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1、模具相关知识及现场使用第1页，本讲稿共11页 模具的组成及材料模具的组成及材料1.拉丝模具拉丝模具 由模具外套、模芯、压盖三部分组成由模具外套、模芯、压盖三部分组成 模具外套、压盖所使用的材料是不锈钢。模芯所使用的材料分为多模具外套、压盖所使用的材料是不锈钢。模芯所使用的材料分为多种：天然钻石、人造聚晶、硬质合金、刚玉陶瓷、合金钢等等。我种：天然钻石、人造聚晶、硬质合金、刚玉陶瓷、合金钢等等。我们公司的模具以天然钻石及人造聚晶材料为主。们公司的模具以天然钻石及人造聚晶材料为主。（1 1）天然钻石为单晶体，主要成分是）天然钻石为单晶体，主要成分是C C。是目前已知的最硬物质，有极高。是目前已知的
2、最硬物质，有极高的抗磨损能力，化学性能稳定。用来制作拉丝模的金刚石晶体一般采用八面体、的抗磨损能力，化学性能稳定。用来制作拉丝模的金刚石晶体一般采用八面体、十二面体或这两种晶体的过渡形晶体。必须指出的是制作拉丝模具的金刚石应十二面体或这两种晶体的过渡形晶体。必须指出的是制作拉丝模具的金刚石应该是单晶体，而连生体和聚晶体是不能使用的。该是单晶体，而连生体和聚晶体是不能使用的。金刚石比较脆，在一定冲击时容易沿晶体的解理面而碎裂，这是金刚石比较脆，在一定冲击时容易沿晶体的解理面而碎裂，这是它的最大弱点。它的最大弱点。（2 2）人造聚晶，是采用将金刚石粉末加以一定量粘合剂通过高温、挤压的一）人造聚晶，
3、是采用将金刚石粉末加以一定量粘合剂通过高温、挤压的一种烧结方式加工成的硬度高，不容易磨损的材料。其烧结温度不种烧结方式加工成的硬度高，不容易磨损的材料。其烧结温度不2 2 涂漆模具涂漆模具 外套、模芯组成外套、模芯组成 外套使用不锈钢材料。模芯使用钨钢材料。（国产涂漆模具一般用外套使用不锈钢材料。模芯使用钨钢材料。（国产涂漆模具一般用镶嵌式将模芯固定在模具外套上，镶嵌式将模芯固定在模具外套上，MAGMAG的模具采用的烧结的方式）的模具采用的烧结的方式）第2页，本讲稿共11页 模具的内部结构及其作用模具的内部结构及其作用一：入口区一：入口区入口区又称为入口锥、入口角。其主要作用有个：将线材导入入
4、口区又称为入口锥、入口角。其主要作用有个：将线材导入模孔，防止线材在入口处产生擦伤。将拉丝粉导入模孔，与压缩模孔，防止线材在入口处产生擦伤。将拉丝粉导入模孔，与压缩区的上半部配合，在线材与模具之间建立完整的润滑膜。为模具区的上半部配合，在线材与模具之间建立完整的润滑膜。为模具修磨扩孔留有增加压缩区高度的余地。修磨扩孔留有增加压缩区高度的余地。入口区角度一般控制在入口区角度一般控制在范围内。入口区高度要适当，范围内。入口区高度要适当，过短扩孔的余地也随之减少，一般设计在模芯高度的左右比过短扩孔的余地也随之减少，一般设计在模芯高度的左右比较合适。较合适。二：润滑区二：润滑区润滑区的主要作用分散压缩
5、区工作面上的应力。润滑区的主要作用分散压缩区工作面上的应力。第3页，本讲稿共11页三：压缩区三：压缩区压缩区又称变形区、工作锥、工作角。其主要作用有两个：压缩压缩区又称变形区、工作锥、工作角。其主要作用有两个：压缩区的角度比入口区小，楔角效应更强，高速拉拔时在压缩区的上半区的角度比入口区小，楔角效应更强，高速拉拔时在压缩区的上半部形成润滑高压区，阻止润滑剂回流，迫使润滑剂进入变形区，在部形成润滑高压区，阻止润滑剂回流，迫使润滑剂进入变形区，在线材和模具之间建立流体润滑膜。压缩区的下半部是线材完成塑线材和模具之间建立流体润滑膜。压缩区的下半部是线材完成塑性变形区域。所以工作锥是拉丝模的关键部位，
