金刚石拉丝模具
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金刚石工具的分类及属性Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石(一般指人造金刚石)或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸,并用于加工的工具产品。
金刚石工具如果按照用途分,可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。
在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中,这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了,其余的归入本分类中。
以下是详细的分类及属性。
如图1所示,金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。
针对产品数量众多的产品,比如金刚石锯片和,金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性,对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性,具体如下:一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片(Circular Saw Blades ),但金刚石带锯(Band Saw Blades )和金刚石排锯(Gang Saw Blades )也应归属于金刚石锯片。
金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工。
金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头。
基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分。
金刚石锯片可以按照工艺分,也可按照外观或者应用分类。
在本文,这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。
Style 外观:Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other;Weld Type 工艺:Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other;Diameter 直径:收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择;Sawing Condition 应用环境:Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用;Concentration 浓度:200%、150%、125%、100%、75%、50%、25%Materials Sawed 应用材料:Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other应用材料属性可以让供应商选择多个,但我们不建议每次都全选,可以根据实际情况选择,如果适用于多种材料,建议直接选择Universal 通用。
海南金刚石拉丝模用途海南金刚石拉丝模是一种用于金刚石拉丝加工的工具,其用途非常广泛。
以下是关于海南金刚石拉丝模的详细介绍:1. 金刚石拉丝模的基本原理金刚石拉丝模是通过金刚石的硬度和耐磨性来实现对材料的拉伸和形变加工。
金刚石是现代工艺中最硬的材料之一,具有极高的硬度和耐磨性,可以实现对各种材料的拉丝、切割、修整等加工操作。
