Heftklammer-Wassertank-Drahtziehmaschine

Heftklammer-Wassertank-Drahtziehmaschine → Drahtabflachung → Drahtkleben → Heftklammerformung → fertige Heftklammerverpackung

Automatische Nageldrahtziehmaschine

Das Funktionsprinzip der Drahtziehmaschine mit Stapelwassertank folgt einem Zyklus: „Abwickeln → Ziehen (Zug + Matrizenkompression) → Kühlen/Schmieren → (Glühen, falls erforderlich) → Winden“. Durch die Aufteilung der Durchmesserreduzierung in mehrere sanfte Durchgänge werden Drahtschäden vermieden. Durch die Verwendung des Wassertanks zur Kühlung-gewährleistet es eine stabile Qualität und eine lange Lebensdauer der Matrize. und durch die Integration der automatischen Steuerung wird eine hohe -Effizienz und eine konsistente Produktion erreicht. Dieses Prinzip macht es ideal für die Herstellung von hochpräzisen Drähten (z. B. elektrische Kupferdrähte, Baustahldrähte, Drähte für die Nagelherstellung) in allen Branchen.

1. Vorbereitung und Abwickeln des Rohmaterials
Der Prozess beginnt mit der Vorbereitung und Zuführung des rohen Metalldrahts, um eine stabile Anfangseingabe sicherzustellen, um spätere Zeichnungsabweichungen zu vermeiden:​
Rohmaterialspezifikation: Das Rohmaterial ist typischerweise ein gewickelter Metalldraht/-stab (z. B. kohlenstoffarmer Stahlstab mit 5–12 mm Durchmesser, Kupferstab mit 8 mm Durchmesser), der den Industriestandards entspricht (z. B. GB/T 3428 für Kupferdrähte). Die Spule ist auf einem Abwickelständer (einem rotierenden Rahmen mit Spannungsregelung) montiert.​
Spannungsgesteuertes Abwickeln: Der Abwickelständer ist mit einer Bremse oder einer magnetischen Spannvorrichtung ausgestattet, um die Abwickelgeschwindigkeit anzupassen. Dadurch wird verhindert, dass sich der Draht lockert (was zu Verwicklungen führt) oder zu stark gespannt wird (was zu einer Vorverformung führt). Bei Drähten mit geringer Biegung (z. B. gelagerte Stahlspulen) wird nach dem Abwickeln eine optionale Richteinheit (bestehend aus 5–7 versetzten Rollen) installiert, um die Linearität des Drahtes zu korrigieren-und sicherzustellen, dass er in einem geraden Zustand in das Ziehsystem gelangt.​
Drahtführung: Eine Führungsrolle (aus verschleißfestem Nylon oder Edelstahl) leitet den abgewickelten Draht in den Wassertank und richtet ihn auf die erste Ziehmatrize aus, um ein außermittiges Eintreten zu verhindern.​

