[实用新型]孔型结构的聚晶金刚石拉丝模

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种拉丝模，尤其涉及的是一种孔型结构的聚晶金刚石拉丝模。

背景技术

为研究特定的新型拉丝模孔型结构，使其满足表面镀黄铜切割高耐磨钢丝的拉拔条件。首先需要对拉拔时切割高耐磨钢丝在压缩区内的受力特点进行分析，进而得到模具受力与压缩角之间的关系，最终分析并得到最佳压缩角度值及合理的压缩区长度值。拉丝模的孔型是否合理，直接影响到模具的使用寿命。模芯中工作区压缩角对拉丝金属的流动性、轴向压力以及拉伸力、模壁的单位压力有举足轻重的作用。定径区能使线材获得稳定、精确的形状和尺寸。

（1）通过对拉丝模内孔的轮廓测量发现，国内生产的拉丝模压缩区角度为12～20°，压缩区高度占模芯高度的1/3到1/4左右。由于压缩区角度较大，不易于使润滑剂与金属丝形成良好的包覆状态，即压缩区上部与金属丝之间形成“楔角效应”，无法形成良好的润滑压力。压缩区相对较短，由于压缩区的短小，造成孔内有效使用面积较小，没有足够长的空间贮存一定量的润滑剂来形成“楔角效应”，润滑剂又被倒流出来，起不到应有的润滑效果。

（2）定径区短小且不明显。定径区长度太短，导致模具定径区很快磨损，因为越靠近模具出口端，金属的变形速度越大，此处的磨损也越大，致使与压缩区相接的定径区入口部分随之磨损，从而定径区越来越短，最后导致线径超差。

（3）传统的拉丝模加工设备陈旧，研磨加工方法落后，很难保证孔型中压缩区和定径区的轮廓线是由直线组成的。如果压缩区工作面不平直，与润滑区形成大圆弧过渡，压缩区上部分角度增大，压缩区的实际长度变短，导致模孔的快速磨损。如果定径区由于模具的加工不精确导致其工作面不平直，即压缩区和定径区之间的连接是圆弧过渡，定径带的设计长度在加工过程中已磨掉许多，等于还没有拉拔金属丝时，定径区的入口端已经被磨损了，拉拔金属丝时磨损是发生在定径区后段孔径最小处，导致模具的颈部位置迅速磨损，随之线径超差。总之，由于加工设备及加工工艺造成的内孔几何形状精度的降低，无法保证孔型的直线型结构，会导致模具的磨损加剧，降低模具寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种孔型结构的聚晶金刚石拉丝模，通过加工合理的孔型，提高模具的使用寿命。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型所述拉丝模的模芯包括由上而下依次设置于模芯内的入口区、润滑区、压缩区、定径区和出口区；所述入口区的顶部开口大于底部开口，润滑区分别连接入口区和压缩区；所述压缩区的顶部开口大于底部开口，压缩区的横截面为等腰梯形，压缩区的压缩角为8～9°；定径区为圆柱形，出口区的顶部开口小于底部。

作为本实用新型的优选方式之一，所述压缩区的高度为模芯高度的1/3～1/4。

所述定径区的高度和直径之比为1：4～1：5，定径区的高度为钢丝线径的30%。

一种孔型结构的聚晶金刚石拉丝模的加工方法，包括以下步骤：

（1）先用激光打出模孔；

（2）在超声波研磨机上加工入口区，加工入口区角度为60±10°，清洗后加工出口区，出口区加工为30±10°；

（3）用线抛机加工压缩角到8～9°，将线穿过模孔拉直，调整设备到设定的压缩角度后，启动线抛机，保证所加工角度近乎直线；

（4）用线抛机加工定径区，定径区的垂直度误差在0.3°以内，然后再加工出口区角度为60±10°。

拉丝模的压缩区又称为工作区，它是整个模孔最重要部分，其作用是使金属在此处进行塑性变形，获得所需要的形状和尺寸。针对切割钢丝太阳板拉丝模，拉拔的切割钢丝表面镀有黄铜，要求钢丝拉拔过程中表面的黄铜层不能脱落。当压缩角过小时，坯料与压缩区的接触面积增大，从而增大金属丝与模孔的摩擦力，使拉拔力增大。然而，随着压缩角的增大，虽然摩擦力会迅速减小，但是剪切力会逐渐增大，过大的压缩角会使金属丝在压缩区中的流线急剧转弯，从而导致附加剪切变形增大造成模具破裂。对于表面镀黄铜的切割钢丝来说，压缩角为8～9°时模具的开裂率较低，且钢丝表面黄铜质量较高，拉拔应力最小，为最佳压缩角角度。