능성에 대비해야 합니다.

드로잉 과정은 그림 1과 같습니다. 그림에서 'Do'는 막대의 초기 직경이고 'Df'는 드로잉 후 직경입니다. 'F'는 적용된 힘입니다. '알파'는 다이 각도이고 'Lc'는 접촉선입니다.

그림 1 그리는 과정

막대 또는 와이어를 다이를 통해 당기면 단면적이 줄어듭니다. 면적 감소율(% r)은 다음 방정식으로 제공됩니다. "% r =100 x (Ao – Af)/Ao" 여기서 'Ao'는 초기 면적이고 'Af'는 와이어/로드의 최종 면적입니다. 그린 후.

그리기 과정

실제 그리기 전에 그릴 재료가 제대로 준비됩니다. 여기에는 (i) 어닐링, (ii) 세척, (iii) 포인팅의 세 단계가 포함됩니다. 어닐링의 목적은 연신 중 변형을 수용하기 위해 출발 재료의 연성을 증가시키는 것입니다. 연속 드로잉의 단계 사이에도 어닐링이 필요한 경우가 있습니다. 작업면 및 드로우 다이의 손상을 방지하기 위해 선재/라운드 청소가 필요합니다. 여기에는 화학적 산세척 또는 쇼트 블라스팅을 통해 표면 오염 물질(예:스케일 및 녹)을 제거하는 작업이 포함됩니다. 어떤 경우에는 청소 후에 작업 표면의 사전 윤활이 수행됩니다. 포인팅에는 드로우 다이를 통해 삽입되어 공정을 시작할 수 있도록 선재/라운드의 시작 끝 직경을 줄이는 것이 포함됩니다. 이것은 일반적으로 스웨이징, 롤링 또는 회전에 의해 수행됩니다. 그런 다음 선재/라운드의 뾰족한 끝을 캐리지 턱 또는 기타 장치로 잡고 드로잉 프로세스를 시작합니다.

스텐레스강 선재/봉을 인발할 경우 선재/환의 표면을 먼저 검사합니다. 이것은 인장 및 경도 시험과 직경 측정에 의해 수행됩니다. 표면 처리는 산(페라이트계 및 마르텐사이트계 강) 또는 염기성 용액(오스테나이트계 강)에 산세척하여 수행됩니다. 준비된 피부는 윤활제로 코팅됩니다. 냉간 드로잉은 원하는 직경이 얻어질 때까지 다이아몬드 다이 또는 텅스텐 카바이드 다이를 통해 수행됩니다. 그런 다음 오일/윤활유를 제거하고 와이어를 열처리합니다(약 1100℃ 또는 플러스 스킨 패스에서 어닐링).

그림 그리기 도구

더 큰 직경의 로드 드로잉은 입구 테이블, 다이 스탠드(드로우 다이 포함), 캐리지 및 출구 랙으로 구성된 드로우 벤치에서 수행됩니다. 캐리지는 드로우 다이를 통해 스톡을 당기는 데 사용됩니다. 유압 실린더 또는 모터 구동 체인으로 구동됩니다. 다이 스탠드는 종종 하나 이상의 다이를 고정하도록 설계되어 여러 막대가 각각의 다이를 통해 동시에 당겨질 수 있습니다.

와이어 드로잉은 여러 드로잉 다이로 구성된 연속 드로잉 머신에서 수행되며 다이 사이에 드럼을 축적하여 분리됩니다. 캡스턴 또는 블록이라고 하는 각 드럼은 모터로 구동되어 업스트림 다이를 통해 와이어 스톡을 당기는 데 적절한 인장력을 제공합니다. 또한 시리즈의 다음 드로우 다이로 진행할 때 와이어에 적당한 장력을 유지합니다. 각 다이는 와이어에서 일정한 양의 감소를 제공하므로 시리즈에서 원하는 총 감소가 달성됩니다. 처리할 강철과 전체 감소에 따라 시리즈의 다이 그룹 간에 와이어의 어닐링이 필요한 경우가 있습니다.