6、其设计的加工精度性变形区域。所以工作锥是拉丝模的关键部位，其设计的加工精度对产品质量和生产效率有决定性的影响。对产品质量和生产效率有决定性的影响。模具设计和加工时要注意工作锥的纵剖面必须是直线，要保留工作锥模具设计和加工时要注意工作锥的纵剖面必须是直线，要保留工作锥与入口锥和定径带交界处的棱角，不得倒棱。与入口锥和定径带交界处的棱角，不得倒棱。压缩区的角度根据拉拔材料的软硬、道次减面率的大小和成品尺寸压缩区的角度根据拉拔材料的软硬、道次减面率的大小和成品尺寸来决定，一般来说，材料越硬，压缩区的角度越小；道次减面率越来决定，一般来说，材料越硬，压缩区的角度越小；道次减面率越大，压缩区的角度越大；
7、成品尺寸越大，压缩区的角度越大。大，压缩区的角度越大；成品尺寸越大，压缩区的角度越大。压缩区的长度必须严格控制，要保证线材进入模具时的第一接触点压缩区的长度必须严格控制，要保证线材进入模具时的第一接触点在工作锥的中部。接触点如果靠近工作锥入口，无法建立有效的润在工作锥的中部。接触点如果靠近工作锥入口，无法建立有效的润滑膜，并使变形区加长，外摩擦力更大，影响产品质量和生产效力。滑膜，并使变形区加长，外摩擦力更大，影响产品质量和生产效力。接触点靠近定径带，使塑性变形区缩短，变形热增高，模具压力增接触点靠近定径带，使塑性变形区缩短，变形热增高，模具压力增大，模具磨损加快。大，模具磨损加快。所以对压缩
8、区的长度必须严格控制，特别是高速拉丝时，控制不好会造成所以对压缩区的长度必须严格控制，特别是高速拉丝时，控制不好会造成线材表面质量和模具寿命起伏波动线材表面质量和模具寿命起伏波动，生产很难稳定。第4页，本讲稿共11页 四：定径区四：定径区 定径区是拉丝模又一关键部位，它的作用是提高拉丝模的抗磨损能力，保证定径区是拉丝模又一关键部位，它的作用是提高拉丝模的抗磨损能力，保证线材的尺寸精度、直度和表面粗糙度，延长模具的使用寿命。线材的尺寸精度、直度和表面粗糙度，延长模具的使用寿命。在设计和加工过程中，要注意保证定径带的正圆柱体，不能带锥度；在设计和加工过程中，要注意保证定径带的正圆柱体，不能带锥度；
9、定径带与工作锥交界处必须有明显的甚至是尖锐的棱角。如果变形区定径带与工作锥交界处必须有明显的甚至是尖锐的棱角。如果变形区成过渡角，会造成线材的两次变形，增加摩擦力，同时相当于缩短定成过渡角，会造成线材的两次变形，增加摩擦力，同时相当于缩短定径带，加快模具磨损速度。定径带圆柱体的中心线必须与拉丝方向一径带，加快模具磨损速度。定径带圆柱体的中心线必须与拉丝方向一致，如果中心不正会造成两边长度不等，线材两边受力不均，产生侧致，如果中心不正会造成两边长度不等，线材两边受力不均，产生侧弯。弯。定径带的长度一般用直径的倍数表示（定径带的长度一般用直径的倍数表示（ndnd）一般软线）一般软线0.25d0.2
10、5d硬线硬线0.4d0.4d。五：安全倒角五：安全倒角 线材从定径出来有反弹膨胀金刚石很硬容易破裂线材从定径出来有反弹膨胀金刚石很硬容易破裂 六：出口区六：出口区 出口区的主要作用是加强出口强度，防止模芯在出口破裂、掉粒；避免线材出口区的主要作用是加强出口强度，防止模芯在出口破裂、掉粒；避免线材在出口划伤。在出口划伤。第5页，本讲稿共11页第6页，本讲稿共11页 使用不当对模具的影响使用不当对模具的影响 常见缺陷常见缺陷 产生原因产生原因异常磨损异常磨损拉丝模摆放不正，使用时间太长拉丝模摆放不正，使用时间太长出口剥落出口剥落穿模时拉丝方向不正，长时间未开倒角穿模时拉丝方向不正，长时间未开倒角定
11、径区太长定径区太长 拉定径余量太多拉定径余量太多定径区太短定径区太短拉定径余量太少拉定径余量太少压缩区环沟压缩区环沟拉丝量大、磨损严重拉丝量大、磨损严重拉拉 痕痕 线材表面有氧化色，润滑不良线材表面有氧化色，润滑不良粗粗 斑斑抛光时间不足，抛光前模具清洗不干净，抛光粉混号抛光时间不足，抛光前模具清洗不干净，抛光粉混号椭椭 圆圆拉丝模摆放不正，前一道模具孔型出问题拉丝模摆放不正，前一道模具孔型出问题裂裂 纹纹模具经多次修复接近报废，道次减面率过大，润滑不模具经多次修复接近报废，道次减面率过大，润滑不良，环沟、拉痕未及时修理良，环沟、拉痕未及时修理第7页，本讲稿共11页如何有效使用拉丝模具如何有效
