本發(fā)明屬于拉絲技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多道次轉(zhuǎn)角拉絲成形方法及拉絲裝置。

背景技術(shù)：

劇烈塑性變形作為一種新興的塑性變形方法，可以在變形過程中引入大的應(yīng)變量(傳統(tǒng)的塑性變形很難實現(xiàn)應(yīng)變量大于1的真應(yīng)變)，從而有效細化(亞微米或納米量級)金屬，通過在變形過程中微觀組織的控制，可以同時獲得具有高強度與大塑性的納米材料。

但是，現(xiàn)有技術(shù)的拉絲成形方法和裝置，結(jié)構(gòu)、工藝復(fù)雜，而且適用材料單一，成形效果不佳。例如，授權(quán)公告號為CN103706666A的中國發(fā)明專利公開了“一種超細晶粒醫(yī)用高純鎂管制造方法”，該技術(shù)方案采用變形模和成型模，變形模用來拉拔絲，成型模用來定型?？梢钥闯鲈摤F(xiàn)有技術(shù)方案工藝復(fù)雜，步驟繁多，適用材料單一，晶粒細化效果不明顯。

因此，如何解決上述技術(shù)問題成為了該領(lǐng)域技術(shù)人員努力的方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種多道次轉(zhuǎn)角拉絲成形方法及拉絲裝置，能完全解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種多道次轉(zhuǎn)角拉絲成形方法，包括拉絲模具和繞絲裝置，所述拉絲模具包括相對設(shè)置的左固定板和右固定板，左右固定板通過螺栓連接，在左右固定板之間平行設(shè)置第一成形桿和第二成形桿，且第一成形桿能水平或垂直調(diào)整，第二成形桿固定設(shè)置，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，調(diào)整第一成形桿與第二成形桿之間的相對位置，左右固定板連接固定后，將拉絲模具整體進行固定；

步驟二，將合金絲的一端固定在繞絲裝置上，另一端依次繞過兩個成形桿，并在端部施加恒定的背拉力，使合金絲處于張緊狀態(tài)，所述合金絲在繞過第一成形桿和第二成形桿后形成Z字形結(jié)構(gòu)；

步驟三，繞絲裝置拉動合金絲，合金絲與第一成形桿和第二成形桿相互作用發(fā)生劇烈塑性變形；

步驟四，繞絲裝置停止工作，將合金絲恢復(fù)到步驟二的狀態(tài)；

步驟五，重復(fù)步驟三和四，當(dāng)合金絲達到需要的力學(xué)性能時即可。

作為優(yōu)選，所述第一成形桿和第二成形桿均為矩形橫截面，第一成形桿的四個棱邊具有不同的倒圓，其倒圓半徑為0.5mm～5mm，第二成形桿的四個棱邊具有相同的倒圓,其倒圓半徑為0.5mm～5mm。

作為優(yōu)選，所述合金絲相對繞絲裝置的另一端連接配重塊，用于給合金絲施加恒定的背拉力。

作為優(yōu)選，所述合金絲被繞絲裝置、第一成形桿和第二成形桿分成三段，第一成形桿與第二成形桿之間的為傾斜段，其余兩段為水平段，且傾斜段與水平段之間的夾角為80°～130°。

一種用于多道次轉(zhuǎn)角拉絲成形方法的拉絲裝置，包括沿直線排列設(shè)置的繞絲裝置、模具固定座和尾座，所述模具固定座頂端設(shè)有夾鉗機構(gòu)，拉絲模具由夾鉗機構(gòu)夾持固定；

所述拉絲模具包括相對設(shè)置的左固定板和右固定板，左右固定板通過螺栓連接，在左右固定板之間平行設(shè)置第一成形桿和第二成形桿，且第一成形桿能水平或垂直調(diào)整，第二成形桿固定設(shè)置；

