JPH10166030A

JPH10166030A - 伸線方法

Info

Publication number: JPH10166030A
Application number: JP35224996A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nagasawa; 正長沢; Katsuyuki Takaku; 勝之高久
Original assignee: Bridgestone Metalpha Corp
Current assignee: Bridgestone Metalpha Corp
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は鋼線材やワイヤ−ロ−プ等の伸線加工
方法に関するもので、曲げ等の加工処理に対して断線が
起こりにくい線材を製造する伸線方法に係る。【解決手段】複数のダイスで連続して伸線する方法にお
いて、全ダイスの３／４以上の数のダイスにおける減面
率が２５％以下である伸線方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼線材やワイヤ−ロ
−プ等の伸線加工方法に関するものであり、更に詳しく
は、曲げ等の加工処理に対して断線が起こりにくい線材
を製造する伸線方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】全ての鋼線材やワイヤ−ロ−プの製造に
あって伸線加工処理が行われる。この伸線加工は図１に
おける（ａ）に示すように、原材料である線材を巻出し
（１）から繰り出し、キャプスタン（２）を介して複数
のダイス（３）に順次通過し、伸線して所定の線径に縮
径し、巻き取って（４）行われる。この伸線された線材
は次の処理工程に供され、その処理は線材の真直性を矯
正するため、図１における（ｂ）に示すように千鳥状に
配置したロ−ラ−（５）を通過させたり、或いは撚合わ
せのための型付加工処理等が行われる。

【０００３】しかるに、上述の加工処理時に断線が生じ
ると、生産性が著しく阻害されることは明らかであり、
断線の発生を低減させることはこの業界において大きな
課題となっている。伸線された線材がその後の加工処理
で断線する原因の一つに、原材料の線材に傷があること
が挙げられる。即ち、この場合、伸線後の線材にも傷が
残りそれを起点として断線してしまうことがある。

【０００４】この原材料の傷が原因で起こる断線を低減
する方法として、原材料の線材自身の傷を低減させるこ
とである。しかるに原材料線材の傷の低減する方法とし
ては、シェ−ビング処理等の傷を除去する方法や、原材
料線材の製造において傷を生じさせないようにすること
で行われる。しかしながら、これらの方法では新たに処
理装置を必要としたり、又は多くの管理と制御等を必要
とするために線材が高価なものになってしまうという問
題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、線材の伸線加工された線材がその後の曲げ
加工処理において発生する原材料の傷が原因で起こる断
線を低減させる伸線方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の課題を解
決するためになされたものであって、その第１発明は複
数のダイスで連続して伸線する方法において、全ダイス
の３／４以上の数のダイスにおける減面率が２５％以下
であることを特徴とする伸線方法にかかるものであり、
好ましくは全ダイスの減面率が２５％以下である伸線方
法である。そして、更に具体的には、最初のダイスから
総減面率が９０％までのダイスの減面率が２５％以下
で、これを越えるとダイスの減面率が２０％以下好まし
くは１５％以下である第１発明の伸線方法である。

【０００７】一方、第２発明は複数のダイスで連続して
伸線する方法において、複数のダイスの位置を原材料か
らの総減面率で７０％未満、７０〜８４％、８４〜９５
％、９５％を越える部分とに分けた場合、その４領域中
のいずれか一つ以上の領域のダイス全てのアプロ−チ角
が１３〜１７度であることを特徴とする伸線方法にかか
るものであり、好ましくは、総減面率で７０％を越える
部分でダイスのアプロ−チ角が１３〜１７度、或いは全
ダイスのアプロ−チ角が１３〜１７度である伸線方法で
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明における伸線方法は、伸
線された線材がその後に加えられる曲げ加工に対しても
破断の原因になるようなことのないように線材の傷を加
工変形させる方法であり、詳しくは、元の線材にある傷
がその大きさを増大させないように伸線させる伸線方法
である。即ち、一般に線材の伸線において原材料の線材
にある傷は伸線後にも消失することなく伸線後の線材に
も残存し、線材に残存する傷はダイスで伸線されること
で、加工され変形を受けることとなるが、元の線材にあ
る傷が伸線加工による進展発達を抑制するには、伸線加
工で内部より表層部を強加工する伸線方法が有効である
ことを見い出し本発明に到達したものである。

