[發明專利]一種微織構陶瓷拉絲模具及其改善潤滑的方法

在審

• 申請號: 201811332481.0
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109226300A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 吳澤;邢佑強;劉曉軍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B21C3/02
• 分類號: B21C3/02;B21C9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曾教偉

本發明屬于金屬線材拉拔模具制造技術領域，涉及一種微織構陶瓷拉絲模具及其改善潤滑的方法。該微織構陶瓷拉絲模具的拉拔小孔的內壁面布置有規則的微米級別的凹槽或凹坑狀陣列織構。拉絲模具拉拔加工時，潤滑油液可沿織構表面滲透進入模具與鋼絲的緊密摩擦接觸區，織構單元同時可以存儲潤滑介質，從而有效改善拉拔生產過程的潤滑效果。該拉絲模具可廣泛應用于各種金屬線材的拉拔生產，因微織構的優良性能而克服模具拉拔工作區的潤滑難題，實現強韌性金屬線材的高質量拉拔加工，操作工藝簡單可靠。

技術領域

本發明涉及一種微織構陶瓷拉絲模具及其改善潤滑的方法，屬于金屬線材拉拔模具制造技術領域。

背景技術

線材拉拔加工行業經歷了漫長的發展，隨著對被加工線材種類及性能要求的不斷提高，拉絲模具的材料及結構也得到了不斷的發展和創新。隨著現代拉拔加工行業的快速發展和人們對高性價比拉拔模具要求的不斷提高，陶瓷材料用于拉絲模具已然成為了一個理想的選擇。陶瓷具有很高的耐磨性和化學穩定性，尤其是在對有色金屬線材的拉拔加工過程中不易與金屬線材發生粘附作用，相比其它拉絲模具材料而具有更廣泛的適用范圍。然而，拉拔加工過程中，拉絲模具工作面與金屬線材處于高壓、緊密接觸狀態，潤滑介質難以順利進入，界面摩擦工況惡劣，模具磨損突出，線材加工表面質量下降。因此，急需尋找一種改善拉絲模具拉拔工作潤滑的新技術，尤其是改善陶瓷材料拉絲模具拉拔生產摩擦工況的新方法，克服拉拔加工緊密接觸工作區的潤滑受限的技術難題，提高金屬線材拉拔生產的加工效率和加工質量。

中國專利“專利號：ZL200810044524”報道了一種小孔徑金剛石涂層拉絲模具制備方法，該發明通過化學氣相沉積的方法在拉絲模具內孔表面沉積金剛石薄膜，可提高拉絲模具工作表面的硬度和耐磨性。中國專利“專利號：ZL201420052322.6”報道了一種自潤滑拉絲模具，該技術通過在拉絲模具的模芯上設置潤滑油進油孔以及油箱供油的方式實現拉拔生產的潤滑功效，該技術同時設置了污油處理機構，潤滑油可循環使用。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于克服現有技術的不足，進一步改善陶瓷材料拉絲模具拉拔生產過程中的惡劣摩擦磨損工況，提供一種微織構陶瓷拉絲模具及其改善潤滑的方法。

技術方案：本發明的一種微織構陶瓷拉絲模具的基體材料為氧化鋁基或氮化硅基陶瓷材料，拉絲模具的拉拔小孔內壁面布置有規則的微米級的凹槽或凹坑狀織構陣列，該織構可通過電子束或等離子刻蝕的加工方法獲得。本發明的微織構陶瓷拉絲模具改善潤滑的方法是通過表面微織構發揮功效，拉絲模具拉拔小孔內壁面的微織構存在使得其工作表面呈現類似于“吸液芯”的宏/微觀多孔組織，在線材拉拔擠壓作用下，該微織構組織能夠促進潤滑油液滲入拉拔工作摩擦接觸界面，從而改善金屬線材拉拔生產的潤滑狀態。

有益效果：本發明將微織構應用于陶瓷材料拉絲模具的設計，通過微織構的優良性能實現金屬線材拉拔生產潤滑狀態的改善。相對于現有的普通陶瓷拉絲模具，本發明能夠促進潤滑介質進入模具與金屬線材的緊密接觸區，實現拉拔工作摩擦界面的真正潤滑，織構陣列及存儲的潤滑介質能夠有效避免金屬線材材料的粘附，從而有效改善拉拔生產的潤滑狀態，減少拉絲模具磨損，提高金屬線材拉拔生產的加工效率和加工質量。相對于現有的拉拔工作面開通油孔等輔助潤滑技術，本發明無需輔助內部潤滑供給結構裝置，微米級織構均勻布置滿整個工作面，結構簡單，潤滑效果更顯著。相對于現有的涂層拉絲模具，本發明可克服功能涂層易脫落的弊端，技術性更優越。本發明的一種微織構陶瓷拉絲模具可有效改善拉拔生產的潤滑狀態，可廣泛應用于各類金屬線材的高效拉拔加工。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

實施例1：