[發明專利]基于水潤滑拉拔的多道次金屬拉拔裝置

有效

• 申請號: 201310228889.4
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103331318A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 沈彬;郭松壽;孫方宏;張志明;沈荷生;張文驊;陳蘇琳
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海交友鉆石涂層有限公司;蘇州交鉆納米超硬薄膜有限公司
• 主分類號: B21C3/14
• 分類號: B21C3/14;B21C3/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及有色金屬、不銹鋼等棒材、管材、線材加工技術領域的潤滑拉拔裝置，具體是一種基于水潤滑拉拔的多道次金屬拉拔裝置。

背景技術

在現代制造領域，金屬冷拔加工是應用最普遍的加工工藝。拉拔模具已成為金屬制品、電線電纜等行業最常用的關鍵器件，應用范圍廣，市場容量大。在金屬拉拔加工過程中，油基潤滑劑被廣泛應用于減小模具和管線材之間的摩擦系數，降低拉拔模具的磨損，從而達到延長模具使用壽命，提高加工質量和生產效率等目的。

化學氣相沉積(Chemical?Vapor?Deposition，CVD)金剛石薄膜在水潤滑條件下具有優異的摩擦學性能，如極低的摩擦系數和磨損率，以及良好的自潤滑性。一方面，CVD金剛石薄膜穩定的表面化學性能保證了其表面在水潤滑摩擦的過程中不易發生腐蝕、氧化等化學反應;另一方面，CVD金剛石薄膜的表面一般為疏水性表面，這有利于提高水潤滑膜的成膜性，從而減少配副表面之間的直接接觸及機械作用，有效降低了摩擦副的摩擦力及配副表面的磨損。沈彬等人在期刊《Transactions?of?nonferrous?metals?society?of?china》23卷第1期的Application?of?ultra-smooth?composite?diamond?film?coated?WC一Co?drawing?dies?under?water-lubricating?conditions一文中用拉拔實驗闡述了CVD金剛石涂層模具在水潤滑條件下的優異性能。實驗結果表明，超光滑金剛石復合涂層拉拔模具在水潤滑條件下加工低碳鋼管比傳統硬質合金模具在油基潤滑條件下的加工產量提高20倍左右。結果表明，CVD金剛石薄膜與水潤滑技術相匹配能有效改善拉拔模具的摩擦學性能，提高模具的使用壽命、加工精度、生產效率及拉制產品的質量和光潔度，提升產品檔次。

傳統的潤滑油粘附在管材上從而被帶入到模具的拉拔區域進行潤滑。然而，水基潤滑劑的粘度較低，無法很好地粘附在管材上，若使用傳統的拉拔裝置會導致水基潤滑劑無法進入拉拔工作區域從而達不到潤滑效果，傳統的拉拔模具支撐裝置無法滿足水基潤滑劑拉拔加工的要求。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種基于水潤滑拉拔的多道次金屬拉拔裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種基于水潤滑拉拔的多道次金屬拉拔裝置，包括支架2、固定在支架2內部的拉拔腔3、設置于拉拔腔3內部的模具組8、密封圈4和潤滑室組5、以及固定在支架上2的蓋板9，所述拉拔腔3與支架2相連通，拉拔過程中潤滑室組5中充滿潤滑劑10，從而使管線材1與模具組8接觸區域始終浸入潤滑劑10中，進而得到有效的潤滑和冷卻。

優選地，所述支架2上設有若干個支架潤滑劑入口6和支架潤滑劑出口7，所述拉拔腔3通過螺栓固定在支架2內部，拉拔腔3上有若干組相互對應的拉拔腔潤滑劑入口和拉拔腔潤滑劑出口，其中，若干個拉拔腔潤滑劑入口與支架潤滑劑入口6的中心線一一對齊;所述相對應的一組拉拔腔潤滑劑入口和拉拔腔潤滑劑出口之間的中心線夾角為40°。

優選地，所述模具組8包括第一道次模具、第二道次模具和最后道次模具，所述潤滑室組5包括第一潤滑室、第二潤滑室和第三潤滑室，所述拉拔腔3內部沿著管線材1拉拔方向依次放置密封圈4，第一潤滑室，第一道次模具，第二潤滑室，第二道次模具，第三潤滑室，最后道次模具，其中，所述密封圈4的內徑略大于管線材1的進線直徑，所述第一潤滑室、第二潤滑室和第三潤滑室上均設有與拉拔腔潤滑劑入口和拉拔腔潤滑劑出口相對齊的開口，所述蓋板9的端面與最后道次模具的端面壓緊并固定在支架2上。

優選地，所述第一道次模具、第二道次模具和最后道次模具均包括模套和模芯，所述模套為不銹鋼套，所述模芯為具有優異水潤滑性能的納米金剛石涂層拉拔模具，所述模套和模芯之間采用熱鑲套配合。

優選地，沉積在拉拔模具內孔表面的納米金剛石涂層的厚度為8～10μm，晶粒尺寸為60～80nm，表面粗糙度為80nm。

優選地，所述第一潤滑室、第二潤滑室和第三潤滑室上的開口均為60°。

優選地，所述潤滑劑為水基潤滑劑。

優選地，支架2的端面上和拉拔腔3的端面上均設有相連通的管線材入口，所述管線材入口的中心線在同一條直線上。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:

1、本發明的裝置結構簡單，設計合理。