金剛石拉絲模具是不銹鋼線(xiàn)材及電纜行業(yè)生產(chǎn)的重要工具，尤其在細(xì)線(xiàn)及微絲方面應(yīng)用極為廣泛。但因?yàn)槠鋬r(jià)格很貴，生產(chǎn)成本較高，如何有效提高金剛石拉絲模具的使用壽命是線(xiàn)材生產(chǎn)行業(yè)的一大重要課題。

　　1 金剛石拉絲模具簡(jiǎn)介

　　金剛石拉絲模具有兩種，一種是天然金剛石模具，天然金剛石具有硬度高、耐磨性好的特點(diǎn)，拉制的線(xiàn)材表面光潔度很高，由于天然金剛石在結(jié)構(gòu)上具有各向異性,導(dǎo)致其硬度也呈各向異性,使模孔的磨損不均勻,制品不圓整，加之價(jià)格昂貴、稀少，一般用作表面質(zhì)量要求高的細(xì)線(xiàn)拉線(xiàn)�；虺善防�線(xiàn)模;另一種是人造聚晶金剛石模具，人造聚晶金剛石是無(wú)定向的多晶體。它具有硬度高，耐磨性好，抗沖擊能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。在硬度上不存在各向異性，磨損均勻，模具使用壽命長(zhǎng)，適用于高速拉拔。由于國(guó)產(chǎn)聚晶模坯存在晶粒粗大、拋光性能差等質(zhì)量問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)廠家多使用聚晶模作過(guò)渡模，而不用作成品模。但隨著聚晶模內(nèi)在質(zhì)量和加工水平的提高，有取代昂貴的天然金剛石作成品模使用的趨勢(shì)。

　　2 金剛石拉絲模具的磨損原因分析

　　2.1 拉絲模自身加工質(zhì)量因素導(dǎo)致模具磨損

　　(1)金剛石模坯與模具鋼套鑲嵌不對(duì)稱(chēng)，燒結(jié)的硬質(zhì)合金鋼套分布不均勻或有空隙，都容易導(dǎo)致在拉拔線(xiàn)材過(guò)程中產(chǎn)生U形裂痕;

　　(2)金剛石模坯在激光打孔過(guò)程中，燒結(jié)痕跡清理不干凈或受熱不均勻會(huì)導(dǎo)致金剛石層內(nèi)金屬觸媒、結(jié)合劑等聚成一堆，這樣容易導(dǎo)致在拉絲過(guò)程中模具出現(xiàn)凹坑;

　　(3)模具孔型設(shè)計(jì)不合理，入口潤(rùn)滑區(qū)開(kāi)口過(guò)小、定型區(qū)過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑不暢，致使模具磨損甚至碎裂。

　　2.2 拉絲過(guò)程中使用不當(dāng)因素導(dǎo)致模具磨損

　　(1)拉絲面縮率過(guò)大，導(dǎo)致模具產(chǎn)生裂痕或破碎。裂痕或斷裂紋絕大部分是內(nèi)應(yīng)力釋放所產(chǎn)生。在任何物料結(jié)構(gòu)中，存在內(nèi)應(yīng)力是必然的，拉拔線(xiàn)材時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力本來(lái)可以增強(qiáng)金剛石微晶結(jié)構(gòu)，但當(dāng)拉絲面縮率過(guò)大、無(wú)法及時(shí)潤(rùn)滑從而溫升過(guò)高就會(huì)導(dǎo)致金剛石模具表明部分物料被移走，微晶結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力就大大增加，使其更容易產(chǎn)生裂痕或破碎。

　　(2)線(xiàn)材的拉伸軸線(xiàn)與�？字行木�(xiàn)不對(duì)稱(chēng)，致使對(duì)線(xiàn)材和拉線(xiàn)模產(chǎn)生應(yīng)力作用不均勻，而機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊也會(huì)對(duì)線(xiàn)材和拉線(xiàn)模造成很高的應(yīng)力峰值，兩者都將加速模子的磨損。

