拉丝用模子技术资料

拉丝用模子技术资料第1章超轻合金模子第2章P.C.D模子第3章模子磨损管理第1章超轻合金模子.超轻合金的历史.超轻合金的种类.超轻合金的特性.超轻合金模子的构造模子的构造模子的内孔形状.超轻模子的修理及问题定径带长度的决定定径带径偏心工作锥与定径带界线合批长工作锥的优点钢线在工作锥角上的正确接触点。.超轻模子的检查.超轻合金的历史第1次世界大战时德国由于拉丝模子用钻石不足，开始研究替代材料。1914年Lohmann和Voightlander试验了硬度非常高的超轻合金铸造物，最后虽然用粉末冶金制造了托盘，但因特别易碎，不能用于制造模子。1923年Baumhauer和柏林的Osram研究所的Schroeter独自研究了添加钻作为粘合剂，最早发明了现在的超轻合金（WC-Co）。1926年FriderichKrupp公司开始以“WIDIA”的商标商业生产超轻合金。与工具钢相比，超轻合金具有耐磨性和耐热性等优势，拉丝的速度更快了，目前已迅速普及。.超轻合金的种类KS-B-3249规定的拉丝模子用超轻合金的种类如下。表1拉丝模子用超轻合金的种类材质分类符号混合组成（％）硬度（HRA）抗折力（kg/mm2）WC粒度冲击值(kg/m2)作业条件及适用范围WCCo微量添加碳化物规格实测值规格实测值V1〜95〜5有89以上90.8120以上1700.5-1.5um0.18特别是强调耐磨性时（W101-104,H103-104）V2〜93〜7无88以上90.3130以上2101.5-2.5um0.31特别是强调耐磨性时（W105-106,H105）V3〜90〜10有87以上87.5150以上2500.35特别是强调抗冲击时（W107-109）V1的硬度、耐磨损性最高，V2、V3的硬度、耐磨损性较低，但抗折力、抗冲击值等韧性较高。如果使用钻含量低的V1,模子的耐磨损性较好，但易破损；使用钻含量较高的V3,抗折力较强，不易破损，但制作的拉丝模子耐磨性不够。2200工-2000K925-1800二;92Q-1600限900-2200工-2000K925-1800二;92Q-1600限900-1400=-87.0-1200B5Q-1000图1表示随着钻含量和WC粒子的大小变化硬度、抗折性的变化。左右超轻合金特性主要是钻含量和WC粒子的大小，钻含量相同时WC粒子越细硬度越高。5101520OoC1MIJi七、?一R茶返钻（％）（含量）图1,钻含有量随WC粒子的特性图.超轻合金的特性表2拉丝模子用超轻合金的物理、机械特性(拉丝工业制品调查)品种V1V2V3备注硬度(HRA)90.890.387.5比重(g/cc)15.014.814.6钢=7.85抗折力(kg/mm2)170210250张力弱或压缩强压缩强度(kg/mm2)540490410张力强度(kg/mm2)94116128YoungAll(kg/mm2x104)6.25.85.5约为钢的3倍Poisson比0.210.210.22钢=0.33热传导度(cal/cmsec)20°-400°0.190.200.18钢的1.7倍热膨胀系数(x10-5/℃)20°-400°5.05.56.0约为钢的1/2倍超轻合金的高耐磨性是由以下特性共同作用的结果。(1)硬度硬度是和模子耐磨性有非常密切关系的金属性质。如上图1所示，硬度是随着作为粘合剂的钻的含量及WC粒子而变化的。用于拉丝模子的超轻合金的硬度在HRA86-93范围内。(2)高温硬度超轻模子的耐磨性高主要体现在即使在540度以上的高温下也能维持很高的硬度。即使是由于拉丝时发热超轻模子温度上升磨损也不会太快。(3)热膨胀系数超轻合金的热膨胀系数约为钢的1/2。因此即使由于拉丝等温度上升也能维持直径公差，这是其作为拉丝材料最大的优点。(4)超轻合金比其它任何材料都具有压缩强度，不易变形，能吸收很大的压缩负荷。(5)弹性系数(E-Modulus)超轻合金具有约为钢3倍的弹性系数，在很大程度上能阻止由于外力造成的变形。

