A. 拉絲模是做什麼的
拉絲在機械工作中就是給螺絲、螺帽做絲紋,其工具有絲杠(如圖)
,絲杠又分內絲和外用絲。滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。
滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由於具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用於各種工業設備和精密儀器。
滾珠絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預壓片、反向器、防塵器組成。它的功能是將旋轉運動轉化成直線運動,這是艾克姆螺桿的進一步延伸和發展,這項發展的重要意義就是將軸承從滑動動作變成滾動動作。
1)
外循環:外循環是滾珠在循環過程結束後通過螺母外表面的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進入循環。如圖2-3所示,外循環滾珠絲杠螺母副按滾珠循環時的返回方式主要有端蓋式、插管式和螺旋槽式。常用外循環方式端蓋式;插管式;螺旋槽式。端蓋式,在螺母上加工一縱向孔,作為滾珠的回程通道,螺母兩端的蓋板上開有滾珠的回程口,滾珠由此進入回程管,形成循環。插管式,它用彎管作為返回管道,這種結構工藝性好,但是由於管道突出螺母體外,徑向尺寸較大。螺旋槽式,它是在螺母外圓上銑出螺旋槽,槽的兩端鑽出通孔並與螺紋滾道相切,形成返回通道,這種結構比插管式結構徑向尺寸小,但製造較復雜。外循環滾珠絲杠外循環結構和製造工藝簡單,使用廣泛。其缺點是滾道接縫處很難做得平滑,影響滾珠滾道的平穩性。
2)
內循環:內循環均採用反向器實現滾珠循環,反向器有兩種類型。圓柱凸鍵反向器,它的圓柱部分嵌入螺母內,端部開有反向槽2。反向槽靠圓柱外圓面及其上端的圓鍵1定位,以保證對准螺紋滾道方向。扁圓鑲塊反向器,反向器為一般圓頭平鍵鑲塊,鑲塊嵌入螺母的切槽中,其端部開有反向槽3,用鑲塊的外輪廓定位。兩種反向器比較,後者尺寸較小,從而減小了螺母的徑向尺寸及縮短了軸向尺寸。但這種反向器的外輪廓和螺母上的切槽尺寸精度要求較高。
在建材市場拉絲是反復用砂紙將鋁板、金屬條刮出線條的製造過程,其工藝主要流程分為脫酯、沙磨機、水洗3個部分。在拉絲製程中,陽極處理之後的特殊的皮膜技術,可以使金屬表面生成一種含有該金屬成分的皮膜層,清晰顯現每一根細微絲痕,從而使金屬啞光中泛出細密的發絲光澤。
B. 拉絲模具損傷的原因有哪些呢
模具快速磨損常常是因為拉絲模自身加工質量。
(1)拉絲模坯與模具鋼套鑲嵌不對稱,鑲嵌硬質合金鋼套分布不均勻或有空隙,都容易導致在拉拔線材過程中產生U形裂痕;
(2)金剛石模坯在激光打孔過程中,燒結痕跡清理不幹凈或受熱不均勻會導致金剛石層內金屬觸媒、結合劑等聚成一堆,這樣容易導致在拉絲過程中模具出現凹坑;
(3)模具孔型設計不合理,入口潤滑區開口過小、定型區過長,會導致潤滑不暢,致使模具磨損甚至碎裂。
拉絲過程中使用不當因素導致模具快速磨損。
(1)拉絲面縮率過大,導致模具產生裂痕或破碎。裂痕或斷裂紋絕大部分是內應力釋放所產生。在任何物料結構中,存在內應力是必然的,拉拔線材時產生的內應力本來可以增強模具微晶結構,但當拉絲面縮率過大、無法及時潤滑從而溫升過高就會導致模具表明部分物料被移走,微晶結構所承受的應力就大大增加,使其更容易產生裂痕或破碎。
