壓力拉絲模的設(shè)計(jì)

1、壓力拉絲模的設(shè)計(jì)壓力拉絲模的設(shè)計(jì)拉拔工序是鋼絲生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，直接影響生產(chǎn)效率和鋼絲的性能。本工作設(shè)計(jì)一種壓力拉絲模，以期提高鋼絲的生產(chǎn)效率。壓力拉絲模分為潤(rùn)滑模和拉拔模兩部分，以便能夠?qū)ⅵ?.556mm的高碳鋼絲拉至Φ0.965mm左右。1.1.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1.1主要試驗(yàn)材料試驗(yàn)用鋼絲采用AISI1074鋼盤條（Φ5.50~6.50mm）拉拔而成，采用傳統(tǒng)拉絲模將鋼盤條拉拔至Φ3.556mm。磷酸鹽需滿足兩個(gè)條件：（1）單位面積上磷酸鹽涂

2、層含量最大（磷化膜厚度最大）；（2）鋼絲拉拔過(guò)程能夠最大限度保留涂層。采用50型磷酸鹽，預(yù)涂層為7.535mgm2，在最后一道拉拔速度（簡(jiǎn)稱拉拔速度）為14ms1條件下，拉拔后殘留磷酸鹽涂層為1.765mgm2。為防止鋼絲溫度過(guò)高，采用X52型潤(rùn)滑劑，最終潤(rùn)滑劑殘留物為0.926mgm2。1.2試驗(yàn)方案采用2種拉絲機(jī)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，采用Hspeed10型拉絲機(jī)時(shí)，拉拔速度為14ms1；采用Hspeed20型拉絲機(jī)時(shí)，拉拔速度為18ms1。

3、鋼絲拉拔分為9道次，采用壓力拉絲模部分或全部替代傳統(tǒng)拉絲模進(jìn)行試驗(yàn)。模具設(shè)計(jì)參數(shù)包括潤(rùn)滑模和拉拔模的直徑和模角。測(cè)定拉拔后潤(rùn)滑劑和磷酸鹽涂層的殘留量及最后一道模具損壞前拉拔鋼絲的產(chǎn)量來(lái)評(píng)估模具性能。2.2.模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2個(gè)R5型模具，其中拉拔模為倒錐形，錐口面與模具中軸線的錐角（β）為1.5。模具采用含細(xì)鈷微粒的碳化鎢制成。2個(gè)模具用長(zhǎng)為50.8mm的鋼套鑲套，鋼套分上下2部分，潤(rùn)滑模位于上部，拉拔模位于下部。3.3.試驗(yàn)過(guò)程及

4、結(jié)果試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果將鋼絲從Φ3.556mm拉拔至Φ0.965mm，采用5組模具系列進(jìn)行試驗(yàn)，前4組模具系列采用Hspeed10型拉絲機(jī)，第5組采用Hspeed20型拉絲機(jī)。（1）1#模具系列采用1#模具系列，拉拔工藝如表1所示。共有9道次拉拔，前5道采用傳統(tǒng)拉絲模，后4道采用壓力拉絲模，由于最后一道鋼絲拉拔速度很快，采用潤(rùn)滑壓力拉絲模更合適。潤(rùn)滑模直徑比入口處鋼絲直徑的30%略大，拉拔速度為14ms1。表1采用1#模具系列拉拔工藝（mm

5、）變形區(qū)。當(dāng)潤(rùn)滑模直徑與入口鋼絲直徑比取20%時(shí)，由于潤(rùn)滑劑的阻塞，出口處鋼絲直徑有所減小。（4）4#模具系列9道次均采用壓力拉絲模，潤(rùn)滑模和拉拔模的角度均為10，且潤(rùn)滑模直徑與入口鋼絲直徑比取30%。4#模具系列與1#模具系列試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如表2所示。表24#模具系列與1#模具系列試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比項(xiàng)目4#模具系列1#模具系列總殘留物平均值（mgm2）2.9923.154鋼絲產(chǎn)量t22.61323.100從表2可以看出，與采用1#模具系列相比

6、，采用4#模具系列磷酸鹽涂層及潤(rùn)滑劑總殘留物的量和鋼絲產(chǎn)量略有減小。（5）5#模具系列使用Hspeed20型拉絲機(jī)，拉拔速度為18ms1，前3道次采用傳統(tǒng)拉絲模，后6道次采用壓力拉絲模，潤(rùn)滑模和拉拔模的角度均為10，潤(rùn)滑模直徑與入口鋼絲直徑比取30%。拉拔后磷酸鹽涂層和潤(rùn)滑劑總殘留物的量為4.424mgm2，鋼絲產(chǎn)量為37.030t。與Hspeed10型拉絲機(jī)相比，Hspeed20型拉絲機(jī)的工作效率更高。壓力拉絲模最大允許拉拔速度為18

7、ms1，而傳統(tǒng)拉絲模最大允許拉拔速度僅為14ms1。盡管壓力拉絲模初始成本約為傳統(tǒng)拉絲模的12倍，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)效率提升可帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。Hspeed20型拉絲機(jī)允許鋼絲在低溫狀態(tài)下停留，以便測(cè)定每道次電機(jī)的溫度。采用傳統(tǒng)拉絲模和壓力拉絲模時(shí)電機(jī)的溫度如表3所示。表3采用傳統(tǒng)拉絲模和壓力拉絲模時(shí)電機(jī)的溫度（℃）道次壓力拉絲模傳統(tǒng)拉絲模差值1484352514473575344555055605376584711756431