改進設想及發(fā)展前景
拉絲模由模套、模芯2部分構成。模套多由高質量的鋼制成(國內多為45鋼),硬度為HRC20-25,模套與模芯之間采用過盈配合,以達到補強的作用,否則在拉拔高強度的線材時,模芯容易破裂。模芯是拉絲模的關鍵部分,根據(jù)用料的不同,可分為天然金剛石、單晶金剛石模、復晶金剛石模、硬質合金模等;對于硬質合金模來說,是由碳化鎢和鈷粉燒結而成的,模芯中鈷的含量一般在3%—12%之間,燒結后模芯體積大約收縮15%—30%,形成質地均勻、硬度高、耐磨性極好的合金,其硬度在HRA86—93之間。因此,模芯的使用壽命主要取決于它本身的用料,并與拉拔線材的類型,潤滑劑的性能,模芯的孔型及使用時;F、工作錐、定徑帶和出口錐5部分組成。
入口錐的作用是將線材導入拉絲模,線材進入拉絲模時,應盡可能保持平直,以防止線材產生不均勻應力。潤滑錐的作用是在拉拔時導入潤滑粉。為了在鋼絲表面形成更厚的潤滑涂層,以增加潤滑壓力。工作錐是模芯構造中至關重要的部分,線材表面潤滑層的形成和全部塑性變形都在此區(qū)進行,拉絲模具的工作效率也確決于工作追得幾何形狀和面積,因此必須確保工作錐角的加工精度和表面光潔度。工作錐應加工成直線型,其表面不得有弧形過渡或圓滑過渡,且工作錐角與定徑帶應保持在模芯外徑和穆濤內經應保持在同一軸線上,模芯外徑和模套內徑應保持同心,這樣,可以防止線材拉拔中出現(xiàn)的橢圓現(xiàn)象。
定徑帶的長度由拉拔材料和模具的材料決定,但主要由拉拔的材料決定。一般來說,對中高碳鋼,定徑帶長度為直徑的25%—35%,對于較軟的材料(銅線),定徑帶的長度一般為直徑的50%—100%。另外模具的材料對定徑帶長度也會產生一定的影響,對于摩擦系數(shù)相對較大的,定徑帶可以稍短一點;對于摩擦系數(shù)較小的,允許定徑帶稍微長一點,如天然金剛石的定徑帶一般為直徑的35%—50%。對短定徑帶的拉絲模來說,正常使用情況下,允許磨損工作錐,但不能磨損定徑帶,因為隨著定徑帶的磨損,定徑帶會逐漸加長,拉拔時產生過熱現(xiàn)象,使?jié)櫥,并可能導致線材表面發(fā)生組織轉變;但在低速拉拔時,長定徑帶的拉絲模材料變形產生熱量可以軟化潤滑粉,并在鋼絲表面形成流體邊界潤滑。所以定徑帶長度的選擇應根據(jù)拉拔材料、模具材料、潤滑粉和拉拔工藝并通過試驗確定。
把出口錐設計成錐形的目的是為了強化模具的出口,防止模芯破碎,出口錐要求進行拋光處理,并要求定徑帶與出口錐的交界處有輕微平滑的過渡,否則線材在拉拔時會刮傷其表面并產生大量的金屬碎屑,污染潤滑粉,并可能導致阻塞下一道模具入口,造成后續(xù)的拉拔潤滑失效。
中心斷裂及“人”字裂紋的現(xiàn)象在發(fā)現(xiàn)后一直被認為是由原材料引起的問題,但直到1930年Fenhi-son才指出,中新斷裂及“人”字裂紋是由拉拔工藝(道次壓縮率、拉拔道次)安排不合理引起的。在線材拉拔過程中,線材內部組織沿著軸向延伸,線材表面的組織流動速度大于內部組織的流動,在材料的心部就會產生“人”字裂紋,嚴重時會產生杯錐斷裂(柱狀)。因此在制定拉拔工藝時應根據(jù)拉拔原料、拉絲模類型來合理安排拉拔工藝。
國內外修模技術綜述
在拉絲過程中,由于拉拔的材質、壓縮率、潤滑和冷卻條件以及操作等因素的影響,使拉絲模。磨損較嚴重時出現(xiàn)孔徑超差。為了降低成本,提高拉絲模的利用率,往往需要把鄰近的尺寸重新打磨繼續(xù)使用。合理調換重磨拉絲模的原則是,當模子磨損一是?妆砻孀兇衷锘蚰?妆砻媛杂姓辰咏饘俚念w粒時就應立即更換予以修復。
一般情況下,拉絲模修復程序分三步進行:
清潔處理→檢查分類→修磨
(1) 清潔處理是將回收的舊拉絲模放入清洗液中,以清楚你安撫的潤滑劑,油污及鐵銹等,為修模做好準備。
(2) 檢查分類。用10-25倍的放大鏡或顯微鏡,對清洗后的拉絲模進行仔細披查分類。確定缺陷類別,對于大直徑模用塞規(guī),小直徑模用塞入實驗鋼絲檢查其尺寸。根據(jù)檢查情況分類進行修磨,并檢出無法修復的拉絲模。
(3) 修磨。對檢查分類后的拉絲模分別按不同程序進行修磨,其修磨方法及適應范圍如下:
a.拋光,模子拋光面存在環(huán)形變粗,工作角出現(xiàn)拉絲環(huán),但定徑帶尺寸仍在公差范圍內,一般采用手動拋光清除拉絲環(huán)。對表面進行拋光修復即可供拉絲模繼續(xù)使用。
b.重磨及拋光,對于工作錐嚴重磨損,定徑帶有明顯拉痕,定徑帶尺寸超出公差范圍及嚴重不圓的拉絲模必須改制擴大到鄰近的尺寸時,應進行擴孔后重磨,拋光加工。重磨工序和加工新模時相同。值得重視的是擴孔過程中中間尺寸的控制問題。因為拉絲模在擴孔機上加工完工作錐和出口錐后,會出現(xiàn)定徑帶完全消失的現(xiàn)象.