12、使用拉丝模具 为了充分有效地利用金刚石拉丝模，减轻模具的磨损，延长模具使为了充分有效地利用金刚石拉丝模，减轻模具的磨损，延长模具使用寿命，必须对以下几点予以慎重考虑：用寿命，必须对以下几点予以慎重考虑：1.1.拉丝机的安装基础需十分稳固，不可有振动现象；拉丝模应定位准拉丝机的安装基础需十分稳固，不可有振动现象；拉丝模应定位准确，抽线轮，滑轮应旋转平稳，不可有跳动，振动现象；保持轮面的光洁确，抽线轮，滑轮应旋转平稳，不可有跳动，振动现象；保持轮面的光洁度，及时修理与更换轮面光洁度差和已出现较深的沟槽的抽线轮，这些都度，及时修理与更换轮面光洁度差和已出现较深的沟槽的抽线轮，这些都可以减弱拉丝时线材
13、的振动，从而防止磨损环沟的过早出现和减慢磨损环可以减弱拉丝时线材的振动，从而防止磨损环沟的过早出现和减慢磨损环沟的发展速度，严重的振动常常是引起模具过早磨损的一个重要原因。沟的发展速度，严重的振动常常是引起模具过早磨损的一个重要原因。2.2.在操作时，不要对拉丝模造成冲击，开车起动的不平稳，线材硬度不均在操作时，不要对拉丝模造成冲击，开车起动的不平稳，线材硬度不均匀，线材表面的伤痕，断头接处表面斑伤，都会给拉丝模造成冲击，线材表匀，线材表面的伤痕，断头接处表面斑伤，都会给拉丝模造成冲击，线材表面的斑伤，也会将空气及润滑液中的尘诶带入拉丝模孔中加速模具磨损面的斑伤，也会将空气及润滑液中的尘诶带入
14、拉丝模孔中加速模具磨损。第8页，本讲稿共11页3.3.润滑液在循环使用时应采用有效的过虑和冷却手段，保持其良好润滑液在循环使用时应采用有效的过虑和冷却手段，保持其良好的清洁度和维持一定的温度，拉丝时会产生一定量的金属粉，金属粉的清洁度和维持一定的温度，拉丝时会产生一定量的金属粉，金属粉混入润滑液并带入拉丝模孔中会破坏润滑膜，加速模孔的磨损，拉丝混入润滑液并带入拉丝模孔中会破坏润滑膜，加速模孔的磨损，拉丝时线材的塑性变形及摩擦会产生大量的热量，这些热量由润滑液带走时线材的塑性变形及摩擦会产生大量的热量，这些热量由润滑液带走并加热润滑液，润滑液如在小容量液槽中循环使用，会使其温度升高，并加热润滑液
15、，润滑液如在小容量液槽中循环使用，会使其温度升高，这将使润滑液本来的性能降低，并使拉丝模冷却不充分，有条件最好这将使润滑液本来的性能降低，并使拉丝模冷却不充分，有条件最好能集中管理使用润滑液，对其进行充分的过滤、冷却、能集中管理使用润滑液，对其进行充分的过滤、冷却、PHPH值调整。值调整。4.4.注意模具压缩角与线材拉拔时面积减少率的配合，因此在订货时注意模具压缩角与线材拉拔时面积减少率的配合，因此在订货时最好说明拉丝时的模具面积减少率（或延伸系数）尤其在采用较大或最好说明拉丝时的模具面积减少率（或延伸系数）尤其在采用较大或较少的面积减少率，以便模具生产及时调整压缩角度。较少的面积减少率，以便
16、模具生产及时调整压缩角度。5.5.要定期将金刚石拉丝模从拉丝机上拆下来，进行观察，发现磨损环要定期将金刚石拉丝模从拉丝机上拆下来，进行观察，发现磨损环应及早对压缩区先进行整形再抛光，这是非常重要的，这不但能保持线应及早对压缩区先进行整形再抛光，这是非常重要的，这不但能保持线材的质量，而且能延长模具的寿命，等到线规大了再修理，这时磨损往材的质量，而且能延长模具的寿命，等到线规大了再修理，这时磨损往往已经很深了，已变得很深的磨损环会使模具不得不加大修模扩孔量。往已经很深了，已变得很深的磨损环会使模具不得不加大修模扩孔量。使模具减少重复修理次数。使模具减少重复修理次数。第9页，本讲稿共11页6.6.