所述尾座頂端安裝滑輪；

合金絲的一端固定在繞絲裝置的繞絲桿上，另一端繞過第一成形桿和第二成形桿，并經(jīng)過滑輪后連接配重塊。

作為優(yōu)選，所述左右固定板上對應(yīng)開設(shè)長條形盲槽和固定盲槽，第一成形桿的兩端活動配合在長條形盲槽內(nèi)，第二成形桿的兩端配合在固定盲槽內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述第一成形桿和第二成形桿均為矩形橫截面，第一成形桿的四個棱邊具有不同的倒圓，第二成形桿的四個棱邊具有相同的倒圓。

作為優(yōu)選，所述繞絲裝置包括驅(qū)動電機、變速箱、轉(zhuǎn)盤和繞絲桿，所述驅(qū)動電機連接變速箱，變速箱輸出軸連接轉(zhuǎn)盤，繞絲桿固定在轉(zhuǎn)盤上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，操作簡單，可以對不同材料進行拉絲成形，拉絲效果好，可以使金屬絲力學(xué)性能達到不同的優(yōu)化效果和不同的晶粒細化效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明拉絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明拉絲裝置的俯視圖；

圖3是本發(fā)明拉絲模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是拉絲模具去掉左固定板后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是第一成形桿的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例二中拉絲模具的左固定板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例一

如圖1至圖5所示，一種用于多道次轉(zhuǎn)角拉絲成形方法的拉絲裝置，包括沿直線排列設(shè)置的繞絲裝置1、模具固定座2和尾座3。

所述繞絲裝置1包括驅(qū)動電機1-1、變速箱1-2、轉(zhuǎn)盤1-3和繞絲桿1-4，所述驅(qū)動電機1-1連接變速箱1-2，變速箱輸出軸連接轉(zhuǎn)盤1-3，繞絲桿1-4固定在轉(zhuǎn)盤1-3上。為了方便操作，在轉(zhuǎn)盤1-3上安裝3根繞絲桿1-4，且3根繞絲桿1-4位于以轉(zhuǎn)盤1-3中心為圓心的同一個圓周上。

所述模具固定座2頂端設(shè)有夾鉗機構(gòu)4，拉絲模具5由夾鉗機構(gòu)4夾持固定。所述拉絲模具5包括左固定板5-1、右固定板5-2、第一成形桿5-3和第二成形桿5-4，所述左右固定板5-1、5-2相對設(shè)置，所述左右固定板5-1、5-2均為矩形板，其長寬高尺寸為100mm、20mm、120mm，在左右固定板5-1、5-2上對應(yīng)開設(shè)長條形盲槽5-5和固定盲槽5-6，所述長條形盲槽5-5水平設(shè)置，第一成形桿5-3的兩端活動配合在長條形盲槽5-5內(nèi)，第二成形桿5-4的兩端配合在固定盲槽5-6內(nèi)，第二成形桿5-4位于第一成形桿5-3下方，且第二成形桿5-4與第一成形桿5-3相互平行，在左右固定板5-1、5-2的四角對應(yīng)開設(shè)安裝孔5-7，通過螺栓穿過安裝孔5-7連接左右固定板5-1、5-2，從而將第一成形桿5-3和第二成形桿5-4固定在左右固定板5-1、5-2之間。所述尾座3頂端安裝滑輪6。

所述第一成形桿5-3和第二成形桿5-4均為矩形橫截面，第一成形桿5-3的四個棱邊具有不同的倒圓a1～a4，此倒圓的半徑即為轉(zhuǎn)角半徑，倒圓半徑為0.5mm～5mm，本實施例中倒圓a1～a4的倒圓半徑依次為0.5mm、1mm、1.5mm、2mm，第二成形桿5-4的四個棱邊具有相同的倒圓，倒圓半徑為0.5mm。

在進行拉絲成形時，合金絲7的一端固定在繞絲裝置1的繞絲桿1-4上，另一端繞過第一成形桿5-3和第二成形桿5-4后，經(jīng)過滑輪6后連接配重塊8。所述繞絲桿1-4與第一成形桿5-3之間的合金絲7為水平狀態(tài)，第二成形桿5-4與滑輪6之間的合金絲7為水平狀態(tài)，第一成形桿5-3與第二成形桿5-4之間的合金絲7為傾斜狀態(tài)，且傾斜段與水平段之間的夾角α為80°～130°，此夾角為拉絲角度。在本實施例中，合金絲7選用直徑1mm的鎂合金絲。