로드 드로잉 및 연속 와이어 드로잉을 위한 드로잉 벤치는 그림 2와 같습니다.

그림 2 로드 드로잉 및 연속 와이어 드로잉을 위한 드로잉 벤치

무승부

인발 로드/와이어에 사용되는 일반적인 다이의 용어는 그림 3에 나와 있습니다. 일반적인 드로우 다이에는 4개의 구별되는 영역이 있습니다. 이러한 영역은 (i) 진입, (ii) 접근 각도, (iii) 베어링 표면(랜드) 및 (iv) 백 릴리프입니다. 진입 영역은 일반적으로 작품에 닿지 않는 종 모양의 입입니다. 벨의 모양은 정수압을 증가시키고 윤활유의 다이로의 흐름을 촉진하고 인발되는 선재/라운드 및 다이 표면의 흠집을 방지합니다. 접근 방식은 드로잉 프로세스가 발생하는 곳입니다. 일반적으로 약 6도에서 20도 사이의 각도(반각)로 원뿔 모양입니다. 선재/원형재에 따라 적정 각도가 다릅니다. 베어링 표면 또는 랜드는 최종 인발된 와이어/로드의 크기를 결정합니다. 와이어/로드에 마찰 저항을 생성하고 치수 변경 없이 다이 마모로 인한 표면 손상을 제거합니다. 마지막으로 백 릴리프는 출구 영역입니다. 약 30도의 백 릴리프 각도(하프 앵글)가 제공됩니다. 백 릴리프는 와이어가 다이를 떠날 때 강철 재료가 약간 확장되도록 하고 드로잉이 중단되거나 다이가 정렬되지 않은 경우 마모를 최소화합니다.

그림 3 일반적인 주사위 용어

드로우 다이는 공구강 또는 초경합금으로 만들어집니다. 열간 드로잉의 경우 고온에서 마모에 대한 저항성이 높기 때문에 주강 다이가 사용됩니다. 고속 와이어 드로잉 작업을 위한 다이는 마모 표면에 다이아몬드(합성 및 천연 모두)로 만든 인서트를 자주 사용합니다. 초경합금은 티타늄, 텅스텐, 니켈, 몰리브덴 및 탄탈륨의 탄화물로 구성됩니다. 초경합금은 우수한 강도, 인성 및 내마모성으로 인해 드로잉 다이에 가장 널리 사용됩니다. 다이아몬드 다이는 직경이 2마이크로미터에서 1.5mm 범위인 가는 와이어를 그리는 데 사용됩니다. 단결정 다이아몬드 또는 금속 매트릭스(콤팩트)에 다이아몬드 입자가 있는 다결정 형태로 만들어집니다. 다결정 다이아몬드는 다이 수명이 길고 마모, 균열 또는 베어링에 대한 저항성이 높은 와이어 드로잉 다이에 사용됩니다. 카바이드 다이와 다이아몬드 다이는 일반적으로 스틸 케이스에 지지되는 인서트나 펜촉으로 사용됩니다.

와이어 드로잉의 역학

와이어/로드 드로잉 중 변형은 철강 화학, 접근 각도, 윤활, 드로잉 속도 및 감소를 포함한 여러 요인에 의해 가장 중요한 영향을 받습니다.

변형 시 부피가 손실되지 않는다는 사실은 자명하지만, 실제로 여러 도면 문제를 분석하는 기초를 형성하는 매우 유용한 개념입니다. 가장 일반적인 응용 프로그램 중 하나는 서로 다른 스탠드에서 와이어 속도와 사용해야 하는 캡스턴 속도를 결정하는 것입니다. 간단히 말해서, 체적 불변성은 다이에 들어가는 와이어의 체적 비율이 나가는 것과 같아야 함을 나타냅니다. 드로잉하는 동안 단면적이 줄어들기 때문에 동일한 부피 비율의 재료가 다이에 들어가고 빠져나가려면 와이어의 속도가 증가해야 합니다. 체적 비율은 와이어의 단면적에 와이어 속도를 곱한 값으로 정의됩니다.