17、为了有效地利用拉丝模具，要建立完善的模具管理体系，建立管理为了有效地利用拉丝模具，要建立完善的模具管理体系，建立管理和使用制度，有必要保持一定的模具库存量，在可能的条件下，建立一和使用制度，有必要保持一定的模具库存量，在可能的条件下，建立一个与用模量相适应的修模间，金刚石拉丝模的寿命，原则上是由通过这个与用模量相适应的修模间，金刚石拉丝模的寿命，原则上是由通过这模具所拉线材的长度决定的，因此在多模拉丝机上小孔径的模具大概寿模具所拉线材的长度决定的，因此在多模拉丝机上小孔径的模具大概寿命就会提前到来，同时各个模具的质量不可能完全一致，其所处的使用命就会提前到来，同时各个模具的质量不可能完全一致，
18、其所处的使用环境也不一样，导致其磨损的速度也不一样。有时某一个模具的深度磨环境也不一样，导致其磨损的速度也不一样。有时某一个模具的深度磨损会把它的负担转嫁给下面一个正在拉丝的模具，使之损坏，特别是在损会把它的负担转嫁给下面一个正在拉丝的模具，使之损坏，特别是在金刚石拉丝模和硬质合金模混用时要充分注意这一点，因此经常定期监金刚石拉丝模和硬质合金模混用时要充分注意这一点，因此经常定期监视它们，及早除去磨损环以防止过度磨损及尺寸扩大，进行必要的新模视它们，及早除去磨损环以防止过度磨损及尺寸扩大，进行必要的新模具的补充，决定下一个规格的扩孔修理等等一系列拉丝模管理工作是很具的补充，决定下一个规格的扩孔
19、修理等等一系列拉丝模管理工作是很重要的。重要的。金刚石拉丝模无论是用天然单晶金刚石或人造聚晶金刚石制造的，都金刚石拉丝模无论是用天然单晶金刚石或人造聚晶金刚石制造的，都不可能避免存在磨损现象，我们必须十分重视这种磨损现象和导致产不可能避免存在磨损现象，我们必须十分重视这种磨损现象和导致产生这种磨损的原因，并设法将其减到最低程度，最有效地利用金刚石生这种磨损的原因，并设法将其减到最低程度，最有效地利用金刚石拉丝模，降低生产成本。拉丝模，降低生产成本。第10页，本讲稿共11页拉丝模具对漆包线的影响拉丝模具对漆包线的影响产生原因产生原因 解决办法解决办法 (配模不当配模不当 )进行配模计算和工艺验证
20、，对配模进行进行配模计算和工艺验证，对配模进行调整，消除变形程度过大或过小的现象调整，消除变形程度过大或过小的现象 (模具尺寸超差模具尺寸超差 )换用新模，将不合格模检查返修换用新模，将不合格模检查返修 (反拉力过大反拉力过大)放线张力不宜过大，鼓轮上绕线圈数进行放线张力不宜过大，鼓轮上绕线圈数进行调整，校对配模尺寸调整，校对配模尺寸(模孔严重磨损、变形定径区有裂纹等缺陷，交接处不圆滑模孔严重磨损、变形定径区有裂纹等缺陷，交接处不圆滑 )严格检查，不合格模不上机；认真修复，抛光确保模具的各区严格检查，不合格模不上机；认真修复，抛光确保模具的各区域质量要求。域质量要求。(模孔形状不适合模孔形状不适合)定径区长度符合要求，不可过短或者没有定径区长度符合要求，不可过短或者没有 (桥模严重损坏，出口前就已经花线桥模严重损坏，出口前就已经花线)检查桥模及时更换检查桥模及时更换 第11页，本讲稿共11页