我國是線材生產(chǎn)大國,產(chǎn)量居世界前列。線材被廣泛應用于通訊、建筑、電力等部門。在線材生產(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,主要運用于拉拔棒材、線材等直線材料。拉拔生產(chǎn)解決了車削等方法難以加工的線材問題,其加工精度比較高,而且其加工速度快,對毛坯的浪費程度低,利用率高。拉絲模是各種金屬線材拉拔生產(chǎn)中一種非常重要的易消耗性模具,拉絲模的費用占拉拔費用的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程有著各自的優(yōu)缺點,F(xiàn)在就拉絲模的工作時原理及常用拉絲模的材料,拉絲模磨損分類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)、
、潤滑區(qū)、定徑區(qū)、出口區(qū)五個區(qū)間以及遵循“圓滑過渡”理論,即拉絲?
內(nèi)各區(qū)交界處必須為較小的圓角過渡。被拉拔線材從入口處進入拉絲模,在拉拔力i的作用
下通過拉絲模,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,必須保證線材進入模具時的接觸點是發(fā)生
在拉絲模減縮區(qū)內(nèi)同一高度位置上,且要有利于線材的入。拉絲模入口區(qū)提了通向潤滑區(qū)和變形區(qū)的平滑外形,使得潤滑劑能夠到達拉絲模的工作表面。
(2)潤滑區(qū)
潤滑區(qū)的作用在于貯存潤滑劑,并將其輸入工作區(qū)。根據(jù)潤滑劑粘度的不同、線材直徑
的不同及潤滑區(qū)的長度,潤滑區(qū)錐角有所不同,為使液體潤滑劑能順利地進入工作區(qū),潤滑
區(qū)錐角一般要選擇較大值。過小則潤滑劑不宜進入,且潤滑劑流動不,甚至形成楔形堵塞,
潤滑區(qū)錐角過大則不易形成流體動壓效應。潤滑區(qū)長度的長短也將影響潤滑效果,一般來說,不論是何種潤滑方式,潤滑區(qū)越長,潤滑效果越好。
(3)工作區(qū)
工作區(qū)是線材產(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,拉拔應力的大小及被拉拔線材機械性能的好壞起著決定性作用。
對應拉拔應力最低的工作區(qū)錐角隨拉拔環(huán)境的不同而有所不同,存在著一個最佳工作區(qū)錐角范圍。拉拔時
很難保證線材軸線與拉絲模內(nèi)孔軸線同心,加之之前拉拔時拉絲模內(nèi)孔磨損過大而導致進入內(nèi)孔線材直徑的增大,兩者均會引起線材在變形區(qū)以外變形,所以工作區(qū)的長度應大于實際變形區(qū)的長度。
(4)定徑區(qū)
定徑區(qū)直徑尺寸根據(jù)線材允許公差及線材在拉拔時產(chǎn)生的彈性變形來確定,并兼顧模具的使用壽命,通常選擇線材負公差尺寸。
確定定徑區(qū)長度時應滿足下列要求:足夠的耐磨性、拉拔時消耗的能量以及減少拉斷線材的可能性。定徑區(qū)過長雖可提高拉絲模的壽命,但同時也會造成摩擦、發(fā)熱量及能耗的增大,且易引起線材直徑的縮減或拉斷線材。如定徑區(qū)過短,則會造成拉拔時線材搖晃及產(chǎn)生竹節(jié)形,還會使拉絲模內(nèi)孔很快地磨損導致尺寸超差。一般情況下,拉拔線材的直徑越大,其定徑區(qū)長度相應偏短。
(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到原來尺寸而不需要再加工。出口區(qū)往往被認為是不重要的。但是假如拉絲模沒有出口區(qū),則定徑帶的后緣就會開裂或剝落,導致拉絲模損壞