專利名稱：梅花型冷拔扁鋼的模具和工藝的制作方法

　　技術領域：

　　本發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合金冷拉拔模具，其變形區呈梅花型，有五個工作錐角和二十個工作錐面，用于將圓鋼一次拉拔為成品扁鋼，可提高道次變形率，減少拉拔道次，解決粘模、崩模等問題，降低生產成本，提高拔制效率。

　　目前，國內外金屬拉拔機中所用的冷拔扁鋼模具，均為錐形冷拔模，采用圓鋼做坯料拔制扁鋼時，坯料在模具中變形靠四個工作錐面和一個工作錐角導入和壓縮，這樣就限制了變形量的增加，因而需要多次更換不同形狀及尺寸規格的模具，進行多道次拔制才能逐步拉拔為成品。對于寬高比數較大的冷拉扁鋼傳統工藝是先用熱軋機軋成比冷拉扁鋼大的尺寸，然后再經錐形模拉拔成品。如果用以上兩種工藝生產，成本過高，生產效率太低。

　　本發明的目的是針對上述扁鋼冷拔模具的缺點，對其進行改進，研制成梅花型冷拔扁鋼模具，從而提高道次變形量，減少拉拔道次，改善了拉拔工藝，同時解決大變形量拉拔時容易產生的粘模、崩模等問題，可降低生產成本，提高拔制效率。

　　本發明在現有錐形冷拔模的基礎上，增加了工作錐面與工作錐角，在模具入口端形成二十個工作錐面和五個工作錐角，其二十個錐面構成梅花型，稱為梅花型冷拔模具。

　　下面結合附圖詳細介紹梅花型冷拔扁鋼模具的結構和原理。

　　圖1是梅花型冷拔扁鋼模具的正視圖;

　　圖2是梅花型冷拔扁鋼模具的剖視圖;

　　圖3是梅花型冷拔扁鋼模具的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7是冷軋機的孔型。

　　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9～10度，模具入口錐角α6，其值為17～20度。圖2中α5為梅花瓣根部工作錐角，其值為7～10度。

　　當圓斷面坯料進入梅花型冷拔模的工作帶時，首先形成由二十個工作錐面構成的二十面錐體，隨后逐漸形成四個角部充擠良好的四面矩形錐體，然后即進入定形帶，經過均整定型，形成成品扁鋼。在該模具中五個工作錐角與二十個工作錐面的配合增大了由圓斷面到扁鋼矩形斷面的變形量，并改變了金屬在模具中的成形條件，斷面壓縮變形與長度延伸變形同時進行，以形成符合標準要求的冷拔扁鋼。

　　實驗結果表明，對于A3和45＃鋼的圓鋼在梅花形冷拔模中的最高道次變形率已達48%。比一般使用錐形模所允許的道次變形率提高2。1～3。8倍，以相同的優質圓鋼坯料拔制成相同規格的扁鋼成品，拉拔道次由4～10道減少到一次成材，且一次成材的扁鋼成品質量符合GB906～82的技術標準要求。由于各錐面的不同入口錐角結構有利于鋼材變形時的潤滑，解決了拔制時易發生角部粘模的問題。同時由于五錐角二十錐面的錐形結構改變了模具的受力狀態，避免了因拔制變形率增大而產生的崩模現象。

　　對于要求寬高比數較大的扁鋼，為了使成品扁鋼表面質量和各項機械性能指標進一步提高，在使用梅花型冷拔模拔制扁鋼的過程中，往往需要增加一道冷軋整形軋制，使用專門設計的冷軋整形輥和拉拔整形模進行拉拔。該整形模具的結構如圖4、圖5所示，由入口錐角、工作帶、定形帶、出口帶四部分組成，工作錐面為四個弧形工作面，均成雙錐角梅花型整形冷拔模，其中入口工作錐角α9為15～20度，橢圓工作錐角α7為10～12度，角部錐角α8為8度，入口錐角α10為20～27度，也可視使用時的具體情況而定，定形帶斷面呈圖示的凸邊矩形。

　　整形模具與梅花型冷拔模具配合使用拉拔的成品扁鋼，其表面質量和機械性能更好，嚴格符合國際的技術標準要求。本發明可用于以圓鋼為坯料生產各種規格扁鋼的冷拔機中。

　　本發明與現有錐形冷拉拔模具相比，可提高拔制效率2～5倍，降低生產成本2～3倍，提高道次最大變形率2。1～3·2倍，且表面質量、機械性能等檢驗項目均符合GB906～82，GB3078～82的相應技術要求。

　　下面是本發明的一個實施例將φ28mm的45＃優質碳素結構熱軋圓鋼冷軋一次，成形為橢圓形后再退火、酸洗、潤滑，然后經五錐角二十錐面梅花形成品模具拔制成對邊距為10×30mm的成品扁鋼。經此工藝拔制的成品扁鋼與現有工藝利用錐形冷拔模拔制的相同材質、規格的成品扁鋼相比，其道次變形率提高3。1倍，拔制道次減少8倍，生產成本降低4倍。

　　權利要求

　　1.一種鋼材冷拉拔模具，特別是具有定形工作錐角與工作錐面的硬質合金冷拉拔模具。其特征在于該冷拉拔模具變形區呈扁梅花型，有五個工作錐角二十個工作錐面，其中有三個不同橢圓的工作錐角十二個不同橢圓的工作錐面用于拉拔扁鋼。

　　2.根據權利要求1所述的冷拉拔模具，其特征在于所說的五個工作錐角分別為梅花瓣面部工作錐角α1，其值為17～22度;梅花瓣根部工作錐角α5，其值為7～10度;梅花瓣三個不同橢圓面部分的工作錐角分別為α2，其值為10～12度;α3其值為9～11度;α4其值為9～10度，模具入口錐角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，可將優質圓鋼一次拉拔為成品扁鋼，對寬高比大的扁鋼，則需先經冷軋機的橢圓形孔型整形一次，對寬高比數小的扁鋼，可以用整形冷拉拔模具拉拔一次。然后再經梅花型冷拉拔模具一次拉拔為成品扁鋼。

　　4.根據權利要求3所述的工藝，其特征在于所述的整形冷拉拔模具有兩個工作錐角，橢圓工作錐角α7，其值為10～12度;入口工作錐角α9，其值為15～20度;角部錐角α8，其值為8度，入口橢角α10，其值為20～27度，定型帶斷面呈凸邊矩形。

　　全文摘要

　　本發明涉及一種鋼材冷拔模具及使用該模具將圓鋼拉拔為扁鋼的工藝。該模具為具有定形工作錐角與工作錐面的硬質合金冷拉拔模具，其特征在于其變形區呈扁梅花型。有五個工作錐角和二十個工作錐面，其中有三個不同橢圓的工作錐角和十二個不同橢圓的工作錐面，使用該模具可將優質圓鋼一次拉拔為成品扁鋼。斷面壓縮率最高可達48.4％對寬高比數大的扁鋼，可先經專用的冷軋機冷整形一次，對寬高比數小的扁鋼也可以用冷拉拔模具整形一次。然后再經梅花型冷拉拔模具一次拉拔為成品扁鋼。使用本發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、崩模等問題，降低生產成本，提高拔制效率。

　　文檔編號B21C3/02GK1040523SQ8910474

　　公開日1990年3月21日 申請日期1989年7月25日 優先權日1989年7月25日

　　發明者蘇志英 申請人:河北省文安縣安里屯冷拉鋼材廠