CN104415990A - 一种具有冷却功能的拉丝模具 - Google Patents

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徐建新
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WUXI XISHAN DISTRICT EHU TOWN YIMIN DRAWING AUXILIARY PLANT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种具有冷却功能的拉丝模具，包括塑性变形区和热管，热管从塑性变形区的内部延伸到拉丝模具的外部。热管可以将热管一端的热量传递给热管的另一端。热管从塑性变形区的内部延伸到拉丝模具的外部，从而将塑性变形区的产生的热量导到拉丝模具的外部，降低塑性变形区的热量积累，降低拉丝模具的温度，从而使得拉丝模具在低的热应力情况下工作，减少塑性变形区的破损，提高拉丝模具的使用寿命。

Description

一种具有冷却功能的拉丝模具
技术领域
本发明涉及钢丝拉拔技术领域，尤其涉及一种具有冷却功能的拉丝模具。
背景技术
根据实际测定，在一般的拉拔速度条件下，低碳钢丝拉拔一道次的平均温升为60～80℃；而高碳钢则达到100～160℃；有资料显示拉拔过程中有80%以上的功变成了热量。拉拔时产生的热量大部分被钢丝带走，但是钢丝与模具接触，大约有15～22%的热量保留在模具内。
而残留在模具内的热量的逐渐积累增多，导致模具温度升高，在热应力作用下，模具磨损严重，往往导致提前报废，或者由于温度过高，钢套与模芯膨胀系数相差悬殊，导致模芯脱落或模芯炸裂。
拉丝模具的塑性变形区是待拉丝件的变形的主要区域，待拉丝件的表面与塑性变形区摩擦产生大量的热量，热积累量非常大，该区域温度非常高，此处往往是拉丝模具破坏的起始区域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有冷却功能的拉丝模具，能够及时导走拉丝模具的塑性变形区的热量，降低拉丝模具的温度，从而使得拉丝模具在低的热应力情况下工作，减少塑性变形区的破损，提高拉丝模具的使用寿命。
本发明采用以下技术方案实现。
一种具有冷却功能的拉丝模具，包括塑性变形区和热管，热管从塑性变形区的内部延伸到拉丝模具的外部。
其中，还包括入口端不接触变形区，定径区；定径区位于塑性变形区的前部，入口端不接触变形区位于塑性变形区的后部。
其中，塑性变形区为空心的圆台状，热管沿塑性变形区的径向向外延伸。
优选的，热管的塑性变形区的内部的端面距离拉丝模具的拉伸孔的距离在5mm以上。
优选的，热管的塑性变形区的外部的端面伸出拉丝模具的外表面的距离在5mm以上。
优选的，热管通过预埋的工艺浇铸在拉丝模具的内部。
优选的，拉丝模具为组装式的拉丝模具，拉丝模具包括左组件、右组件；左组件、右组件设置有热管组装孔13；左组件、右组件组装后，热管位于热管组装孔13。
优选的，热管的孔径为5～10mm；热管的壳体材料的杨氏模量比拉丝模具的材料的杨氏模量大10%以上。
优选的，拉丝模具为钨钴硬质合金、钢结硬质合金钢、刚玉系陶瓷或碳化硅陶瓷制作的拉丝模具。
优选的，塑性变形区的热管的布管密度为60～200mm2/根。
本发明的有益效果为：一种具有冷却功能的拉丝模具，包括塑性变形区和热管，热管从塑性变形区的内部延伸到拉丝模具的外部。热管可以将热管一端的热量传递给热管的另一端。热管从塑性变形区的内部延伸到拉丝模具的外部，从而将塑性变形区的产生的热量导到拉丝模具的外部，降低塑性变形区的热量积累，降低拉丝模具的温度，从而使得拉丝模具在低的热应力情况下工作，减少塑性变形区的破损，提高拉丝模具的使用寿命。
附图说明
为了更清楚、有效地说明本发明实施例的技术方案，将实施例中所需要使用的附图作简单介绍，不言自明的是，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来讲，无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图做出其它附图。
图1是本发明一种具有冷却功能的拉丝模具一个实施例的立体结构示意图。
图2是本发明一种具有冷却功能的拉丝模具的剖面结构示意图。
图3是本发明一种具有冷却功能的拉丝模具的另一个实施例的爆炸图。
图中：
1-定径区；11-左组件；12-右组件；13-热管组装孔；2-塑性变形区；3-入口端不接触变形区；4-热管；5-拉伸孔。
具体实施方式
本发明提供了一种具有冷却功能的拉丝模具，为了使本领域中的技术人员更清楚的理解本发明方案，并使本发明上述的目的、特征、有益效果能够更加明白、易懂，下面结合附图1～3和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种具有冷却功能的拉丝模具，包括塑性变形区2，还包括热管4，热管4从塑性变形区2的内部延伸到拉丝模具的外部。
本实施例中，还包括入口端不接触变形区3，定径区1；定径区1位于塑性变形区2的前部，入口端不接触变形区3位于塑性变形区2的后部。
本实施例中，塑性变形区2为空心的圆台状，热管4沿塑性变形区2的径向向外延伸。塑性变形区2沿径向具有最大的温度梯度，可以使得热管4发挥最大的换热效率。
