TW202212021A - 拉絲模 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種拉絲模1,其由非金剛石材料構成,設置有模孔1h,具有壓縮區(reduction)1c及位於壓縮區1c之下游側之定徑區(bearing)1d;且壓縮區1c中之模孔1h之開口角度即壓縮區角度γ為17°以下,於垂直於拉絲方向之模孔1h之圓周方向上,從定徑區1d內之特定位置起算±20 μm之範圍中之模孔1h的表面粗糙度Ra為0.025 μm以下。
Description
本發明係關於一種拉絲模。本申請主張以2020年8月24日申請之日本專利申請即特願2020-140863號為基礎之優先權。該日本專利申請所記載之全部內容藉由參照而引用至本說明書中。
先前,拉絲模例如揭示於日本特開平2-6011號公報(專利文獻1)、日本特開平2-127912號公報(專利文獻2)、日本特開平4-147713號公報(專利文獻3)、國際公開第2013/031681號公報(專利文獻4)、日本特開2014-34487號公報(專利文獻5)、及日本特開昭56-98405號公報(專利文獻6)中。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平2-6011號公報
[專利文獻2]日本特開平2-127912號公報
[專利文獻3]日本特開平4-147713號公報
[專利文獻4]國際公開第2013/031681號公報
[專利文獻5]日本特開2014-34487號公報
[專利文獻6]日本特開昭56-98405號公報
本發明之拉絲模係由非金剛石材料構成,設置有模孔,具有壓縮區(reduction)及位於上述壓縮區之下游側之定徑區(bearing);且壓縮區之上述模孔之開口角度即壓縮區角度為17°以下,於垂直於拉絲方向之上述模孔之圓周方向上,從上述定徑區內之特定位置起算±20 μm之範圍中之上述模孔的表面粗糙度Ra為0.025 μm以下。
[發明所欲解決之課題]
對於習知之拉絲模,要求提高壽命。
[本發明之實施方式之說明]
首先列舉本發明之實施方式並進行說明。
本發明之拉絲模係由非金剛石材料構成,設置有模孔,具有壓縮區及位於上述壓縮區之下游側之定徑區;且壓縮區之上述模孔之開口角度即壓縮區角度為17°以下,於垂直於拉絲方向之上述模孔之圓周方向上,從上述定徑區內之特定位置起算±20 μm之範圍(總計40 μm之範圍)中之上述模孔的表面粗糙度Ra為0.025 μm以下。
作為非金剛石材料,有CBN、或者選自由鈦、矽、鋁及鉻所組成之群中之至少一種之氮化物或碳化物。
CBN可為無結合材料之無黏合劑CBN,亦可為有黏合劑之CBN。作為非金剛石材料,亦可為CBN與壓縮型hBN(六方晶氮化硼)之混合物。此處,所謂「壓縮型六方晶氮化硼」,表示如下所述者,即,結晶構造與通常之六方晶氮化硼類似,c軸方向之晶面間距較通常之六方晶氮化硼之晶面間距(0.333 nm)小。
通常,模孔之垂直於拉絲方向之截面為圓形。然而,該截面亦可為矩形。
拉絲模從上游側起依序具有鐘形口區(bell)、進場區(approach)、壓縮區、定徑區、後釋放區(back relief)及出口區(exit)。
壓縮區之模孔之開口角度即壓縮區角度為17°以下。於平行於拉絲方向之模孔之剖視圖中,在壓縮區之直徑RD為1.050D之部分,於兩側面繪製2條第一切線,將2條第一切線所成之角度設為壓縮區角度。若壓縮區角度超過17°,則拉絲模之壽命會變短。更佳為壓縮區角度為6°以上15°以下。
於垂直於拉絲方向之模孔之圓周方向上,從定徑區內之特定位置起算±20 μm之範圍中之表面粗糙度Ra為0.025 μm以下。若該表面粗糙度超過0.025 μm,則線材之表面粗糙度變差,壽命變短。較佳為表面粗糙度Ra為0.005 μm以上0.025 μm以下。
