硬質合金拉絲模具對線材的拉伸與應用

  線材的拉伸是指線坯在一定的拉力作用下，通過模孔發生塑性變形，使截麵減小、長度增加的一種壓力加工方法。

2． 拉伸的特點

（1） 拉伸的線材有較精確的尺寸，表麵光潔，斷麵形狀可以多樣。

（2） 能拉伸大長度和各種直徑的線材。

（3） 以冷加工為主，拉伸工藝、模具、設備簡單，生產效率高。

（4） 拉伸能耗較大，變形受一定的限製。

3．拉伸的原理

   拉伸屬於壓力加工范圍，拉伸過程中除瞭產生極少的粉屑外，體積變化甚微，因此拉伸前、後金屬的體積基本相等。

4．影響拉伸的因素

（1）  銅、鋁桿（線）材料。在其他條件相同時，拉銅線比拉鋁線的拉伸力大，拉鋁線容易斷，所以拉鋁線時應取較大的安全系數。

（2） 材料的抗拉強度。材料的抗拉強度因素很多，如材料的化學成分，壓延工藝等，抗拉強度高則拉伸力大。

（3） 變形程度。變形程度越大，在模孔變形段長度越長，因而增加瞭模孔對線的正壓力，摩擦力也隨之增加，拉伸力也增加。

（4） 線材與模孔間的摩擦系數。摩擦系數越大，拉伸力越大。摩擦系數由線材和模具材料光潔度、潤滑液的成分和數量決定。

（5） 線模模孔工作區和定徑區的尺寸和形狀。定徑區越大，拉伸力也越大。

（6） 線模的位置。線模安放不正或模座歪斜也會增加拉伸力。也是線徑及表麵質量不達標。

（7） 外來因素。線材不直，拉線過程中線的抖動，放線阻力，都會增加拉伸力。

二、  拉絲設備

1．拉絲機的分類

按模具數量分：單模拉絲機和多模拉絲機。

按工作特性分：滑動式拉絲機和非滑動式拉絲機。

按鼓輪形狀分：塔形鼓輪拉絲機、錐形鼓輪拉絲機及圓柱形鼓輪拉絲機。

按潤滑型式分：噴射式拉絲機和浸入式拉絲機。

按拉製線徑分：巨、大、中、小、細、微拉絲機。

2．多模拉絲機的特點

   多模拉絲機是線材通過幾個規格逐漸減小尺寸的模子和其後的拉線鼓輪，而實現拉伸的拉絲機。

（1） 滑動式連續拉絲機

   滑動式連續拉絲機是拉絲鼓輪圓周速度大於線材拉伸速度，並以次而產生摩擦力。

它的優點是總的延伸系數高，加工率大，拉伸速度高，產量大，易於實現自動化、機械化。

它的缺點是在拉線過程中，為瞭克服線材所產生的摩擦力，要消耗很多的功；對鼓輪表麵的磨損很大；對配模的要求嚴格。

A．圓柱形鼓輪拉絲機

   這種拉絲機的特點是各個拉絲機鼓輪的直徑相等，且呈直線排列，主要拖動形式為一個電動機帶動各級鼓輪，它的優點是穿模方便，停車後可以測量各道次的線材直徑，以便控製拉伸的過程。它的缺點是機身較長，而且模子的數量一般不多於9個。

B．臥式塔形鼓輪拉絲機

   這種拉絲機應用最為廣泛，塔形鼓輪結構，按其塔級多少，可分二級拉絲鼓輪和多級拉絲鼓輪。它的優點是拉絲道次多，設備緊湊，占地麵積小。

（2）   無滑動式連續拉絲機

   非滑動式拉絲機是線材與鼓輪之間沒有相對的滑動，線材拉伸後纏繞在拉絲鼓輪上，因此中間的鼓輪有雙重的作用，即起著拉伸鼓輪的作用，又起著儲線為下道模子拉絲的放線作用。比較多的是8、10模拉絲機。

   它的優點是：鼓輪和線材表麵不易磨損；適於抗張力不大，耐磨性差的鋁（鋁合金）線的拉製；機構簡單，容易製造；由於中間鼓輪上有儲存，當某個鼓輪停止轉動時，其它鼓輪仍可在短時間內照常工作。

