摘 要：本文以聚晶金剛石拉絲模具的特種加工方法綜述為出發點，首先對聚晶金剛石拉絲模具進行簡單介紹，然後剖析當今聚晶金剛石拉絲模具的加工方法，最後詳細介紹聚晶金剛石拉絲模具特種加工方法中的電火花加工法和超聲波加工法，以期提高聚晶金剛石拉絲模具的加工質量，供讀者參考。
改革開放以來，我國在各項領域不斷取得成功，我國的線形材料生產行業也是如此。經過多年的發展，我國的線形材料生產行業已經取得了長足的進步，線形材料生產的關鍵技術是拉絲模具的加工技術，我國拉絲模具加工技術較以往在材質和結構方麵已經取得了不錯的成效。但是，相比於發達國家，我國的拉絲模具加工技術還存在很多不足，影響了我國線形材料的製造水平，從而限製了我國在電器、儀表、雷達甚至是航空等多方麵的發展。所以，拉絲模具加工技術的發展關係到國計民生，關於拉絲模具加工技術的研究就顯得十分有必要。基於這種背景，本文以下內容將展開關於聚晶金剛石拉絲模具的特種加工方法綜述。
1 聚晶金剛石拉絲模具的介紹
拉絲模具簡單來說指的是用來把各種金屬材料或者是光纖拉製成線形的專用模具。把用來拉製的材料放在拉絲模具中間的模孔當中，材料通過拉絲模具的拉製之後，材料的截麵形狀變成和模孔一致的形狀，從而實現對不同材料的拉製功能。拉絲模具根據製作模具的材料可以劃分為以下幾個主要類型：鋼模、硬質合金模、鋼絲模以及本文所研究的聚晶金剛石拉絲模具[1]。新型材料的應用使得拉絲模具的製造精度、硬度、耐磨性以及使用壽命均有所提升，尤其是聚晶金剛石拉絲模具相比於其他類型的模具具有更為突出的特點。
聚晶金剛石是通過人造金剛石和其他一些材料在特殊環境之下聚合生成。聚晶金剛石拉絲模具的耐磨性、抗衝擊能力以及工作效率相比於其他拉絲模具有明顯優勢，使用壽命是硬質合金拉絲模具的三百到五百倍。聚晶金剛石拉絲模具廣泛用於民用、軍工以及航天等關鍵領域的絲材拉製工作。
2 聚晶金剛石拉絲模具的加工方法
2.1 拉絲模具廠最普遍的機械研磨法
傳統意義上的拉絲模具加工方法有研磨法以及特種加工法。研磨法的主要工作原理是利用機械傳動裝置帶動研磨工具的運動，進而對模具進行研磨加工，從而達到拉絲模具的加工目的[2]。但是考慮到聚晶金剛石的超高硬度，傳統的機械研磨的方法並不適用於聚晶金剛石拉絲模具的加工製造。
2.2 特種加工法
目前對聚晶金剛石拉絲模具的加工多采用特種加工的方法。特種加工法包括電火花法、超聲波法、激光法以及電解法等多種方法[3]。特種加工利用電力、超聲波以及激光等實現對聚晶金剛石拉絲模具的加工，這種加工方法對加工用具的硬度要求比較低，也不需要對加工材料的巨大外力作用，而且，特種加工法的加工精度高於機械研磨法。因此，特種加工法已經廣泛用於聚晶金剛石拉絲模具的加工製造，提高了拉絲模具的加工精度以及使用壽命。
3 聚晶金鋼石拉絲模具的特種加工方法
3.1 拉絲模具廠的激光加工法
激光加工法的工作原理是通過光學係統把光源產生的光能聚集起來，在聚集處會產生很大的熱量，利用這部分熱量來實現對拉絲模具的加工製造。上個世紀六十年代，我國關於激光加工法的實驗取得成功，隨著後來計算機技術的發展，激光加工法的加工水平更是得到了質的飛躍，極大的提高了拉絲模具的加工效率和加工質量。激光加工法的加工範圍是直徑在零點零一毫米到一毫米之間的孔，可加工孔深度和直徑的比值在五十到一百之間。
3.2 電解加工法
電解加工法的主要工作原理是電化學反應原理，利用金屬元素在電解質溶液當中發生的化學反應，從而對工件進行加工的方法。電解加工法具有加工範圍廣泛、加工效率高、加工質量高等優點。電解加工法廣泛用於硬質合金拉絲模具的加工製造當中；對於聚晶金剛石拉絲模具，由於聚晶金剛石的組成成分十分複雜，利用電解加工法製造聚晶金剛石拉絲模具的過程十分複雜。因此，電解加工的特殊加工方法不太適用於對聚晶金剛石拉絲模具的加工製造。
