CN105195539A - 一种钢丝拉拔模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢丝拉拔模具，包括衬套(1)，模具本体(2)，所述模具本体(2)内具有供钢丝穿过的导料孔(13)和衬套锥形模腔(15)，所述拉拔模具的模腔由第一拉拔模(3)、第二拉拔模(4)和第三拉拔模(23)组成，所述第一拉拔模(3)、第二拉拔模(4)和第三拉拔模(23)由大到小依次排列在模具本体(2)内，第三拉拔模(23)设置在模具本体(2)的末端。本发明不仅使得拉拔模具结构更加紧凑，且大大改善了每道次间的冷却效率，从而可以让设备以较高的拉拔速度持续运转，提高了生产效率。

Description

一种钢丝拉拔模具
技术领域
本发明涉及一种拉拔模具，尤其涉及一种钢丝拉拔模具，具体适用于钢丝的拉拔生产。
背景技术
随着我国经济技术的快速发展，金属制品在国民经济中的地位日趋重要，而钢丝是金属制品行业中的重要产品之一，广泛应用于工业、农业，并与广大人民的生活密切相关，而目前国内的钢丝生产技术与国外先进同行相比还有较大的差距，主要体现在钢丝的力学性能不均匀、表面质量较差。其中，钢丝力学性能不均匀是个普遍性的问题，钢丝力学性能不均匀给用户带许多麻烦和损失。例如弹簧钢丝如果力学性能不均匀，卷成的弹簧长短不齐，严重时弹簧断裂、卡簧，迫使整个生产线停下来处理事故。据弹簧研究协会的研究成果表明，卷簧性能不好的钢丝与其弹性微量波动存在明显的关系，而正是由于这种弹性微量的波动造成钢丝拉拔时产生局部高温(超过160℃)而引起钢丝产生时效作用。
当前用于拉制碳素钢丝的液体润滑剂主要有两种：一是肥皂液，它一般是单纯的钠皂或钾皂溶于水中配成。也可在该皂液中添加脂肪或游离脂肪酸及适量的极性基添加剂溶于水配成。皂液的浓度为0.5-3.0％它广泛用于各种细规格碳素钢丝拉拔的水箱拉丝机中，可起润滑、冷却及清洁钢丝表面作用。二是乳化剂，以可溶性油。即矿物油和水，加入适量的乳化剂配成。一般可溶性油内有石油磺化酸、合成脂肪酸，也可用可溶性焦油加入适量耐压性化合物形成可溶性混合物。润滑剂可以通过减小摩擦和产生温度来间接影响钢丝力学性能的。钢丝连续拉拔时,受到变形热及摩擦热的作用而被加热,特别是连续拉拔时,逐道次热量的不断积累,可使钢丝加热到比较高的温度,从而产生时效,会显著降低钢丝的力学性能，同时由于热膨胀的原因，造成中间道次的拉丝模寿命普通较低，通常寿命只有4～5吨左右。
发明内容
本发明提供了一种钢丝拉拔模具，解决了钢丝拉拔时因速度快、水冷不良、润滑不好以及部分模具压缩率过大，使钢丝在拉拔时产生的热量加大，导致钢丝强度升高，而韧性值下降的问题；同时解决了中间道次的拉丝模寿命不高的问题。
一种钢丝拉拔模具，包括衬套，模具本体，所述模具本体内具有供钢丝穿过的导料孔和衬套锥形模腔，所述拉拔模具的模腔由第一拉拔模、第二拉拔模和第三拉拔模组成，所述第一拉拔模、第二拉拔模和第三拉拔模由大到小依次排列在模具本体内，第三拉拔模设置在模具本体的末端，所述衬套上设有液体润滑剂进口和液体润滑剂出口；所述第一拉拔模上设有第一拉拔模冷却液孔和第一拉拔模冷却模腔；第二拉拔模上设有第二拉拔模冷却液孔和第二拉拔模冷却模腔。
进一步的，所述衬套上的液体润滑剂进口和液体润滑剂出口皆为圆弧形长孔。
进一步的，所述第一拉拔模的高度大于衬套上的第一拉拔膜腔体内安装孔的长度。
采用了上述的改进方案后，不仅使得拉拔模具结构更加紧凑，且大大改善了每道次间的冷却效率，从而可以让设备以较高的拉拔速度持续运转，提高了生产效率；同时提高了中间道次模具的使用寿命，降低了生产成本，提高了产品在市场上的竞争力。
附图说明
图1：拉拔模剖视图；
图2：拉拔模左图；
图3：衬套剖视图；
图4：第一拉拔模剖视图；
图5：第一拉拔模右视图；
图6：第二拉拔模剖视图；
图7：第二拉拔模右视图；
图8：模具本体剖视图；
图9：模具本体左视图；
