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提高金剛石拉絲模具使用壽命的方法
提高金剛石拉絲模具使用壽命的方法
1.盡量選用先進(jìn)模具加工技術(shù)生產(chǎn)的高品質(zhì)的金剛石拉絲模具
目前，國外拉線模具的研磨工藝普遍采用高速機(jī)械研磨機(jī)，以及表面鍍金剛石的金屬磨針，該設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，磨針的規(guī)格及使用規(guī)范化使產(chǎn)品精度更高。模子的孔型尺寸利用輪廓記錄儀及孔徑測量儀來檢測，并用檢查拉線模專用的顯微鏡來檢查表面光潔度。而國內(nèi)許多廠家還在采用落后的設(shè)備，使用手工操作來研磨孔型，因此，存在著以下問題：孔型參數(shù)波動較大，難以加工出平直的工作錐；定徑區(qū)與工作區(qū)交接處易研磨出過渡角，使線材在定徑區(qū)中產(chǎn)生二次壓縮，增加外摩擦力，減短了定徑區(qū)長度，縮短模具的使用壽命；磨損的磨針修復(fù)頻度因人而異，使用不規(guī)范，造成孔型的一致性差。檢測手段也落后，只能依靠目測或者放大鏡、顯微鏡等簡單工具檢測，而且注重的是模內(nèi)表面光潔度，對孔型尺寸不能有效檢測，更談不上控制了。
2. 選擇良好孔型設(shè)計(jì)的金剛石拉絲模具
從線材在拉線模內(nèi)變形均勻的角度分析，似乎曲線型較直線型好，這種孔型是在“圓滑過渡”的理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出來的，其孔型結(jié)構(gòu)按工作性質(zhì)可分為“人口區(qū)”、“潤滑區(qū)”、“工作區(qū)”、“定徑區(qū)”、“出日區(qū)”五個部分，各部交界處要求“倒棱”，圓滑過渡，把整個孔型研磨成一個很大的、具有不同曲率的孤面這種孔型的模子在當(dāng)時的拉拔速度條件下，還是可以適用的。到上世紀(jì)70年代末至80年代初，隨著拉線速度的提高，拉線模的使用壽命就成了突出問題。為了適應(yīng)高速拉線的要求，美國的T.Maxwall和E.G.Kennth提出了“直線型”理論。該理論著重考慮了拉拔過程中的潤滑作用和磨損因素，指出經(jīng)改進(jìn)后的直線型拉線模孔型應(yīng)具有以下幾個特點(diǎn)：
(1)孔型各部分的縱剖面線都必須是平直的，平直的工作錐面拉拔力最小；
(2)模具各部位的交接部分必須明顯，這樣各部分可以充分發(fā)揮各自作用，避免了過渡角對定徑區(qū)實(shí)際長度的減小；
(3)延長入口區(qū)和工作區(qū)高度，使線材進(jìn)入模孔工作錐的中間段，利用入口錐角和工作錐角上半部分形成的楔形區(qū)，建立“楔形效應(yīng)”，在線材表面形成更致密牢固的潤滑膜，減少磨損，適合于高速拉拔；
(4)定徑區(qū)必須平直且長度合理。定徑區(qū)過長，拉線摩擦力增大，線材拉出模孔后易引起縮徑或斷線，定徑區(qū)過短，難以獲得形狀穩(wěn)定、尺寸精確和表面質(zhì)量良好的線材，同時模孔還會很快磨損超差。
經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用，采用直線型理論設(shè)計(jì)出的拉線模，其使用壽命比R型拉線模提高3-5倍以上。
3. 拉絲機(jī)設(shè)備的安裝使用要合理
(1)拉絲機(jī)的安裝基礎(chǔ)需十分穩(wěn)固，避免振動現(xiàn)象；
(2)安裝時要通過調(diào)試使線材的拉伸軸線與模孔中心線對稱，使線材和拉線模應(yīng)力作用均勻；