較佳為,將定徑區之直徑設為D時,定徑區之長度為200%D以下。若定徑區之長度為200%D以上,則有定徑區變長,壽命下降之擔憂。再者,所謂「有擔憂」係表示發生該情況之可能性很低,並非意味著會高概率地發生該情況。
較佳為,縮面率為5%以上。若縮面率超過5%,則有定徑區容易磨耗之擔憂。縮面率可利用(拉絲前之線材之截面面積-拉絲後之線材之截面面積)/(拉絲前之線材之截面面積)×100而求得。
較佳為,模於壓縮區與母線材初次接觸,於包含定徑區之50%D以上之長度內與線材接觸。於該情形時,能夠更確實地於定徑區中加工線材。
較佳為,拉絲模之熱導率為100至300 W/(m∙K)。於該情形時,可容易地使拉絲模中因其與線材之摩擦而產生之熱逸散至外部。
CBN模若形狀規格設定不當,則模壽命會因機械磨耗而顯著縮短。CBN有如下弱點,即努氏硬度為40-50 GPa,僅為金剛石(70-130 GPa)之一半,不利於機械磨耗。因此,藉由將壓縮區形狀等設定為適當之範圍,而防止模表面壓力變得過高,從而抑制機械磨耗。
CBN模與金剛石模相比,模內表面容易產生瑕疵,影響拉絲後之線品質。CBN如上所述,因硬度較低,故進行內表面研磨時模內表面會產生瑕疵,對拉絲後之線材品質影響較大。
本發明之拉絲模藉由解決上述問題而延長壽命。
圖1係依據實施方式之拉絲模之剖視圖。如圖1所示,依據實施方式1之拉絲用模1具有模孔1h。模1從上游側起依序具有鐘形口區1a、進場區1b、壓縮區1c、定徑區1d、後釋放區1e及出口區1f。
鐘形口區1a位於模孔1h之最上游側。界定鐘形口區1a之模孔1h之側面之切線12a、13a所成之角度α為鐘形口區角。鐘形口區1a相當於要被拉絲之線材及潤滑材料之入口。
進場區1b設置於鐘形口區1a之下游。於鐘形口區1a與進場區1b之分界處,模孔1h之斜率可連續地變化,亦可非連續地變化。界定進場區1b之模孔1h之側面之切線12b、13b所成之角度β為進場區角。
壓縮區1c設置於進場區1b之下游。於進場區1b與壓縮區1c之分界處,模孔1h之斜率可連續地變化,亦可非連續地變化。界定壓縮區1c之模孔1h之側面之角度γ為壓縮區角。
定徑區1d設置於壓縮區1c之下游。於壓縮區1c與定徑區1d之分界處,模孔1h之斜率可連續地變化,亦可非連續地變化。界定定徑區1d之模孔1h之直徑D係固定的。定徑區1d為圓筒形狀。定徑區1d係模孔1h中孔徑最小之部分。
後釋放區1e設置於定徑區1d之下游。於定徑區1d與後釋放區1e之分界處,模孔1h之斜率可連續地變化,亦可非連續地變化。界定後釋放區1e之模孔1h之側面之角度θ為後釋放區角。
出口區1f設置於後釋放區1e之下游。於定徑區1d與後釋放區1e之分界處,模孔1h之斜率可連續地變化,亦可非連續地變化。界定後釋放區1e之模孔1h之側面之角度ϕ為出口區角。
若將壓縮區1c之直徑設為RD,則RD與D之間,D<RD≦1.050D之關係成立。因此,具有上述關係之直徑RD之部分為壓縮區1c。壓縮區1c之截面面積超過定徑區1d之截面面積之100%且不高於110%。
定徑區1d之長度為L。L與D之間,0<L≦200%D之關係成立。
為了測定鐘形口區1a、進場區1b、壓縮區1c、定徑區1d、後釋放區1e及出口區1f之形狀,於模孔1h中填充轉印材料(例如司特爾(Struers)股份有限公司製造,RepliSet),製作轉印有模孔1h之形狀之複製品。將該複製品沿包含中心線1p之平面切斷,獲得如圖1之模孔1h這樣的模孔1h之剖視圖。基於該剖視圖可測定各部位之形狀。於定徑區1d之直徑足夠大之情形時,可藉由使轉印有模孔1h之複製品彈性變形而將其從模孔1h中拉拔出。於定徑區1d之直徑較小,即便使複製品彈性變形也無法將其從模孔1h中拉拔出之情形時,於出口區1f附近將複製品切斷,使用複製品令出口區1f以外之部分之形狀再生。進而,於模孔1h中填充轉印材料而製作複製品,將該複製品於鐘形口區1a附近切斷,使用複製品令鐘形口區1a以外之部分之形狀再生。藉由將其等合為一體,可獲得模孔1h之截面。