2. Multi-Ziehen: Prozess zur Reduzierung des Kerndurchmessers
Dies ist die Kernphase, in der der Drahtdurchmesser schrittweise auf die Zielgröße reduziert wird, die durch die Zusammenarbeit von Ziehsteinen und Antriebsrädern erreicht wird:​
Schlüsselkomponenten:​
Ziehmatrizen: Bei jedem Durchgang wird eine Präzisionsmatrize (normalerweise aus Wolframkarbid zur Verschleißfestigkeit oder aus Diamant für ultrafeine Drähte) mit einem konischen Innenloch verwendet. Das Düsenloch hat zwei kritische Abschnitte: eine Konvergenzzone (wo der Draht komprimiert wird) und eine Kalibrierzone (wo der Draht den genauen Durchmesser des Durchgangs erreicht). Der Durchmesser des Matrizenlochs verringert sich sukzessive über die Durchgänge hinweg (z. B. 8 mm → 6,5 mm → 5 mm → ... → 1 mm für den endgültigen Draht).​
Antriebsräder: Im Wassertank sind mehrere Antriebsräder (4–12, abhängig von der Anzahl der Durchgänge) installiert, die von einem Motor mit variabler-Frequenz angetrieben werden. Die Räder haben eine gerillte Oberfläche (abgestimmt auf den Drahtdurchmesser), um die Reibung zu erhöhen und sicherzustellen, dass sie den Draht durch die Matrize ziehen können.​
Multi--Zeichnungsmechanismus:​
Das erste Antriebsrad dreht sich mit einer festgelegten Geschwindigkeit und erzeugt Reibung, die den Rohdraht in die Konvergenzzone der ersten Matrize zieht. Beim Durchgang des Drahtes durch das Matrizenloch wird sein Querschnitt -verdichtet-sein Durchmesser wird reduziert, um ihn an die Kalibrierzone der Matrize anzupassen, während seine Länge proportional zunimmt (nach dem Prinzip der Volumenerhaltung).​
Nach dem ersten Durchgang wird der Draht zum zweiten Antriebsrad (das sich etwas schneller dreht als das erste, um die nötige Spannung für den nächsten Durchgang zu erzeugen) und dann durch die zweite Matrize (mit kleinerem Lochdurchmesser) geführt. Dieser Vorgang wiederholt sich in allen Durchgängen, wobei jede Matrize den Drahtdurchmesser um 5–15 % reduziert (eine moderate Reduzierung, um Drahtbrüche zu vermeiden; größere Reduzierungen würden zu übermäßiger plastischer Verformung führen).​
Spannungskoordination: Die Geschwindigkeit jedes Antriebsrads wird durch ein SPS-System gesteuert, um eine stabile Spannung zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen aufrechtzuerhalten. Wenn die Spannung zu niedrig ist, sammelt sich der Draht zwischen den Rädern; Wenn er zu hoch ist, kann der Draht brechen oder einen ungleichmäßigen Durchmesser aufweisen.​

3. Kühlung-Schmierung: Qualität und Langlebigkeit der Matrizen sicherstellen
Die Hauptfunktion des Wassertanks besteht darin, für Kühlung und Schmierung in Echtzeit zu sorgen und so den Herausforderungen der Wärmeerzeugung und Reibung beim Ziehen zu begegnen:​
Kühl-Schmiermedium: Der Tank ist mit einer speziellen Ziehflüssigkeit gefüllt (eine Mischung aus Wasser, Mineralöl, Rostschutzzusätzen und Hochdruckmitteln). Bei Eisenmetallen (z. B. Stahl) weist die Flüssigkeit eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf (um Wärme abzuleiten); Für Nichteisenmetalle (z. B. Kupfer) enthält es Antioxidationszusätze, um ein Anlaufen der Oberfläche zu verhindern.​
Doppelte Funktionen des Mediums:​
Kühlung: Die Reibung zwischen Draht und Matrize erzeugt erhebliche Wärme (bis zu 150–200 Grad beim Hochgeschwindigkeitsziehen). Die zirkulierende Flüssigkeit (angetrieben von einer Kreiselpumpe) umgibt die Matrize und den Draht, nimmt Wärme auf und überträgt sie an einen Wärmetauscher (im Tank integriert), um die Flüssigkeitstemperatur bei 25–40 Grad zu halten. Dies verhindert ein Erweichen des Drahtes (was zu Maßabweichungen führt) und eine Überhitzung der Matrize (die den Verschleiß beschleunigt).​
Schmierung: Die Flüssigkeit bildet einen dünnen Ölfilm (5–10 μm dick) zwischen dem Draht und der Innenfläche der Matrize und reduziert so den direkten Kontakt von Metall-zu-Metall. Dadurch werden reibungsbedingte Kratzer auf der Drahtoberfläche minimiert und die Lebensdauer der Matrize verlängert (z. B. halten Matrizen aus Wolframcarbid bei richtiger Schmierung zwei- bis dreimal länger).​
Schmutzfiltration: Ein Filtersieb (100–200 Mesh) oder ein Magnetabscheider im Flüssigkeitszirkulationssystem entfernt Metallspäne (die durch die Drahtkomprimierung erzeugt werden), um ein Verstopfen des Matrizenlochs zu verhindern-und so Defekte an der Drahtoberfläche oder Schäden an der Matrize zu vermeiden.​