(3)拉線過程中避免頻繁地啟動停車，因?yàn)槔纹鸩綍r的拉應(yīng)力造成的摩擦比正常拉拔時的摩擦要大得多，這勢必將增大模具的磨損。
4 .用于拉拔的線材要經(jīng)過預(yù)處理
(1)表面預(yù)處理：對于表面臟污、粘附較多雜質(zhì)的線材，要先經(jīng)過清洗、烘干后再進(jìn)行拉拔；對于表面有較多氧化皮的線材，要先經(jīng)過酸細(xì)、烘干后再進(jìn)行拉拔；對于表面存在起皮、凹坑、重皮等現(xiàn)象的線材，還要通過磨光機(jī)進(jìn)行修磨后再進(jìn)行拉拔；
(2)熱處理：對于硬度過大或硬度不均勻的線材，要先通過退火或回火降低硬度，并使線材保持良好的硬度均一性再進(jìn)行拉拔。
5. 保持適宜的拉拔面縮率
金剛石拉絲模具本身具有硬、脆的特性，如果用于大面縮率的縮徑拉拔，很容易導(dǎo)致模具所能承受應(yīng)力而碎裂報廢，因此要根據(jù)線材機(jī)械性能的不同，選擇合適的面縮率進(jìn)行拉拔。用金剛石模具拉拔不銹鋼絲，一般單道面縮率不超過20%。
6. 使用潤滑性能良好的潤滑劑
在拉伸過程中，潤滑劑的質(zhì)量及潤滑劑的供給是否充足都影響著拉線模的使用壽命。因此要求潤滑劑油基穩(wěn)定，抗氧化性好，具有優(yōu)良的潤滑性、冷卻性和清洗性，在整個生產(chǎn)過程中始終保持最佳的潤滑狀態(tài)，以便形成一層能承受高壓力而不被破壞的薄膜，降低工作區(qū)的摩擦力，提高模子使用壽命。
使用過程中，要不斷觀察潤滑油的狀況，如果發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重變色或潤滑油中金屬粉末增加，要及時進(jìn)行更換或過濾，避免潤滑油因氧化而潤滑性能降低，同時避免拉拔過程中脫落的細(xì)小金屬顆粒損傷模具。
7.定期保養(yǎng)修磨金剛石拉絲模具
拉線模在長期使用過程中，模壁受到金屬線材強(qiáng)烈摩擦與沖刷作用，不可避免的會產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，最常見的是在工作區(qū)線材入口處出現(xiàn)環(huán)形溝漕(凹痕)。拉線模環(huán)溝的出現(xiàn)，加劇了模孔的磨損，因?yàn)榄h(huán)溝上因松動而剝落的模芯材料小顆粒被金屬線帶入模孔工作區(qū)和定徑區(qū)，起著磨料的作用，而進(jìn)入模孔的線材則象磨針一樣加劇模孔的磨損。如不及時調(diào)換進(jìn)行修復(fù)，那么環(huán)溝將繼續(xù)加速擴(kuò)大，使修復(fù)增加困難，甚至有可能在環(huán)形溝槽較深處出現(xiàn)裂紋，使模具完全崩碎報廢。
從經(jīng)驗(yàn)中得知，制定出一套規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)日常保養(yǎng)，經(jīng)常對模子進(jìn)行檢修是非常經(jīng)濟(jì)合算的事情。一旦模子出現(xiàn)了任何輕微的磨損，及時進(jìn)行拋光，則使模子恢復(fù)到原始拋光狀態(tài)所花費(fèi)時間要短，而且模子的孔型尺寸無明顯變化。
8.小結(jié)
綜上所述，為延長拉線模的使用壽命，除選擇合適的模具材質(zhì)，設(shè)計(jì)合理的孔型尺寸，提高拉線模的制造水平，使模孔表面光潔度達(dá)到工藝要求外，還必須確定合理的道次壓縮率，改善拉線模的使用條件。在使用過程中注意模子的日常保養(yǎng)，應(yīng)勤洗勤換，并保證拉伸過程中具有良好的潤滑效果。