一種鈦合金鍍錫拉絲模及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦合金鍍錫拉絲模，包括模套及模芯，模芯包括金屬燒結(jié)塊、金剛石顆粒和壓蓋，模套為鈦合金模套，模套為上端開口的筒形圓柱體，模套的底部中心處設(shè)有成鈍角的入口錐形孔作為拉絲模入口端，金屬燒結(jié)塊置于模套內(nèi)的底部上，壓蓋位于金屬燒結(jié)塊頂部，壓蓋中心處設(shè)有上大下小的出口錐形孔作為拉絲模出口端，金剛石顆粒嵌入在金屬燒結(jié)塊上，金剛石顆粒位于模套的豎直中心線上且偏離模套的中心點(diǎn)靠近模套下表面，金屬燒結(jié)塊的中心開設(shè)?？?，模孔為弧線形?？?。本發(fā)明還公開了鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)能防止其在錫液中下沉粘錫、拉拔阻力小、防止產(chǎn)生斷線及竹節(jié)，雜質(zhì)能快速排出，模芯及壓蓋不易脫落，模具壽命提高。
【專利說明】一種鈦合金鍍錫拉絲模及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍍錫拉絲模，尤其涉及的是一種鈦合金鍍錫拉絲模及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍍錫拉絲模一般用于有色金屬的鍍錫拉拔中，金屬線通過裝有液體錫的錫池，通過浮在錫池表面的鍍錫拉絲模從而達(dá)到鍍錫均勻的效果。但傳統(tǒng)生產(chǎn)的鍍錫拉絲模因模套相對(duì)密度大于錫液密度，金屬燒結(jié)塊粉末成分金屬的密度也大于錫的密度，因此模具易出現(xiàn)下沉掉進(jìn)錫池，繼而帶來不良影響:若通電撿撈模具，工作人員存在安全隱患，但若斷電撿撈模具，增加工作量，延長(zhǎng)了工作時(shí)間，降低了工作效率。且傳統(tǒng)鍍錫拉絲模模套的金屬成分和金屬燒結(jié)塊粉末金屬成分與錫均具有親和力，致使模具的入口端易粘連錫液，拉拔阻力增大，易造成拉拔生產(chǎn)中金屬線的斷裂及竹節(jié)的產(chǎn)生，影響金屬線表面質(zhì)量。因此傳統(tǒng)鍍錫拉絲模的生產(chǎn)中金屬燒結(jié)塊粉末的配方及模套材質(zhì)的選擇一直是制約鍍錫拉絲模質(zhì)量提高的重要因素。為此，如何選擇金屬燒結(jié)塊粉末的成分以及模套材質(zhì)成為拉絲模行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。此外，現(xiàn)有的鍍錫拉絲模其入口角度一般不到90°，且入口高度較大，不利于入口喇叭口雜質(zhì)的快速排出，金屬線在鍍錫拉絲過程中易吸附雜質(zhì)，也會(huì)導(dǎo)致拉拔斷線及竹節(jié)的產(chǎn)生。且現(xiàn)有鍍錫拉絲模一般將有壓蓋的一端作為入口端，在拉拔過程中模套會(huì)對(duì)模芯及壓蓋施加很大的反作用力，使得壓蓋及模芯容易從模套中脫落，大大降低了模具的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鈦合金鍍錫拉絲模及其制備方法，該鈦合金鍍錫拉絲模能防止其在錫液中下沉及粘連錫液、拉拔阻力小、防止產(chǎn)生斷線及竹節(jié)，雜質(zhì)能快速排出，模芯及壓蓋不易脫落，模具質(zhì)量及壽命提高。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種鈦合金鍍錫拉絲模，包括模套及鑲嵌于所述模套內(nèi)的模芯，所述模芯包括金屬燒結(jié)塊、金剛石顆粒和壓蓋，所述模套為鈦合金模套，所述模套為上端開口的筒形圓柱體，所述模套的底部中心處設(shè)有上小下大的入口錐形孔作為拉絲模的入口端，所述入口端的入口錐形孔的角度為鈍角，所述金屬燒結(jié)塊置于模套內(nèi)的底部上，所述壓蓋位于金屬燒結(jié)塊的頂部，所述壓蓋中心處設(shè)有上大下小的出口錐形孔作為拉絲模的出口端，所述壓蓋上表面和模套上表面平齊，所述金剛石顆粒嵌入在金屬燒結(jié)塊上，所述金剛石顆粒位于模套的豎直中心線上，且所述金剛石顆粒距離模套上表面的距離大于其距離模套下表面的距離，所述金屬燒結(jié)塊的中心開設(shè)模孔，所述模孔為弧線形?？?。
[0006]作為上述鈦合金鍍錫拉絲模的優(yōu)選實(shí)施方式，所述金屬燒結(jié)塊由混合金屬粉末高溫?zé)Y(jié)壓制而成，所述混合金屬粉末主要成分為鈦80%?82%、鋁8%?10%、鎳5%?
