我國(guó)是線(xiàn)材生產(chǎn)大國(guó),產(chǎn)量居世界前列。線(xiàn)材被廣泛應(yīng)用于通訊、建筑、電力等部門(mén)。在線(xiàn)材生產(chǎn)中,拉拔加工是最常用的一種加工方式。拉拔加工的適用范圍十分廣泛,主要運(yùn)用于拉拔棒材、線(xiàn)材等直線(xiàn)材料。拉拔生產(chǎn)解決了車(chē)削等方法難以加工的線(xiàn)材問(wèn)題,其加工精度比較高,而且其加工速度快,對(duì)毛坯的浪費(fèi)程度低,利用率高。拉絲模是各種金屬線(xiàn)材拉拔生產(chǎn)中一種非常重要的易消耗性模具,拉絲模的費(fèi)用占拉拔費(fèi)用的50%以上。目前普遍采用的拉絲模有合金鋼模、硬質(zhì)合金模和金剛石模具,各種拉絲模在使用過(guò)程有著各自的優(yōu)缺點(diǎn),F(xiàn)在就拉絲模的工作時(shí)原理及常用拉絲模的材料,拉絲模磨損分類(lèi)以及拉拔加工的影響因素作以下闡述。
拉絲模的基本結(jié)構(gòu)
拉絲模的基本結(jié)構(gòu),拉絲模的主要工作區(qū)域是內(nèi)孔,內(nèi)孔結(jié)構(gòu)按工作性質(zhì)可分為入口區(qū)、
、潤(rùn)滑區(qū)、定徑區(qū)、出口區(qū)五個(gè)區(qū)間以及遵循“圓滑過(guò)渡”理論,即拉絲?
內(nèi)各區(qū)交界處必須為較小的圓角過(guò)渡。被拉拔線(xiàn)材從入口處進(jìn)入拉絲模,在拉拔力i的作用
下通過(guò)拉絲模,并且在拉絲模工作區(qū)的錐面上發(fā)生劇烈摩擦,從出口處拉出,得到較小的線(xiàn)材。
拉絲模各區(qū)域尺寸選擇
(1)入口區(qū)
拉絲模內(nèi)孔的入口處角度是重要的參數(shù)之一,必須保證線(xiàn)材進(jìn)入模具時(shí)的接觸點(diǎn)是發(fā)生
在拉絲模減縮區(qū)內(nèi)同一高度位置上,且要有利于線(xiàn)材的入。拉絲模入口區(qū)提了通向潤(rùn)滑區(qū)和變形區(qū)的平滑外形,使得潤(rùn)滑劑能夠到達(dá)拉絲模的工作表面。
(2)潤(rùn)滑區(qū)
潤(rùn)滑區(qū)的作用在于貯存潤(rùn)滑劑,并將其輸入工作區(qū)。根據(jù)潤(rùn)滑劑粘度的不同、線(xiàn)材直徑
的不同及潤(rùn)滑區(qū)的長(zhǎng)度,潤(rùn)滑區(qū)錐角有所不同,為使液體潤(rùn)滑劑能順利地進(jìn)入工作區(qū),潤(rùn)滑
區(qū)錐角一般要選擇較大值。過(guò)小則潤(rùn)滑劑不宜進(jìn)入,且潤(rùn)滑劑流動(dòng)不,甚至形成楔形堵塞,
潤(rùn)滑區(qū)錐角過(guò)大則不易形成流體動(dòng)壓效應(yīng)。潤(rùn)滑區(qū)長(zhǎng)度的長(zhǎng)短也將影響潤(rùn)滑效果,一般來(lái)說(shuō),不論是何種潤(rùn)滑方式,潤(rùn)滑區(qū)越長(zhǎng),潤(rùn)滑效果越好。
。3)工作區(qū)
工作區(qū)是線(xiàn)材產(chǎn)生塑性變形的區(qū)域,其尺寸參數(shù)有工作區(qū)錐角a及工作錐長(zhǎng)度h2。工
作錐角a是拉絲模的參數(shù),工作區(qū)錐角a的大小對(duì)作用在拉絲模內(nèi)孔上壓力的大小及
其分布規(guī)律,拉拔應(yīng)力的大小及被拉拔線(xiàn)材機(jī)械性能的好壞起著決定性作用。
對(duì)應(yīng)拉拔應(yīng)力最低的工作區(qū)錐角隨拉拔環(huán)境的不同而有所不同,存在著一個(gè)最佳工作區(qū)錐角范圍。拉拔時(shí)
很難保證線(xiàn)材軸線(xiàn)與拉絲模內(nèi)孔軸線(xiàn)同心,加之之前拉拔時(shí)拉絲模內(nèi)孔磨損過(guò)大而導(dǎo)致進(jìn)入內(nèi)孔線(xiàn)材直徑的增大,兩者均會(huì)引起線(xiàn)材在變形區(qū)以外變形,所以工作區(qū)的長(zhǎng)度應(yīng)大于實(shí)際變形區(qū)的長(zhǎng)度。
。4)定徑區(qū)
定徑區(qū)直徑尺寸根據(jù)線(xiàn)材允許公差及線(xiàn)材在拉拔時(shí)產(chǎn)生的彈性變形來(lái)確定,并兼顧模具的使用壽命,通常選擇線(xiàn)材負(fù)公差尺寸。
確定定徑區(qū)長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:足夠的耐磨性、拉拔時(shí)消耗的能量以及減少拉斷線(xiàn)材的可能性。定徑區(qū)過(guò)長(zhǎng)雖可提高拉絲模的壽命,但同時(shí)也會(huì)造成摩擦、發(fā)熱量及能耗的增大,且易引起線(xiàn)材直徑的縮減或拉斷線(xiàn)材。如定徑區(qū)過(guò)短,則會(huì)造成拉拔時(shí)線(xiàn)材搖晃及產(chǎn)生竹節(jié)形,還會(huì)使拉絲模內(nèi)孔很快地磨損導(dǎo)致尺寸超差。一般情況下,拉拔線(xiàn)材的直徑越大,其定徑區(qū)長(zhǎng)度相應(yīng)偏短。
。5)出口區(qū)
出口區(qū)在拉絲模形成90度的夾角。這樣的角度便于具體較寬的出口,從而使得拉絲模能多次恢復(fù)到原來(lái)尺寸而不需要再加工。出口區(qū)往往被認(rèn)為是不重要的。但是假如拉絲模沒(méi)有出口區(qū),則定徑帶的后緣就會(huì)開(kāi)裂或剝落,導(dǎo)致拉絲模損壞。