다중 패스 드로잉에서 각 다이를 빠져나가는 와이어 속도는 금속 흐름의 체적 비율이 모든 다이에서 동일하도록 증가해야 합니다. 따라서 기존 와이어 속도와 동일한 각속도를 갖는 캡스턴은 각 감소 후에 다이를 통해 와이어를 당기는 데 사용됩니다. 이렇게 하지 않으면 다이 사이의 균일하지 않은 와이어 장력으로 인해 와이어가 끊어집니다.

드로잉 과정에서 드로잉 다이가 마모됨에 따라 와이어 직경이 증가합니다. 따라서 부피의 불변성을 기반으로 다이 크기가 증가함에 따라 와이어 속도가 감소합니다. 당기는 캡스턴의 선형 속도가 새 다이의 와이어 크기와 일치하면 와이어 직경이 증가함에 따라 캡스턴 속도가 와이어 속도보다 빨라집니다. 이 증가된 캡스턴 속도는 와이어에 높은 인장 응력을 가하여 와이어를 자주 끊습니다. 따라서 다중 패스 드로잉 장치의 캡스턴은 다이가 마모되고 와이어 속도가 감소함에 따라 와이어가 캡스턴에서 미끄러지도록 설계되었습니다. 당기는 캡스턴 주위를 감싸는 횟수를 제한하고 와이어와 캡스턴 표면을 드로잉 윤활제로 적심으로써 미끄러짐이 촉진됩니다.

Wiredrawing의 힘과 힘은 간단한 장력을 사용하여 분석할 수 있는 것처럼 보이지만 실제로 와이어의 변형 조건은 금형 표면에서 생성되는 압축력과 항력으로 인해 훨씬 ​​더 복잡합니다. 인발력은 금형 표면의 마찰과 변형 강재의 저항을 극복하기 위해 금형 블록에 가하는 데 필요한 총 힘을 나타냅니다. 인발력은 지지되지 않은 재료에 의해 전달되기 때문에 인발력은 다이 외부에서 발생하는 소성 변형을 방지하기 위해 제한되어야 합니다. 따라서 인발된 와이어의 항복 응력은 허용 인발 응력의 상한을 나타냅니다. 허용되는 인발 방식은 일반적으로 인발 응력을 인발된 와이어 항복 강도의 60%로 제한합니다. 인발 응력은 인발력을 인발된 와이어의 단면적으로 나누어 구합니다.

일반적으로 주어진 드로 스탠드에서 소비되는 작업 또는 에너지는 재료 및 감소에 의해 결정되지만 실제로 필요한 실제 양은 훨씬 더 높습니다. 이는 주로 접근 각도에 의해 제어되는 변형 동안 존재하는 비효율 때문입니다. 이러한 비효율성은 단면적을 줄이는 데 유용한 기여를 하지 않으며 일반적으로 에너지 요구 사항을 증가시키고 와이어/로드 품질에 부정적인 영향을 미칠 뿐입니다. 드로우 스탠드에서 소비되는 총 작업은 (i) 단면을 줄이는 데 필요한 유용한 균질 작업, (ii) 마찰 저항을 극복하는 데 필요한 작업, (iii) 변경하는 데 필요한 중복(비균일) 작업의 세 가지 구성 요소로 나눌 수 있습니다. 흐름 방향.

균일 작업은 제도(축소)에 의해 결정되며 본질적으로 접근 각도와 무관합니다. 반면에 마찰 및 중복 작업은 다이 형상과 밀접하게 결합되어 접근 각도가 변경됨에 따라 반대 효과를 나타냅니다. 정상적인 드로잉 조건에서 일반적인 손실은 마찰 작업의 경우 약 20%, 중복 작업의 경우 약 12%입니다.

중복 작업과 마찰 작업은 드로잉에 필요한 에너지를 증가시킬 뿐만 아니라 와이어 특성에 부정적인 영향을 미칩니다. 한 가지 결과는 기계적 특성이 와이어 단면에 걸쳐 균일하지 않다는 것입니다. 중복 및 마찰 변형이 와이어 표면 근처에 집중되기 때문에 더 높은 수준의 변형 경화는 표면 및 표면 근처 층(조질 압연과 유사)을 초래하고 단면 감소로 인한 변형보다 큽니다. 또한 중복 변형은 연성에 부정적인 영향을 미칩니다.