測定壓縮區角γ時,於模孔1h之剖視圖中,於壓縮區1c之基準點11c(RD=1.050D之部分)處,在兩側面繪製切線12c、13c,將2條切線12c、13c所成之角度設為壓縮區角γ。
[本發明之實施方式之詳情]
(實施例1)
(BL(無黏合劑)CBN模之基礎拉絲評價)
為了確認因模素材而異之性能,準備下述3種形狀相同之模並進行評價。
模素材
準備A.單晶金剛石模、B.無黏合劑PCD模、C.CBN模這三種模。CBN模含有99質量%以上之CBN及未達1質量%之hBN。該組成係藉由以下方法測定。CBN模中之立方晶氮化硼、壓縮型六方晶氮化硼及纖鋅礦型氮化硼之含有率(體積%)可藉由X射線繞射法測定。具體測定方法如下所述。用金剛石磨石電著線將CBN模切斷,將切斷面作為觀察面。
使用X射線繞射裝置(日本理學(Rigaku)公司製造,「MiniFlex600」(商品名))獲得CBN模之切斷面之X射線光譜。此時之X射線繞射裝置之條件例如設定如下。
特性X射線:Cu-Kα(波長0.154 nm)
X射線管電壓:45 kV
X射線管電流:40 mA
濾光器:多層鏡
光學系統:集中法
X射線繞射法:θ-2θ法。
於所得之X射線光譜中,測定下述峰強度A、峰強度B及峰強度C。
峰強度A:從繞射角2θ=28.5°附近之峰強度(X射線光譜之繞射角2θ=28.5°之峰強度)中去除背景後之壓縮型六方晶氮化硼之峰強度。
峰強度B:從繞射角2θ=40.8°附近之峰強度(X射線光譜之繞射角40.8°之峰強度)中去除背景後之纖鋅礦型氮化硼之峰強度。
峰強度C:從繞射角2θ=43.5°附近之峰強度(X射線光譜之繞射角2θ=43.5°之峰強度)中去除背景後之立方晶氮化硼之峰強度。
壓縮型六方晶氮化硼之含有率可藉由算出峰強度A/(峰強度A+峰強度B+峰強度C)之值而獲得。纖鋅礦型氮化硼之含有率可藉由算出峰強度B/(峰強度A+峰強度B+峰強度C)之值而獲得。立方晶氮化硼多晶體之含有率可藉由算出峰強度C/(峰強度A+峰強度B+峰強度C)之值而獲得。因壓縮型六方晶氮化硼、纖鋅礦型氮化硼及立方晶氮化硼均具有相同程度之電子重量,故可將上述X射線峰強度比視為CBN模中之體積比。若知曉各自之體積比,則可根據壓縮型六方晶氮化硼之密度(2.1 g/cm
3)、纖鋅礦型氮化硼之密度(3.48 g/cm
3)、及立方晶氮化硼之密度(3.45 g/cm
3)算出其等之質量比。
CBN之結晶粒徑D50為200至300 μm。D50係指將粒子從某粒徑分成2個部分時,較大一側與較小一側個數相等時之直徑。
以如下方式測定D50。藉由線放電加工及金剛石磨石電著線等將CBN模切斷,於切斷面進行離子研磨(ion milling)。使用SEM(日本電子股份有限公司製造,「JSM-7500F」(商品名))觀察CP加工面上之測定部位,獲得SEM影像。將測定視野之尺寸設為12 μm×15 μm,觀察倍率設為10000倍。在將測定視野內所觀察到之結晶粒之晶界分離之狀態下,使用影像處理軟體(Win Roof ver.7.4.5)算出各結晶粒之長寬比及各結晶粒之面積、以及結晶粒之圓相當徑之分佈。利用該結果算出D50。
模形狀:(模A~C均相同)
壓縮區角度γ:13度(開口角:以下將壓縮區之角度均記載為開口角)
定徑區1d長度L:30%D
模孔1h直徑D:0.18 mm(將縮面率設定為16%)
定徑區1d之圓周方向長度40 μm之範圍中之表面粗糙度Ra:0.015 μm
以如下方式測定定徑區1d之表面粗糙度Ra。
已知定徑區1d之表面粗糙度Ra係由研磨定徑區1d之工具及研磨條件決定。準備相同材質及尺寸之第一及第二模。以相同研磨工具及研磨條件來研磨第一及第二模。藉此,第一及第二模之定徑區1d具有相同之表面粗糙度Ra。再者,作為研磨方法,有使用研磨針及游離研磨粒之超音波研磨、及藉由雷射加工之研磨等。
