拉丝模的结构

拉丝模作为金属制品生产的基本工具，从旌到现在，其结构和材质发生了很大的变化。但直到今天，模具生产者和使用者仍在研究拉丝模的结构和应用。因为在金属制品行业，拉丝模的质量关系到产品的质量、模具使用寿命、生产效率、能源及成本消耗等多种因素。

1、拉丝模的结构拉丝模由模套、模芯2部分构成。

    模套多由高质量的钢制成（国内多为45钢），硬度为HRC20-25，模套与模芯之间采用过盈配合，以达到补强的作用，否则在拉拔高强度的线材时，模芯容易破裂^[1]。模芯是拉丝模的关键部分，根据用料的不同，可分为天然金则石模、单晶金刚石模、复晶金刚石模、硬质合金模等；对于硬质合金模具来说，是由碳化钨和钴粉烧结而成的，模芯中钴的含量一般在3%-12%之间，烧结后模芯体积大约收缩15%-30%，形成质地均匀、硬度高、耐磨性极好的合金，其硬度在FRA86-93之间^[2]。因此，模芯的使用寿命主要取决于它本身的用料，并与拉拔线材的类型，润滑剂的性能，模芯的孔型及使用时模具的冷却状况等因素有关，其孔型结构有入口锥、润滑锥、工作锥、定径带的出口锥5部分组成。

    入口锥的作用是将线材导入拉丝模，线材进入拉丝模时，应尽可能保持平直，以防止线材产生不均匀应力。润滑锥的作用是在拉拔时导入润滑粉。为了在钢丝表面形成更厚的润滑涂层，润滑锥表面不需要抛光处理，以增加润滑压力。工作锥是模芯构造中至关重要的部分，线材表面润滑层的形成和全部塑性变形都在此区进行，拉丝模具的工作效率也取决于工作锥的几何形状和面积，因此必须确保工作锥角的加工精度和表面光洁度。工作锥应加工成直线型，其表面不得有弧形过渡或圆滑过渡，且工作锥角与定径带应保持在同一轴线上，模芯外径和模套内径应保持同心，这样，可以防止线材拉拔中出现的椭圆现象。

    定径带的作用是控制拉拔线材的直径、不圆度、平直度及表面质量等工艺指标。为保证产品质量，定径带表面需要经过抛光处理，且要求定径带与工作锥和出口锥的交界面相互保持平行，并严格控制定径带的尺寸公差。

    定径带的长度由拉拔材料和模具的材料决定，但主要由拉拔的材料决定。一般来说，对中高碳钢，定径带长度约为直径的25%-35%，对于较软的材料（铜线），定径带的长度一般为直径的50%-100%。另外模具的材料对定径带长短也会产生一定的影响，对于摩擦系数相对较大的，定径带可以稍短一点；对于摩擦系数较小的，允许定径带稍微长一眯，如天然金刚厂模的定径带一般为直径的35%-50%^[3]。对短定径带的拉丝模来说，正常使用情况下，允许磨损工作锥，但不能磨损定径带，因为随着定径事的磨损，定径带会逐渐加长，拉拔时产生过热现象，烧焦润滑粉，使润滑失效，并可以导致线材表面发生组织转变；但在低速拉拔时，长定径带的拉丝模材料变形产生热量可以软化润滑粉，并在钢丝表面形成流体边界润滑。所以定径带长度的选择应根据拉拔材料、模具材料、润滑粉和拉拔工艺并通过实验确定。

    把出口锥设计成锥开的目的是为了强化模具的出口，防止模芯破碎，出口锥要求进行抛光处理，并要求定径带与出口锥的交界处有轻微平滑的过渡，否则线材在拉拔时会刮伤其表面并产生大量的金属碎屑，污染润滑粉，并可能导致阻塞下一道模具入口，造成后续的拉拔润滑失效。