專利名稱：梅花型冷拔六角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，有十八個工作錐面和三個工作錐角，用于將圓鋼一次拉拔為成品六角鋼，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六角鋼模具，均為錐形冷拔模，采用圓鋼做坯料拔制六角鋼時，坯料在模具中變形靠六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，使斷面壓縮變形和延伸變形不能同時進行，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。羅馬尼亞專利RO64306對傳統的六角鋼模具進行了改進，在入口錐與定形帶中間增加了一個過渡的錐型變形帶，在用熱軋圓鋼為坯料拔制六角鋼時，坯料在模具中靠十二個工作錐面和兩個工作錐角導入和壓縮，比傳統的錐形模道次變形量有了相應的提高。但是拉出的坯料往往不直，還需再精整，而且當再增加道次變形量時，仍會在鋼材與冷拔模具直接接觸處引起粘模，尤其是在六角鋼的角部更容易粘結，從而影響冷拔成品的表面質量，當道次變形量提高到一定程度時，還會發生崩模。

　　本發明的目的是針對上述六角鋼冷拔模具的缺點，對其進行改進，研制成梅花型冷拔六角鋼模具，從而進一步提高道次變形量，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，在模具入口端形成十八個工作錐面和三個工作錐角，其十八個錐面構成梅花形，稱為梅花型冷拔模具。

　　下面結合附圖詳細介紹梅花型冷拔六角鋼模具的結構和原理。

　　圖1是梅花型冷拔六角鋼模具的正視圖;

　　圖2是梅花型冷拔六角鋼模具的剖視圖;

　　圖3是梅花型冷拔六角鋼模具的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3中α1是模具的梅花瓣面部工作錐角，其值為17～22°，α2為梅花瓣橢圓部分工作錐角，其值為8～12°，圖2中α3為梅花瓣根部工作錐角，其值為7～10°。

　　當圓斷面坯料進入梅花形冷拔模的工作帶時，首先形成由十八個工作錐面構成的十八面錐體，隨后逐漸形成六個角部充擠良好的六面錐體，然后即進入定形帶，經過均整定型，形成成品六角鋼。在該模具中三個工作錐角與十八個工作錐面的配合增大了由圓斷面到六角斷面的變形量，并改變了金屬在模具中的成形條件，斷面壓縮變形與長度延伸變形同時進行，以形成符合標準要求的冷拔六角鋼。

　　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2.1～3.5倍。以相同的優質圓鋼坯料拔制相同規格的六角鋼成品，拉拔道次由4～10道減少到一次成材，且一次成材的六角鋼成品的質量符合GB907-82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，解決了拔制六角鋼時容易發生的角部粘模問題。同時，由于三錐角十八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。

　　對于橢圓度和表面質量稍差的圓鋼坯料，為了精整其橢圓度和表面質量，且使成品六角鋼表面質量和各項機械性能指標進一步提高，在使用梅花形冷撥模撥制六角鋼的過程中，往往需要增加一道整形拔制，使用專門設計的整形拉拔模進行拉拔。該整形模具的結構如圖4、圖5所示，由入口錐、工作帶、定形帶、出口帶四部分組成，工作錐面為六個弧形工作面，均成單錐角梅花型整形冷拔模，其中錐角α4為15～20°，入口錐角α5為22～27°，也可視使用時的具體情況而定，定形帶斷面呈圖示的凸邊六角形。

　　整形模具與梅花型冷拔模具配合使用拉拔的成品六角鋼，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規格六角鋼的冷拔機中。

　　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GB907-82，GB3078-82的相應技術要求。

　　下面是本發明的一個實施例。

　　將φ50mm的45＃優質碳素結構熱軋圓鋼經退火、酸洗、潤滑后，在50噸冷拔機上，首先經單錐角梅花形整形冷拔模拔制成凸邊方鋼，然后進行退火、酸洗、潤滑，再經三錐角十八錐面梅花形成品模具而拔制成對邊距為41mm(S41)的成品六角鋼。經此工藝拔制的成品六角鋼與現有工藝利用錐形冷拔模拔制相同材質、規格的成品六角鋼相比，其道次變形率提高2.1倍，拔制道次減少5倍，生產成本降低3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面與工作錐角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六角梅花型，有十八個工作錐面和三個工作錐角，用于拉拔六角鋼。

　　2.根據權利要求1所述的冷拉拔模具，其特征在于所說的三個工作錐角分別為梅花瓣面部工作錐角α1，其值為17～22°，梅花瓣根部工作錐角α3，其值為7～10°，梅花瓣橢圓部分工作錐角α2，其值為8～12°。

　　3.一種鋼材冷拉拔工藝，其特征在于使用梅花型冷拉拔模，可將優質圓鋼一次拉拔為成品六角鋼，對橢圓度和表面質量稍差的圓鋼，則需先經整形模拉拔一次，然后再經梅花型冷拉拔模一次拉拔為成品六角鋼。

　　4.根據權利要求3所述的工藝，其特征在于所述的整形模具有兩個錐角，α4＝15～20°，α5＝22～27°，定形帶斷面呈凸邊六角形。

　　全文摘要

　　本發明涉及一種鋼材冷拉拔模具及使用該模具將圓鋼拉拔為六角鋼的工藝，該模具為具有定型工作錐面與工作錐角的硬質合金冷拉拔模具，其特征在于其變形區呈六角梅花型，有十八個工作錐面和三個工作錐角，使用該模具可將優質圓鋼一次拉拔為成品六角鋼，斷面壓縮率最高可達48％，對橢圓度和表面質量稍差的圓鋼，可先經整形模拉拔一次，然后再經梅花型冷拉拔模一次拉拔為成品六角鋼，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B21C3/02GK1035627SQ8810715

　　公開日1989年9月20日 申請日期1988年10月29日 優先權日1988年10月29日

　　發明者蘇志英 申請人:河北省文安縣安里屯冷拉鋼材廠