為了觀察第一模之模孔1h之截面形狀,藉由平面磨床從側面側對模1進行研削,將模孔直徑D之50%以上研削。
圖2係沿著圖1中之II-II線所得之剖視圖。於圖2中用虛線表示研削前之模之形狀。模孔1h之研削量為從點501至中心線1p之距離50%D以上。從中心線1p至點502之距離為50%D以下。
用醇等將露出之模孔1h進行脫脂、洗淨,去除定徑區1d之污垢。測定中使用以下裝置。
測定裝置:奧林巴斯製造 MEASURING LASER MICROSCOPE OLS4000
影像尺寸(像素):1024×1024
影像尺寸:258×258 μm
掃描模式:XYZ高精度+彩色
物鏡:MPLAPONLEXT×50倍
DIC:關閉
變焦:×1
評價長度:40 μm
截止λc:8 μm
濾光器:高斯
解析參數:粗糙度參數
倍率:×100
截止:8 μm
使用上述測定裝置,根據上述拍攝條件來拍攝包含表面粗糙度測定部之影像。此時,於因瑕疵等而導致影像不反射之範圍內取得儘可能明亮之影像。拍攝影像時,以與顯微鏡平行之方式設置模研削面1z。
圖3係用以說明定徑區1d內之表面粗糙度之測定方法之圖。於畫面中示出拍攝所得之影像,於圖3之距模孔1h之兩端之壁面31、41等距離之位置繪製線1y。該線1y與模孔1h之中心線1p大致一致。
示出與線1y垂直之方向之線101。線101之位置上之模孔1h之內周面(構成垂直於中心線1p且包含線101之平面之圓)的形狀表示為圓弧曲線201。
使線101例如朝箭頭110所示之上方向平行移動至線102之位置。伴隨於此,將線102之位置上之模孔1h之內周面(構成垂直於中心線1p且包含線102之平面之圓)的形狀表示為圓弧曲線202。圓弧曲線202之半徑大於圓弧曲線201之半徑。
使線101例如朝箭頭120所示之下方向平行移動至線103之位置。伴隨於此,將線103之位置上之模孔1h之內周面(構成垂直於中心線1p且包含線103之平面之圓)的形狀表示為圓弧曲線203。圓弧曲線203之半徑小於圓弧曲線201之半徑。如此,使線101朝箭頭110所示之上方向及箭頭120所示之下方向移動,示出各位置之內周面,找出圓弧曲線之半徑最小之位置即圓弧曲線最高之位置。該位置為定徑區1d。
與定徑區1d之線104相對應之圓弧曲線204表示定徑區之內周面之形狀。
以圓弧曲線204之底部(圖2中,104與線1y之交點210)為基準,將左右20 μm(總計40 μm)之範圍設定為粗糙度測定範圍,將該範圍中之表面粗糙度Ra設為定徑區1d之表面粗糙度。
第一模與第二模具有相同之定徑區1d之表面粗糙度Ra,使用第二模進行拉絲加工。
拉絲條件
線材:SUS316L
線速度:500 m/min
潤滑:油性
拉絲距離:30 km
將結果示於表1中。
[表1]
表1 | 壽命 | 環磨耗 | 線徑變化量(μm) | 偏磨耗 | 拉拔力(15-30 km) | 線材表面粗糙度Ra(μm) |
單晶金剛石 | 20km | 大 | 0.6 | 有 | 無變化 | 0.106 |
無黏合劑PCD | 30km 以上 | 大 | 無 | 無 | 增加10% | 0.82 |
CBN | 30km 以上 | 小 | 無 | 無 | 無變化 | 0.86 |
於表1中之「壽命」之判斷中,將拉絲後之線材之表面粗糙度Ra成為0.100 μm以上之時間點判斷為壽命。
所謂「環磨耗」係表示模之內周面之壓縮區1c附近呈環狀產生磨耗。
