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拉撥用拉絲模具的工作原理
 

  拉撥用拉絲模具的工作原理

  我國是線材生產大國,產量居世界前列。線材被廣泛應用于通訊、建筑、電力等部門。在線材生產中,拉拔加工是最常用的一種加工方式。拉拔加工的適用范圍十分廣泛,主要運用于拉拔棒材、線材等直線材料。拉拔生產解決了車削等方法難以加工的線材問題,其加工精度比較高,而且其加工速度快,對毛坯的浪費程度低,利用率高。拉絲模具是各種金屬線材拉拔生產中一種非常重要的易消耗性模具,拉絲模具的費用占拉拔費用的50%以上。目前普遍采用的拉絲模具有合金鋼模、硬質合金模和金剛石模具,各種拉絲模具在使用過程有著各自的優缺點。現在就拉絲模具的工作時原理及常用拉絲模具的材料,拉絲模具磨損分類以及拉拔加工的影響因素作以下闡述。

  拉絲模具的基本結構,拉絲模具的主要工作區域是內孔,內孔結構按工作性質可分為入口區、、潤滑區、定徑區、出口區五個區間以及遵循“圓滑過渡”理論,即拉絲模孔內各區交界處必須為較小的圓角過渡。被拉拔線材從入口處進入拉絲模具,在拉拔力i的作用下通過拉絲模,并且在拉絲模具工作區的錐面上發生劇烈摩擦,從出口處拉出,得到較小的線材。

  拉絲模各區域尺寸選擇

  1、入口區

  拉絲模具內孔的入口處角度是重要的參數之一,必須保證線材進入模具時的接觸點是發生在拉絲模具減縮區內同一高度位置上,且要有利于線材的入。拉絲模具入口區提了通向潤滑區和變形區的平滑外形,使得潤滑劑能夠到達拉絲模具的工作表面。

  2、潤滑區

  潤滑區的作用在于貯存潤滑劑,并將其輸入工作區。根據潤滑劑粘度的不同、線材直徑的不同及潤滑區的長度,潤滑區錐角有所不同,為使液體潤滑劑能順利地進入工作區,潤滑區錐角一般要選擇較大值。過小則潤滑劑不宜進入,且潤滑劑流動不,甚至形成楔形堵塞,潤滑區錐角過大則不易形成流體動壓效應。潤滑區長度的長短也將影響潤滑效果,一般來說,不論是何種潤滑方式,潤滑區越長,潤滑效果越好。

  3、工作區

  工作區是線材產生塑性變形的區域,其尺寸參數有工作區錐角a及工作錐長度h2。工作錐角a是拉絲模的參數,工作區錐角a的大小對作用在拉絲模內孔上壓力的大小及其分布規律,拉拔應力的大小及被拉拔線材機械性能的好壞起著決定性作用。對應拉拔應力最低的工作區錐角隨拉拔環境的不同而有所不同,存在著一個最佳工作區錐角范圍。拉拔時很難保證線材軸線與拉絲模內孔軸線同心,加之之前拉拔時拉絲模內孔磨損過大而導致進入內孔線材直徑的增大,兩者均會引起線材在變形區以外變形,所以工作區的長度應大于實際變形區的長度。

  4、定徑區

  定徑區直徑尺寸根據線材允許公差及線材在拉拔時產生的彈性變形來確定,并兼顧模具的使用壽命,通常選擇線材負公差尺寸。

  確定定徑區長度時應滿足下列要求:足夠的耐磨性、拉拔時消耗的能量以及減少拉斷線材的可能性。定徑區過長雖可提高拉絲模的壽命,但同時也會造成摩擦、發熱量及能耗的增大,且易引起線材直徑的縮減或拉斷線材。如定徑區過短,則會造成拉拔時線材搖晃及產生竹節形,還會使拉絲模內孔很快地磨損導致尺寸超差。一般情況下,拉拔線材的直徑越大,其定徑區長度相應偏短。

  5、出口區

  出口區在拉絲模形成90度的夾角。這樣的角度便于具體較寬的出口,從而使得拉絲模具能多次恢復到原來尺寸而不需要再加工。出口區往往被認為是不重要的。但是假如拉絲模沒有出口區,則定徑帶的后緣就會開裂或剝落,導致拉絲模損壞。

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