【０００９】更に具体的に言えば、内部より表層部を強
加工する伸線方法として、その一つはダイスの減面率を
低減する方法であり、他の一つはダイス角度のアプロ−
チ角度を広角にすることであり、炭素鋼の線材において
は、前者の方法では減面率を２５％以下にすることで、
又、後者の方法ではダイスアプロ−チ角を約１３〜１７
°にすることで、効果的に表層を強加工することができ
ることが判明し、これらの知見に基づいて本発明の第１
及び第２に到達したものである。

【００１０】さて、前者のダイス減面率に関して言え
ば、一般に伸線加工においてダイス減面率を大きくする
ことで生産性を高めることができる。即ち、複数のダイ
スで所定の線径に伸線するとき減面率を大きくすること
でダイス個数を少なくすることができ、伸線装置を小さ
なものにすることができる。しかしながら、この減面率
を大きくした場合、伸線加工に必要とする力即ち引抜力
が伸線後の線材の引張張力以上になるために伸線時に断
線を起こすことがある。このために減面率を大きくする
には限界があるが、その限界以下で例えば炭素鋼の伸線
において減面率を３５％位程度まで減面率を大きくする
ことが行われている。

【００１１】一方、線材の傷が伸線によって変化してそ
の後の加工処理によって断線の原因になるという観点か
らは、ダイス減面率を小さくすることが有効な手段であ
る。特に伸線時に断線が生じた場合には生産性に大きな
影響を与えることから伸線時の減面率を規則性ともって
制御する必要があることを見出したものである。

【００１２】このような観点から、本発明の第１にあっ
ては、元の線材にある傷が伸線によって進展発達を抑制
する点から、複数のダイスで連続して伸線する方法にお
いて、全ダイスの３／４以上の数のダイスにおける減面
率が２５％以下であることを特徴とする伸線方法にかか
るものであり、好ましくは全ダイスの減面率が２５％以
下である伸線方法である。そして、更に具体的には、最
初のダイスから総減面率が９０％までのダイスの減面率
が２５％以下で、これを越えるとダイスの減面率が２０
％以下好ましくは１５％以下とすれば、元の線材にある
傷が伸線によって効果的に進展発達を抑制することがで
きることを見出したものである。

【００１３】又、伸線によって表層部を強加工する他の
伸線方法としてアプロ−チ角を大きくする方法について
は、従来より炭素鋼の伸線にはアプロ−チ角は９〜１２
度のものが用いられてきたが、このアプロ−チ角を１３
〜１７度のものを用いることで有効に表層を加工するこ
とができることを見出し本発明の第２に到ったものであ
る。この場合、広角のものほど強表層を加工することが
できるが、１８度以上にすると断線を起こしてしまうた
めに実用的でない。尚、ダイシリ−ズの少なくとも半分
のダイスを広角にすることで効果的に表層部を強加工す
ることができることも判明した。

【００１４】

【実施例】以下実施例に基づいて更に具体的に説明す
る。（第１発明の第１実験例）線材成分として炭素含有量
０．８重量％の高炭素鋼線材を用い、線径が５．５ｍｍ
の線材を線径１．３９ｍｍに伸線し、線材の傷を渦流探
傷試験機を用いて測定した。ここで渦流探傷試験機によ
る傷の測定は渦流探傷試験機で検出される電圧ピ−ク値
を測定しその大小を比較して行った。その値が大きいほ
ど傷が大きいことを示す。伸線はダイシリ−ズに水準を
とり行った。各実験水準のダイシリ−ズ及び減面率を表
１の水準１〜８に示した。

【００１５】

【表１】

【００１６】上記表１のダイシリ−ズにおいて、ダイシ
リ−ズの構成を整理するため、ダイシリ−ズを構成する
ダイスを、全てのダイス又は総減面率が９０％を越える
ダイシリ−ズを対象に所定の減面率の範囲にあるダイス
の数を数えて整理し表２に示した。表２にあって、全ダ
イスにおける減面率２０％以上及び２５％以上のパスの
数をＡ欄に、その割合をＢ欄に示した。又、総減面率９
０％以上でのダイスの減面率を１５％以上、２０％以
上、２５％以上に分けてＣ欄に、その割合をＤ欄に示し
た。

