[发明专利]一种具有自加热功能的拉丝模具

说明书

技术领域

本发明涉及钢丝拉拔技术领域，尤其涉及一种具有自加热功能的拉丝模具。

背景技术

根据实际测定，在一般的拉拔速度条件下，低碳钢丝拉拔一道次的平均温升为60～80℃；而高碳钢则达到100～160℃；有资料显示拉拔过程中有80%以上的功变成了热量。拉拔时产生的热量大部分被钢丝带走，但是钢丝与模具接触，大约有15～22%的热量保留在模具内。

而残留在模具内的热量的分布是很不均匀的，模具各部分与待拉丝件的接触情况不同、受力情况也有明显差异，产生和蓄积的热量也就相差很大了。由于热量分布不均，局部温度过高会使模具磨损严重而提前报废，或者由于温度过高，钢套与模芯膨胀系数相差悬殊，导致模芯脱落或模芯炸裂。

拉丝模具的定径区是待拉丝件的变形的关键区域，待拉丝件的表面与定径区摩擦产生大量的热量，该区域温度非常高。拉丝过程中，拉丝件的表面和环部的温度很高，而其中部温度较低，产生巨大的温度梯度；拉丝过程中，拉丝件的中部承受巨大的拉应力，中部以外的环部承受巨大的压应力；在大的温度梯度下拉丝的成品内部容易产生微裂纹等缺陷，导致产品报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自加热功能的拉丝模具，能够及时导走拉丝模具的定径区的热量，并将热量传递给待拉丝件，提高待拉丝件在拉伸前的温度，从而减小拉丝过程中待拉丝件的中部与其环部的温度梯度，减少微裂纹等缺陷的产生。

本发明采用以下技术方案实现。

一种具有自加热功能的拉丝模具，包括定径区、塑性变形区和入口端不接触变形区，定径区、塑性变形区、入口端不接触变形区从前到后依次设置，还包括入口端预热区，入口端预热区设置于入口端不接触变形区的后端，定径区与入口端预热区之间连接有热管，热管位于定径区与入口端预热区的内部。

优选的，热管的一端的端面距定径区的拉伸孔的内表面的距离为4～10mm；热管的另一端的端面距入口端预热区的拉伸孔的内表面的距离为4～10mm。

优选的，热管通过预埋的工艺浇铸在拉丝模具的内部。

优选的，拉丝模具为组装式的拉丝模具，拉丝模具包括外组件、中间组件、内组件；热管包括第一热管、第二热管；外组件与中间组件之间卡接第一热管，中间组件与内组件之间卡接第二热管。

优选的，热管的孔径为5～10mm；热管的壳体材料的杨氏模量比拉丝模具的材料的杨氏模量大10%以上。

优选的，拉丝模具的材料为钨钴硬质合金、钢结硬质合金钢、刚玉系陶瓷或碳化硅陶瓷。

优选的，入口端预热区的热管的布管密度为80～300mm²/根；定径区的热管的布管密度为60～200mm²/根。

优选的，入口端预热区的拉伸孔的孔径比拉丝模具的坯料的直径大2～8mm。

优选的，热管的一端的端面距离定径区的拉伸孔的内表面的距离为4～10mm；热管的另一端与入口端预热区的拉伸孔连通。

优选的，入口端预热区与定径区的长度比为1.5～4。

本发明的有益效果为：一种具有自加热功能的拉丝模具，包括定径区、塑性变形区和入口端不接触变形区，定径区、塑性变形区、入口端不接触变形区从前到后依次设置，还包括入口端预热区，入口端预热区设置于入口端不接触变形区的后端，定径区与入口端预热区之间连接有热管，热管位于定径区与入口端预热区的内部。定径区与入口端预热区之间连接有热管，热管可以将热管一端的热量传递给热管的另一端。定径区的热管吸收定径区产生的热量，并将热量传递给入口端预热区，入口端预热区将热量传递给待拉丝件，从而提高了待拉丝件在拉伸前的温度，进而降低了拉丝过程中塑性变形区及定径区内拉丝件中部与其环部的温度梯度，减少微裂纹等缺陷的产生。

附图说明

为了更清楚、有效地说明本发明实施例的技术方案，将实施例中所需要使用的附图作简单介绍，不言自明的是，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来讲，无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图做出其它附图。

图1是本发明一种具有自加热功能的拉丝模具的第一个实施例的结构示意图。

图2是本发明一种具有自加热功能的拉丝模具的第二个实施例的爆炸图。

图3是本发明一种具有自加热功能的拉丝模具的第三个实施例的结构示意图。

图4是本发明一种具有自加热功能的拉丝模具的第三个实施例的爆炸图。

图中：