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拉丝模具的内孔孔型

发布时间:2018-03-15  浏览:878次  字号:  

 拉丝模具内孔结构解析

  拉丝模具模芯的结构按工作性质可分为入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区五个区间。拉丝模具的内径轮廓很重要,它决定着压缩线材所需的拉力,并影响拉拔后线材中的残余应力。模芯各区的作用分别是:入口区,方便穿线及防止钢丝从入口方向擦伤拉丝模具;润滑区,通过它使钢丝易于带入润滑剂;工作区,是模孔的主要部分,钢丝的变形过程在这里进行,即将原始截面减小到所要求的截面尺寸。在拉拔圆锥面金属时,工作区内金属的体积所占的空间是一个圆台,该空间称为变形区。工作区内的圆锥半角α(又称为模孔半角)主要用于确定拉拔力的大小;定径区的作用在于取得被拉拔钢丝的准确尺寸;出口区是用于防止钢丝出口不平稳而刮伤钢丝表面。

   “直线型弧线型模具的讨论

  随着拉丝速度的提高,拉丝模具的使用寿命成为突出的问题。美国人T MaxwallE G Kennth提出了适应高速拉丝的新拉丝模孔型理论,即直线型理论。根据该理论制作的拉丝模具有下列特点:

  入口区、润滑区合二为一,具有使润滑角减小的趋势,使润滑剂进入工作区前就受到一定压力,从而起到更好的润滑效果。

  入口区和工作区加长,以建立较好的润滑压力,其角度按拉丝材质和每道次压缩率分别进行优选。

  定径区必须平直且长度合理。

  各部分纵面线都必须是平直的。

  近年来,国内拉丝行业对直线型拉丝模具弧线型拉丝模具进行了广泛的讨论,其中争议较大的是工作区的形状和工作区与定径区交界处的形状。不少人对直线型模持肯定态度。但笔者认为两种类型的拉丝模均有着各自的特点及所适用的场合,不加分析地作出结论,末免有失偏颇。

  模芯工作区呈弧线型,会使金属在变形区内的流动更加曲折,导致附加剪切变形及多余变形功的增大,继而使拉拔应力增大(一般较直线型模增大1030%)。而直线型模工作区轮廓线上各点的斜率相同,这样当我们确定了最佳工作区圆锥半角α时,便可在最小的应力状态下拉拔金属;而弧线型模由于其轮廓线上各点的曲率不同,故无法使整个工作区存在这样一个最佳工作区圆锥半角α。从有利于金属的流动和减小拉拔应力的角度出发,目前国外在道次压缩率为1035%(大多数金属丝的变形均在此范围内)及拉拔中、粗规格的金属丝时,一般均采用直线型工作区。

而采用弧线型工作区时,金属在内孔中的变形可随其加工硬化程度的增加而逐渐减小,内孔壁上的压力分布和磨损都比较均匀,故弧线型工作区耐磨性好。特别是当道次压缩率较小时(小于10%),采用弧线型工作区,可在工作区圆锥半角α较小的情况下获得足够长的变形区。加之弧线型工作区具有适应能力强的特点,故在道次压缩率较大(大于35%)或较小(小于10%)及拉拔钢丝时,还是应该采用弧线型模具。

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