6% ο
[0007]作為上述鈦合金鍍錫拉絲模的優(yōu)選實(shí)施方式，所述金剛石顆粒在模套的豎直中心線上偏離模套中心的距離為1.5?2mm。
[0008]作為上述鈦合金鍍錫拉絲模的優(yōu)選實(shí)施方式，所述模套豎直方向的高度為8mm，所述壓蓋豎直方向的高度為3_。
[0009]作為上述鈦合金鍍錫拉絲模的優(yōu)選實(shí)施方式，所述入口端的模套上的入口錐形孔的角度為120°。
[0010]作為上述鈦合金鍍錫拉絲模的優(yōu)選實(shí)施方式，所述金屬燒結(jié)塊和鉆石顆粒的底部形成反口，所述反口的高度為模芯高度的15%。
[0011]作為上述鈦合金鍍錫拉絲模的優(yōu)選實(shí)施方式，所述模套的外圓設(shè)有倒角。
[0012]本發(fā)明還公開了上述的一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法，包括如下步驟:
[0013](I)按設(shè)定尺寸制得鈦合金模套；
[0014](2)按照鈦80%?82%、鋁8%?10%、鎳5%?6%為主要成分配備混合金屬粉末，將部分混合金屬粉末放入模套內(nèi)，蓋上壓蓋，在燒結(jié)壓機(jī)上常溫壓實(shí)后，取出壓蓋；
[0015](3)將一粒金剛石顆粒粘結(jié)在模套中壓實(shí)的金屬粉體的中心；
[0016](4)將剩余的混合金屬粉末放入模套內(nèi)，蓋上壓蓋，再放入燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)，高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的混合金屬粉末形成金屬燒結(jié)塊；
[0017](5)最后對(duì)高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的金屬燒結(jié)塊及模套中心進(jìn)行打孔制成拉絲模。
[0018]作為上述一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法的優(yōu)選，所述步驟(4)中，對(duì)加入了部分混合金屬粉末的模套進(jìn)行加熱，加熱到900?1100°C后保持溫度不變，加熱的同時(shí)施加壓力，加熱到設(shè)定溫度后加壓到4.5MPa然后保持壓力不變，加熱加壓的時(shí)間為3?5min。
[0019]作為上述一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法的優(yōu)選，所述打孔過程依次為車出錐孔，激光打孔，精加工孔。
[0020]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021 ] 1、本鍍錫拉絲模的模套采用鈦合金模套,一方面因其密度小于錫液密度，從而大大提高了模具的在錫液中的浮力，解決了鍍錫拉絲模易下沉的缺陷；另一方面因鈦合金與錫不具有親和力，這也避免了錫液與模套入口端處的粘連，減小了拉拔阻力。
[0022]2、本鍍錫拉絲模的金屬燒結(jié)塊的混合金屬粉末主要成分為鈦80%?82%、鋁8 %?10 %、鎳5 %?6 %，其他為輔料，因鈦占的比重很大而其本身的密度很小，這樣混合金屬粉末的平均密度小于錫的密度，從而保證了鍍錫拉絲模能浮于錫液表面；所用混合金屬粉末中只有鎳與錫具有一定的親和性，但鎳在金屬粉末中的比重很小，也相對(duì)減小了金屬燒結(jié)塊與錫的親和性。
[0023]3、本鍍錫拉絲模的金屬燒結(jié)塊的混合金屬粉末采用鈦合金，能與模芯形成良好的包覆狀態(tài)，從而有效避免模芯脫落。
[0024]4、本鍍錫拉絲模將金剛石顆粒沿著豎直方向偏離模套的中心而靠近作為入口端的模套底部，減小模套的入口高度，且將模套的入口角度由原來的不到90°增大為鈍角120°，有利于進(jìn)入入口端的喇叭口的雜質(zhì)快速排出，從而避免了金屬線因雜質(zhì)的吸附而導(dǎo)致拉拔斷線及竹節(jié)的產(chǎn)生。
