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拉絲模具的幾種內部結構討論

近年來,隨著改革、開放的深入進行,國內相繼引進了工業(yè)發(fā)達國家制造的拉絲模具及相應的模孔檢測儀器。通過對國外拉絲??仔偷钠饰?,使我們了解到現代拉絲??仔偷脑O計思想,為提高我國拉絲模的設計水平提供了借鑒。
  拉絲模內孔結構
  拉絲模芯的結構按工作性質可分為“入口區(qū)、潤滑區(qū)、工作區(qū)、定徑區(qū)、出口區(qū)”五個區(qū)間。拉絲模的內徑輪廓很重要,它決定著壓縮線材所需的拉力,并影響拉拔后線材中的殘余應力。模芯各區(qū)的作用分別是:入口區(qū),方便穿線及防止鋼絲從入口方向擦傷拉絲模;潤滑區(qū),通過它使鋼絲易于帶入潤滑劑;工作區(qū),是模孔的主要部分,鋼絲的變形過程在這里進行,即將原始截面減小到所要求的截面尺寸。在拉拔圓錐面金屬時,工作區(qū)內金屬的體積所占的空間是一個圓臺,該空間稱為變形區(qū)。工作區(qū)內的圓錐半角α(又稱為模孔半角)主要用于確定拉拔力的大?。欢◤絽^(qū)的作用在于取得被拉拔鋼絲的準確尺寸;出口區(qū)是用于防止鋼絲出口不平穩(wěn)而刮傷鋼絲表面。
  “直線型”與“弧線型”模的討論
  隨著拉絲速度的提高,拉絲模的使用壽命成為突出的問題。美國人T Maxwall和E G Kennth提出了適應高速拉絲的新拉絲??仔屠碚?,即“直線型”理論。根據該理論制作的拉絲模具有下列特點:
  ①入口區(qū)、潤滑區(qū)合二為一,具有使?jié)櫥菧p小的趨勢,使?jié)櫥瑒┻M入工作區(qū)前就受到一定壓力,從而起到更好的潤滑效果。
  ②入口區(qū)和工作區(qū)加長,以建立較好的潤滑壓力,其角度按拉絲材質和每道次壓縮率分別進行優(yōu)選。
  ③定徑區(qū)須***平直且長度合理。
  ④各部分縱面線都須***是平直的。
  近年來,國內拉絲行業(yè)對“直線型”和“弧線型”拉絲模進行了廣泛的討論,其中爭議較大的是工作區(qū)的形狀和工作區(qū)與定徑區(qū)交界處的形狀。不少人對“直線型”模持肯定態(tài)度。但筆者認為兩種類型的拉絲模均有著各自的特點及所適用的場合,不加分析地作出結論,末免有失偏頗。
   而采用“弧線型”工作區(qū)時,金屬在內孔中的變形可隨其加工硬化程度的增加而逐漸減小,內孔壁上的壓力分布和磨損都比較均勻,故“弧線型”工作區(qū)耐磨性好。特別是當道次壓縮率較小時(小于10%),采用“弧線型”工作區(qū),可在工作區(qū)圓錐半角α較小的情況下獲得足夠長的變形區(qū)。加之“弧線型”工作區(qū)具有適應能力強的特點,故在道次壓縮率較大(大于35%)或較小(小于10%)及拉拔鋼絲時,還是應該采用“弧線型”模。
        模芯工作區(qū)呈“弧線型”,會使金屬在變形區(qū)內的流動更加曲折,導致附加剪切變形及多余變形功的增大,繼而使拉拔應力增大(一般較“直線型”模增大10~30%)。而“直線型”模工作區(qū)輪廓線上各點的斜率相同,這樣當我們確定了***佳工作區(qū)圓錐半角α時,便可在***小的應力狀態(tài)下拉拔金屬;而“弧線型”模由于其輪廓線上各點的曲率不同,故無法使整個工作區(qū)存在這樣一個***佳工作區(qū)圓錐半角α。從有利于金屬的流動和減小拉拔應力的角度出發(fā),目前國外在道次壓縮率為10~35%

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