[实用新型]一种多层聚晶金刚石拉丝模具

说明书

本实用新型属于拉丝模具领域，尤其涉及一种多层聚晶金刚石拉丝模具，包括聚晶金刚石模芯，所述模芯由轴向一体堆叠的至少两个聚晶金刚石堆叠层组成，且每个聚晶金刚石堆叠层的金刚石粒度结构不同。本实用新型所述模具的模芯由数个不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层组成，而且可以根据线材的特性进行模芯成型前的堆叠结构调整，进而可以有效延长使用寿命。

技术领域

本实用新型属于拉丝模具领域，尤其涉及一种多层聚晶金刚石拉丝模具。

背景技术

聚晶金刚石是使用钴作为粘结剂在高温高压条件下将金刚石微粉颗粒粘结在一起形成的超硬材料，聚晶金刚石具有高硬度高耐磨性的特点，适合制作拉丝模具。聚晶金刚石拉丝模具的模芯在持续拉丝过程中，其压缩区最先与线材接触，拉丝过程中容易磨损出现环沟，模芯定径区的作用在于取得被拉拔钢丝的准确尺寸，该区域受力最大，容易造成拉丝过程中模具开裂。因此，现有技术中的聚晶金刚石模具在长时间使用后，机械磨损较为严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多层聚晶金刚石拉丝模具，本实用新型所述模具的模芯由数个不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层组成，而且可以根据线材的特性进行模芯成型前的堆叠结构调整，进而可以有效延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种多层聚晶金刚石拉丝模具，包括聚晶金刚石模芯，所述模芯由轴向一体堆叠的至少两个聚晶金刚石堆叠层组成，且每个聚晶金刚石堆叠层的金刚石粒度结构不同。

优选的，所述聚晶金刚石堆叠层由0.5-1微米、1-2微米、2-4微米、4-6微米、8-12微米、12-16微米、20-30微米、30-40微米或40-50微米粒径范围的金刚石微粉制成。更为具体的，每个聚晶金刚石堆叠层由上述一个粒径范围的金刚石微粉制成，并形成该堆叠层的粒度结构，而组成模芯的每个堆叠层的粒度结构是不同的。

优选的，所述聚晶金刚石堆叠层的轴向厚度为0.5-12mm。

具体的，所述的多层聚晶金刚石拉丝模芯可以按照下述方法制作：

1）将不同粒径范围的金刚石微粉分别与钴通过热压烧结出不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层；

2）将步骤1）得到的数个不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层去钴后进行轴向叠压，并与钴通过再次热压烧结得到多层聚晶金刚石拉丝模胚；

3）将多层聚晶金刚石拉丝模胚机械加工成模芯结构，即得多层聚晶金刚石拉丝模芯。

上述制备方法的工艺理论如下：1）先将不同粒度范围的金刚石微粉混合钴制成不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层；2）将不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层按照一定顺序叠放，然后再烧结成一体的聚晶金刚石模胚。其中，由于各个聚晶金刚石堆叠层中含有钴，为了防止聚晶金刚石堆叠层之间无法顺利结合至一个整体，因此需要先除去聚晶金刚石堆叠层中的钴成分，如此既保留了各个聚晶金刚石堆叠层的单体结构，也方便聚晶金刚石堆叠层于再次热压烧结中与钴结合形成整体模胚结构。

由于现有技术中的聚晶金刚石模芯在制备时，虽然金刚石微粉颗粒粒度不同，但是经过混合搅拌后，其整体位置分布是均匀的，因此利用现有技术中聚晶金刚石制得的拉丝模具模芯存在易磨损和开裂的问题。而申请人发现，粗粒度结构的聚晶金刚石耐磨性高于细粒度结构的聚晶金刚石，细粒度结构的聚晶金刚石抗开裂性能优于粗粒度结构的聚晶金刚石，如果能够对聚晶金刚石的结构粒度进行层级设置，则可以有效避免聚晶金刚石制得的模芯出现压缩区易磨损、定径区易开裂或者其他相应的问题，因此遂有本案产生。同时，本实用新型技术方案中，不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层的具体参数可以根据某一具体模具模芯的使用要求进行设计，如形成相应粒度结构的金刚石微粉的粒径选择范围、聚晶金刚石的叠放结构即何种粒度结构和厚度的聚晶金刚石堆叠层如何安排叠放顺序，以实现相应粒度结构的聚晶金刚石堆叠层作为模芯各区处的材料等等。