2. 金刚石拉丝模的主要用途金刚石拉丝模主要用于以下几个方面的应用:(1)金属加工:金刚石拉丝模可以用于各种金属的拉丝加工,包括铜、铝、钢等。
金刚石拉丝模的硬度和耐磨性可以实现高效的金属加工,为金属制品的生产提供了重要的工具。
(2)塑料加工:金刚石拉丝模可以用于塑料制品的拉丝加工,例如塑料丝、塑料绳等。
金刚石拉丝模的高硬度和耐磨性可以确保塑料制品的质量和稳定性,提高产品的强度和耐用性。
(3)光学器件加工:金刚石拉丝模可以用于光学器件的加工,如光纤、光学棱镜等。
金刚石拉丝模的高硬度和光洁度可以保证光学器件的精度和品质,提高光学设备的性能和稳定性。
(4)电子器件加工:金刚石拉丝模可以用于电子器件的加工,如导线、连接器等。
金刚石拉丝模的高硬度和导电性可以实现电子器件的高精度加工,提高电子产品的性能和可靠性。
(5)医疗器械加工:金刚石拉丝模可以用于医疗器械的加工,如针管、针尖等。
金刚石拉丝模的高硬度和耐腐蚀性可以确保医疗器械的卫生和安全性,提高医疗产品的质量和可靠性。
3. 金刚石拉丝模的性能要求金刚石拉丝模在使用过程中需要具备一定的性能要求,以确保其正常运行和长期使用。
(1)硬度:金刚石拉丝模需要具备较高的硬度,可以承受复杂的加工环境和高强度的材料拉伸。
金刚石的硬度非常高,可以达到菱金刚石的10级以上,因此非常适合用于金刚石拉丝模的制造。
(2)耐磨性:金刚石拉丝模需要具备较高的耐磨性,可以长时间地进行加工操作而不会磨损。
金刚石的耐磨性非常好,可以在高速高温的加工环境中保持良好的工作状态。
聚晶金刚石拉丝模具技术条件在现代工业生产中,拉丝工艺是一项至关重要的技术,而聚晶金刚石拉丝模具则是实现高质量拉丝的关键工具。
聚晶金刚石拉丝模具具有优异的耐磨性、高精度和长寿命等特点,广泛应用于电线电缆、金属丝材等领域。
为了确保聚晶金刚石拉丝模具的性能和质量,需要明确一系列的技术条件。
一、聚晶金刚石材料的要求聚晶金刚石拉丝模具所使用的聚晶金刚石材料应具备高纯度、高硬度和良好的结晶性能。
其硬度应达到特定的标准,以保证在拉丝过程中能够承受高强度的摩擦和磨损。
同时,材料的晶体结构应均匀致密,避免出现孔隙、裂纹等缺陷,这些缺陷会严重影响模具的使用寿命和拉丝质量。
聚晶金刚石的颗粒尺寸和分布也对模具性能有着重要影响。
较小的颗粒尺寸可以提供更高的表面光洁度,但可能会降低模具的耐磨性;较大的颗粒尺寸则能提高耐磨性,但表面光洁度可能会有所下降。
因此,需要根据具体的拉丝要求,选择合适的颗粒尺寸和分布。
二、模具的几何形状和尺寸精度聚晶金刚石拉丝模具的几何形状包括入口锥角、定径区长度和出口锥角等。
入口锥角的大小决定了金属丝进入模具时的阻力,过大或过小的锥角都会导致拉丝过程中的不稳定和断丝现象。
定径区长度直接影响拉丝的精度和表面质量,一般来说,较长的定径区能够提供更好的尺寸控制和表面光洁度。
出口锥角则有助于减少金属丝在离开模具时的摩擦力,防止划伤和变形。
模具的尺寸精度是保证拉丝质量的关键因素之一。
模具的内径尺寸应严格控制在规定的公差范围内,通常要求达到微米级的精度。
任何尺寸偏差都可能导致拉丝后的金属丝直径不均匀、表面粗糙等问题。
三、表面光洁度和粗糙度聚晶金刚石拉丝模具的表面光洁度直接影响拉丝后的金属丝表面质量。
模具表面应经过精细的研磨和抛光处理,使其表面粗糙度达到极低的水平。
一般来说,表面粗糙度 Ra 值应小于 005 微米,以确保金属丝在拉丝过程中能够获得光滑的表面,减少摩擦和磨损。
为了达到良好的表面光洁度,需要采用先进的加工工艺和设备,如激光加工、电火花加工等,并结合精细的研磨和抛光技术。
拉丝模具简介在金属压力加工中,在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的工具称为拉丝模。
拉丝模是各种金属线材生产厂家(如电线电缆厂、钢丝厂、焊条焊丝厂等)拉制线材的一种非常重要的易消耗性模具。
