?異型絲(如方形、六角形、扁形等非圓形截面的金屬絲)在加工過程中,由于截面形狀不規則、受力不均,容易在表面產生壓痕(如模具擠壓痕跡、夾持損傷等),影響產品外觀和性能。以下是避免壓痕的關鍵措施,需從設備、工藝、模具、操作等多方面綜合控制:
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一、優化模具設計與材質,減少擠壓損傷
模具是異型絲加工的核心工具,其結構和材質直接影響表面質量:
模具型腔表面處理
模具工作表面(與線材接觸的部位)需進行高精度拋光,粗糙度控制在 Ra0.1-0.4μm 以下,避免因表面粗糙導致線材被 “刮擦” 產生壓痕。
對模具型腔進行硬化處理(如鍍鉻、氮化、PVD 涂層),提高表面硬度(通常≥HRC60)和耐磨性,減少模具磨損后形成的 “凸起” 對線材的擠壓痕跡。
模具入口 / 出口設計
模具入口處設置合理的圓角過渡(R 角根據線材尺寸設計,通常≥0.5mm),避免尖銳邊緣對線材的 “啃咬”;出口處增加導向段,確保線材平穩脫離模具,減少摩擦。
對于多道次拉拔的異型絲,每道次模具的型腔尺寸需逐步過渡(避免單次變形量過大),減少局部應力集中導致的壓痕。
模具與線材的匹配性
根據線材材質(如銅、鋁、鋼)和硬度,選擇合適的模具材質:軟質線材(如鋁、銅)可用硬質合金模具,硬質線材(如高碳鋼)需用超硬材料模具(如立方氮化硼 CBN),避免模具變形或磨損過快產生壓痕。
二、控制加工工藝參數,避免過度擠壓
變形量與速度控制
單次拉拔或軋制的變形量不宜過大(通常不超過 20%-30%),變形量過大會導致線材與模具之間的摩擦力劇增,易產生壓痕。可通過多道次加工逐步達到目標尺寸,每道次變形后進行退火處理(消除內應力),減少線材脆性和表面損傷風險。
控制加工速度(如拉拔速度、軋制速度),速度過快會導致線材與模具接觸時間短、局部溫度升高,可能引發粘連或擠壓痕跡;建議根據線材材質調整速度(如銅絲拉拔速度通常為 5-15m/s,鋼絲可適當降低)。
潤滑與冷卻
加工過程中需使用專用潤滑劑(如拉拔油、軋制液),確保模具與線材之間形成穩定的潤滑膜,減少直接摩擦。潤滑劑需定期過濾(去除雜質),避免顆粒狀雜質被壓入線材表面形成壓痕。
對模具和線材進行強制冷卻(如噴油冷卻、水冷),防止因摩擦生熱導致潤滑劑失效或線材表面軟化,減少粘連性壓痕。
三、優化夾持與導向裝置,減少接觸損傷
夾持機構設計
避免使用剛性夾持(如普通卡盤)直接夾持異型絲表面,可采用 “面接觸” 代替 “點接觸”,如定制與異型絲截面匹配的夾持塊(材質為軟質合金或橡膠,硬度低于線材),增大接觸面積,分散壓力。
對于精密異型絲,可采用真空吸附或磁力夾持(針對磁性材料),減少機械接觸帶來的壓痕。
導向輪與輸送裝置
導向輪表面需光滑并覆蓋耐磨涂層,輪槽形狀需與異型絲截面匹配(如扁絲用扁平槽,六角絲用六角槽),避免線材在輸送過程中因 “錯位” 被擠壓。
調整導向輪的張緊力,過緊會導致線材被壓變形,過松則可能使線材晃動、與其他部件碰撞產生壓痕,需通過試生產找到合適的張力值。
四、原材料預處理與過程檢驗
原材料表面質量控制
確保來料(如圓絲坯)表面無氧化皮、劃痕、凹坑等缺陷,這些缺陷在后續異型加工中可能被放大為壓痕。必要時對原材料進行預處理(如酸洗、拋光),提高初始表面質量。
在線檢測與及時調整
在加工線中加裝表面檢測裝置(如光學攝像頭、激光檢測儀),實時監測線材表面是否產生壓痕,一旦發現異常立即停機排查(如模具磨損、潤滑不足等)。
每道次加工后進行抽樣檢查(用放大鏡或顯微鏡觀察表面),記錄壓痕位置和形態,追溯成因(如某一模具導致的壓痕通常具有規律性)。
五、其他注意事項
設備精度維護:定期校準軋機、拉拔機的導軌平行度、模具同軸度,避免因設備精度偏差導致線材受力不均產生壓痕(如模具安裝歪斜會使線材單側受壓)。
操作人員培訓:規范上料、卸料操作,避免人工接觸時用硬物碰撞線材表面;更換模具時確保安裝到位、無松動,防止加工過程中模具偏移產生壓痕。