[發明專利]一種孔型結構的聚晶金剛石拉絲模及其加工方法

無效

• 申請號: 201310292392.9
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103302119A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 錢正興
• 申請（專利權）人: 安徽振興拉絲模有限公司
• 主分類號: B21C3/04
• 分類號: B21C3/04;B24B1/04;B24B29/02
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

技術領域

本發明涉及一種拉絲模及其加工方法，尤其涉及的是一種孔型結構的聚晶金剛石拉絲模及其加工方法。

背景技術

為研究特定的新型拉絲模孔型結構，使其滿足表面鍍黃銅切割高耐磨鋼絲的拉拔條件。首先需要對拉拔時切割高耐磨鋼絲在壓縮區內的受力特點進行分析，進而得到模具受力與壓縮角之間的關系，最終分析并得到最佳壓縮角度值及合理的壓縮區長度值。拉絲模的孔型是否合理，直接影響到模具的使用壽命。模芯中工作區壓縮角對拉絲金屬的流動性、軸向壓力以及拉伸力、模壁的單位壓力有舉足輕重的作用。定徑區能使線材獲得穩定、精確的形狀和尺寸。

（1）通過對拉絲模內孔的輪廓測量發現，國內生產的拉絲模壓縮區角度為12～20°，壓縮區高度占模芯高度的1/3到1/4左右。由于壓縮區角度較大，不易于使潤滑劑與金屬絲形成良好的包覆狀態，即壓縮區上部與金屬絲之間形成“楔角效應”，無法形成良好的潤滑壓力。壓縮區相對較短，由于壓縮區的短小，造成孔內有效使用面積較小，沒有足夠長的空間貯存一定量的潤滑劑來形成“楔角效應”，潤滑劑又被倒流出來，起不到應有的潤滑效果。

（2）定徑區短小且不明顯。定徑區長度太短，導致模具定徑區很快磨損，因為越靠近模具出口端，金屬的變形速度越大，此處的磨損也越大，致使與壓縮區相接的定徑區入口部分隨之磨損，從而定徑區越來越短，最后導致線徑超差。

（3）傳統的拉絲模加工設備陳舊，研磨加工方法落后，很難保證孔型中壓縮區和定徑區的輪廓線是由直線組成的。如果壓縮區工作面不平直，與潤滑區形成大圓弧過渡，壓縮區上部分角度增大，壓縮區的實際長度變短，導致模孔的快速磨損。如果定徑區由于模具的加工不精確導致其工作面不平直，即壓縮區和定徑區之間的連接是圓弧過渡，定徑帶的設計長度在加工過程中已磨掉許多，等于還沒有拉拔金屬絲時，定徑區的入口端已經被磨損了，拉拔金屬絲時磨損是發生在定徑區后段孔徑最小處，導致模具的頸部位置迅速磨損，隨之線徑超差。總之，由于加工設備及加工工藝造成的內孔幾何形狀精度的降低，無法保證孔型的直線型結構，會導致模具的磨損加劇，降低模具壽命。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種孔型結構的聚晶金剛石拉絲模及其加工方法，通過加工合理的孔型，提高模具的使用壽命。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明所述拉絲模的模芯包括由上而下依次設置于模芯內的入口區、潤滑區、壓縮區、定徑區和出口區；所述入口區的頂部開口大于底部開口，潤滑區分別連接入口區和壓縮區；所述壓縮區的頂部開口大于底部開口，壓縮區的橫截面為等腰梯形，壓縮區的壓縮角為8～9°；定徑區為圓柱形，出口區的頂部開口小于底部。

作為本發明的優選方式之一，所述壓縮區的高度為模芯高度的1/3～1/4。

所述定徑區的高度和直徑之比為1：4～1：5，定徑區的高度為鋼絲線徑的30%。

一種孔型結構的聚晶金剛石拉絲模的加工方法，包括以下步驟：

（1）先用激光打出模孔；

（2）在超聲波研磨機上加工入口區，加工入口區角度為60±10°，清洗后加工出口區，出口區加工為30±10°；

（3）用線拋機加工壓縮角到8～9°，將線穿過模孔拉直，調整設備到設定的壓縮角度后，啟動線拋機，保證所加工角度近乎直線；

（4）用線拋機加工定徑區，定徑區的垂直度誤差在0.3°以內，然后再加工出口區角度為60±10°。

拉絲模的壓縮區又稱為工作區，它是整個模孔最重要部分，其作用是使金屬在此處進行塑性變形，獲得所需要的形狀和尺寸。針對切割鋼絲太陽板拉絲模，拉拔的切割鋼絲表面鍍有黃銅，要求鋼絲拉拔過程中表面的黃銅層不能脫落。當壓縮角過小時，坯料與壓縮區的接觸面積增大，從而增大金屬絲與模孔的摩擦力，使拉拔力增大。然而，隨著壓縮角的增大，雖然摩擦力會迅速減小，但是剪切力會逐漸增大，過大的壓縮角會使金屬絲在壓縮區中的流線急劇轉彎，從而導致附加剪切變形增大造成模具破裂。對于表面鍍黃銅的切割鋼絲來說，壓縮角為8～9°時模具的開裂率較低，且鋼絲表面黃銅質量較高，拉拔應力最小，為最佳壓縮角角度。