　　(3)因退火不均勻而造成的線(xiàn)材硬度不均勻等因素容易造成金剛石拉絲模具過(guò)早產(chǎn)生疲勞損傷，形成環(huán)形溝槽，加劇模孔磨損。

　　(4)線(xiàn)材表面粗糙，表面粘附氧化層、砂土或其他雜質(zhì)等會(huì)使模具過(guò)快磨損。當(dāng)線(xiàn)材通過(guò)�？讜r(shí)，硬、脆的氧化層及其他粘附雜質(zhì)會(huì)象磨料一樣地造成拉線(xiàn)模�？缀芸炷�損及擦傷線(xiàn)材表面。

　　(5)潤(rùn)滑不暢或潤(rùn)滑油含有金屬碎屑雜質(zhì)導(dǎo)致模具磨損。潤(rùn)滑不暢會(huì)使拉絲時(shí)金剛石�？妆砻鏈囟壬�高過(guò)快，金剛石晶粒脫落，導(dǎo)致模具損傷。當(dāng)潤(rùn)滑油不潔凈，尤其含有拉拔時(shí)脫落的金屬碎屑時(shí)，極容易劃傷模具和線(xiàn)材表面。

　　3 有效提高金剛石拉絲模具的使用壽命的方法

　　3.1 盡量選用先進(jìn)模具加工技術(shù)生產(chǎn)的高品質(zhì)的金剛石拉絲模

　　目前，國(guó)外拉線(xiàn)模具的研磨工藝普遍采用高速機(jī)械研磨機(jī)，以及表面鍍金剛石的金屬磨針，該設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，磨針的規(guī)格及使用規(guī)范化使產(chǎn)品精度更高。模子的孔型尺寸利用輪廓記錄儀及孔徑測(cè)量?jī)x來(lái)檢測(cè)，并用檢查拉線(xiàn)模專(zhuān)用的顯微鏡來(lái)檢查表面光潔度。而國(guó)內(nèi)許多廠家還在采用落后的設(shè)備，使用手工操作來(lái)研磨孔型，因此，存在著以下問(wèn)題：孔型參數(shù)波動(dòng)較大，難以加工出平直的工作錐;定徑區(qū)與工作區(qū)交接處易研磨出過(guò)渡角，使線(xiàn)材在定徑區(qū)中產(chǎn)生二次壓縮，增加外摩擦力，減短了定徑區(qū)長(zhǎng)度，縮短模具的使用壽命;磨損的磨針修復(fù)頻度因人而異，使用不規(guī)范，造成孔型的一致性差。檢測(cè)手段也落后，只能依靠目測(cè)或者放大鏡、顯微鏡等簡(jiǎn)單工具檢測(cè)，而且注重的是模內(nèi)表面光潔度，對(duì)孔型尺寸不能有效檢測(cè)，更談不上控制了。

　　3.2 選擇良好孔型設(shè)計(jì)的金剛石拉絲模具

　　拉絲模孔型一般分為曲線(xiàn)(即R型系列)和直線(xiàn)型(即錐型系列)。如圖所示： 

　　圖 拉線(xiàn)�？仔偷姆N類(lèi)

[$page]　　從線(xiàn)材在拉線(xiàn)模內(nèi)變形均勻的角度分析，似乎曲線(xiàn)型較直線(xiàn)型好，這種孔型是在“圓滑過(guò)渡”的理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出來(lái)的，其孔型結(jié)構(gòu)按工作性質(zhì)可分為“人口區(qū)”、“潤(rùn)滑區(qū)”、“工作區(qū)”、“定徑區(qū)”、“出日區(qū)”五個(gè)部分，各部交界處要求“倒棱”，圓滑過(guò)渡，把整個(gè)孔型研磨成一個(gè)很大的、具有不同曲率的孤面這種孔型的模子在當(dāng)時(shí)的拉拔速度條件下，還是可以適用的。到上世紀(jì)70年代末至80年代初，隨著拉線(xiàn)速度的提高，拉線(xiàn)模的使用壽命就成了突出問(wèn)題。為了適應(yīng)高速拉線(xiàn)的要求，美國(guó)的T.Maxwall和E.G.Kennth提出了“直線(xiàn)型”理論。該理論著重考慮了拉拔過(guò)程中的潤(rùn)滑作用和磨損因素，指出經(jīng)