【００１７】さて、水準１〜８について、渦流探傷試験
機を用いて伸線前の元の線材及び伸線後の線材について
夫々測定し伸線前の傷と伸線後の傷を対応させて行っ
た。即ち一つのダイシリ−ズで複数の傷について測定し
て、伸線前傷が伸線後に大きくなった割合が大きい（７
０％以上）ダイシリ−ズを×、その割合が低いもの（２
０％以下）を○、◎、その割合が×と○の間の△として
評価した。評価結果を表２のＥ欄に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２にあって、水準１〜２と水準３〜８と
は、全数のダイスを対象にした場合個々のダイスで減面
率が２５％を越えるダイスの数が３／４以上か以下で区
別される。同様に水準３〜８は個々のダイスにおいて減
面率が２５％を越えるものがあるかないかで区別され
る。更に水準５〜８は、全部のダイスが減面率が２５％
以下で総減面率が９０％を越える領域のダイスが減面率
が２０％以下であることで区別される。この実施例で最
もよい水準７のシリ−ズは更に総減面率が９０％を越え
る領域のダイスが減面率が１５％以下である。

【００２０】（第１発明の第２実験例）更に、線材成分
が炭素含有量０．４重量％の高炭素鋼線材を用い、線径
が５．５ｍｍの線材を線径１．１９〜０．０８ｍｍに伸
線して、伸線した線材は千鳥足状に配置した矯正ロ−ラ
−を通過させ、矯正時に発生する断線を観測してダイシ
リ−ズの検討を行った。伸線はダイスシリ−ズに水準を
とり行った。各実験水準のダイシリ−ズを表３の水準９
〜１３に示した。

【００２１】

【表３】

【００２２】又、前記表２と同様に表３に基づいて表４
のＡ〜Ｄ欄を算出した。

【００２３】

【表４】

【００２４】第２実験例の矯正時に発生する断線を観測
し、断線が多発するものを×、起こらないものを○、◎
から中間を△として表４のＥ欄に示した。この結果から
分かるように、第１実験例の水準１〜８と同様に初期の
傷の成長が抑制されるダイシリ−ズにおいて、第２実験
例においても断線が低減することが分かる。

【００２５】ここで第１発明について考察するに、ダイ
スの減面率を小さく規定することで線材表面の傷の増大
を抑制することができるのは次のように考えられる。即
ち、線材の伸線においてダイスによる線材の加工はその
内部と表層部は常に均一に加工されることはなく、伸線
条件によって表層部が主として加工される場合があり、
減面率を小さくした場合、線材の表層部が主として伸線
加工される。実験結果から、主として表層部を伸線加工
することで伸線によって傷がクラックとして進展するこ
とを抑制することができると考えられる。

【００２６】伸線ダイシリ−ズにおいて減面率を小さく
した場合に、線材の表層部が強加工されることをＸ線回
折による測定で調べた。炭素鋼を伸線加工すると、線材
の集合組織が配向するためにＸ線回折における（１１１
／１００面）の値が大きくなり、線材の表層部分の結晶
配向を調べることで表層の加工度を比較することができ
る。図２はダイシリ−ズの水準を示したもので、図中●
で示したものは水準１１に該当し、■で示したものは水
準１２に該当する。減面率２５％若しくは２０％を越え
るダイスが占める割合が水準１２より大きい。図３は、
図２の水準のダイシリ−ズで伸線した線径が０．８ｍｍ
の線材をＸ線回折により比較したものである。炭素鋼線
を低減面率で伸線した線材が高減面率で伸線した線材の
表層部より強加工されていることが分かる。

【００２７】（第２発明の第１実施例）上述のようにこ
の発明において線材の傷を伸線によって増大させないよ
うに伸線することは、線材の表層部を主として強加工す
る伸線することであるが、ダイス減面率を低減する方法
以外にも、同一減面率のダイスを用いても、アプロ−チ
角を所定の範囲にすることで同様の効果を得ることがで
きる。