環磨耗之大小係藉由以下方法特定出。於模孔1h中填充轉印材料(例如司特爾股份有限公司製造,RepliSet),製作轉印有模孔1h之形狀之複製品。將該複製品沿包含中心線1p之平面切斷,獲得如圖1之模孔1h這樣的模孔1h之剖視圖。圖4係表示模孔1h及填充於模孔1h之複製品300之剖視圖。如圖4所示,複製品300具有依照模孔1h之形狀。於複製品300之外表面轉印有模孔1h之內表面之形狀。於壓縮區1c形成有環磨耗304a、304b。利用穿透顯微鏡拍攝複製品300,使用影像解析軟體(WinRoof、ImageJ等)算出環磨耗304a、304b之面積,將較大一方之面積作為環磨耗之結果。於圖4中,於複製品300之左右形成有環磨耗304a、304b,算出環磨耗304a、304b之面積,將面積較大一方作為結果。將由連結環磨耗304a之上端301及下端302之直線與稜線303所包圍之部分的面積作為環磨耗304a之面積。於該面積為50 μm
2以上之情形時將環磨耗設為大。於該面積未達10 μm
2之情形時將環磨耗設為小。再者,於該面積為10 μm
2以上50 μm
2以下之情形時將環磨耗設為中。
「線徑變化量」係表示拉絲開始時之拉絲後線材線徑、與先達到壽命或拉絲30 km後之任一者之拉絲後線材線徑的差。
所謂「偏磨耗」係表示定徑區1d變形為圓形以外之形狀。單晶金剛石之磨耗取決於單晶金剛石之面方位。因此,於某方向上容易磨耗,於其他方向上不易磨耗。結果發生偏磨耗。因無黏合劑PCD及CBN為多晶體,故於所有方向上均以相同方式磨耗,因此不會產生偏磨耗。
「拉拔力」對無黏合劑PCD及CBN而言係拉絲30 km時之拉拔力相對於拉絲15 km時之拉拔力之增加比率。對單晶金剛石而言係拉絲20 km時之拉拔力相對於拉絲15 km時之拉拔力之增加比率。
「線材表面粗糙度Ra」係表示先達到壽命或拉絲30 km後之任一者之線材表面之粗糙度Ra。Ra係由JIS B 0601(2001)定義者,藉由奧林巴斯製造之MEASURING LASER MICROSCOPE OLS4000進行測定。
單晶金剛石模於拉絲20 km之時間點,線材表面粗糙度變差,達到其壽命。觀察拉絲後之模時,可推測出發生激烈之偏磨耗與環磨耗,於模內表面上產生凹凸,該凹凸被轉印至線材上,模已達到壽命。
無黏合劑PCD之模於拉絲15 km之時間點產生環磨耗。於拉絲30 km之時間點,3種模中環磨耗為最深。又,亦能確認因環磨耗進行而導致拉拔力增加10%左右,推測線材容易斷線。
CBN模即使拉絲30 km,環磨耗也明顯少於其他模,且幾乎未發現線徑或拉拔力之變化,拉絲性能良好。
(實施例2)
(無黏合劑CBN模形狀依存性之基礎評價)
為了比較因模素材而異之形狀依存性,準備下述模並進行評價。拉絲評價條件及壓縮區角度以外之規格與實施例1相同。
模素材
準備與實施例1相同之A.單晶金剛石模、B.無黏合劑PCD模、C.CBN模這三種模。CBN模含有99質量%以上之CBN及未達1質量%之hBN。CBN之結晶粒徑D50為200至300 μm。
模形狀:(模A~C均相同)
壓縮區角度:18度
定徑區1d長度:30%D
定徑區1d之圓周方向長度40 μm之範圍中之表面粗糙度Ra:0.015 μm
模孔1h直徑D:0.18 mm(將縮面率設定為16%)
拉絲條件
線材:SUS316L
線速度:500 m/min
潤滑:油性
將結果示於表2中。
[表2]
表2 | 拉絲距離 | 環磨耗 | 線徑變化量(μm) | 線材表面粗糙度Ra(μm) |
單晶金剛石 | 13 km | 中 | 0.2 | 0.106 |
無黏合劑PCD | 13 km | 中 | 0.2 | 0.82 |
CBN | 13 km | 無 | 0.6 | 0.86 |
因CBN模於13 km達到壽命,故於該時間點中斷評價。與壓縮區角度13°時不同,CBN模壽命最短。
可確認,單晶金剛石與無黏合劑PCD模產生環磨耗。另一方面,CBN模雖無環磨耗,但從壓縮區1c到定徑區1d,內表面非常粗糙,且與其他金剛石模相比線徑擴大量亦較大。因此,認為雖不論形狀如何均具有抑制環磨耗之效果,但因與金剛石相比硬度相對較低,故表面壓力容易上升之高角度之模無法充分發揮性能。
(實施例3)
調查使壓縮區角度發生變化之情形時之CBN模之性能。
拉絲條件
模孔尺寸:80 μm
