專(zhuān)利名稱(chēng)：梅花型冷拔三角鋼的模具和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼材冷拉拔模具和冷拉拔工藝，特別是具有定形工作錐面與工作錐角的硬質(zhì)合金冷拉拔模具，其變形區(qū)呈梅花形，有五個(gè)工作錐角和十五個(gè)工作錐面，用于將圓鋼一次拉拔為成品三角鋼，可提高道次變形率，減少拉拔道次，解決粘模、崩模等問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本，提高拔制效率。
目前，國(guó)內(nèi)外金屬拉拔機(jī)中所用的冷拔三角鋼模具，均為錐形冷拔模，采用圓鋼做坯料拔制三角鋼時(shí)，坯料在模具中變形靠三個(gè)工作錐面和一個(gè)工作錐角導(dǎo)入和壓縮，這樣就限制了變形量的增加，因而需要多道次拔制才能逐步拉拔為成品，另一種生產(chǎn)方法是先用熱軋機(jī)初軋成相似形的三角鋼，然后再進(jìn)行冷拉拔成品。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述三角鋼冷拔模具的缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，研制成梅花型冷拔三角鋼模具，從而提高道次變形量，減少拉拔道次，改善了拉拔工藝，同時(shí)解決大變形量拉拔時(shí)易產(chǎn)生的粘模、崩模等問(wèn)題，可降低生產(chǎn)成本，提高拔制效率。
本發(fā)明在現(xiàn)有錐形冷拔模的基礎(chǔ)上，增加了工作錐面與工作錐角，在模具入口端形成十五個(gè)工作錐面和五個(gè)工作錐角，其十五個(gè)錐面構(gòu)成梅花形，稱(chēng)為梅花型冷拔模具。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹梅花型冷拔三角鋼模具的結(jié)構(gòu)和原理

圖1是梅花型冷拔三角鋼模具的正視圖;
圖2是梅花型冷拔三角鋼模具的剖視圖;
圖3是梅花型冷拔三角鋼模具的B局部剖視圖;
圖4是整形模具的正視圖;
圖5是整形模具的剖視圖;
圖6是整形模具的B局部剖視圖;
圖2中α1是模具的梅花瓣面部工作錐角，其值為17～22度，α2為第一梅花瓣橢圓部分工作錐角，其值為10～12度，α3為第二梅花瓣橢圓部分工作錐角，其值為9～11度，α4為第三梅花瓣橢圓部分的工作錐角，其值為8～9度，入口錐角α6，其值為17～20度。圖3中α5為梅花瓣根部工作錐角，其值為7～10度。
當(dāng)圓斷面坯料進(jìn)入梅花形冷拔模具的工作帶時(shí)，首先形成由十五個(gè)工作錐面構(gòu)成的十五面錐體，隨后逐漸形成三個(gè)角部充擠良好的三面錐體，然后即進(jìn)入定形帶，經(jīng)過(guò)均整定形，形成成品三角鋼。在該模具中五個(gè)工作錐角與十五個(gè)工作錐面的配合增大了由圓斷面到三角斷面的變形量，并改變了金屬在模具中的成形條件，斷面壓縮變形與長(zhǎng)度延伸變形同時(shí)進(jìn)行，以形成符合標(biāo)準(zhǔn)要求的冷拔三角鋼。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于A3和45＃鋼的圓鋼在梅花型冷拔模中的最高道次變形率已達(dá)48%，比一般使用錐形模所允許的道次變形率提高2·1～3·5倍，以相同的優(yōu)質(zhì)圓鋼坯料拔制相同規(guī)格的三角鋼成品，拉拔道次由4～10道減少到一次成材，且一次成材的三角鋼成品質(zhì)量符合GB907-82的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。由于各錐面的不同入口錐角結(jié)構(gòu)有利于鋼材變形時(shí)的潤(rùn)滑，解決了拔制三角鋼時(shí)易發(fā)生的角部粘模問(wèn)題。同時(shí)，由于三錐角十五錐面的錐形結(jié)構(gòu)改變了模具的受力狀態(tài)，避免了因軋制變形率增大而產(chǎn)生的崩?，F(xiàn)象。
對(duì)于橢圓度和表面質(zhì)量稍差的圓鋼坯料，為了精整其橢圓度和表面質(zhì)量，且使成品三角鋼表面質(zhì)量和各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)進(jìn)一步提高，在使用梅花型冷拔模拔制三角鋼的過(guò)程中，往往需要增加一道整形拔制，使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的整形拉拔模進(jìn)行拉拔。該整形模具的結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示，由入口錐、工作帶、定形帶、出口帶四部分組成。工作錐面為三個(gè)弧形工作面，均成雙錐角梅花形冷拔模，其中橢圓工作錐角α7為10～12度，角部錐角α8為8度，入口工作錐角α9為15～20度，入口錐角α10為22～27度，也可視使用時(shí)的具體情況而定，定形帶斷面呈圖示的凸邊三角形。