연성은 변형률과 반비례하므로 중복 변형은 또한 어닐링 전에 취할 수 있는 최대 감소 및 통과 횟수를 제한하는 역할을 합니다. 이는 연신에 문제가 발생하지 않더라도 결과적인 연성 손실은 굽힘 및 냉간압조와 같은 후속 성형 공정에서 파단으로 이어질 수 있습니다.

와이어/로드 표면의 레이어는 일반적으로 단면의 변화를 겪을 뿐만 아니라 다이 표면이 나타내는 항력 때문에 전단 변형도 겪습니다. 고도로 연마된 다이 표면과 유체역학적 윤활의 경우에도 일정한 양의 마찰 작업이 항상 존재합니다. 마찰 작업은 주어진 감소에 대해 접근 영역에서 더 긴 접촉 길이의 결과로 표면 항력이 증가하는 낮은 다이 각도에서 지배적입니다. 마찰 작업은 더 큰 접근 각도를 사용하고 더 적은 정도로 윤활 또는 다이 표면 상태를 개선함으로써 감소될 수 있습니다. 마찰력은 또한 다이 하중과 관련이 있지만 일반적으로 추가 스탠드가 필요하기 때문에 감소를 제한하여 마찰을 제어하기 위한 노력은 거의 없습니다. 대신 접근 각도와 윤활 효과를 최적화하는 것이 일반적인 방법입니다.

와이어가 드로잉 다이의 접근 영역에 진입함에 따라 표면 근처의 재료 층은 면적 감소 및 흐름 방향 변경으로 인해 변형, 즉 접근 영역에서 베어링 영역으로 가는 방향 변경에 따라 굽힘이 발생합니다. 주사위. 마찰 변형과 같은 중복 변형은 와이어에 고르게 분포되지 않으며 일반적으로 경도가 증가함에 따라 표면에서 최대입니다. 중심선에서 멀리 떨어진 재료는 중심선 근처의 재료보다 방향이 더 급격하게 변화하여 더 높은 수준의 왜곡을 경험하기 때문에 더 큰 다이 각도에 의해 중복 변형이 촉진됩니다. 중복 변형은 인발된 와이어의 잔류 응력 수준에 영향을 줍니다. 접근 각도가 증가함에 따라 표면과 중심선 사이의 변형 기울기도 증가합니다. 이로 인해 표면에서는 인장 응력이, 코어에서는 압축 응력이 점점 더 높아집니다. 드로잉하는 동안 역효과가 발생하고 와이어 코어에서 발생하는 높은 수준의 인장 응력으로 인해 센터 버스트가 발생할 수 있습니다.

와이어드로잉 작업의 성공을 위해서는 적절한 다이 각도를 선택하는 것이 중요합니다. 형각이 감소함에 따라 마찰력이 증가하고 형각이 증가함에 따라 여분의 일이 증가한다는 사실에 기초하여 최적의 접근각이 존재하게 된다. 최적의 접근 각도는 마찰 및 중복 작업을 최소화하고 결과적으로 당기는 힘을 최소화합니다. 힘 요구 사항을 최소화하는 것 외에도 최적의 다이 각도는 개선된 표면 품질과 마감도 제공합니다.

다이의 작업 부품(접근 영역)의 형상은 와이어드로잉의 핵심 요소입니다. 이 지오메트리는 와이어/로드와 다이 사이의 접촉 길이에 대한 다이 면의 중간점에 걸쳐 있는 원호의 비율인 델타 계수로 정의할 수 있습니다. 낮은 델타 값(작은 반각 또는 더 높은 면적 감소)은 접근 영역에서 더 긴 와이어/로드 접촉으로 인한 더 큰 마찰 효과와 표면 가열을 나타냅니다. 더 높은 델타 값(큰 반각 또는 더 낮은 면적 감소)은 다이를 통해 흐르는 동안 과도한 방향 변경으로 인해 중복 변형 및 표면 경화 수준이 증가했음을 나타냅니다. 델타가 크면 보이드 형성 및 중심 파열 경향이 커지는 경우가 많습니다. 1.50의 델타 값은 많은 상업용 드로잉 작업에서 잘 수행되는 반면 3.0을 초과하는 델타 계수는 일반적으로 피해야 합니다.