拉丝模的适用范围十分广泛,主要用于拉拔棒材、线材、丝材、管材等直线型难加工物体,适用于钢铁、铜、钨、钼等金属和合金材料的拉拔加工。
由于拉丝模的成本约占拉丝费用的1/2以上,因此,如何降低拉丝模成本、提高其使用寿命是金属线材生产单位迫切需要解决的问题。
国外金属制品工业为提高生产竞争能力,越来越重视拉丝模的质量和制造工艺的改进,从提高拉丝模寿命入手,对拉丝模的材质、结构、制造工艺、制造设备以及检测仪器等进行了系统的研究,开发出复合拉丝模、拉丝模新材料、表面涂层新技术、拉丝模新的孔型设计方法等,推动了世界拉丝生产的发展。
我国是线材生产大国,产量居世界前列。
我国拉丝模制造工业从八十年代起发展较快,随着拉丝模制造水平的不断提高和生产工艺的不断改善,我国的拉丝模制造技术有了进一步的发展,尤其是在拉丝模的材质、结构等方面有了长足进步。
但总的来说与国外还有不小的差距。
尽管国外生产的拉丝模种类与国内的差不多,但所用材料和工艺过程更加先进,拉丝模的加工精度、耐用性、耐磨性等指标均优于我国的产品。
因此,加强制模管理,提高拉丝模质量水平,推动制模工艺技术的进步,是制模工业当前面临的重要课题。
经历了几十年的发展,已出现了很多新型拉丝模材质。
按照材料种类,可将拉丝模分为合金钢模、硬质合金模、天然金刚石模、聚晶金刚石模、CVD金刚石模和陶瓷模等多种。
近年来新型材料的开发极大的丰富了拉丝模的应用范围并提高了拉丝模的使用寿命。
我们知道一个完整的拉丝模具主要是由模芯和模套组成的,拉丝模在金属压力加工中,借助外力的作用使金属强行通过拉丝模的模芯,金属横截面积在压缩去被压缩,最终获得所要求的横截面积形状和尺寸拉丝产品,如钢丝,铜丝等。
拉丝模具的几种常见材质概述经历了几十年的发展,已出现了很多新型拉丝模材质。
按照材料种类,可将拉丝模分为合金钢模、硬质合金模、天然金刚石模、聚晶金刚石模、CVD金刚石模和陶瓷模等多种。
近年来新型材料的开发极大的丰富了拉丝模具的应用范围并提高了拉丝模的使用寿命。
(1)合金钢模是早期的拉丝模制造材料。
用来制造合金钢模的材料主要是碳素工具钢和合金工具钢。
但是由于合金钢模的硬度和耐磨性差、寿命短,不能适应现代生产的需要,所以合金钢模很快被淘汰,在目前的生产加工中已几乎看不到合金钢模。
(2)硬质合金模由硬质合金制成。
硬质合金属于钨钴类合金,其主要成分是碳化钨和钴。
碳化钨是合金的“骨架”,主要起坚硬耐磨作用;钴是粘结金属,是合金韧性的来源。
因此,硬质合金模与合金钢模相比具有以下特性:耐磨性高、抛光性好、粘附性小、摩擦系数小、能量消耗低、抗蚀性能高,这些特性使得硬质合金拉丝模具有广泛的加工适应性,成为当今应用最多的拉丝模模具。
(3)天然金刚石是碳的同素异性体,用它制作的模具具有硬度高、耐磨性好等特点。
但天然金刚石的脆性较大,较难加工,一般用于制造直径1.2mm以下的拉丝模。
此外,天然金刚石价格昂贵,货源紧缺,因此天然金刚石模并不是人们最终所寻求的即经济又实用的拉丝工具。
(4)聚晶金刚石是用经过认真挑选的质量优良的人造金刚石单晶体加上少量硅、钛等结合剂,在高温高压的条件下聚合而成。
聚晶金刚石的硬度很高,并有很好的耐磨性,与其它材料相比它具有自己独特的优点:由于天然金刚石的各向异性,在拉丝过程中,当整个孔的周围都处在工作状态下时,天然金刚石在孔的某一位置将发生择优磨损;而聚晶金刚石属于多晶体、具有各向同性的特点,从而避免了模孔磨损不均匀和模孔不圆的现象发生。
与硬质合金相比,聚晶金刚石的抗拉强度仅为常用硬质合金的70%,但比硬质合金硬250%,这样,使得聚晶金刚石模比硬质合金模有更多的优点。
用聚晶金刚石制成的拉丝模耐磨性能好,内孔磨损均匀,抗冲击能力强,拉丝效率高,而且价格比天然金刚石便宜许多。
聚晶拉丝模具和硬质合金拉丝模具的性能对比来源:特种电缆 与硬质合金相比,聚晶金刚石的抗拉强度仅为常用硬质合金的70%,但硬度是硬质合金的2.5倍。