線材:SUS316L
拉絲距離:60 km
線速度:500 m/min
逆張力:5 cN
模規格:參照表3
模素材:僅CBN模。CBN模含有99質量%以上之CBN及未達1質量%之hBN。CBN之結晶粒徑D50為200至300 μm。
進行與實施例1相同之測定。將結果示於表3中。
[表3]
表3模 編號 | 壓縮區 角度 (°) | 定徑區 長度 (%D) | 定徑區表面粗糙度Ra (μm) | 拉絲結果 | ||||
線徑 變化量 (μm) | 線材表面粗糙度Ra (μm) | 真圓度 (μm) | 壽命 | 備註 | ||||
1 | 11 | 30 | 0.010 | 0.1 | 0.038 | 0.1 | A | - |
2 | 13 | 30 | 0.010 | 0.2 | 0.041 | 0.2 | A | - |
3 | 15 | 30 | 0.010 | 0.1 | 0.040 | 0.1 | A | - |
4 | 17 | 30 | 0.010 | 0.3 | 0.045 | 0.2 | A | - |
5 | 18 | 30 | 0.010 | 0.5 | 0.060 | 0.2 | B | - |
6 | 19 | 30 | 0.010 | 0.8 | 0.086 | 0.4 | C | - |
關於壽命,將編號4之模之壽命設為1,壽命為1以上設為A,壽命為0.8以上未達1設為B,壽命未達0.8設為C。
與實施例1及2相同,「定徑區表面粗糙度Ra」係定徑區1d之圓周方向長度40 μm之範圍中之表面粗糙度Ra。
關於拉絲結果,線形變化量為0.5 μm以下設為合格,線材粗糙度Ra為0.05 μm以下設為合格,真圓度為0.3 μm以下設為合格,壽命若為A或B則設為合格,綜合而言該等4項目若均合格,則作為拉絲模,評價為良品(合格)。
為了鑑定因CBN模之形狀而異之拉絲性能,對壓縮區角度,設定5種條件進行實驗,結果顯示,於壓縮區角度為17度以下之情形時,不易產生環狀之模磨耗,線材表面粗糙度或真圓度、線徑變化量有變小之趨勢。
另一方面,於壓縮區角度超過17度之情形時,環磨耗與定徑區磨耗急遽進行,產生線材表面粗糙度變差或線徑擴大等問題。根據以上結果,關於CBN模,建議合適之壓縮區角度為17度以下。
(實施例4)
調查使定徑區長度發生變化時之CBN模之性能。
準備表4所示之定徑區長度之CBN模,於與實施例3相同之條件下進行拉絲試驗。將其結果示於表4中。
[表4]
表4 模 編號 | 壓縮區 角度 (°) | 定徑區 長度 (%D) | 定徑區表面粗糙度Ra (μm) | 拉絲結果 | ||||
線徑 變化量 (μm) | 線材表面粗糙度Ra (μm) | 真圓度 (μm) | 壽命 | 備註 | ||||
7 | 13 | 10 | 0.010 | 0.2 | 0.046 | 0.2 | A | - |
2 | 13 | 30 | 0.010 | 0.2 | 0.041 | 0.2 | A | - |
8 | 13 | 50 | 0.010 | 0.2 | 0.043 | 0.1 | A | - |
9 | 13 | 100 | 0.010 | 0.1 | 0.045 | 0.2 | B | - |
10 | 13 | 200 | 0.010 | 0.2 | 0.047 | 0.2 | B | - |
11 | 13 | 400 | 0.010 | 0.1 | 0.050 | 0.3 | B | 斷線多 |
關於壽命,將編號4之模之壽命設為1,壽命為1以上設為A,壽命為0.8以上未達1設為B,壽命未達0.8設為C。
合格基準設為與實施例3相同。
於定徑區長度未達400%D之情形時,即使進行拉絲,亦幾乎不會產生環磨耗,線材品質(線徑變化、粗糙度、真圓度)亦保持良好狀態。