4.超轻合金模子的构造模子的构造d1：定径带的直径（模子的下孔）d2：碳化模坯的外径d3：模套的外径h2：碳化模坯的高度h3：模套的高度13：定径带的长度2a:拉丝角度2:进入入口锥（entrancebell）"的角度2丫：出口角度（ISO1684）（1）模套：用销钉把超轻模坯固定好，拉丝时吸收对模子的冲击，有防止超轻模坯破损的作用。模套的外径应与模坯进入的内部加工孔同心同圆，上下面与外径应成直角。模坯进入的内孔应进行机床加工，严格控制在径孔公差内，使模坯能正确固定。模套材料主要使用S45C棒。（2）模坯：模坯由超轻合金制成。模坯外径应仔细研磨，使其能顺利进入模套，固定作业时要使用模套的刻度等，确保模坯压入时不歪斜。K.S-B3975规定的超轻模的模套和模坯的大小如下表所示。表3超轻模的模套和模坯的大小代号模坯模套代号模坯模套d 2 h 2 d 3 h 3 d 2 h 2 d 3 h 3 W10164247W102962412W1031283015H10312103017W10415104220H10415144224W10520145524H105201855304.2.模内孔的形状模内孔的形状应根据拉伸材料的强度、减面率、润滑等拉丝条件决定最合适的形状及大小。内孔形状是否合适对模的寿命、帘线的拉伸力、帘线的电流应力等产品的品质有不小的影响。（1）入口锥6£瓜）及入口部应易于导入材料及润滑剂。使被引入的帘线不与工作锥（APPROACH）接触直接进入。与工作锥的界限是应能顺利混合。（2）工作锥角（APPROACHANGLE）部分作为拉丝模中最重要的部分，所有的减面都出现在这里，在线的表面和模之间加入润滑剂。由于拉丝模的效率是由工作锥角的设计和精确度决定的，所以要加工成准确的角度，并磨成镜面样光滑。工作锥角应与定径带中心轴及模套外径的中心为同心轴。材料进入后最早接触到工作锥壁部分，随着使用时间的推移会出现环状的磨损。这种磨损是由于模面压力在这部分最大造成的，这种磨损如果太严重的话甚至会影响到AP部分的定径带。一般来说，AP角度是拉伸力最小的角度，但由于材料的种类、减面率的不同其值也会不同。（3）定径带部分因为其具有最终决定帘线线径的功能，所以要仔细研磨，使其接近线径允许公差的下限值，成圆形。定径带部分决定了成线的圆润度、直线性、平面性、表面的光洁等。把B/R的长度调节到线径的35-66%左右，减小模径的磨损。4）后出口锥（BACKRELIEF）部分后出口锥能增强模子出口，防止超轻模坯的破损。因为后出口锥有一定的长度，要使定径带和工作锥的位置处于模坯的上部，接受拉丝加工的部位要处于模坯的中央。后出口锥消失或长度太短一定要进行再加工。.超轻模子的修理及存在的问题定径带长度的决定因素：交叉点所谓的交叉点是指研磨到定径带部分消失时工作锥角与后出口锥相遇的地方。

在提供的模径中如果以规定的定径带长度完成模子的话，应以根据工作锥角度和后出口锥角度计算出的模径即交叉点来修正模子。表4超轻模子的交叉点因素/工作锥角度25%BR35%BR50%BR66%BR8696730.95420493460.9137100.95980.93470.91950..8828110.95610.93850.91220.8830120.95240.93340.90490.8733130.94880.92840.89770.8637140.9453Q.92350,89060.8543150.94180,91650.89360.845016S93640.91380.87630.8359170.93500.90900.87000.8268180:93160,90430.86320.8178图3交叉点计算实例：｛AP角度=12°定径带长度=50%定径带直径=0.125mm｛后出口锥角度=90°查表可得：0.9049交叉点直径=0.9046x0.125=0.1131定径带径偏心图4定径带径偏心 正常的模子定径带一边长一边短。只有定径带与工作锥、模套在同心轴上B/R两端才对称。工作锥部分和B/R部分分界线合批一般来说材料越强分界线越明显，材料越软分界线将呈圆形合批。如果定径带部位的入口出现圆形或锥形，即入口处的直径粗，后部的直径小的话定径带实际上起到2次入口的作用。如果是这样，定径带不仅起到调节帘线直径的作用，还将出现减面的现象，定径带平行部的长度变短，模子的寿命也随之变短。因此如在轻钢线或STS的情况下应使分界线稍稍合批，尽量减小其锋利性。图5锥形定径带（B）和直线形定径带（A）长工作锥的优点工作锥长度长、角度窄的模子有润滑性增加、帘线温度减小、金属流动均匀、拉丝速度加快、帘线质量改善等优点。如果工作锥长、角度窄（8-10°），比角度宽（12-16°）时帘线和模子间的间距变窄，更多的润滑剂在大的压力下起到润滑作用。即帘线在进入时一起进去的润滑剂大部分在工作锥部分形成了楔子作用，防止了反流，形成了仅向前方的高压润滑。另外，因为工作锥长而窄，帘线呈渐进式减面，拉伸力减小，金属的流动性更加均匀，减小了帘线的温度上升，增加了拉丝的速度。因此如果充分利用长工作锥的优点，也有必要考虑H型模子。钢线在工作锥角上的正确接触点。帘线在模子中最早接触的最理想的接触点在工作锥总长度的1/2处。图6此时工作锥长度的1/2成为减面区，1/2成为润滑区。如果减面率太高帘线接触到工作锥上端（图7），会造成润滑剂量的压力不充分，排斥太多，模子会早期破损。如果减面率太低，帘线接触到工作锥下端（图8）时会造成帘线在很短的距离内变形，从而缩短了模子的寿命。因此帘线在进入时接触模子的地方最好在工作锥长度的1/3-1/2之间。图7图8图7图8.模子的检查（1）内孔