这样,使得聚晶金刚石模比硬质合金模有更多的优点。
用聚晶金刚石制成的拉丝模耐磨性能好,内孔磨损均匀,抗冲击能力强,拉丝效率高。
因此目前聚晶金刚石模在金属线材拉拔行业中开始逐渐被重视。
与硬质合金模相比,使用聚晶金刚石模拉丝模具有以下明显的优点:1. 拉拔效率高。
拉丝模在使用过程中必要的保养对拉丝模的使用寿命和线材的表面质量都非常重要,通常建议客户对聚晶金刚石拉丝模每24小时进行一次保养。
在24小时内聚晶金刚石拉丝模具的孔径变化小,拉拔出的线材线径变化率也很小。
对于整个生产过程来说,每一只拉丝模的线径压缩率都比较稳定,投入和产出的比值大。
2. 耐磨性好,寿命长。
聚晶金刚石拉丝模寿命约为硬质合金模的30~50倍,这样在拉拔过程中就不需要经常停机更换模具。
聚晶拉丝模孔径在单位时间内变化很小,拉拔出的线材尺寸变化小,这对卷筒绕丝非常有利。
一般拉拔出的线材缠绕圈数是固定的,若线材成品尺寸很快变大,缠绕圈数相对迅速减少,这就需要不断改变卷筒尺寸,不利于生产效率的提高。
3. 节约原材料。
如果拉制表面镀有金属的线材,停止拉拔过程中电镀过程并没有停止,这就导致正在电镀的线材表面电镀层厚度超标,重新开始拉拔时需将厚度超标的线材剪掉,造成极大的浪费,停机次数越多浪费越大。
采用聚晶金刚石模则可以大大减少这种浪费。
4. 减少劳动强度。
由于聚晶金刚石拉丝模寿命长,扩号慢,不需要经常更换模具,也不像用硬质合金拉丝模必须要时刻注意线材尺寸的变化,大大减少了工人的劳动强度,一个工人在生产过程中能兼顾4~5台拉丝机。
摘要:本文介绍了铜拉丝模具的结构组成、各工作区间对拉丝工艺的影响,以及几种常用拉丝模材质分类和它们的使用特点、性能。
关键词:拉丝模材质磨损因素硬质合金模天然金刚石模聚晶金刚石模在金属压力加工中,借助外力让金属从模具中强行通过,压缩金属横截面积,使其集合尺寸、形状符合设计要求的工具,我们通常称之为拉丝模。
拉制线材时,拉丝模是非常重要的辅助工具。
一些钢铁、铜、钨、钼等金属和合金材料的直线型物体(如棒材、线材、丝材、管材等)不易拉拔,大多数厂家也都使用拉丝模辅助操作。
1拉丝模结构组成拉丝模具包括模芯和模套两个部分。
1.1拉丝模模芯结构及作用。
根据拉丝模芯的工作性质,通常将之分为五大区间,即入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区,各区的功能如下:入口区:便于穿线,同时避免入口处的钢丝与拉丝模发生摩擦;润滑区:借助润滑剂增大钢丝的润滑度;工作区:它是模孔的关键部。
钢丝在本区完成形变过程。
它能按照规定的截面尺寸控制钢丝的截面尺寸。
拉拔圆锥面金属的过程中,区内钢丝的体积所占空间为一圆台,即通常所说的变形区。
拉拔时用多大的力主要根据圆锥半角α而定;定径区:取得被拉拔钢丝的准确尺寸;出口区:保证钢丝平稳地出模具口,避免其表面被擦伤。
另外,压缩线材时拉力的大小以及拉拔后线材内残余多少应力,主要根据模具内径轮廓而定。
1.2入口角度、工作区、定径区对拉丝工艺的影响。
①入口角度。
拉拔时,线材先到达模芯入口区。
入口区锥角如果过小,会增大线材和内孔的接触面积,从而增大摩擦力,线材不易带入润滑剂,降低了润滑效果,增大了模具损耗。
适当增大入口角,可降低线材和拉丝模之间的摩擦力,确保润滑剂被顺利带入,增大润滑度,从而保护模芯。
入口角的调整使得线材表面质量更接近技术要求,并且延长了拉丝模的使用寿命。
②工作区。
拉拔线材时,工作区越长,摩擦力越小且分布越均匀,同时拉丝模内孔磨损度越小,拉丝模使用得越久。
工作区越窄越长,越能避免润滑剂退出拉丝模的进口端。
聚晶金刚石拉丝模具技术条件(一)聚晶金刚石拉丝模具技术条件引言在现代工业领域,金刚石作为一种重要的材料,被广泛用于各种切割、磨削和抛光工艺中。
而聚晶金刚石拉丝模具则是制造金刚石丝的关键工具之一。
