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拉絲模使用中不可忽視的三個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題

1 工作錐角度選擇不當(dāng)引起的問(wèn)題

拉拔線(xiàn)材時(shí)工作錐角度太大(相當(dāng)于壓縮率太小)，使線(xiàn)材進(jìn)人拉絲模的接觸點(diǎn)太靠近定徑帶(例如用14。模產(chǎn)生16％的壓縮率)。在這個(gè)例子中，相對(duì)來(lái)說(shuō)變形區(qū)過(guò)短，使線(xiàn)材變形速率加快，并產(chǎn)生大量熱，容易導(dǎo)致潤(rùn)滑失效。若冷卻不良，會(huì)影響線(xiàn)材的組織結(jié)構(gòu)，并加劇模具消耗。若模角再大或壓縮率再小，會(huì)使接觸點(diǎn)更接近定徑帶，線(xiàn)材在流向定徑帶的過(guò)程中，由于錐角的影響，線(xiàn)材難于平穩(wěn)過(guò)渡到定徑區(qū)域，容易引起線(xiàn)材內(nèi)凹，導(dǎo)致縮徑，如果材料強(qiáng)度太低也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生縮徑或橢圓現(xiàn)象。盡管潤(rùn)滑區(qū)相對(duì)加長(zhǎng)，并且開(kāi)始瞬間能提供良好潤(rùn)滑，但是它會(huì)減小接觸表面潤(rùn)滑壓力，并產(chǎn)生渦流效應(yīng)，導(dǎo)致潤(rùn)滑粉反向流出�？�，減弱潤(rùn)滑效果，再加上由變形產(chǎn)生的種種不良效果，最終導(dǎo)致潤(rùn)滑失效，表面裂紋、刮傷，模耗加劇，絲徑難以控制。工作錐角太小，導(dǎo)致進(jìn)線(xiàn)接觸點(diǎn)靠近工作錐上端，使變形區(qū)相對(duì)加長(zhǎng)，使拉絲機(jī)對(duì)鋼絲產(chǎn)生的殘余功增多，產(chǎn)生大量熱，加大拉絲機(jī)功耗。另外潤(rùn)滑區(qū)減小，減弱潤(rùn)滑效果，在變形區(qū)某一點(diǎn)將耗盡殘存線(xiàn)材表面潤(rùn)滑粉。當(dāng)拉應(yīng)力過(guò)大時(shí)，在定徑區(qū)域容易引起軸向伸長(zhǎng)，出現(xiàn)縮徑和橢圓問(wèn)題，最終將導(dǎo)致潤(rùn)滑不良，產(chǎn)生金屬碎屑及斷絲、過(guò)熱、縮絲。

2 中心斷裂及人字裂紋現(xiàn)象

中心斷裂及“人”字裂紋現(xiàn)象在發(fā)現(xiàn)后一直被認(rèn)為是由原材料引起的問(wèn)題，但直到1930年Fenhi—
SOIl才指出，中心斷裂及“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(xiàn)材拉拔過(guò)程中，線(xiàn)材內(nèi)部組織沿著軸向延伸，線(xiàn)材表面的組織流動(dòng)速度大于內(nèi)部組織的流動(dòng)，在心部產(chǎn)生沿軸向的拉應(yīng)力，當(dāng)軸向的拉應(yīng)力超過(guò)拉拔材料
的抗拉強(qiáng)度時(shí)，在材料的心部就會(huì)產(chǎn)生“人”字裂紋，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生杯錐斷裂(柱狀)。因此在制定拉拔工藝時(shí)應(yīng)根據(jù)拉拔原料、拉絲模類(lèi)型來(lái)合理安排拉拔工藝。Zimerman建立的模具錐角、壓縮率和中心斷裂三者之間的關(guān)系如圖1所示。根據(jù)圖1安排
拉拔工藝可以有效預(yù)防中心斷裂和內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生
(圖中白色區(qū)為中心斷裂區(qū)，網(wǎng)格區(qū)域?yàn)榘踩珔^(qū))。

圖1 拉絲模錐角、壓縮率和中心斷裂之間的關(guān)系圖

3 殘余應(yīng)力和表面加工硬化現(xiàn)象

殘余應(yīng)力和加工硬化是由殘余功造成的，殘余功使材料硬化加劇，嚴(yán)重的會(huì)使線(xiàn)材的表面開(kāi)裂、起皮，拉拔困難。若工藝安排不合理會(huì)使殘余功增加，并加大設(shè)備的能耗，使生產(chǎn)成本增加。利用Wistreich得出△(由壓縮率和模子錐角決定)參數(shù)來(lái)指導(dǎo)工藝的安排，可以避免產(chǎn)生更多的殘余功，△數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

過(guò)去一直認(rèn)為對(duì)于鋼絲拉拔△值一般在2—3之間，如果△過(guò)大(即模角過(guò)大或壓縮率過(guò)小)會(huì)產(chǎn)生更多的殘余功，并產(chǎn)生更大的不均勻變形；若△太小(即模角小或壓縮率過(guò)大)會(huì)產(chǎn)生更多的摩擦熱，所以△過(guò)大或過(guò)小都說(shuō)明拉拔工藝的安排不合理。近年來(lái)國(guó)外的拉拔工藝安排△一般傾向于取1．5或更小一點(diǎn)(減小模角或加大壓縮率會(huì)減小△的值)。Thomas Maxwell認(rèn)為模具的工作錐和鋼絲之間的接觸長(zhǎng)度應(yīng)是定徑帶直徑的72％到100％ ，此時(shí)△的范圍在1～1．5之間，這也對(duì)△取值趨向偏小給予有力的證明，因?yàn)椤魅⌒】梢允箽堄喙�減至最小，并減少不均勻變形的程度和心部斷裂現(xiàn)象，而且當(dāng)潤(rùn)滑劑性能很好時(shí)，會(huì)減小摩擦系數(shù)，即減少摩擦功的產(chǎn)生。

小結(jié): 拉絲模作為金屬制品變形的基本工具，其形狀和構(gòu)造無(wú)論怎樣變化，其目的都是為了保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，所以制品生產(chǎn)廠(chǎng)家應(yīng)建立嚴(yán)格的模具返修和檢查方法，制定合理的拉拔工藝，嚴(yán)格質(zhì)量控制，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

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