於定徑區長度400%D之情形時,線材品質良好,但稍顯易發生斷線等之趨勢。但,藉由降低線速度可實現良好拉絲性(無斷線)。根據以上之結果,於CBN模之定徑區為200%D以下之情形時發揮最佳性能。
(實施例5)
調查CBN模之模孔1h之初始表面粗糙度對拉絲性能之影響。調查使定徑區長度發生變化時之CBN模之性能。
準備表5所示之定徑區長度之CBN模,於與實施例3相同之條件下進行拉絲試驗。將其結果示於表5中。
[表5]
表5 模 編號 | 壓縮區 角度 (°) | 定徑區 長度 (%D) | 定徑區表面粗糙度Ra (μm) | 拉絲結果 | ||||
線徑 變化量 (μm) | 線材表面粗糙度Ra (μm) | 真圓度 (μm) | 壽命 | 備註 | ||||
2 | 13 | 30 | 0.010 | 0.2 | 0.041 | 0.2 | A | - |
12 | 13 | 30 | 0.025 | 0.2 | 0.049 | 0.1 | B | - |
13 | 13 | 30 | 0.050 | 0.1 | 0.082 | 0.3 | C | - |
關於壽命,將編號4之模之壽命設為1,壽命為1以上設為A,壽命為0.8以上未達1設為B,壽命未達0.8設為C。合格基準設為與實施例3相同。
初始模內表面粗糙度對拉絲時之線徑變化量及真圓度無較大影響。另一方面,明瞭初始模粗糙度對線品質影響較大。根據以上所述,模內表面粗糙度Ra較理想的是0.025 μm以下。
此次所揭示之實施方式及實施例於所有方面均為例示,並無限制性。本發明之範圍並非由上述實施方式表示,而是由申請專利範圍表示,與申請專利範圍均等之意義及範圍內之所有變更都包含在內。
1:模
1a:鐘形口區
1b:進場區
1c:壓縮區
1d:定徑區
1e:後釋放區
1f:出口區
1h:模孔
1p,1y:中心線
1z:模研削面
11a,11b,11c:基準點
12a,12b,12c,13a,13b,13c:切線
101,102,103,104:線
110,120:箭頭
201,202,203,204:圓弧曲線
210:交點
31,41:壁面
501,502:點
[圖1]係依據實施方式之拉絲模之剖視圖。
[圖2]係沿著圖1中之II-II線所得之剖視圖。
[圖3]係用以說明定徑區1d內之表面粗糙度之測定方法之圖。
[圖4]係表示模孔1h及填充於模孔1h中之複製品300之剖視圖。
1:模
1a:鐘形口區(bell)
1b:進場區(approach)
1c:壓縮區
1d:定徑區
1e:後釋放區(back relief)
1f:出口區(exit)
1h:模孔
1p:中心線
11a,11b,11c:基準點
12a,12b,12c,13a,13b,13c:切線
D:模孔直徑
L:定徑區長度
RD:壓縮區直徑
α:鐘形口區角度
β:進場區角度
γ:壓縮區角度
θ:後釋放區角度
Φ:出口區角度
Claims (6)
- 一種拉絲模,其由非金剛石材料構成,設置有模孔,具有壓縮區(reduction)及位於上述壓縮區之下游側之定徑區(bearing);且 上述壓縮區之上述模孔之開口角度即壓縮區角度為17°以下,於垂直於拉絲方向之上述模孔之圓周方向上,從上述定徑區內之特定位置起算±20 μm之範圍中之上述模孔的表面粗糙度Ra為0.025 μm以下。
- 如請求項1之拉絲模,其中,上述非金剛石材料包含CBN、或者選自由鈦、矽、鋁及鉻所組成之群中至少一種之氮化物或碳化物。
- 如請求項1或2之拉絲模,其中,將上述定徑區之直徑設為D時,上述定徑區之長度L為200%D以下。
- 如請求項1或2之拉絲模,其縮面率為5%以上。
- 如請求項1或2之拉絲模,其中,模於上述壓縮區與母線材初次接觸,於包含上述定徑區之50%D以上之長度內與線材接觸。
- 如請求項1或2之拉絲模,其熱導率為100至300 W/(m∙K)。
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