4. Zwischenglühen (optional: Für Drähte mit hoher -Härte).
Für Drähte, die nach mehreren Ziehdurchgängen eine erhebliche Kaltverfestigung erfahren (z. B. rostfreier Stahl, Kohlenstoffstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt), ist eine optionale Zwischenglüheinheit in den Wassertank integriert, um die Duktilität wiederherzustellen:​
Glühprinzip: Das Gerät verwendet eine elektrische Widerstandsheizung oder Induktionsheizung, um den Draht in einer Schutzatmosphäre (z. B. Stickstoff) auf 500–700 Grad (unter den Schmelzpunkt des Metalls) zu erhitzen, um Oxidation zu verhindern. Dadurch werden innere Spannungen im Draht abgebaut und die gehärtete Martensitstruktur in eine weichere Ferrit--Perlitstruktur- umgewandelt, was nachfolgende Ziehdurchgänge ohne Bruch ermöglicht.​
Prozessintegration: Die Glüheinheit wird zwischen zwei Ziehdurchgängen installiert (z. B. nach dem 3. Durchgang beim 8-stufigen Ziehen). Nach dem Glühen wird der Draht durch die Tankflüssigkeit wieder auf Raumtemperatur abgekühlt, bevor er in die nächste Matrize gelangt, wodurch gleichbleibende Ziehbedingungen gewährleistet werden.​

5. Fertige Drahtwicklung und Qualitätsprüfung
Im letzten Schritt wird der gezogene Draht auf Standardspulen gewickelt und Echtzeit-Qualitätsprüfungen durchgeführt:​
Spannungsgesteuertes Wickeln: Der fertige Draht (z. B. Stahldraht mit 0,5–2 mm Durchmesser für Nägel, Kupferdraht mit 0,1 mm Durchmesser für Elektronik) wird zu einer Aufwickeleinheit (einer motorgetriebenen Wickelspule) geführt. Die Aufwickelgeschwindigkeit wird über eine SPS mit der Geschwindigkeit des letzten Antriebsrads synchronisiert, wodurch eine konstante Spannung aufrechterhalten wird, um sicherzustellen, dass die Spule fest und gleichmäßig gewickelt ist (lose Lagen oder Drahtverformung werden vermieden).​
Spulenbildung: Die Aufwickelspule ist in verschiedenen Größen (z. B. 300 mm, 500 mm Durchmesser) erhältlich, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden (z. B. 50-kg-Spulen für den industriellen Einsatz, 10-kg-Spulen für kleine Werkstätten). Wenn die Spule das voreingestellte Gewicht (von einer Wägezelle erfasst) oder die voreingestellte Länge (von einem Zähler gemessen) erreicht, stoppt die Maschine automatisch und die Spule wird ausgetauscht.​
Echtzeit-Qualitätsüberwachung: Wichtige Parameter werden während des Wickelns überwacht:​
Durchmesserprüfung: Ein Laser-Durchmessermesser (vor der Aufwickeleinheit installiert) misst kontinuierlich den Durchmesser des Drahtes mit einer Toleranz von ±0,005 mm. Wenn Abweichungen den Schwellenwert überschreiten, warnt das System den Bediener oder passt die Ziehgeschwindigkeit/Spannung automatisch an.​
Oberflächeninspektion: Eine visuelle Inspektionskamera (oder eine manuelle Überprüfung) stellt sicher, dass der Draht keine Kratzer, Oxidationsflecken oder Grate-Mängel aufweist, die ihn für die spätere Verwendung (z. B. Nagelherstellung, Kabelverseilung) ungeeignet machen würden.
 

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