本文将介绍聚晶金刚石拉丝模具的技术条件。
1. 材料选用聚晶金刚石拉丝模具需要选用高硬度、高热稳定性的材料,以确保模具在高温高压下不失效或变形。
常用的材料包括金刚石结晶体、硬质合金、陶瓷等。
2. 模具形状设计聚晶金刚石拉丝模具的形状设计应考虑到金刚石丝的要求尺寸和形状。
主要包括模具内孔尺寸、模孔数量和排列方式等。
3. 模具表面处理为了减少金刚石丝在模具表面的粘附和摩擦阻力,需要对模具表面进行特殊处理,如涂覆抗粘涂层、氮化处理等。
4. 拉丝工艺参数拉丝是制造聚晶金刚石丝的关键工艺步骤,其参数设置直接影响到金刚石丝的质量和产量。
一些重要的参数包括拉丝速度、温度、压力等。
•拉丝速度应适中,过快容易导致金刚石丝断裂,过慢则影响生产效率。
•拉丝温度需要在金刚石稳定性范围内控制,过高容易引起晶体组织变形,过低则会增加拉伸力。
•拉丝压力需要根据模具的尺寸、金刚石粒度和材料硬度等因素合理设置,以确保金刚石丝的均匀性和一致性。
5. 模具维护保养为了延长聚晶金刚石拉丝模具的使用寿命,需要进行定期维护保养。
主要包括清洁模具表面、修复磨损或损坏部分等。
结论聚晶金刚石拉丝模具的技术条件是确保金刚石丝质量和产量的关键。
通过选用合适的材料、设计优化的模具形状、表面处理以及合理设置的拉丝工艺参数,可以实现高质量的金刚石丝生产。
同时,定期维护保养模具也是保证模具寿命和生产效率的重要措施。
名词解释金刚石模具的硬度金刚石模具是一种用于制造各种产品的工具,其硬度是其最显著的特征之一。
硬度是指物体抵抗外力压入或划伤的能力。
对于金刚石模具来说,其硬度非常高,使其能够耐受极端的压力和磨损,从而在制造业中发挥重要作用。
金刚石是一种非常坚硬的天然物质,由碳元素形成。
其晶体结构的排列使得金刚石成为地球上最硬的物质之一。
因此,金刚石模具由金刚石制成,并在制造细节和精度方面发挥着重要的作用。
金刚石模具的硬度使得它在制造行业中具有广泛的应用。
首先,它被广泛用于金属加工工艺中。
在铣削、切割和打磨等工艺中,金刚石模具能够轻松应对高速旋转和剧烈压力下的工作要求,保持高精度和长寿命。
其次,金刚石模具在陶瓷和玻璃制造中也扮演着重要角色。
由于陶瓷和玻璃材料的脆性和高硬度,传统的工具难以满足其特殊要求。
金刚石模具的硬度使其能够在高温和高压环境下处理这些材料,确保精度和成品质量。
除此之外,金刚石模具还可以在塑料和橡胶模具制造中发挥重要作用。
塑料和橡胶材料通常需要高压和高温下的成型过程,传统模具往往难以满足这些要求。
金刚石模具的硬度能够抵御这些极端条件,确保产品形状和尺寸的准确性。
金刚石模具的硬度不仅保证了其在工业生产中的长寿命,而且还提供了更高的生产效率。
由于其硬度,金刚石模具能够经受住长时间的使用和高频次操作,减少了工具更换和维护所需的时间和成本。
这对于提高生产效率和降低生产成本非常重要。
然而,金刚石模具也存在一些挑战和限制。
首先,由于金刚石模具的硬度非常高,它们的制造成本也很高。
金刚石是一种稀有资源,加之其制造过程复杂,使得金刚石模具相对昂贵。
其次,金刚石模具在制造过程中需要高温和高压条件,这对生产设备和操作人员提出了额外的要求。
因此,金刚石模具通常是专业制造和使用的。
总结起来,金刚石模具的硬度使其成为制造业中不可或缺的工具之一。
其在金属加工、陶瓷和玻璃制造、塑料和橡胶模具制造中发挥着重要作用。
虽然金刚石模具的制造成本较高,并且对生产设备和操作人员提出了额外要求,但其高硬度保证了长寿命、高生产效率和成品质量的优势。
金刚石拉丝模具不锈钢线材及电缆行业生产的重要工具,尤其在细线及微丝方面应用极为广泛。
但因为其价格很贵,生产成本较高,如何有效提高金刚石拉丝模具的使用寿命是线材生产行业的一大重要课题。
金刚石拉丝模具是不锈钢线材及电缆行业生产的重要工具,尤其在细线及微丝方面应用极为广泛。
但因为其价格很贵,生产成本较高,如何有效提高金刚石拉丝模具的使用寿命是线材生产行业的一大重要课题。
