CN105834235A - 一种钛及钛合金丝用正反向一体化拉丝模具 - Google Patents

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贾锁铭
林忆锋
贾少辉
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
    • B21C3/04—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof with non-adjustable section

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种钛及钛合金丝用正反向一体化拉丝模具，包括拉丝模具本体，所述拉丝模本体上具有一个截面为圆形的通孔，所述通孔由同轴的入口锥、工作锥和定径带三个部分组成，其特征在于：所述定径带与模具本体形成夹角为90°的刃口部。拉丝过程可使原料从入口锥进入拉丝模具的圆形通孔，经由工作锥变形后，最后从定径带拉出拉丝模具并达到所需尺寸。而在去除氧化皮和裂纹层过程中，将经拉丝后的钛丝从定径带，经由工作锥与入口锥反向拉出拉丝模具，在此过程中定径带与模具本体形成的刃口部通过切割作用去除钛丝表面的除氧化皮和裂纹层。

Description

一种钛及钛合金丝用正反向一体化拉丝模具
技术领域
本发明属于金属材料加工设备，具体涉及一种钛及钛合金丝用正反向一体化拉丝模具。
背景技术
钛及钛合金丝用是近年来十分热门的材料，由于其比一般铁碳合金更好的强度、硬度、耐腐蚀性及更轻的比重，成为航空航天工业、深海钻探工业、人体代替器官等新兴领域的明星材料。其中钛及钛合金丝用丝(以下简称钛丝)以其灵活而广泛的应用范围成为钛及钛合金丝用半成品中的重要组成部分。
由于钛丝独特的应用领域，其表面光滑度要求均高于其他常见的金属材料。而加工过程中的高温及强机械应力，会使钛丝表面产生一层较薄的氧化皮，导致其表面凹凸不平。此外，在拉丝过程中在钛丝表层形成有裂纹层。以往的去除方法是在拉丝加工结束后再抛光打磨处理，但是这样处理的钛丝次品率依旧较高，效率低，且裂纹层去除不彻底，产生大量粉尘污染的同时还费时费力。
除过表面光滑度要求，钛丝成品的尺寸准确度也是一项重要的指标，常见的金属拉丝模具(如实用新型金属拉丝模具，专利号ZL200820120307.5)均由入口锥、工作锥、定径带及出口锥四个部分组成，但是其各部分角度的设计针对的均为硬度较低，塑性较好的铁碳合金而设计，无法满足钛丝的加工要求，还会出现模具寿命短，产品规格不统一等问题。这就需要针对钛及钛合金丝用的金属特性与拉丝工艺设计出与之匹配的拉丝模具。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种既能在尺寸及结构方面适应钛及钛合金丝用金属特性，还能方便快速地去除氧化皮和拉丝过程中形成的裂纹层的拉丝模具。
为实现以上目的，本发明的技术方案是：
一种钛及钛合金丝用正反向一体化拉丝模具，包括拉丝模具本体，所述拉丝模具本体上具有一个截面为圆形的通孔，所述通孔由同轴的入口锥、工作锥和定径带三个部分组成，其特征在于：所述定径带与模具本体形成夹角为90°的刃口部。
进一步的改进在于，所述的工作锥锥角为30°～50°。
进一步的改进在于，所述的入口锥锥角为70°～110°。
进一步的改进在于，所述定径带占整个拉丝模具本体中心轴跨度的25％～35％。
进一步的改进在于，所述模具材料优选为钨钼合金。
从以上技术方案可以看出：拉丝过程可使原料从入口锥进入拉丝模具的圆形通孔，经由工作锥变形后，最后从定径带拉出拉丝模具并达到所需尺寸。
而在去除氧化皮和裂纹层过程中，将经拉丝后的钛丝从定径带，经由工作锥与入口锥反向拉出拉丝模具，在这个过程中定径带与模具本体形成的刃口部通过切割作用去除钛丝表面的氧化皮和裂纹层。
同时，将工作锥锥角调整至30°～50°以适应钛及钛合金丝用的高硬度；将定径带占整个拉丝模具本体中心轴的跨度调整至25％～35％，来应对钛及钛合金丝用较低的塑性；将入口锥锥角调整至70°～110°以增强模具的整体强度
附图说明
图1是本发明的轴向剖面结构示意图。
图2是本发明立体模型示意图。
图中，1--拉丝模具本体，2--通孔，3--入口锥，4--工作锥，5--定径带，6--刃口部。
具体实施方式
以下结合图1～2对本发明做进一步解释：
如图1所示，本发明包括拉丝模具本体，所述拉丝模具本体1上具有一个截面为圆形的通孔2，所述通孔2由同轴的入口锥3、工作锥4和定径带5三个部分组成，其特征在于：所述定径带5与模具本体1形成夹角为90°的刃口部6。
进一步改进，所述的工作锥4锥角为30°～50°。
进一步改进，所述的入口锥3锥角为70°～110°。
进一步改进，所述定径带5占整个拉丝模具本体1中心轴跨度的25％～35％。
从以上技术方案可以看出：拉丝过程可使原料从入口锥进入拉丝模具的圆形通孔，经由工作锥变形后，最后从定径带拉出拉丝模具并达到所需尺寸。
而在去除氧化皮和裂纹层过程中，将经拉丝后的钛丝从定径带，经由工作锥与入口锥反向拉出拉丝模具，在此过程中定径带与模具本体形成的刃口部通过切割作用去除钛丝表面的氧化皮和裂纹层。
同时，将工作锥锥角调整至30°～50°以适应钛及钛合金丝用的高硬度；将定径带占整个拉丝模具本体中心轴的跨度调整至25％～35％，来应对钛及钛合金丝 用较低的塑性；将入口锥锥角调整至70°～110°以增强模具的整体强度。本发明模具材料优选为钨钼合金。

Claims (2)

1.一种钛及钛合金丝用正反向一体化拉丝模具，包括拉丝模具本体(1)，所述拉丝模具本体(1)上具有一个截面为圆形的通孔(2)，所述通孔(2)由同轴的入口锥(3)、工作锥(4)和定径带(5)三个部分组成，其特征在于：所述定径带(5)与模具本体(1)形成夹角为90°的刃口部(6)；所述的工作锥(4)锥角为30°～50°；所述的入口锥(3)锥角为70°～110°；所述定径带(5)占整个拉丝模具本体(1)中心轴跨度的25％～35％。
2.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金丝用正反向一体化拉丝模具，其特征在于：所述模具材料为钨钼合金。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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Inventor after: Jia Shaohui

Inventor after: Jia Suoming

Inventor before: Jia Suoming

Inventor before: Lin Yifeng

Inventor before: Jia Shaohui

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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