本实施例中，热管4的塑性变形区2的内部的端面距离拉丝模具的拉伸孔5的距离为5mm，可以保证拉丝模具的强度。热管4的塑性变形区2外部的端面伸出拉丝模具的外表面的距离为5mm，在塑性变形区2的外部设置水浴槽或者使用风冷，将热管4的外露段的温度降低，提高热管4的换热效能。
本实施例中，热管4通过预埋的工艺浇铸在拉丝模具的内部，结构稳定性好。
热管4的孔径为5mm；热管4的壳体材料的杨氏模量比拉丝模具的材料的杨氏模量大10%。
拉丝模具为钨钴硬质合金制作的拉丝模具。
本实施例中，塑性变形区2的热管4的布管密度为60mm2/根。
热管可以将热管一端的热量传递给热管的另一端。热管4从塑性变形区2的内部延伸到拉丝模具的外部，从而将塑性变形区2的产生的热量导到拉丝模具的外部，降低塑性变形区2的热量积累，降低拉丝模具的温度，从而使得拉丝模具在低的热应力情况下工作，减少塑性变形区2的破损，提高拉丝模具的使用寿命。
实施例二
一种具有冷却功能的拉丝模具，包括塑性变形区2，还包括热管4，热管4从塑性变形区2的内部延伸到拉丝模具的外部。
本实施例中，还包括入口端不接触变形区3，定径区1；定径区1位于塑性变形区2的前部，入口端不接触变形区3位于塑性变形区2的后部。
本实施例中，塑性变形区2为空心的圆台状，热管4沿塑性变形区2的径向向外延伸。塑性变形区2沿径向具有最大的温度梯度，可以使得热管4发挥最大的换热效率。
本实施例中，热管4的塑性变形区2内部的端面距离拉丝模具的拉伸孔5的距离为10mm，可以保证拉丝模具的强度。热管4的塑性变形区2内部的端面距离拉丝模具的拉伸孔5的距离也可以为6mm、7mm、8mm、9mm、11mm等其它数值。热管4的塑性变形区2外部的端面伸出拉丝模具的外表面的距离为10mm，在塑性变形区2的外部设置水浴槽或者使用风冷，将热管4的外露段的温度降低，提高热管4的换热效能。热管4的塑性变形区2外部的端面伸出拉丝模具的外表面的距离也可以为6mm、7mm、8mm、9mm、11mm等其它数值。
本实施例中，拉丝模具为组装式的拉丝模具，拉丝模具包括左组件11、右组件12；左组件11、右组件12设置有热管组装孔13；左组件11、右组件12组装后，热管4位于热管组装孔13。
热管4的孔径为5mm；热管4的壳体材料的杨氏模量比拉丝模具的材料的杨氏模量大15%。作为备选方案，热管4的孔径也可以为6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等；热管4的壳体材料的杨氏模量比拉丝模具的材料的杨氏模量大15%。
拉丝模具为钢结硬质合金钢制作的拉丝模具，作为备选方案，拉丝模具也可以是刚玉系陶瓷或碳化硅陶瓷制作的拉丝模具。
本实施例中，塑性变形区2的热管4的布管密度为140mm2/根。作为备选方案，塑性变形区2的布管密度也可以为：80mm2/根、100mm2/根、120mm2/根、160mm2/根、180mm2/根、190mm2/根和200mm2/根等。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有冷却功能的拉丝模具，包括塑性变形区（2），其特征在于，还包括热管（4），所述热管（4）从塑性变形区（2）的内部延伸到拉丝模具的外部。
2.如权利要求1所述的拉丝模具，其特征在于，还包括入口端不接触变形区（3），定径区（1）；所述定径区（1）位于塑性变形区（2）的前部，所述入口端不接触变形区（3）位于所述塑性变形区（2）的后部。
3.如权利要求1所述的拉丝模具，其特征在于，所述塑性变形区（2）为空心的圆台状，所述热管（4）沿塑性变形区（2）的径向向外延伸。
4.如权利要求3所述的拉丝模具，其特征在于，所述热管（4）的塑性变形区（2）内部的端面距离所述拉丝模具的拉伸孔（5）的距离在5mm以上。
5.如权利要求3所述的拉丝模具，其特征在于，所述热管（4）的塑性变形区（2）外部的端面伸出拉丝模具的外表面的距离在5mm以上。
6.如权利要求1所述的拉丝模具，其特征在于，所述热管（4）通过预埋的工艺浇铸在所述拉丝模具的内部。
7.如权利要求1所述的拉丝模具，其特征在于，所述拉丝模具为组装式的拉丝模具，所述拉丝模具包括左组件（11）、右组件（12）；所述左组件（11）、右组件（12）设置有热管组装孔（13）；所述左组件（11）、右组件（12）组装后，所述热管（4）位于所述热管组装孔（13）。
8.如权利要求1所述的拉丝模具，其特征在于，所述热管（4）的孔径为5～10mm；所述热管（4）的壳体材料的杨氏模量比所述拉丝模具的材料的杨氏模量大10%以上。
9.如权利要求1～8任一项所述的拉丝模具，其特征在于，所述拉丝模具为钨钴硬质合金、钢结硬质合金钢、刚玉系陶瓷或碳化硅陶瓷制作的拉丝模具。
10.如权利要求1所述的拉丝模具，其特征在于，所述塑性变形区（2）的热管（4）的布管密度为60～200mm2/根。
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CN105478505A (zh) * 2016-02-25 2016-04-13 天津高盛钢丝绳有限公司 一种拉丝模
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