拉丝模是做什么的？( 三 ) _拉丝模的材质

??在小型线材、丝材的拉拔加工中，天然金刚石、聚晶金刚石和CVD涂层模是常用的拉丝模材料。在拉拔小直径丝材时，CVD涂层金刚石模克服了天然金刚石模的各向异性，同时具有优良的强度和硬度，拉拔产量最高，表面质量也达到要求。试验证明，CVD涂层金刚石拉丝模的寿命等同于天然金刚石模具，产品合格率高，表面质量优于国产聚晶金刚石。因此，对于小直径丝材拉拔加工，CVD涂层金刚石拉丝模是较为理想的选择。
??尽管拉丝模可用于加工各种钢铁、铜、钨、钼等金属和合金材料，但不同材质的拉丝模各有其适用的加工范围，不同材质的拉丝模加工相同的线材时其磨损形态和使用寿命存在很大差别，因此合理选用拉丝模材质是保证成功应用的关键。不同材质的拉丝模都有其相对合理的加工对象。拉拔加工的合理性主要指拉丝模与线材两者的力学、物理和化学性能相互匹配，以获得最长的模具使用寿命。例如，在拉拔相同直径的铜丝时，聚晶金刚石模的使用寿命是硬质合金模寿命的300～500倍，拉拔镍丝时仅为80～100倍，拉拔钼丝时，其寿命只有硬质合金模寿命的50～80倍，而拉拔碳钢时，聚晶金刚石模的寿命只有硬质合金模的20～60倍。由于国内对拉拔模与线材的匹配理论缺乏系统研究，导致了盲目选择，造成资源浪费。拉丝模的摩擦磨损情况十分复杂，一般分为破坏和摩擦磨损两大类。拉丝模的破坏又可以分为环状破坏、拉伸破坏、剪切破坏和支撑面破坏等，摩擦磨损可分为磨耗磨损、磨擦磨损、腐蚀磨损、擦伤和细颗粒产生的磨损等。工作条件（线材材料、拉丝模材质、润滑剂等）的不同，使得拉丝模的磨损和破坏都有其独特的过程。拉丝模的磨损破坏之间的相互关系，在本质上是相互关联的。拉丝模内部的情况可能非常微妙，一些因素可能会同时起作用，它们的叠加作用非常复杂，不易理解。可能一个因素的作用会掩盖其他因素的作用，上述几种破坏和摩擦磨损的形式可能经常交织在一起，为分析拉丝模的破坏磨损机理增加了难度。但总的来说，各种材质拉丝模的耐磨性由高到低的排序是：金刚石拉丝模（没有考虑天然金刚石各向异性的问题）——陶瓷拉丝模——硬质合金模——已淘汰的合金钢模。
??通过对拉丝模的材质的研究，拉丝模正在向着高强度、高硬度、高耐磨性发展，各种符合要求的新材料层出不穷，拉丝模的耐磨性大幅度提高，磨损、破坏的时间明显延迟，拉丝模寿命不断增加，加工精度也有了一定的提高。拉拔加工的适用范围正逐步扩大，从粗到细各种规格的线材都可以加工，并出现了用于加工不规则线材的异型模。?
??3．拉丝模结构
??近年来，随着改革、开放的深入进行，国内相继引进了工业发达国家制造的拉丝模及相应的模孔检测仪器。通过对国外拉丝模孔型的剖析，使我们了解到现代拉丝模孔型的设计思想，为提高我国拉丝模的设计水平提供了借鉴。
??3.1 拉丝模内孔结构
??拉丝模芯的结构按工作性质可分为“入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区”五个区间。拉丝模的内径轮廓很重要，它决定着压缩线材所需的拉力，并影响拉拔后线材中的残余应力。模芯各区的作用分别是：入口区，方便穿线及防止钢丝从入口方向擦伤拉丝模；润滑区，通过它使钢丝易于带入润滑剂；工作区，是模孔的主要部分，钢丝的变形过程在这里进行，即将原始截面减小到所要求的截面尺寸。在拉拔圆锥面金属时，工作区内金属的体积所占的空间是一个圆台，该空间称为变形区。工作区内的圆锥半角α（又称为模孔半角）主要用于确定拉拔力的大小；定径区的作用在于取得被拉拔钢丝的准确尺寸；出口区是用于防止钢丝出口不平稳而刮伤钢丝表面。
??3.2 “直线型”与“弧线型”模的讨论
??随着拉丝速度的提高，拉丝模的使用寿命成为突出的问题。美国人T Maxwall和E G Kennth提出了适应高速拉丝的新拉丝模孔型理论，即“直线型”理论。根据该理论制作的拉丝模具有下列特点：
??①入口区、润滑区合二为一，具有使润滑角减小的趋势，使润滑剂进入工作区前就受到一定压力，从而起到更好的润滑效果。
??②入口区和工作区加长，以建立较好的润滑压力，其角度按拉丝材质和每道次压缩率分别进行优选。
??③定径区必须平直且长度合理。
??④各部分纵面线都必须是平直的。
??近年来，国内拉丝行业对“直线型”和“弧线型”拉丝模进行了广泛的讨论，其中争议较大的是工作区的形状和工作区与定径区交界处的形状。不少人对“直线型”模持肯定态度。但笔者认为两种类型的拉丝模均有着各自的特点及所适用的场合，不加分析地作出结论，末免有失偏颇。