直线型拉丝模现状和孔型改进优化设计

1、直线型拉丝模现状和孔型改进优化设计【摘要】本文以金属拉拔理论为基础，分析钢丝 拉拔生产的工艺流程，优化拉丝模的结构，提出新的孔形改 进设计，以达到提高成品质量，降底断丝率、减小模具损耗 的目的。【关键词】钢丝拉拔；硬质合金拉丝模；孔形改进一、拉丝模的概念及分类所谓拉丝模，通常是指拉制各种金属线及光纤的模具。 拉丝模的中心有一个一定形状（圆、方、八角或其它特殊形 状）的孔，利用装在拉丝机上的拉丝模，迫使金属线在外力 作用下，以一定的速度通过拉丝模，产生塑性变形，从而得 到和拉丝模的孔径和形状一致的线材成品。拉丝模按材质分，一般有以下几种：1）硬质合金拉丝 模。2）钢模。3）聚晶模。4）天然钻石拉

2、丝模。5）陶瓷材 料拉丝模。硬质合金拉丝模由于其较好的综合特性：高耐磨、高抛 光性、粘附性小、摩擦系数小、能量消耗小、抗腐蚀性能高, 具广泛的加工适应性。得以最广的应用。现今，实际应用最 多的拉丝模也就是硬质合金拉丝模。本文讨论的也就是硬质 合金拉丝模。二、硬质合金拉丝模我国的拉丝模设计理论原来一直是沿袭前苏联的“圆 弧过渡”理论，其拉丝模为“弧线型”。从十九世纪八十年 代起美国人开始提出新的“直线型”设计观点，大大推动了 拉丝业的发展，直线型拉丝模的优势渐渐被人们重视，我国 也从九十年代起开始向直线型拉丝模方向发展。1.弧线型拉丝模与直线型拉丝模的对比弧线型拉丝模：按工作区分为5个部份：入口

3、区、润 滑区、工作区、定径区、出口区/有润滑区/工作区的角度和 高度都难以控制，角度偏大或偏小都会引起模孔的快速磨 损；在模子入口处的模角较大，模壁上的正压应力增大，因 而比直线型拉丝模更易于形成较深的环型沟槽，影响模具寿 命。直线型拉丝模：按工作区分为4个部份：入口区、工 作区、定径区、出口区/取消润滑区/加长了工作区，入口区 和工作区的高度延长了，使线材进入工作区的中间段，利用 入口区和工作区上半部分形成的楔角，建立“楔形效应”， 在线材表面形成更致密牢固的润滑膜，提髙润滑效果。但是 工作区和定径区之间无过渡圆弧。拉丝过程中线材与接丝模 形成面磨损，试验证明，直形型比圆弧型拉丝模的寿命高3

4、-4 倍。综合而论：通过预制孔技术加工的直线型拉丝模各区域参数的稳定性高于弧线型，能实现和满足高速拉拔生产的需 要。2直线型拉丝模存在的问题直线型拉丝模虽然比以前的弧线型拉丝模增加了很多 优势，但在实际过程中，还是存在一些不足之处：拔丝粉易 带入模具中；模具孔径慢慢磨损后，带来的孔径超差；磨具 孔壁出现附积现象；模具孔壁出现划伤；工作区出现环状磨 损等等。因此，有必要对当前的直线型拉丝模进行再次 改进提高。三、直线型拉丝模的改进和优化设计b）金属晶格的变形流动规律和晶格变化情况的传统网 格法分析。金属在变形区内受到各分布应力的作用，在变形 区的受力情况下，一般产生图示情况，横向晶格变动，纵向

5、晶格变动，并带有金属流动规律。因此，在变形区内创造均 匀的金属流动和晶格变形条件非常重要，有助于改善拉拔过 程，减少残余应力，降低模具消耗等。c）变形区内的内应力分布特点。从受力分析与网格分 析来看，一般把拉拔变形区分为入口端不接触变形区、塑性 变形区、定径区。试样在没有进入模孔之前就开始了变形， 形成球面弧形入口端非接触变形。此变形与材料的塑性与模 具入口端的形腔有关。那如何才能达到以上的要求呢？综合以上理论分析，加 上平时的实际经验，本文提出如下二点改进：1）对模具的各过渡转角处，尽可能进行圆弧形或平滑 形的过渡改进后的直线型剖面图与原先的直线型剖面图对比如 下：2）在模具的入口处前端，加上放射状的线槽，注意线 槽不能太细太深，不然会引起卡丝和断丝现象。线槽和模具 也尽可能是圆弧形或平滑形的过渡。这样对化解拉拔产生的 应力起到一定的作用，也能提搞润滑效果。结论经过对国内外工厂近二十年的生产加以研究、探索、总 结，再根据一整套科学的理论分析和探讨，结合实践工作中 的经验，本文提出的尝试性的观点，对直线型拉丝模加以改 进，提出新的孔形改进设计，确实达到了提高成品质量，降 底断丝率、减小模具损耗的目的。参考文献1 肖东平，王