[0025]5、本鍍錫拉絲模將模套底部作為入口端，將有壓蓋的一端作為出口端，在金屬線拉拔過程中，不會(huì)對(duì)壓蓋產(chǎn)生反沖擊力，避免了壓蓋及金屬燒結(jié)塊從模套中脫落，且壓蓋嵌入深度也隨著金剛石顆粒的下移而相應(yīng)的增加了 1.5?2mm,增加后其厚度為3mm,進(jìn)一步避免了壓蓋脫落。
[0026]6、本鍍錫拉絲模的?？诪榛【€形模孔，該弧線形?？變?nèi)的壓力分布和磨損都比較均勻、耐磨性好，減小拉拔阻力，防止金屬絲拉不動(dòng)或拉斷。
[0027]7、本鍍錫拉絲模的金屬燒結(jié)塊的混合金屬粉末在燒結(jié)時(shí)對(duì)金剛石顆粒施加恰當(dāng)?shù)念A(yù)壓應(yīng)力，進(jìn)一步提高金剛石顆粒的韌性，從而提高了模具修復(fù)次數(shù)，成本也進(jìn)一步降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的鈦合金鍍錫拉絲模結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的鈦合金鍍錫拉絲模的模套、壓蓋和金剛石顆粒的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0031]實(shí)施例一
[0032]參見圖1、圖2，本實(shí)施例提供的一種鈦合金鍍錫拉絲模，包括模套I及鑲嵌于模套I內(nèi)的模芯，模芯包括金屬燒結(jié)塊2、金剛石顆粒3和壓蓋5，模套I為鈦合金模套1，模套I為上端開口的筒形圓柱體，模套I的外圓設(shè)有倒角12，以便其在模座上起定位導(dǎo)向作用且能防止磕碰傷到操作人員。模套I的底部中心處設(shè)有上小下大的入口錐形孔11作為拉絲模的入口端，入口端的入口錐形孔11的角度為鈍角，優(yōu)選為120°，金屬燒結(jié)塊2置于模套I內(nèi)的底部上，壓蓋5位于金屬燒結(jié)塊2的頂部，壓蓋5中心處設(shè)有上大下小的出口錐形孔51作為拉絲模的出口端，壓蓋5上表面和模套I上表面平齊，金剛石顆粒3嵌入在金屬燒結(jié)塊2上，金剛石顆粒3位于模套I的豎直中心線上，且金剛石顆粒3距離模套I上表面的距離大于其距離模套I下表面的距離，金屬燒結(jié)塊2的中心開設(shè)模孔4，模孔4為弧線形的?？?。
[0033]其中，金剛石顆粒3在模套I的豎直中心線上偏離模套I中心的距離為1.5?2mm。模套I豎直方向的高度為8_，壓蓋5豎直方向的高度為3_。金屬燒結(jié)塊2和鉆石顆粒的底部形成反口 6，反口 6的高度為模芯高度的15%。
[0034]本實(shí)施例還公開了上述的一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法，包括如下步驟:
[0035](I)按設(shè)定尺寸制得鈦合金模套I ;
[0036](2)按照鈦80%、鋁8%、鎳5%為主要成分，其余輔料7%的比例配備混合金屬粉末，將部分混合金屬粉末放入模套I內(nèi)，蓋上壓蓋5，在燒結(jié)壓機(jī)上常溫壓實(shí)后，取出壓蓋5 ；
[0037](3)將一粒金剛石顆粒3粘結(jié)在模套I中壓實(shí)的金屬粉體的中心；
[0038](4)將剩余的混合金屬粉末放入模套I內(nèi)，蓋上壓蓋5，再放入燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)，高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的混合金屬粉末形成金屬燒結(jié)塊2 ;具體過程為:對(duì)加入了部分混合金屬粉末的模套I進(jìn)行加熱，加熱到900°C后保持溫度不變，加熱的同時(shí)施加壓力，加熱到設(shè)定溫度后加壓到4.5MPa然后保持壓力不變，加熱加壓的時(shí)間為3min ；
[0039](5)最后對(duì)高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的金屬燒結(jié)塊2及模套I中心進(jìn)行打孔，打孔過程依次為車出錐孔，激光打孔，精加工孔，從而制成拉絲模。
[0040]實(shí)施例二