드로잉 다이는 적은 양의 열만 추출할 수 있으므로 특히 감소의 후반 단계에서 패스 간 냉각에 적절한 주의를 기울여야 합니다. 열의 일부는 다이로 전달되지만 대부분은 와이어에 머무르며 다이 냉각을 사용하여 와이어 온도를 낮추려는 시도는 대부분 성공적이지 못한 것으로 판명되었습니다. 다이 냉각의 효율성에 대한 다양한 연구에 따르면 다이는 일반적으로 와이어에서 발생하는 열의 5~20% 미만을 제거합니다. 이는 주어진 와이어 영역이 1/1000초 동안만 다이 표면과 접촉한다는 사실 때문입니다. 다이는 와이어에서 최소한의 열만 제거할 것으로 예상되지만 다이 온도를 간과할 수 없으며 다이 케이스의 냉각이 필요한 경우가 많습니다. 이것은 열팽창 계수의 큰 차이로 인해 강철 케이싱에 카바이드 인서트를 사용할 때 특히 그렇습니다.

건식 드로잉(첫 번째 다이 제외)에서 패스당 온도 증가에 대한 좋은 경험 법칙은 연강의 경우 60°C~80°C, 고탄소강의 경우 100°C~160°C입니다. 이 값은 습식 드로잉의 경우 절반입니다. 일반적으로 사용되는 와이어 냉각의 세 가지 모드는 (i) 물 또는 냉각제가 다이를 나가는 와이어 또는 테이크업 캡스턴에 분사되는 직접 냉각, (ii) 물 또는 냉각제가 다이 케이싱에 분사되거나 냉각되는 간접 냉각입니다. 다이 케이싱 또는 테이크업 블록의 내부 순환 및 (iii) 강제 공기가 블록 또는 캡스턴의 와이어에 충돌하는 공기 분사.

패스 간 냉각은 종종 드로잉 다이에서 나오는 와이어에 직접 수냉식을 사용하고 와이어의 잔류 열을 사용하여 증발에 의해 마지막 물을 제거합니다. 내부 블록 냉각과 결합된 직접 냉각은 와이어 온도를 다음 감소를 위한 합리적인 시작 온도인 120℃ 미만으로 낮출 수 있습니다. 열선과 냉각수 사이의 양호한 열전달을 유지하려면 블록 내부 표면의 산화 및 오염을 방지하는 것이 중요합니다. 인발된 와이어를 냉각하는 효과적인 수단 (i) 와이어가 가능한 한 차갑게 다이에 들어가도록 하고, (ii) 심한 감소를 피하고, (iii) 가능한 최상의 윤활을 사용하고, (iv) 백 풀 사용을 고려하고, (v) 시간 간격을 늘립니다. 감소 사이, (vi) 블록의 랩 수 증가, (vii) 블록 직경 증가

다이 수명을 제어하는 ​​두 가지 주요 변수는 압력과 온도입니다. 와이어드로잉에서 다이에 작용하는 압력은 다른 냉간 성형 작업에서 발견되는 것보다 훨씬 낮습니다. 따라서 온도는 종종 다이 수명을 제어하는 ​​데 훨씬 더 중요한 요소입니다. 마모가 접근 영역을 따라 균일하게 발생하는 것이 논리적으로 보이지만 실제로는 그렇지 않습니다. 최대 마모(체적 손실로 측정)는 일반적으로 와이어/로드가 처음 다이와 접촉하는 지점에서 발생합니다. 거기에는 일반적으로 '웨어 링'으로 알려진 깊은 환형 분화구가 형성됩니다. 링잉은 와이어의 불규칙한 크기와 진동으로 인해 다이에 대한 와이어/로드의 충돌 면이 평균 위치를 중심으로 진동하기 때문입니다. 결과적으로, 다이 보어의 좁은 영역은 피로에 의한 궁극적인 피하 파손과 함께 주기적 하중을 받습니다.