【００２８】第２発明の第１実施例において、ダイス角
度の伸線後の線材の曲げ加工で起きる断線に与える影響
を調べた。即ち、表５は水準１１のダイシリ−ズを４分
割したものである。ダイシリ−ズを同一にしてダイスの
角度のみに水準（表６）を取り、ダイスの角度の効果を
評価した。分割した４領域に分けてダイスの角度の効果
を評価することでダイスの角度の効果を、ダイシリ−ズ
のダイスの数を勘案そて評価するものである。即ち、適
用するダイス角度をダイシリ−ズ全部のダイスに適用し
た場合とその一部に適用した場合での比較をすることに
なる。ダイス角度の水準と共にその評価結果を表６に示
す。

【００２９】具体的に言えば、第２発明の第１実施例に
あって、線径が５．５ｍｍの線材を伸線し、ダイシリ−
ズを原材料からの総減面率が７０％（線径３．０１ｍ
ｍ）、８４％（線径２．２０ｍｍ）、９５％（線径１．
２３ｍｍ）を区切りとし、水準１〜１５にて示すアプロ
−チ角を特定して実験を行った。実験結果を断線指数、
ＣＢ発生（伸線時の断線）として評価した。

【００３０】

【表５】

【００３１】

【表６】

【００３２】水準２〜４は請求項７を満たすものであ
り、水準６、８〜１２は請求項５を、水準７は請求項６
を満たすもので、何れも本発明の特徴を示している。一
方、水準５は従来例、水準１、１３、１４、１５は比較
例であり、本発明の特定するアプロ−チ角から外れる例
であり、何れも評価結果が好ましくない。

【００３３】以上の結果から、複数のダイスの位置を原
材料からの総減面率で〜７０％、７０〜８４％、８４〜
９５％、９５％を越える部分とに分けた場合、その４領
域中の何れか一つ以上の領域のダイス全てのアプロ−チ
角が１３〜１７度にすることで断線率を半減させること
ができ、又、アプロ−チ角が１３〜１７度にする領域を
増やすことで更に断線率を低減させることができるよう
になった。

【００３４】

【発明の効果】本発明の伸線方法によれば、伸線加工さ
れた線材がその後の曲げ加工処理において発生する原材
料の傷が原因で起こる断線を低減させ、断線による生産
性の低減を改良することとなったものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は伸線加工処理及び線材の真直性の矯正処
理の概念図である。

【図２】図２はダイスパス数と減面率との関係を示すグ
ラフである。

【図３】図３は各水準と（１１１／１００面）強度を示
すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のダイスで連続して伸線する方法に
おいて、全ダイスの３／４以上の数のダイスにおける減
面率が２５％以下であることを特徴とする伸線方法。
【請求項２】全ダイスの減面率が２５％以下である請
求項第１項記載の伸線方法。
【請求項３】最初のダイスから総減面率が９０％まで
のダイスの減面率が２５％以下で、これを越えるとダイ
スの減面率が２０％以下である請求項第１項記載の伸線
方法。
【請求項４】総減面率が９０％を越えた際のダイスの
減面率が１５％以下である請求項第３項記載の伸線方
法。
【請求項５】複数のダイスで連続して伸線する方法に
おいて、複数のダイスの位置を原材料からの総減面率で
７０％未満（ダイスｂ₁ ）、７０〜８４％（ダイスｂ
₂ ）、８４〜９５％（ダイスｂ₃ ）、９５％を越える部
分（ダイスｂ₄ ）とに分けた場合、その４領域中のいず
れか一つ以上の領域のダイス全てのアプロ−チ角が１３
〜１７度であることを特徴とする伸線方法。
【請求項６】総減面率で７０％を越える部分でダイス
（ｂ₂ 、ｂ₃ 、ｂ₄ ）のアプロ−チ角が１３〜１７度で
ある請求項第５項記載の伸線方法。
【請求項７】全ダイス（ｂ₁ 、ｂ₂ 、ｂ₃ 、ｂ₄ ）の
アプロ−チ角が１３〜１７度である請求項第５項記載の
伸線方法。