(2)線材的拉伸軸線與模孔中心線不對稱,致使對線材和拉線模產生應力作用不均勻,而機械振動產生的沖擊也會對線材和拉線模造成很高的應力峰值,兩者都將加速模具的磨損。
(3)因退火不均勻而造成的線材硬度不均勻等因素容易造成金剛石拉絲模具過早產生疲勞損傷,形成環形溝槽,加劇模孔磨損。
(4)線材表面粗糙,表面粘附氧化層、砂土或其他雜質等會使模具過快磨損。當線材通過模孔時,硬、脆的氧化層及其他粘附雜質會象磨料一樣地造成拉線模模孔很快磨損及擦傷線材表面。
(5)潤滑不暢或潤滑油含有金屬碎屑雜質導致模具磨損。潤滑不暢會使拉絲時模孔表面溫度升高過快,金剛石晶粒脫落,導致模具損傷。當潤滑油不潔凈,尤其含有拉拔時脫落的金屬碎屑時,極容易劃傷模具和線材表面。
C. 拉絲模的結構
隨著改革、開放的深入進行,國內相繼引進了工業發達國家製造的拉絲模及相應的模孔檢測儀器。通過對國外拉絲模孔型的剖析,使我們了解到現代拉絲模孔型的設計思想,為提高中國拉絲模的設計水平提供了借鑒。
拉絲模芯的結構按工作性質可分為「入口區、潤滑區、工作區、定徑區、出口區」五個區間。拉絲模的內徑輪廓很重要,它決定著壓縮線材所需的拉力,並影響拉拔後線材中的殘余應力。模芯各區的作用分別是:入口區,方便穿線及防止鋼絲從入口方向擦傷拉絲模;潤滑區,通過它使鋼絲易於帶入潤滑劑;工作區,是模孔的主要部分,鋼絲的變形過程在這里進行,即將原始截面減小到所要求的截面尺寸。在拉拔圓錐面金屬時,工作區內金屬的體積所佔的空間是一個圓台,該空間稱為變形區。工作區內的圓錐半形α(又稱為模孔半形)主要用於確定拉拔力的大小;定徑區的作用在於取得被拉拔鋼絲的准確尺寸;出口區是用於防止鋼絲出口不平穩而刮傷鋼絲表面。
隨著拉絲速度的提高,拉絲模的使用壽命成為突出的問題。美國人T Maxwall和E G Kennth提出了適應高速拉絲的新拉絲模孔型理論,即「直線型」理論。根據該理論製作的拉絲模具有下列特點:
①入口區、潤滑區合二為一,具有使潤滑角減小的趨勢,使潤滑劑進入工作區前就受到一定壓力,從而起到更好的潤滑效果。
②入口區和工作區加長,以建立較好的潤滑壓力,其角度按拉絲材質和每道次壓縮率分別進行優選。
③定徑區必須平直且長度合理。
④各部分縱面線都必須是平直的。
國內拉絲行業對「直線型」和「弧線型」拉絲模進行了廣泛的討論,其中爭議較大的是工作區的形狀和工作區與定徑區交界處的形狀。不少人對「直線型」模持肯定態度。但筆者認為兩種類型的拉絲模均有著各自的特點及所適用的場合,不加分析地作出結論,末免有失偏頗。
模芯工作區呈「弧線型」,會使金屬在變形區內的流動更加曲折,導致附加剪切變形及多餘變形功的增大,繼而使拉拔應力增大(一般較「直線型」模增大10~30%)。而「直線型」模工作區輪廓線上各點的斜率相同,這樣當我們確定了最佳工作區圓錐半形α時,便可在最小的應力狀態下拉拔金屬;而「弧線型」模由於其輪廓線上各點的曲率不同,故無法使整個工作區存在這樣一個最佳工作區圓錐半形α。從有利於金屬的流動和減小拉拔應力的角度出發,國外在道次壓縮率為10~35%(大多數金屬絲的變形均在此范圍內)及拉拔中、粗規格的金屬絲時,一般均採用「直線型」工作區。
而採用「弧線型」工作區時,金屬在內孔中的變形可隨其加工硬化程度的增加而逐漸減小,內孔壁上的壓力分布和磨損都比較均勻,故「弧線型」工作區耐磨性好。特別是當道次壓縮率較小時(小於10%),採用「弧線型」工作區,可在工作區圓錐半形α較小的情況下獲得足夠長的變形區。加之「弧線型」工作區具有適應能力強的特點,故在道次壓縮率較大(大於35%)或較小(小於10%)及拉拔鋼絲時,還是應該採用「弧線型」模。