1 金刚石拉丝模具简介
金刚石拉丝模具有两种,一种是天然金刚石模具,天然金刚石具有硬度高、耐磨性好的特点,拉制的线材表面光洁度很高,由于天然金刚石在结构上具有各向异性,导致其硬度也呈各向异性,使模孔的磨损不均匀,制品不圆整,加之价格昂贵、稀少,一般用作表面质量要求高的细线拉线模或成品拉线模;另一种是造聚晶金刚石模具,人造聚晶金刚石是无定向的多晶体。
它具有硬度高,耐磨性好,抗冲击能力强的优点。
在硬度上不存在各向异性,磨损均匀,模具使用寿命,适用于高速拉拔。
由于产聚晶模坯存在晶粒粗大、抛光性能差等质量问题,目前国内厂家多使用聚晶模作过渡模,而不用作成品模。
但随着聚晶模内在质量和加工水平的提高,有取代昂贵的天然金刚石作成品模使用的趋势。
2 金刚石拉丝模具的磨损原因分析
2.1 拉丝模自身加工质量因素导致模具磨损
(1)金刚石模坯与模具钢套镶嵌不对称,烧结的硬质合金钢套分布不均匀或有空隙,都容易导致在拉拔线材过程中产生U形裂痕;
(2)金刚石模坯在激光打孔过程中,烧结痕迹清理不干净或受热不均匀会导致金刚石层内金属触媒、结合剂等聚成一堆,样容易导致在拉丝过程中模具出现凹坑;
(3)模具孔型设计不合理,入口润滑区开口过小、定型区过长,会导致润滑不畅,致使模具磨损甚至碎裂。
2.2 拉丝过程中使用不当因素导致模具磨损
(1)拉丝面缩率过大,导致模具产生裂痕或破碎。
裂痕或断裂纹绝大部分是内应力释放所产生。
在任何物料结构中,存在内应力是必然的,拉拔线材时产生的内应力本来可以增强金刚石微晶结构,但当拉丝面缩率过大、无法及时润滑从而温升过高就会导致金刚石模具表明部分物料被移走,微晶结构所承受的应力就大大增加,使其更容易产生裂痕或破碎。
(2)线材的拉伸轴线与模孔中心线不对称,致使对线材和拉线模产生应力作用不均匀,而机械振动产生的冲击也会对线材和拉线模造成很高的应力峰值,两者都将加速模子的磨损。
(3)因退火不均匀而造成的线材硬度不均匀等因素容易造成金刚石拉丝模具过早产生疲劳损伤,形成环形沟槽,加剧模孔磨损。
(4)线材表面粗糙,表面粘附氧化层、砂土或其他杂质等会使模具过快磨损。
当线材通过模孔时,硬、脆的氧化层及其他粘附杂质会象磨料一样地造成拉线模模孔很快磨损及擦伤线材表面。
(5)润滑不畅或润滑油含有金属碎屑杂质导致模具磨损。
润滑不畅会使拉丝时金刚石模孔表面温度升高过快,金刚石晶粒脱落,导致模具损伤。
当润滑油不洁净,尤其含有拉拔时脱落的金属碎屑时,极容易划伤模具和线材表面。
3 有效提高金刚石拉丝模具的使用寿命的方法
3.1 尽量选用先进模具加工技术生产的高品质的金刚石拉丝模
目前,国外拉线模具的研磨工艺普遍采用高速机械研磨机,以及表面镀金刚石的金属磨针,该设备运行平稳,磨针的规格及使用规范化使产品精度更高。
模子的孔型尺寸利用轮廓记录仪及孔径测量仪来检测,并用检查拉线模专用的显微镜来检查表面光洁度。
而国内许多厂家还在采用落后的设备,使用手工操作来研磨孔型,因此,存在着以下问题:孔型数波动较大,难以加工出平直的工作锥;定径区与工作区交接处易研磨出过渡角,使线材在定径区中产生二次压缩,增加外摩擦力,减短了定径区长度,缩短模具的使用寿命;磨损的磨针修复频度因人而异,使用不规范,造成孔型的一致性差。
检测手段也落后,只能依靠目测或者放大镜、显微镜等简单工具检测,而且注重的是模内表面光洁度,对孔型尺寸不能有效检测,更谈不上控制了。
3.2 选择良好孔型设计的金刚石拉丝模具
拉丝模孔型一般分为曲线(即R型系列)和直线型(即锥型系列)。
如图所示:
从线材在拉线模内变形均匀的角度分析,似乎曲线型较直线型好,这种孔型是在“圆滑过渡”的理论指导下设计出来的,其孔型结构按工作性质可分为“人口区”、“润滑区”、“工作区”、“定径区”、“出日区”五个部分,各部交界处要求“倒棱”,圆滑过渡,把整个孔型研磨成一个很大的、具有不同曲率的孤面这种孔型的模子在当时的拉拔速度条件下,还是可以适用的。