一種多道次轉(zhuǎn)角拉絲成形方法，包括上述的拉絲裝置，成形方法包括以下步驟：

步驟一，旋轉(zhuǎn)第一成形桿，選擇其中一個棱邊作為工作棱邊，調(diào)整第一成形桿在長條形盲槽內(nèi)的位置，從而調(diào)整第一成形桿與第二成形桿之間的水平距離，通過螺栓穿過安裝孔連接左右固定板，從而將第一成形桿和第二成形桿固定在左右固定板之間，然后通過夾鉗機構(gòu)將拉絲模具固定在模具固定座上；

步驟二，將合金絲的一端固定在繞絲裝置的繞絲桿上，另一端依次繞過兩個成形桿后，經(jīng)過滑輪后連接配重塊，使合金絲處于張緊狀態(tài)，所述合金絲在繞過第一成形桿和第二成形桿后形成Z字形結(jié)構(gòu)；

步驟三，驅(qū)動電機工作，帶動轉(zhuǎn)盤上的繞絲桿轉(zhuǎn)動，合金絲被纏繞在繞絲桿上，且拉絲速度(即合金絲移動速度)小于10mm/s，在此過程中，合金絲與第一成形桿和第二成形桿相互作用，同時受到配重塊的背拉力，合金絲發(fā)生劇烈的塑性變形，達到細化晶粒的目的；

步驟四，在繞絲裝置的作用下，配重塊逐漸被拉高，當(dāng)配重塊接近滑輪時，繞絲裝置停止工作，將合金絲恢復(fù)到步驟二的狀態(tài)；

步驟五，重復(fù)步驟三和四，增加合金絲的累積變形量，顯著增強晶粒細化效果，當(dāng)合金絲達到需要的力學(xué)性能時即可。

為了避免合金絲由于劇烈摩擦而損傷，可以在合金絲上涂刷潤滑油。

所述第一成形桿和第二成形桿均為矩形橫截面，第一成形桿的四個棱邊具有不同的倒圓，此倒圓的半徑即為轉(zhuǎn)角半徑，倒圓半徑依次為0.5mm、1mm、1.5mm、2mm，第二成形桿的四個棱邊具有相同的倒圓，倒圓半徑為0.5mm。

在進行拉絲成形時，所述繞絲桿與第一成形桿之間的合金絲為水平狀態(tài)，第二成形桿與滑輪之間的合金絲為水平狀態(tài)，第一成形桿與第二成形桿之間的合金絲為傾斜狀態(tài)，且傾斜段與水平段之間的夾角為80°～130°，此夾角為拉絲角度，本實施例優(yōu)選拉絲角度為120°，通過調(diào)整第一成形桿與第二成形桿之間的水平距離可以形成不同的拉絲角度，不同的拉絲角度可以使合金絲的力學(xué)性能達到不同的優(yōu)化效果。在本實施例中，合金絲選用直徑1mm的鎂合金絲。

本發(fā)明的兩個成形桿的配合可以形成不同的拉絲角度和轉(zhuǎn)角半徑，并進行不同次數(shù)的拉拔，因此，本發(fā)明可以對不同材料進行拉絲成形，可以使合金絲力學(xué)性能達到不同的優(yōu)化效果和不同的晶粒細化效果。

實施例二

參見圖6，本實施例與實施例一的不同之處在于，所述拉絲裝置中左右固定板5-1、5-2上對應(yīng)開設(shè)的長條形盲槽5-5為豎直設(shè)置，第一成形桿5-3的兩端活動配合在長條形盲槽5-5內(nèi)，第二成形桿5-4的兩端配合在固定盲槽5-6內(nèi)，第二成形桿5-4位于第一成形桿5-3一側(cè)，且第二成形桿5-4與第一成形桿5-3相互平行。

相應(yīng)的拉絲成形方法中，通過調(diào)整第一成形桿在長條形盲槽中的位置，從而調(diào)整第一成形桿與第二成形桿之間的垂直距離。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。