整形模具與梅花型冷拔模具配合使用拉拔的成品三角鋼，其表面質(zhì)量和機(jī)械性能更好。嚴(yán)格符合國(guó)際的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明可用于以圓鋼為坯料生產(chǎn)各種規(guī)格三角鋼的冷拔機(jī)中。
本發(fā)明與現(xiàn)有錐形冷拉拔模具相比，可提高拔制效率2～5倍，降低生產(chǎn)成本2～3倍，提高道次最大變形率2·1～3·2倍，且表面質(zhì)量、機(jī)械性能等檢驗(yàn)項(xiàng)目均符合GB907-82，GB3078-82的相應(yīng)技術(shù)要求。
下面是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例
將φ35mm的45＃優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)熱軋圓鋼經(jīng)退火、酸洗、潤(rùn)滑后，在50噸冷拔機(jī)上先經(jīng)單錐角梅花形整形冷拔模拔制成凸邊三角鋼，然后進(jìn)行退火、酸洗，潤(rùn)滑再經(jīng)五錐角十五錐面梅花型成品模具而拔制成對(duì)邊距為30mm的成品三角鋼。經(jīng)此工藝拔制的成品三角鋼與現(xiàn)有工藝?yán)缅F形冷拔模拔制成相同材質(zhì)規(guī)格的成品三角鋼相比，其道次變形率提高2.1倍，拔制道次減少5倍，生產(chǎn)成本降低3倍。
權(quán)利要求
1.一種鋼材冷拉拔模具，特別是具有定形工作錐面與工作錐角的硬質(zhì)合金冷拉拔模具，其特征在于該冷拉拔模具變形區(qū)呈三角梅花型，有五個(gè)工作錐角和十五個(gè)工作錐面，其中有三個(gè)不同橢圓的工作錐角和九個(gè)不同橢圓的工作錐面，用于拉拔三角鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷拉拔模具，其特征在于所說(shuō)的五個(gè)工作錐角分別為梅花瓣面部工作錐角α1，其值為17～22度，梅花瓣第一個(gè)橢圓部分工作錐角α2，其值為10～12度，梅花瓣第二個(gè)橢圓部分工作錐角α3，其值為9～11度，梅花瓣第三個(gè)橢圓部分工作錐角α4，其值為8～9度，梅花瓣根部工作錐角α5，其值為7～10度，入口工作錐角α6，其值為17～20度。
3.一種鋼材冷拉拔工藝，其特征在于使用梅花型冷拉拔模具，可將優(yōu)質(zhì)圓鋼一次拉拔為成品三角鋼，對(duì)橢圓度和表面質(zhì)量稍差的圓鋼，則需先經(jīng)整形模拉拔一次，然后再經(jīng)梅花型冷拉拔模一次拉拔為成品三角鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于所述的整形模具有兩個(gè)工作錐角，橢圓工作錐角α7，其值為10～12度，角部錐角α8，其值為8度，入口工作錐角α9，其值為15～20度，入口錐角α10，其值為22～27度，定形帶斷面呈凸邊三角形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼材冷拉拔模具及使用該模具將圓鋼拉拔為三角鋼的工藝。該模具為具有定形工作錐面與工作錐角的硬質(zhì)合金冷拉拔模具，其特征在于其變形區(qū)呈三角梅花型，有十五個(gè)工作錐面和五個(gè)工作錐角，其中有三個(gè)不同橢圓的工作錐角和九個(gè)不同橢圓的工作錐面，使用該模具可將優(yōu)質(zhì)圓鋼一次拉拔為成品三角鋼、斷面壓縮率最高可達(dá)48％，對(duì)橢圓度和表面質(zhì)量稍差的圓鋼可先經(jīng)整形模拉拔一次，然后再經(jīng)梅花型冷拉拔模具一次拉拔為成品三角鋼，使用本發(fā)明的模具和工藝可提高道次變形率，減少拉拔道次，解決粘模、崩模等問(wèn)題。降低生產(chǎn)成本，提高拔制效率。
文檔編號(hào)B21C9/00GK1040522SQ8910474
公開(kāi)日1990年3月21日 申請(qǐng)日期1989年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月25日
發(fā)明者蘇志英 申請(qǐng)人:河北省文安縣安里屯冷拉鋼材廠