[发明专利]一种无模拉丝成形方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉丝成形方法，具体是涉及一种合金丝的无模拉丝成形方法及装置。

背景技术

高强度合金丝材在工业上应用十分广泛，例如钨合金丝材广泛用于电光源和电子管等工业领域。直径仅为24微米的镍钛合金丝材广泛应用于核聚变、旋转机器、磁浮列车、超导储能系统、磁分离、磁医疗、人体核磁成像及电子显微镜等方面。但目前合金丝的生产成本仍然很高。

目前，国内外对合金丝材的主要加工方法是拉丝工艺，其中包括静液挤压拉伸、流体静力润滑拉丝、流体动力润滑拉丝等。在拉拔过程中，拉丝模承受较大的摩擦力、压力和拉力；拉丝模一般采用硬质合金模或金刚石模，成本较高；由于摩擦的存在，拉拔过程中加剧应力和变形不均匀分布，使金属的变形抗力增加，降低模具的使用寿命及产品的表面质量；拉拔时如果提高变形温度可以使加工硬化过程减弱，金属变形抗力降低，拉拔力减小，但由于温度的提高也可能降低润滑剂润滑性能，而导致摩擦力增加，变形力增大，因此拉拔时变形材料的最佳变形温度较难确定。现有的加工工艺(拉丝工艺)具有很多不足，即尺寸加工精度低、丝材表面质量达不到要求、断丝现象严重、成本高、效率低等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对已有的合金丝材有模加工方法中存在的上述缺点而提供的一种效率高，摩擦力小，无润滑的无模拉丝成形方法。

本发明的另一目的，是提供一种无模拉丝成形装置。

采用的技术方案是：

一种无模拉丝成形装置，包括放丝卷筒、收丝卷筒、放丝卷筒驱动电机、收丝卷筒驱动电机、加热器和冷却器。放丝卷筒和收丝卷筒的轴分别通过轴座支承在机台上。放丝卷筒驱动电机的输出轴与放丝卷筒轴的一端固定连接，收丝卷筒驱动电机的输出轴与收丝卷筒轴的一端固定连接。加热器为高频感应加热器或中频感应加热器，加热器通过支架固定在机台上。冷却器的冷却介质为压力水或压缩空气。加热器和冷却器之间的距离S的大小根据被拉丝材料的性能来确定，冷却器通过支架固定在机台上。原始丝材卷绕在放丝卷筒上，原始丝材的自由端穿过加热器和冷却器后固定在放丝卷筒上。

放丝卷筒的作用是：

原始丝材提供放丝速度V₀，其转速由电机控制。加热器3的作用是加热丝材到预定温度，加热方法为高频感应加热，也可以采用中频感应加热。冷却器的作用是对变形后的丝材给予快速冷却，使变形区温度产生一个温度梯度，以达到控制变形的目的，冷却的方法可以采用压缩空气或压力水冷却。收丝卷筒的作用是为变形后丝材提供一个收丝速度V_f(V_f＞V₀)，其转速由电机控制，使变形前后的速度产生一个速度比V₀/V_f，从而将变形区的金属发生塑性变形，使丝材的直径尺寸减小，同时将变形后的丝材卷起来。