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拉絲模使用中不可忽視的三個常見問題

 

拉絲模使用中不可忽視的三個常見問題

1 工作錐角度選擇不當引起的問題

拉拔線材時工作錐角度太大(相當于壓縮率太小),使線材進人拉絲模的接觸點太靠近定徑帶(例如用14。模產生16%的壓縮率)。在這個例子中,相對來說變形區過短,使線材變形速率加快,并產生大量熱,容易導致潤滑失效。若冷卻不良,會影響線材的組織結構,并加劇模具消耗。若模角再大或壓縮率再小,會使接觸點更接近定徑帶,線材在流向定徑帶的過程中,由于錐角的影響,線材難于平穩過渡到定徑區域,容易引起線材內凹,導致縮徑,如果材料強度太低也會導致產生縮徑或橢圓現象。盡管潤滑區相對加長,并且開始瞬間能提供良好潤滑,但是它會減小接觸表面潤滑壓力,并產生渦流效應,導致潤滑粉反向流出模孔,減弱潤滑效果,再加上由變形產生的種種不良效果,最終導致潤滑失效,表面裂紋、刮傷,模耗加劇,絲徑難以控制。工作錐角太小,導致進線接觸點靠近工作錐上端,使變形區相對加長,使拉絲機對鋼絲產生的殘余功增多,產生大量熱,加大拉絲機功耗。另外潤滑區減小,減弱潤滑效果,在變形區某一點將耗盡殘存線材表面潤滑粉。當拉應力過大時,在定徑區域容易引起軸向伸長,出現縮徑和橢圓問題,最終將導致潤滑不良,產生金屬碎屑及斷絲、過熱、縮絲。

2 中心斷裂及人字裂紋現象

中心斷裂及“人”字裂紋現象在發現后一直被認為是由原材料引起的問題,但直到1930年Fenhi—
SOIl才指出,中心斷裂及“人”字裂紋是由拉拔工藝(道次壓縮率、拉拔道次)安排不合理引起的。在線材拉拔過程中,線材內部組織沿著軸向延伸,線材表面的組織流動速度大于內部組織的流動,在心部產生沿軸向的拉應力,當軸向的拉應力超過拉拔材料
的抗拉強度時,在材料的心部就會產生“人”字裂紋,嚴重時會產生杯錐斷裂(柱狀)。因此在制定拉拔工藝時應根據拉拔原料、拉絲模類型來合理安排拉拔工藝。Zimerman建立的模具錐角、壓縮率和中心斷裂三者之間的關系如圖1所示。根據圖1安排
拉拔工藝可以有效預防中心斷裂和內部裂紋的產生
(圖中白色區為中心斷裂區,網格區域為安全區)。

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圖1 拉絲模錐角、壓縮率和中心斷裂之間的關系圖

3 殘余應力和表面加工硬化現象

殘余應力和加工硬化是由殘余功造成的,殘余功使材料硬化加劇,嚴重的會使線材的表面開裂、起皮,拉拔困難。若工藝安排不合理會使殘余功增加,并加大設備的能耗,使生產成本增加。利用Wistreich得出△(由壓縮率和模子錐角決定)參數來指導工藝的安排,可以避免產生更多的殘余功,△數據見表1。

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過去一直認為對于鋼絲拉拔△值一般在2—3之間,如果△過大(即模角過大或壓縮率過小)會產生更多的殘余功,并產生更大的不均勻變形;若△太小(即模角小或壓縮率過大)會產生更多的摩擦熱,所以△過大或過小都說明拉拔工藝的安排不合理。近年來國外的拉拔工藝安排△一般傾向于取1.5或更小一點(減小模角或加大壓縮率會減小△的值)。Thomas Maxwell認為模具的工作錐和鋼絲之間的接觸長度應是定徑帶直徑的72%到100% ,此時△的范圍在1~1.5之間,這也對△取值趨向偏小給予有力的證明,因為△取小可以使殘余功減至最小,并減少不均勻變形的程度和心部斷裂現象,而且當潤滑劑性能很好時,會減小摩擦系數,即減少摩擦功的產生。

小結: 拉絲模作為金屬制品變形的基本工具,其形狀和構造無論怎樣變化,其目的都是為了保證生產效率和產品質量,所以制品生產廠家應建立嚴格的模具返修和檢查方法,制定合理的拉拔工藝,嚴格質量控制,才能保證產品的質量。

 

文章來源:互聯網 由 天長市振華拉絲模廠 http://www.vdmwgdy.com 整理發布。


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