[0041]本實(shí)施例公開的一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法，包括如下步驟:
[0042](I)按設(shè)定尺寸制得鈦合金模套I ;
[0043](2)按照鈦82%、鋁10%、鎳6%為主要成分，其余輔料2%的比例配備混合金屬粉末，將部分混合金屬粉末放入模套I內(nèi)，蓋上壓蓋5，在燒結(jié)壓機(jī)上常溫壓實(shí)后，取出壓蓋5 ；
[0044](3)將一粒金剛石顆粒3粘結(jié)在模套I中壓實(shí)的金屬粉體的中心；
[0045](4)將剩余的混合金屬粉末放入模套I內(nèi)，蓋上壓蓋5，再放入燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)，高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的混合金屬粉末形成金屬燒結(jié)塊2 ;具體過程為:對(duì)加入了部分混合金屬粉末的模套I進(jìn)行加熱，加熱到1100°C后保持溫度不變，加熱的同時(shí)施加壓力，加熱到設(shè)定溫度后加壓到4.5MPa然后保持壓力不變，加熱加壓的時(shí)間為5min ；
[0046](5)最后對(duì)高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的金屬燒結(jié)塊2及模套I中心進(jìn)行打孔，打孔過程依次為車出錐孔，激光打孔，精加工孔，從而制成拉絲模。
[0047]實(shí)施例三
[0048]本實(shí)施例還公開了上述的一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法，包括如下步驟:
[0049](I)按設(shè)定尺寸制得鈦合金模套I ;
[0050](2)按照鈦81 %、鋁9%、鎳5%為主要成分，其余輔料5%的比例配備混合金屬粉末，將部分混合金屬粉末放入模套I內(nèi)，蓋上壓蓋5，在燒結(jié)壓機(jī)上常溫壓實(shí)后，取出壓蓋5 ；
[0051](3)將一粒金剛石顆粒3粘結(jié)在模套I中壓實(shí)的金屬粉體的中心；
[0052](4)將剩余的混合金屬粉末放入模套I內(nèi)，蓋上壓蓋5，再放入燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)，高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的混合金屬粉末形成金屬燒結(jié)塊2 ;具體過程為:對(duì)加入了部分混合金屬粉末的模套I進(jìn)行加熱，加熱到1000°C后保持溫度不變，加熱的同時(shí)施加壓力，加熱到設(shè)定溫度后加壓到4.5MPa然后保持壓力不變，加熱加壓的時(shí)間為4min ；
[0053](5)最后對(duì)高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的金屬燒結(jié)塊2及模套I中心進(jìn)行打孔，打孔過程依次為車出錐孔，激光打孔，精加工孔，從而制成拉絲模。
[0054]本發(fā)明的拉絲模在燒結(jié)過程中是先加熱后加壓，這樣可實(shí)現(xiàn)較低壓力使鍍錫拉絲模的模套I變形，同時(shí)使金屬粉末中部分金屬達(dá)到其熔點(diǎn)熔化，從而能夠浸潤(rùn)金剛石顆粒
3。混合金屬粉末在燒結(jié)過程中對(duì)金剛石顆粒3施加恰當(dāng)?shù)念A(yù)壓應(yīng)力，在金屬絲7拉絲過程中可以抵消掉或者抵消一部分對(duì)模壁的正應(yīng)力。同時(shí)在反口 6處的金屬燒結(jié)塊2具有一定的韌性，在拉絲過程中受到?jīng)_擊力時(shí)，對(duì)金剛石顆粒3也起到一定的緩沖作用，從而減少金剛石顆粒3的開裂傾向，提高模具修復(fù)次數(shù)。
