裸铜绞线生产历程中，模具（如拉丝模、绞线模、定径模等）是决议线材尺寸精度、外貌质量及生产效率的焦点工具 。其设计、材质选择及维护要求需严酷匹配铜质料的特征（如延展性、导热性、易氧化性）及工艺参数（如拉丝速率、变形量、温度） 。以下是裸铜绞线生产模具的详细要求：
一、模具类型及功效
裸铜绞线生产主要涉及以下模具，各模具功效及精度要求如下：
| 模具类型 | 功效 | 要害精度要求 |
|---|---|---|
| 拉丝模 | 将铜杆逐步拉细至目的直径，控制单丝尺寸及外貌质量 | 直径公差±0.005mm，外貌粗糙度Ra≤0.2μm |
| 绞线模 | 指导多根单丝按特定节距绞合，控制绞线结构稳固性 | 孔径公差±0.01mm，角度误差≤0.5° |
| 定径模 | 最终确定绞线外径，消除绞合应力导致的直径波动 | 直径公差±0.02mm，外貌硬度≥HRC60 |
| 预变形模 | 镌汰绞线剩余应力，避免后续拉伸或退火时直径回弹 | 变形量控制精度±0.5% |
二、模具材质要求
铜质料硬度低（HV≈100~150）、延展性好（延伸率≥30%），但高温下易粘模，且对氧化敏感 。因此模具材质需知足以下特征：
高硬度与耐磨性：
聚晶金刚石（PCD）：硬度HV≈8000~10000，耐磨性是硬质合金的100倍以上，适合高速拉丝（速率≥10m/s） 。
自然金刚石：硬度HV≈10000，但本钱高，仅用于超细线（直径≤0.05mm）生产 。
硬质合金（YG8/YG15）：硬度HRC89~92，本钱较低，适合中低速拉丝（速率≤5m/s） 。
推荐材质：
抗粘模性：
模具事情区外貌需镀层处置惩罚（如TiN、TiCN、DLC），降低铜与模具的摩擦系数（μ≤0.1），镌汰粘模危害 。
示例：PCD模具镀TiN后，拉丝寿命可提升3~5倍 。
导热性：
拉丝模增添冷却水道（直径≥3mm），水流速≥0.5m/s 。
绞线模接纳镂空结构，增强空气对流散热 。
模具需快速导出拉丝摩擦爆发的热量（温度可达150℃~200℃），避免铜线过热氧化 。
优化设计：
三、模具结构设计要求
模具结构需凭证铜质料的变形特征优化，以镌汰断丝、外貌划伤等问题 。
1. 拉丝模结构
事情区角度（α）：
铜延展性好，α可取较小值（12°~16°），镌汰单次变形量（通常≤15%），降低断丝危害 。
比照：钢线拉丝模α通常为18°~22° 。
定径区长度（L）：
L需足够长（通常为直径的1.5~2倍），确保铜线尺寸稳固，但过长会增添摩擦力 。
示例：拉制直径1.0mm铜线时，L=1.5~2.0mm 。
入口角（β）：
β取20°~30°，指导铜线顺遂进入事情区，阻止外貌划伤 。
2. 绞线模结构
孔型设计：
接纳“漏斗形”入口（锥角15°~20°），镌汰单丝进入时的摩擦 。
绞合区长度需匹配节距（通常为节距的0.8~1.2倍），确保绞合细密 。
多孔排列：
关于19芯绞线，模具孔按“1+6+12”分层排列，中心孔直径比外层大0.02~0.05mm，赔偿绞合张力差别 。
3. 定径模结构
外貌光洁度：
外貌粗糙度Ra≤0.1μm，接纳超细密抛光（如电解抛光），避免绞线外貌留下模具纹路 。
倒角设计：
入口倒角R0.1~R0.2mm，阻止铜线通过时爆发应力集中 。
四、模具制造工艺要求
精度控制：
使用三坐标丈量仪（CMM）检测模具孔型尺寸 。
用轮廓仪检测外貌粗糙度 。
拉丝�？拙豆睢�0.002mm（高精度级±0.001mm） 。
绞线�？拙豆睢�0.005mm，角度公差±0.3° 。
尺寸公差：
检测要领：
热处置惩罚工艺：
硬质合金模具需真空热处置惩罚（温度1400℃~1500℃，保温2h），消除内应力，避免开裂 。
PCD模具需阻止高温处置惩罚（温度≤600℃），避免金刚石颗粒脱落 。
外貌处置惩罚：
拉丝模事情区镀TiN（厚度2~3μm），硬度HV≥2500，摩擦系数μ≤0.08 。
绞线模外貌喷砂处置惩罚（粒度200#~400#），增添外貌粗糙度（Ra=0.4~0.8μm），提高润滑剂附着性 。
五、模具使用与维护要求
装置与调试：
模具需水平装置（误差≤0.05mm），阻止拉丝时爆发侧向力导致断丝 。
使用激光对中仪调解模具与铜线中心线重合度（误差≤0.02mm） 。
润滑与冷却：
使用干式润滑剂（如石墨粉+二硫化钼），镌汰粉尘污染 。
接纳水溶性乳化液（浓度3%~5%，pH=8.5~9.5），通过喷嘴匀称喷射至模具事情区 。
乳化液温度控制在30℃~40℃，避免铜线冷却过快导致脆性增添 。
拉丝润滑：
绞线润滑：
磨损监测：
每24小时用显微镜（放大500倍）检查模具事情区外貌，发明划痕深度≥0.5μm时连忙替换 。
装置激光测径仪，实时监测铜线直径转变（波动凌驾±0.01mm时需替换模具） 。
在线检测：
离线检测：
洗濯与保养：
模具存放时涂防锈油（如WD-40），并置于干燥柜（RH≤30%）中 。
拉丝模每8小时用超声波洗濯机洗濯（频率40kHz，温度50℃，洗濯剂为中性除油剂） 。
洗濯周期：
防锈处置惩罚：
六、模具选型案例
案例1：高速拉丝机（速率15m/s）
模具材质：PCD（聚晶金刚石）+ TiN镀层 。
结构参数：
事情区角度α=14°，定径区长度L=1.8mm（铜线直径1.2mm） 。
冷却水道直径4mm，水流速0.8m/s 。
效果：
模具寿命达50万米（硬质合金模具仅5万米），断丝率从0.5%降至0.05% 。
案例2：大截面绞线（70mm?）
模具材质：硬质合金（YG15）+ 喷砂处置惩罚 。
结构参数：
绞线�？拙栋础�1+6+12”排列，中心孔直径2.82mm（外层2.80mm） 。
绞合区长度=节距×1.0（节距=25mm） 。
效果：
绞线填充系数从0.85提升至0.92，直流电阻降低3% 。
七、总结
裸铜绞线生产模具的焦点要求可归纳为：
材质：优先选用PCD或硬质合金，外貌镀TiN/DLC抗粘模 。
结构：拉丝模接纳小角度（12°~16°）、长定径区（1.5~2倍直径）；绞线模优化孔型排列，镌汰摩擦 。
精度：尺寸公差±0.002mm（拉丝模）、±0.005mm（绞线模），外貌粗糙度Ra≤0.1μm 。
维护：每8小时洗濯、每24小时检测磨损，激光对中装置，乳化液温度/浓度精准控制 。
行业趋势：
模具数字化设计：通过CAE仿真优化孔型参数，镌汰试模次数 。
智能监测：集成传感器实时监测模具温度、振动，展望剩余寿命 。
绿色制造：开发水基润滑剂替换油基乳化液，降低情形污染 。
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