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不同材质的模芯对拉丝模寿命影响

发布时间:2021-05-22 发布者:凯德模具

讲解不同材质的模芯对拉丝模寿命影响

一、人造金刚石

人造金刚石又称聚晶金刚石,它是由许多单晶微粒无定向聚合而成的多晶体,具有较不错的强度和硬度,不怕冲击性较不错,性质均匀、综合性能良好。在拉伸中、细丝时,使用寿命比金刚石模和硬质合金模高,且丝材尺寸稳定,表面质量好。但人造聚晶金刚石的晶粒较粗大,抛光困难,拉伸细丝的表面光洁度不如自然金刚石。通过细化晶粒,可提升抛光性能,在中、细丝的拉丝模上取代自然金刚石,降低成本,提升产品质量。

二、硬质合金

拉丝模用的硬质合金为钴含量较低的碳化物----钨钴类合金,它具有好的性、抗冲击性、抛光性和不易腐蚀性能,易于修理,是常用拉丝模芯制作材料,普遍应用于粗、中丝的拉伸。研讨表明,通过改进硬质合金成分和组织结构,控制碳含量的波动值,细化碳化物的颗粒,可以提升材质的性能,延长其使用寿命。目前,国内外采用热等静压(HIP)处理、细晶工艺及加入稀土元素来降低孔隙度,细化晶粒,提升合金的硬度,减小摩擦系数;并利用化学气相沉积(CVD)法和物理气相沉积(PVD)法在硬质合金表面形成金刚石薄膜或氮化钛涂层,提升合金的表面强度。

三、自然金刚石

自然金刚石俗称钻石,是自然界较硬的物质,具有很高的性和热传导率,用于钨钼丝拉伸时能改进丝材的表面质量,提升丝材性能及尺寸精度,主要用于拉伸细丝及成品丝。但它性质脆,抗冲击性能差,而且硬度具有各向异向性,做拉丝模时易磨损不匀。加之金刚石较少,价格昂贵,加工困难,因此在拉伸中、粗丝方面受到限制。

拉丝模具的保养与维修模具,对降低成本重要。

由于线材的震动,在拉丝模压缩区内先接触线材的区域起先产生一些轻微的环状磨损,随后不断扩大直至定径区,导致线材表面质量严重下降,线材尺寸扩大。不仅如此,严重的磨损会使模具产生横向裂痕(主要出现在软丝的拉制过程中)或纵向裂痕(主要出现在硬丝的拉制中),致使模具过早报废。

因此,要针对被拉制线材的种类,拉丝的特点,的制定拉丝模保养规范。一般情况下,轻微的环状磨损只需进行抛光即可重新恢复使用,或稍微加扩大直径可达到拉丝要求。过度的磨损会使模具修理次数降低,甚至报废,使得拉丝成本增加。

拉丝模与国内同种规格的拉丝模相比

一、定径区不明显。定径区是线材确定后期尺寸的然后环节,定径区的短小且不平直将直接影响到线材的后期质量。短小的定径带容易造成产品尺寸超差,并使拉拔模很快磨损报废。明显且平直的定径区能够生产出精度不错和高表面质量的线材,而且有利于减小磨损,提升拉丝模的使用寿命。

二、入口角小。由于在拉拔过程中线材起先和模芯入口区接触,入口区锥角小,不但增大了线材与内孔的接触面积,使摩擦力增大,而且妨碍润滑剂的带入,使拉丝过程中的润滑效果变差,严重影响模具使用寿命。而国外拉丝模产品的入口角增大,地避免了线材与拉丝模的擦伤,而且带入了愈多的润滑剂,增强了润滑效果,减少了模芯磨损。这种改变提升了线材的表面质量,同时也提升了拉丝模的使用寿命。

三、工作区短小。与国内同种规格的拉丝模相比,国外拉丝模工作区的长度普遍要长许多。较长的工作区有利于线材在拉拔过程中摩擦力的减少与均匀分布,降低拉丝模内孔的磨损,提升模具寿命。较长窄的工作区能减小线材和拉拔模的间隙,可在大的压力下迫使多的润滑剂进入线材与内孔中间,从而造成良好的润滑压力。由内孔出去的线材温度较低,拉拔力减小,拉拔过程中金属的流动较为均匀,有利于拉拔速度的提升和线材表面质量的改进。此外,这种类型的工作区设计还能防止润滑剂从拉丝模的进入口端退出。而我国模具由于工作区短小,造成孔内使用面积小,不仅增加了摩擦力,加剧磨损,而且浪费原材料,增大了成本投入。