[0055]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦合金鍍錫拉絲模，包括模套及鑲嵌于所述模套內(nèi)的模芯，所述模芯包括金屬燒結(jié)塊、金剛石顆粒和壓蓋，其特征在于:所述模套為鈦合金模套，所述模套為上端開口的筒形圓柱體，所述模套的底部中心處設(shè)有上小下大的入口錐形孔作為拉絲模的入口端，所述入口端的入口錐形孔的角度為鈍角，所述金屬燒結(jié)塊置于模套內(nèi)的底部上，所述壓蓋位于金屬燒結(jié)塊的頂部，所述壓蓋中心處設(shè)有上大下小的出口錐形孔作為拉絲模的出口端，所述壓蓋上表面和模套上表面平齊，所述金剛石顆粒嵌入在金屬燒結(jié)塊上，所述金剛石顆粒位于模套的豎直中心線上，且所述金剛石顆粒距離模套上表面的距離大于其距離模套下表面的距離，所述金屬燒結(jié)塊的中心開設(shè)?？?，所述模孔為弧線形?？?。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模，其特征在于:所述金屬燒結(jié)塊由混合金屬粉末高溫?zé)Y(jié)壓制而成，所述混合金屬粉末主要成分為鈦80 %?82%、招8%?10%、鎳5%?6%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模，其特征在于:所述金剛石顆粒在模套的豎直中心線上偏離模套中心的距離為1.5?2mm。
4.如權(quán)利要求3所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模，其特征在于:所述模套豎直方向的高度為8mm，所述壓蓋豎直方向的高度為3mm。
5.如權(quán)利要求3所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模，其特征在于:所述入口端的模套上的入口錐形孔的角度為120°。
6.如權(quán)利要求3所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模，其特征在于:所述金屬燒結(jié)塊和鉆石顆粒的底部形成反口，所述反口的高度為模芯高度的15%。
7.如權(quán)利要求3所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模，其特征在于:所述模套的外圓設(shè)有倒角。
8.如權(quán)利要求1至7任一所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)按設(shè)定尺寸制得鈦合金模套； (2)按照鈦80%?82%、鋁8%?10%、鎳5%?6%為主要成分配備混合金屬粉末，將部分混合金屬粉末放入模套內(nèi)，蓋上壓蓋，在燒結(jié)壓機(jī)上常溫壓實(shí)后，取出壓蓋； (3)將一粒金剛石顆粒粘結(jié)在模套中壓實(shí)的金屬粉體的中心； (4)將剩余的混合金屬粉末放入模套內(nèi)，蓋上壓蓋，再放入燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)，高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的混合金屬粉末形成金屬燒結(jié)塊； (5)最后對(duì)高溫?zé)Y(jié)壓實(shí)后的金屬燒結(jié)塊及模套中心進(jìn)行打孔制成拉絲模。
9.如權(quán)利要求8所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，對(duì)加入了部分混合金屬粉末的模套進(jìn)行加熱，加熱到900?1100°C后保持溫度不變，力口熱的同時(shí)施加壓力，加熱到設(shè)定溫度后加壓到4.5MPa然后保持壓力不變，加熱加壓的時(shí)間為3?5min。
10.如權(quán)利要求8所述的一種鈦合金鍍錫拉絲模的制備方法，其特征在于，所述打孔過程依次為車出錐孔，激光打孔，精加工孔。
【文檔編號(hào)】C22C14/00GK104001746SQ201410270967
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】錢正興 申請(qǐng)人:安徽振興拉絲模有限公司