使用金刚石膏研磨模具
碳化钨是一种常用于拉线和拉棒模具的硬质烧结材料,因其高耐磨性和韧性而广受欢迎。然而,由于其成分的特性,加工碳化钨部件面临显著挑战。
传统上,模具车间操作员使用碳化硅和碳化硼砂粒研磨和抛光碳化钨模具,一些经验丰富的操作员会将分级的金刚石粉末与油混合使用。然而,金刚石技术的最新进展催生了专为高温研磨过程设计的特殊金刚石化合物。
其中一种膏剂是 Kemet Type L,它包含精确分级的纯金刚石粉末颗粒,悬浮在化学控制的载体中,并配有特殊润滑剂。这些润滑剂和化学物质专门配制,确保最大切削效率,并为研磨和抛光碳化钨模具提供可预测的分步方法。
Kemet Type L 金刚石膏可通过名为 Applikators 的可控分配器或称为 Dip Jars 的小罐装提供。还有专用支架可用于容纳四种不同微米尺寸的 Dip Jars,其盖子采用颜色编码并刻有各自的微米尺寸。
在加工碳化钨模具时,传统的研磨材料如低碳钢、铜或黄铜被用来去除大量材料或对模具进行成型以获得较大的孔径。使用粗级或 Kemet Type L 金刚石膏进行这些研磨操作,较细的级别则用于优选木材的抛光作业。
无论是新预制的拉线模具需要精确研磨和加工以供使用,还是旧模具需要维护,相关的操作过程都是一致的。理解这些实践对于确保线材和棒材拉制应用中的高质量模具至关重要。
模具维护:保持最佳拉线性能
拉线模具在线材和棒材拉制过程中发挥关键作用,负责减少线材或棒材的横截面积。拉线模具的形状由角度和轴承长度决定,这与所拉材料的类型及所需的减少量密切相关。
例如,当拉制高强度钢丝时,横截面积的减小量显著小于拉制铜或黄铜等有色金属材料。当线径减少量较小时,为使工作环远离轴承入口,会使用更锐的减缩角度。相反,较大的减缩量需要更长的轴承长度以防止模具过度磨损和损坏。
然而,即使有适当的模具设计和维护,模具在拉制过程中最终仍会磨损或损坏。在这种情况下,尽早评估损坏情况以确定何时应对模具进行重新加工和维护至关重要。修复过程中需要去除的材料量将影响模具的使用寿命,因此必须迅速行动以维持最佳拉制性能。
在维护受损模具时,应尽量减少去除的材料量以恢复模具的原始形状和尺寸。这需要仔细评估损坏情况并确定适当的修复方法。在某些情况下,可以通过抛光或研磨模具表面修复轻微损坏,而更严重的损坏可能需要重新成型甚至更换模具。
除了修复磨损或损坏的模具,定期维护和清洁也能延长模具的使用寿命。这包括清除拉制过程中可能积累在模具表面的任何碎屑或污染物。这不仅有助于提高模具的性能,还降低了对拉制线材或棒材造成损坏的风险。
圆形模具
圆形模具通常用于拉制具有圆形横截面的线材。然而,这些模具在拉制过程中可能磨损或损坏,从而影响其性能和使用寿命。因此,必须对这些模具进行维护以确保其持久性和最佳性能。
圆形模具的维护过程包括研磨和抛光其接触表面,包括喇叭口、减缩角度、轴承和背锥角。这些表面必须精确成型和抛光,以实现所需的线径减小。
维护圆形模具的第一步是使用 Kemet 清洁液或类似材料彻底清洁模具以去除任何污垢或碎屑。然后,将模具装入卡盘中以每分钟 1,500 转的速度旋转,并配有刹车装置以节省研磨和抛光操作的时间。