它的缺點是：不能高速拉伸，一般不超過12m/s；不適宜細線的拉伸。

三、 拉絲的潤滑

1． 潤滑劑的作用

（1） 潤滑作用。在變形的金屬和模空之間，保持一層潤滑膜，避免模具和線材直接接觸和粘結，降低摩擦系數，從而減少能量消耗和加工道次，延長模具的使用壽命。

（2） 冷卻作用。使用冷卻的潤滑液，可以降低線材和模孔的溫度，防止線材溫度過高而發生氧化變色，提高線速。

（3）  清洗作用。在拉製過程中，不斷產生微細的金屬粉塵，潤滑液不斷沖洗模孔，消除金屬粉塵在模孔的作用。

2． 潤滑劑對拉絲的影響因素

（1）  濃度。潤滑劑的濃度大，提高瞭它的潤滑作用，金屬線材與模孔壁的摩擦系數小，相應的摩擦力也減小，拉伸力隨之下降。但是，濃度太大，潤滑劑的粘度也隨之上升，它的沖洗作用也減小，模孔的金屬屑不易帶走，造成線材表麵質量差。濃度太大，金屬屑不會沉淀，懸浮在潤滑劑中，反而影響潤滑效果。

（2） 溫度。潤滑液的溫度過高，失去瞭它的冷卻作用，使金屬線材及模具的溫度升高，線材氧化變色、模具壽命減低，也影響油脂潤滑膜的強度，潤滑效果下降。溫度過高，潤滑劑粘度上升，不利於拉伸。

（3） 清潔度。潤滑劑中混入酸類物質，會造成潤滑劑分層，失去潤滑效果。潤滑劑中含堿量增加，對拉伸後的金屬線材產生腐蝕的危害。潤滑劑中有固體雜質，影響設備的潤滑系統，造成潤滑液供應不足，減小瞭潤滑劑起到的作用。

3． 對潤滑劑的基本要求

（1）  粘附性好，潤滑劑能有效地粘附在拉製線材的表麵上。

（2）  能承受線材與模具之間的高壓，熱穩定性好。

（3）  沒有腐蝕作用。

（4）  冷卻效果好。

（5）  沒有刺激的氣味。

（6）  拉製後易於除去。

4． 拉絲潤滑方式

（1） 單個模槽分散潤滑

 主要用於一次拉絲機或無滑動的積儲式多模拉絲機，它對潤滑劑的形態無限製。通過模槽內的循環水起到冷卻的作用。由於模槽是敞開式的，可以直接觀察潤滑劑情況，便於調整。但是容易弄臟設備和場地。

（2）浸入式潤滑

   采用乳液壯和液體油狀的潤滑劑，適用於滑動式連續拉絲機。潤滑劑盛裝在拉絲機的專用槽內，鼓輪、線段、模具都浸入在潤滑劑中，結構簡單，能保證模具、鼓輪、線材的連續潤滑和冷卻。

它的缺點是：拉絲過程中產生的金屬屑沒有沉淀的可能，不斷被帶進模孔和鼓輪上，影響模具和鼓輪的壽命，也影響線材表麵的質量。潤滑掖槽需要有冷卻裝置，防止潤滑液溫度過高。

（3） 循環式潤滑系統

在滑動式連續拉絲機上，保證潤滑液有固定的成分和一定的溫度，可以單機使用，也可以數臺拉絲機集中使用。它的優點是潤滑液裡的金屬屑可以得到充分的沉淀，定期的清理，能保證潤滑液的清潔度。它的缺點是要不定期對潤滑液進行分析，適時補充潤滑劑。

四、 拉絲模具

1． 模具的種類和應用

（1）  硬質合金模，它的優點是：耐磨性好；粘附性小；拋光性好；摩擦系數小；抗腐蝕性高。

（2）  鉆石模，由於天然鉆石模價格昂貴，非常脆弱，主要用於細微線的拉製。

（3）  聚晶模（人造鉆石），與天然鉆石一樣的高硬度和高耐磨性，主要用於小拉絲機的中間模。

（4）  鋼模，修製容易，價格低廉，但硬度和耐磨性比較差，壽命低，主要用於生產量小，拉大截麵的型線。

2． 模具的結構尺寸

拉絲模具的模孔，有四個部分組成：

（1） 入口潤滑區：帶有圓弧，便於線材進入工作區。

（2） 工作區：金屬拉伸時產生塑性變形，線材截麵壓縮減小。

（3） 定徑區：保證線材尺寸與形狀精確和均一，延長模具的使用壽命。

（4） 出口區：出線端，防止停車時出現竹節刮傷和定徑區出口處的崩裂。

3．拉絲對模具的要求

（1） 模孔的各個區域應該光滑，不得有裂紋和凹坑的存在。

（2） 模孔的中心線要垂直於模具的端麵。

（3） 工作區、定徑區在修磨後必須要拋光。