到上世纪70年代末至80年代初,随着拉线速度的提高,拉线模的使用寿命就成了突出问题。
为了适应高速拉线的要求,美国的T.Maxwall和E.G.Kennth提出了“直线型”理论。
该理论着重考虑了拉拔过程中的润滑作用和磨损因素,指出经改进后的直线型拉线模孔型应具有以下几个特点:
(1)孔型各部分的纵剖面线都必须是平直的,平直的工作锥面拉拔力最小;
(2)模具各部位的交接部分必须明显,这样各部分可以充分发挥各自作用,避免了过渡角对定径区实际长度的减小;
(3)延长入口区和工作区高度,使线材进入模孔工作锥的中间段,利用入口锥角和工作
锥角上半部分形成的楔形区,建立“楔形效应”,在线材表面形成更致密牢固的润滑膜,减少磨损,适合于高速拉拔;
(4)定径区必须平直且长度合理。
定径区过长,拉线摩擦力增大,线材拉出模孔后易引起缩径或断线,定径区过短,难以获得形状稳定、尺寸精确和表面质量良好的线材,同时模孔还会很快磨损超差。
经实践应用,采用直线型理论设计出的拉线模,其使用寿命比R型拉线模提高3-5倍以上。
3.3 拉丝机设备的安装使用要合理
(1)拉丝机的安装基础需十分稳固,避免振动现象;
(2)安装时要通过调试使线材的拉伸轴线与模孔中心线对称,使线材和拉线模应力作用均匀;
(3)拉线过程中避免频繁地启动停车,因为拉拔起步时的拉应力造成的摩擦比正常拉拔时的摩擦要大得多,这势必将增大模具的磨损。
3.4 用于拉拔的线材要经过预处理
(1)表面预处理:对于表面脏污、粘附较多杂质的线材,要先经过清洗、烘干后再进行
拉拔;对于表面有较多氧化皮的线材,要先经过酸细、烘干后再进行拉拔;对于表面存在起皮、凹坑、重皮等现象的线材,还要通过磨光机进行修磨后再进行拉拔;
(2)热处理:对于硬度过大或硬度不均匀的线材,要先通过退火或回火降低硬度,并使线材保持良好的硬度均一性再进行拉拔。
3.5 保持适宜的拉拔面缩率
金刚石拉丝模具本身具有硬、脆的特性,如果用于大面缩率的缩径拉拔,很容易导致模具所能承受应力而碎裂报废,因此要根据线材机械性能的不同,选择合适的面缩率进行拉拔。
用金刚石模具拉拔不锈钢丝,一般单道面缩率不超过20%。
3.6 使用润滑性能良好的润滑剂
在拉伸过程中,润滑剂的质量及润滑剂的供给是否充足都影响着拉线模的使用寿命。
因此要求润滑剂油基稳定,抗氧化性好,具有优良的润滑性、冷却性和清洗性,在整个生产过程中始终保持最佳的润滑状态,以便形成一层能承受高压力而不被破坏的薄膜,降低工作区的摩擦力,提高模子使用寿命。
使用过程中,要不断观察润滑油的状况,如果发现严重变色或润滑油中金属粉末增加,要及时进行更换或过滤,避免润滑油因氧化而润滑性能降低,同时避免拉拔过程中脱落的细小金属颗粒损伤模具。
3.7 定期保养修磨金刚石拉丝模具
拉线模在长期使用过程中,模壁受到金属线材强烈摩擦与冲刷作用,不可避免的会产生磨损现象,最常见的是在工作区线材入口处出现环形沟漕(凹痕)。
拉线模环沟的出现,加剧了模孔的磨损,因为环沟上因松动而剥落的模芯材料小颗粒被金属线带入模孔工作区和定径区,起着磨料的作用,而进入模孔的线材则象磨针一样加剧模孔的磨损。
如不及时调换进行修复,那么环沟将继续加速扩大,使修复增加困难,甚至有可能在环形沟槽较深处出现裂纹,使模具完全崩碎报废。
从经验中得知,制定出一套规范标准,加强日常保养,经常对模子进行检修是非常经济合算的事情。
一旦模子出现了任何轻微的磨损,及时进行抛光,则使模子恢复到原始抛光状态所花费时间要短,而且模子的孔型尺寸无明显变化。
4 小结
综上所述,为延长拉线模的使用寿命,除选择合适的模具材质,设计合理的孔型尺寸,提高拉线模的制造水平,使模孔表面光洁度达到工艺要求外,还必须确定合理的道次压缩率,改善拉线模的使用条件。
在使用过程中注意模子的日常保养,应勤洗勤换,并保证拉伸过程中具有良好的润滑效果。