1-衬套；11-液体润滑剂进口；12-第一拉拔膜腔体；13-导料孔；14-液体润滑剂出口；15-衬套锥形模腔；2-模具本体；21-衬套安装孔；22-第二拉拔模安装孔；23-第三拉拔模；231-第三拉拔模锥形模腔；232-第三拉拔模定径孔；24-键槽；3-第一拉拔模；31-第一拉拔模锥形模腔；32-第一拉拔模定径孔；33-第一拉拔模液体润滑剂孔；34-第一拉拔模冷却模腔；4-第二拉拔模；41-第二拉拔模锥形模腔；42-第二拉拔模定径孔；43-第二拉拔模液体润滑剂孔；44-第二拉拔模冷却模腔；45-平键；5-钢丝；6-衬套冷却腔；7-模具本体内冷却腔。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图2、图3所示，一种钢丝拉拔模具，包括衬套1，模具本体2，所述模具本体2内具有供钢丝穿过的导料孔13和衬套锥形模腔15：所述拉拔模具的模腔由第一拉拔模3、第二拉拔模4和第三拉拔模23组成，所述第一拉拔模3、第二拉拔模4和第三拉拔模23由大到小依次排列在模具本体2内，所述第一拉拔模3的高度大于衬套1上的第一拉拔膜腔体12内安装孔的长度；
如图6，图7、图8和图9所示，第二拉拔模4通过平键45与键槽24配合安装在模具本体2的第二拉拔模安装孔22内；第三拉拔模23设置在模具本体2的末端。
如图4、图5所示，所述衬套1上设有液体润滑剂进口11和液体润滑剂出口14，所述衬套上的液体润滑剂进口11和液体润滑剂出口14皆为圆弧形长孔，使得衬套内与液体润滑剂接触面积比较大，尽可能的带走钢丝拉拔过程中产生的热量；所述第一拉拔模3上设有第一拉拔模液体润滑剂孔33和第一拉拔模冷却模腔34；第二拉拔模4上设有第二拉拔模液体润滑剂孔43和第二拉拔模冷却模腔44。
简述其工作过程：
拉丝过程对原料来说是一个相当剧烈的变形过程。等轴晶粒沿拉拔力方向被延长，且在横断面上被压缩。钢丝连续拉拔时,拉拔热的积累会使钢丝产生时效,从而影响钢丝的性能,造成钢丝通条性能不均匀。分析拉拔速度、冷却条件等对钢丝抗拉强度、扭转性能等的影响,当前防止钢丝时效的措施主要有增加拉拔道次,减小部分压缩率,降低拉拔速度,改善冷却、润滑条件等；另外，对于润滑载体的作用是以尽可能薄的润滑剂薄膜，顺利地带入拉丝模孔内。润滑不允许间断，否则钢丝就成了模子的磨损件，即钢丝在拉丝模孔内发生粘附现象，并且拉拔温度自动升高。
在拉拔设备的作用下钢丝5首先通过衬套1的衬套锥形模腔15及导料孔13后，之后经过第一拉拔模3的第一拉拔模锥形模腔31和第一拉拔模定径孔32，实现了第一次塑形变形；而后第二拉拔模4的第二拉拔模锥形模腔41和第二拉拔模定径孔42实现了第二次塑形变形；最后第三拉拔模23上的第三拉拔模锥形模腔231和第三拉拔模定径孔232，实现了钢丝的整个塑性变形，得到成品钢丝。
在拉拔过程中，液体润滑剂通过设置在衬套1上的液体润滑剂进口11进入到衬套冷却腔6，而后经过第一拉拔模液体润滑剂孔33到达第一拉拔模冷却模腔34，对即将进入第二拉拔模4的钢丝进行润滑，同时第一拉拔模冷却模腔34内的部分液体润滑剂经过第一拉拔模液体润滑剂孔33回到衬套冷却腔6内，而后通过液体润滑剂出口14排出，实现了一个冷却循环，带走第一道钢丝拉拔过程中产生的热量，降低第一拉拔模具的工作温度。
另外，流经第一拉拔模液体润滑剂孔33的部分液体润滑剂进入到模具本体内冷却腔7内，而后液体润滑剂通过第二拉拔模液体润滑剂孔43进入到第二拉拔模冷却模腔44，从而实现即将进入第三拉拔模23的钢丝进行润滑和冷却；最后又通过第二拉拔模液体润滑剂孔43回到模具本体内冷却腔7内，模具本体内冷却腔7通过第一拉拔模液体润滑剂孔33与衬套冷却腔6相连通，最终实现了整个拉拔过程的不间断的润滑和冷却，减少了中间拉拔模具的磨损件，降低了拉拔过程中钢丝与模具的温度。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种钢丝拉拔模具，包括衬套(1)，模具本体(2)，所述模具本体(2)内具有供钢丝穿过的导料孔(13)和衬套锥形模腔(15)：所述拉拔模具的模腔由第一拉拔模(3)、第二拉拔模(4)和第三拉拔模(23)组成，所述第一拉拔模(3)、第二拉拔模(4)和第三拉拔模(23)由大到小依次排列在模具本体(2)内，第三拉拔模(23)设置在模具本体(2)的末端，其特征在于：所述衬套上设有液体润滑剂进口(11)和液体润滑剂出口(14)；所述第一拉拔模(3)上设有第一拉拔模冷却液孔(33)和第一拉拔模冷却模腔(34)；第二拉拔模(4)上设有第二拉拔模冷却液孔(43)和第二拉拔模冷却模腔(44)。
2.一种钢丝拉拔模具，其特征在于所述衬套上的液体润滑剂进口(11)和液体润滑剂出口(14)皆为圆弧形长孔。
3.一种钢丝拉拔模具，其特征在于所述第一拉拔模(3)的高度大于衬套(1)上的第一拉拔膜腔体(12)内安装孔的长度。
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