拉絲成型模具的種類與用途
/ 2021/6/5 12:40:41
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一.拉絲模具的定義通常指各種拉制金屬線的模具,還有拉光纖的拉絲模。
所有拉絲模的中心,都有個一定形狀的孔,如圓、方、八角或其它特殊形狀。金屬被拉著穿過模孔時尺寸變小,甚至形狀都發(fā)生變化。
二.拉絲模具的種類
1.鋼模
拉軟金屬(如金銀)時,鋼模就夠用,鋼模上可以有多個不同孔徑的孔。
2.硬質(zhì)合金模
拉制鋼絲(鋼線),一般采用硬質(zhì)合金模具,這種模具的典型結(jié)構(gòu)為:一個圓柱形(或略帶錐度)的硬質(zhì)合金模芯緊密地鑲嵌在一個圓形鋼套(case)中,模芯內(nèi)孔中有喇叭口(Bell radius)、入口錐(Entrance angel)、變形(工作)錐(approach angle)、定徑帶(bearing)及出口角(back relief)。
3.鋼絲模
拉有色金屬線,如銅、鋁,也較多采用和鋼絲模類似的拉絲模,內(nèi)孔形狀有些差異。
4.聚晶模
拉細線可用到聚晶模(人造鉆石),還有用到天然鉆石的拉絲模。
三.拉絲模具的用途
拉絲模具用途廣泛,如:電子器件、雷達、電視、儀表及航天等所用的高精度絲材,以及常用的鎢絲、鉬絲、不銹鋼絲、電線電纜絲和各種合金絲,都是用金剛石拉絲模拉制出來的。金剛石拉絲模,由于采用天然金剛石作原料,從而具有極強的耐磨性,使用壽命極高。
四.拉絲模的材質(zhì)
經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,已出現(xiàn)了很多新型拉絲模材質(zhì)。
按照材料種類,可將拉絲模分為:合金鋼模、硬質(zhì)合金模、天然金剛石模、聚晶金剛石模、CVD金剛石模和陶瓷模等多種。
近年來,新型材料的開發(fā),極大地豐富了拉絲模的應(yīng)用范圍,并提高了拉絲模的使用壽命。
(1)合金鋼
合金鋼模是早期的拉絲模制造材料。用來制造合金鋼模的材料主要是碳素工具鋼和合金工具鋼。但是,由于合金鋼模的硬度和耐磨性差、壽命短,不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需要,所以,合金鋼模很快被淘汰,在目前的生產(chǎn)加工中,已幾乎看不到合金鋼模。
(2)硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金模由硬質(zhì)合金制成。硬質(zhì)合金屬于鎢鈷類合金,其主要成分是碳化鎢和鈷。
碳化鎢是合金的“骨架”,主要起堅硬耐磨作用;鈷是粘結(jié)金屬,是合金韌性的來源。因此,硬質(zhì)合金模與合金鋼模相比,具有以下特性:耐磨性高、拋光性好、粘附性小、摩擦系數(shù)小、能量消耗低、抗蝕性能高,這些特性使得硬質(zhì)合金拉絲模具有廣泛的加工適應(yīng)性,成為當今應(yīng)用最多的拉絲模模具。
(3)天然金剛石
天然金剛石是碳的同素異性體,用它制作的模具具有硬度高、耐磨性好等特點。但天然金剛石的脆性較大,較難加工,一般用于制造直徑1.2mm以下的拉絲模。此外,天然金剛石價格昂貴,貨源緊缺,因此,天然金剛石模并不是人們最終所尋求的即經(jīng)濟又實用的拉絲工具。
(4)聚晶金剛石
聚晶金剛石是用經(jīng)過認真挑選的質(zhì)量優(yōu)良的人造金剛石單晶體加上少量硅、鈦等結(jié)合劑,在高溫高壓的條件下聚合而成。
聚晶金剛石的硬度很高,并有很好的耐磨性,與其它材料相比,它具有自己獨特的優(yōu)點:由于天然金剛石的各向異性,在拉絲過程中,當整個孔的周圍都處在工作狀態(tài)下時,天然金剛石在孔的某一位置將發(fā)生擇優(yōu)磨損;而聚晶金剛石屬于多晶體、具有各向同性的特點,從而避免了模孔磨損不均勻和??撞粓A的現(xiàn)象發(fā)生。
與硬質(zhì)合金相比,聚晶金剛石的抗拉強度僅為常用硬質(zhì)合金的70%,但比硬質(zhì)合金硬250%,這樣,使得聚晶金剛石模比硬質(zhì)合金模有更多的優(yōu)點。用聚晶金剛石制成的拉絲模耐磨性能好,內(nèi)孔磨損均勻,抗沖擊能力強,拉絲效率高,而且價格比天然金剛石便宜許多。因此,目前聚晶金剛石模在拉絲行業(yè)中應(yīng)用廣泛。
(5)CVD(化學(xué)氣相沉積法)涂層
CVD(化學(xué)氣相沉積法)涂層拉絲模是新近發(fā)展起來的一項新技術(shù),其主要方法就是在硬質(zhì)合金拉絲模上涂層金剛石薄膜。
金剛石薄膜是純金剛石多晶體,它既具有單晶金剛石的光潔度、耐溫性,又具有聚晶金剛石的耐磨性和價格低廉等優(yōu)點,在代替稀有的天然金剛石制備拉絲模工具方面取得很好的效果,它的廣泛使用將為拉絲模行業(yè)帶來新的活力。
(6)高性能的陶瓷材料
高性能的陶瓷材料具有硬度高、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性強、高溫力學(xué)性能優(yōu)良和不易與金屬發(fā)生粘結(jié)等特點,可廣泛應(yīng)用于難加工材料的加工。