웨어링이 발생하면 드로잉 다이의 접점 이전에 변형이 발생할 수 있습니다. 이것을 '벌징'이라고 하며 다이의 웨어링 위치에서 접촉이 이루어짐에 따라 와이어의 표면 근처 영역이 백업 또는 업셋된 결과입니다. 다이 스로트의 초기 접촉 지점에서 발생하는 팽창은 다이로의 윤활유 유입을 제한하고 다이 마모를 가속화합니다. 접근 영역의 접촉 길이를 따라 더 적은 양의 마모가 발생하지만 여기에서도 마모가 균일하지 않고 원형 마모 표면이 아닌 타원형이 되는 경우가 많습니다.

드로잉 다이의 작업 영역에 대해 미끄러지는 와이어는 다이 마모를 유발하므로 마모는 드로잉 다이를 통과하는 와이어의 표면적 및 결과적으로 와이어의 길이에 따라 달라집니다. 종종 다이 수명은 인발된 와이어의 무게 또는 인발 시간으로 측정됩니다. 그러나 그러한 측정은 다이 마모의 근본적인 표시를 얻기 위해 끌어당긴 와이어의 길이로 변환되어야 합니다. 따라서 다이 수명의 실제 측정은 다이 직경의 단위 증가당 당겨진 와이어의 평균 길이입니다. 일반적으로 항복 강도가 높은 강은 내마모성이 더 높습니다. 그러나 최근 연구에 따르면 다이 경도는 다이 마모를 제어하지 않습니다. 즉, 다이 재료의 경도 증가는 다이 수명의 실질적인 증가로 이어지지 않습니다.

도면 결함

인발된 와이어/로드의 결함은 출발 재료(이음새, 슬라이버 및 파이프)의 결함으로 인한 것일 수도 있고 변형 과정에 의해 발생할 수도 있습니다.

인발된 와이어/로드의 일반적인 결함은 중앙 균열입니다. 낮은 감소에서 낮은 다이 각도에 대해 결함 중심 버스트 또는 균열(커핑)이 발생합니다. 더 큰 다이 각도, 더 낮은 패스당 감소, 마찰 등으로 인해 드로잉 제품에서 중심 균열이 발생할 수 있습니다. 드로잉의 또 다른 주요 결함 유형은 재료의 세로 긁힘 또는 접힘인 이음새입니다. 이음매는 후속 성형 작업(예:로드 또는 와이어의 뒤집기, 헤딩, 스레드 롤링 또는 굽힘) 중에 열릴 수 있으며 심각한 품질 관리 문제를 일으킬 수 있습니다. 다양한 기타 표면 결함(예:긁힘 및 다이 자국)도 공정 매개변수의 부적절한 선택, 윤활 불량 또는 불량 다이 상태로 인해 발생할 수 있습니다.

드로잉되는 재료는 드로잉하는 동안 불균일한 변형을 일으키기 때문에 냉간 드로잉 제품에는 일반적으로 잔류 응력이 있습니다. 단 몇 퍼센트와 같은 가벼운 감소의 경우 종방향 표면 잔류 응력은 압축적이며(벌크가 인장되는 동안) 피로 수명이 개선됩니다. 반대로, 더 무거운 감소는 인장 표면 응력을 유발합니다(벌크가 압축되는 동안). 잔류 응력은 시간이 지남에 따라 부품의 응력 부식 균열을 일으키는 데 중요할 수 있습니다. 또한 슬리팅, 기계 가공 또는 연삭과 같이 재료 층이 나중에 제거되면 구성 요소가 뒤틀리게 됩니다.

충분히 직선이 아닌(또는 코일로 제공되는) 막대는 다른 축에 배치된 롤 배열을 통해 통과시켜 곧게 만들 수 있습니다.