接着,将 45 微米 Kemet Type L 金刚石膏涂抹在钢、黄铜、铜或 Kemet 硬质研磨棒上。这种膏剂用于研磨新模具或去除受损模具上的工作环。研磨棒旋转并与模具接触以达到正确角度或去除工作环。研磨棒根据其金刚石膏等级标记后储存以供日后使用。
需要确保研磨棒与预期的减缩角度偏差不超过 0.5 度,否则会显著减少模具的寿命。如果需要新的角度或形成了严重的工作环,可以使用钢针重新成型模具。否则,可使用硬木研磨棒进行粗研操作。
在形成新的减缩角度后,可能需要从出口侧重新切割轴承长度,使用相同等级的金刚石膏。这确保了所有接触表面都被准确切割并为抛光准备就绪。
模具再次使用 Kemet 清洁液清洁,以去除粗研阶段的任何残留磨料浆。然后使用 Kemet 软研磨棒或合适尺寸的软木切割出适配角度的形状,稍微加些清洁液并轻轻压入出口角度,直到角度的形状在木头上形成。随后切除任何进入轴承的木料以防其影响孔径大小。最后,涂抹 3 微米的 Kemet 金刚石膏,并使用一系列短而锐利的轻刺动作对角度进行抛光。
然后将模具翻转,使入口角度对准操作员。切割一块软木以接近适配减缩角度,涂抹清洁液并将木头压入模具以完全填满减缩角度。切除任何进入轴承的木料后,在木头上涂抹 3 微米的 Kemet 金刚石膏。使用同样的短而锐利的轻刺方法抛光减缩角度。
最后,用 Kemet 清洁液清洁模具,检查尺寸,模具即可以投入使用。
在异形模具上使用金刚石膏
异形模具,如方形、六边形和多边形模具,对于在材料中创造复杂形状和图案至关重要。然而,模具的成型和抛光过程需要精细的关注和精确的技术。Kemet 异形模具成型和抛光方法使用了三种不同级别的 Kemet Type L 金刚石膏:45 微米、14 微米和 3 微米。过程首先将模具固定在台钳中,并用 Kemet 清洁液或类似材料彻底清洁。一旦模具清洁干净,应将其存放在合适的容器中,并标记所使用的金刚石膏等级以备将来参考。
预抛光阶段使用硬质钢、黄铜或铜制作的研磨棒配合 45 微米 Kemet 金刚石膏进行。这些研磨棒可以手动旋转,或使用如 Diprofil 往复式抛光头等工具旋转。Diprofil 抛光头还可以配合 Kemet 镀金刚石锉刀使用,以成型并开发抛光前所需的精确尺寸。
预抛光后,应使用 Kemet 清洁液彻底清洁模具,并将研磨棒存放以备将来使用。接下来,使用硬木配合 14 微米金刚石膏进一步预抛光,依然采用 Diprofil 往复式抛光头操作。再一次清洁模具并将研磨棒存放后,使用标记容器存放最终抛光所需的 3 微米金刚石膏,配合轻木或软木研磨棒以获得高光洁度。
对于无法使用往复式工具抛光的复杂异形模具,可采用手工研磨方法。尽管此过程可能耗时,但使用金刚石膏能显著减少传统非金刚石磨料所需的研磨时间。手工研磨时,应使用 45 微米金刚石膏与低碳钢、铜或黄铜手工研磨棒。清洁模具并将研磨棒存放后,使用成型所需形状的硬木配合 14 微米膏进行研磨。再次清洁后,使用软木研磨棒配合 3 微米膏完成最终抛光。
需要注意的是,在任何研磨和抛光操作前后必须彻底清洁模具,推荐使用 Kemet 清洁液。此外,确保研磨棒与所需减缩角度的偏差不超过 0.5 度,这对模具寿命影响重大。
尽管本文主要讨论了碳化钨,但文中描述的技术也可用于加工许多铝及其他金属的硬化钢挤压模具。通过遵循 Kemet 的金刚石膏成型和抛光方法,制造商可以确保生产出高质量模具,从而以精度和准确性创造复杂形状和图案。