[发明专利]一种微织构陶瓷拉丝模具及其改善润滑的方法

说明书

本发明属于金属线材拉拔模具制造技术领域，涉及一种微织构陶瓷拉丝模具及其改善润滑的方法。该微织构陶瓷拉丝模具的拉拔小孔的内壁面布置有规则的微米级别的凹槽或凹坑状阵列织构。拉丝模具拉拔加工时，润滑油液可沿织构表面渗透进入模具与钢丝的紧密摩擦接触区，织构单元同时可以存储润滑介质，从而有效改善拉拔生产过程的润滑效果。该拉丝模具可广泛应用于各种金属线材的拉拔生产，因微织构的优良性能而克服模具拉拔工作区的润滑难题，实现强韧性金属线材的高质量拉拔加工，操作工艺简单可靠。

技术领域

本发明涉及一种微织构陶瓷拉丝模具及其改善润滑的方法，属于金属线材拉拔模具制造技术领域。

背景技术

线材拉拔加工行业经历了漫长的发展，随着对被加工线材种类及性能要求的不断提高，拉丝模具的材料及结构也得到了不断的发展和创新。随着现代拉拔加工行业的快速发展和人们对高性价比拉拔模具要求的不断提高，陶瓷材料用于拉丝模具已然成为了一个理想的选择。陶瓷具有很高的耐磨性和化学稳定性，尤其是在对有色金属线材的拉拔加工过程中不易与金属线材发生粘附作用，相比其它拉丝模具材料而具有更广泛的适用范围。然而，拉拔加工过程中，拉丝模具工作面与金属线材处于高压、紧密接触状态，润滑介质难以顺利进入，界面摩擦工况恶劣，模具磨损突出，线材加工表面质量下降。因此，急需寻找一种改善拉丝模具拉拔工作润滑的新技术，尤其是改善陶瓷材料拉丝模具拉拔生产摩擦工况的新方法，克服拉拔加工紧密接触工作区的润滑受限的技术难题，提高金属线材拉拔生产的加工效率和加工质量。

中国专利“专利号：ZL200810044524”报道了一种小孔径金刚石涂层拉丝模具制备方法，该发明通过化学气相沉积的方法在拉丝模具内孔表面沉积金刚石薄膜，可提高拉丝模具工作表面的硬度和耐磨性。中国专利“专利号：ZL201420052322.6”报道了一种自润滑拉丝模具，该技术通过在拉丝模具的模芯上设置润滑油进油孔以及油箱供油的方式实现拉拔生产的润滑功效，该技术同时设置了污油处理机构，润滑油可循环使用。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，进一步改善陶瓷材料拉丝模具拉拔生产过程中的恶劣摩擦磨损工况，提供一种微织构陶瓷拉丝模具及其改善润滑的方法。

技术方案：本发明的一种微织构陶瓷拉丝模具的基体材料为氧化铝基或氮化硅基陶瓷材料，拉丝模具的拉拔小孔内壁面布置有规则的微米级的凹槽或凹坑状织构阵列，该织构可通过电子束或等离子刻蚀的加工方法获得。本发明的微织构陶瓷拉丝模具改善润滑的方法是通过表面微织构发挥功效，拉丝模具拉拔小孔内壁面的微织构存在使得其工作表面呈现类似于“吸液芯”的宏/微观多孔组织，在线材拉拔挤压作用下，该微织构组织能够促进润滑油液渗入拉拔工作摩擦接触界面，从而改善金属线材拉拔生产的润滑状态。

有益效果：本发明将微织构应用于陶瓷材料拉丝模具的设计，通过微织构的优良性能实现金属线材拉拔生产润滑状态的改善。相对于现有的普通陶瓷拉丝模具，本发明能够促进润滑介质进入模具与金属线材的紧密接触区，实现拉拔工作摩擦界面的真正润滑，织构阵列及存储的润滑介质能够有效避免金属线材材料的粘附，从而有效改善拉拔生产的润滑状态，减少拉丝模具磨损，提高金属线材拉拔生产的加工效率和加工质量。相对于现有的拉拔工作面开通油孔等辅助润滑技术，本发明无需辅助内部润滑供给结构装置，微米级织构均匀布置满整个工作面，结构简单，润滑效果更显著。相对于现有的涂层拉丝模具，本发明可克服功能涂层易脱落的弊端，技术性更优越。本发明的一种微织构陶瓷拉丝模具可有效改善拉拔生产的润滑状态，可广泛应用于各类金属线材的高效拉拔加工。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1：