3.3 電火花加工法
3.3.1 電火花加工法工作機理
電火花加工法廣泛用於聚晶金剛石拉絲模具的加工製造。電火花加工法主要由工具電極、工件電極、工作液等部分組成。將工具電極和工件電極同時置於工作液當中，並在工具電極和工件電極之間留有一定的間隙，然後在工具電極和工件電極上施加一定的電壓，同時控製兩個電極之間的距離不斷縮小，直到兩個電極之間的電壓達到擊穿電壓，從而擊穿工作液。這個時候，放電瞬間工作液附近的溫度和壓力急劇上升，從而使工件表麵材料融化到工作液當中，融化的材料會在工作液當中凝固，然後隨著工作液被排出，這個循環會在極短的時間內重複進行，從而產生對金屬的電腐蝕現象，進而達到對工件進行加工的功能。電火花加工法能夠加工形狀複雜的工件，加工缺陷少，有利於進行自動化加工。
3.3.2 電火花加工步驟
拉絲模具的加工主要分為五個區域，在對拉絲模具的定徑區進行加工的時候，選擇紫銅管當做兩個電極，此時要注意為後續精加工留出一定的加工餘量。在對拉絲模具的入口區進行加工的時候，電極材料選擇為紫銅棒，同時應該把紫銅棒的直徑設置為八毫米，錐角設置為六十到九十度。在對拉絲模具的潤滑區進行加工的時候，仍然選擇紫銅作為工具電極和工件電極的材料，錐角設置為三十到四十度。在對拉絲模具的壓縮區進行加工的時候，選擇紫銅作為工具電極和工件電極材料，錐角設置為十二到二十度。在對拉絲模具的出口區進行加工的時候，選擇紫銅作為工具電極和工件電極的材料，錐角設置為六十到九十度。在加工參數選擇方麵，脈衝寬度分別設置為一百微秒、一百五十微秒、一百五十微秒、一百二十微秒、一百五十微秒。脈衝間隔分別設置為四十微秒、六十微秒、六十微秒、四十微秒、六十微秒。
3.4 拉絲模具廠的超聲波加工法
3.4.1 超聲波加工法工作機理
超聲波加工法的主要工作原理是利用研磨工具產生超聲波振動，使工件進行高速旋轉工作，工具和工件之間加注有懸浮液，懸浮液當中含有直徑極小的磨粒，因為磨粒與工件之間具有高速的相對運動，從而導致磨粒對工件產生細微的摩擦作用，由於磨粒的數量特別多，而且摩擦作用的工作頻率特別高，進而產生對工件表麵的高頻率的研磨加工作用。超聲波加工法具有很多優點，相比於其他加工法，超聲波加工法對於工件材料的要求更低，無論材料是否可以導電均可采用超聲波加工法進行加工；而且超聲波加工法對工件產生的不利影響特別小，所以超聲波加工法可以用於對一些窄薄類零件的精細加工製造。
3.4.2 超聲波加工步驟
適用於超聲波加工的拉絲模具直徑應在零點一毫米到六毫米之間，設備功率應該設置在二百五十瓦之上，頻率應該設置為二萬赫茲，阻抗應該設置為十二點五歐姆，電源應該選擇為二百二十伏特左右的工作電源。超聲波加工法的具體步驟如下：首先要進行針頭的製作，針頭的材料大多選擇為T9A；隨後需要把針頭和變幅杆牢固的焊接在一起，針頭的焊接工作必須要保證滿足一定的垂直度要求；接著進行磨粒粒度的選擇工作，最後進行超聲波加工過程。在進行加工時，第一步是要把功率設置為最高允許功率，接著通過調節頻率使變幅杆的幅度變為最大幅度，這個時候電壓應該為最大，電流為三百毫安；接著把功率設置為最低功率，然後進行壓力調節工作，將工件放置好，滴適量磨粒液，最後把功率調節到合適功率，進行加工。加工過程當中要隨時觀察磨粒的剩餘量，一旦發現磨粒餘量不足，應該及時進行磨粒補充工作，保證加工過程的順利進行。
4 結語
聚晶金剛石拉絲模具由於其自身的獨特優點而被廣泛采用，而且，聚晶金剛石拉絲模具的加工方法也引起了人們的重視。本文所提出的聚晶金剛石拉絲模具的特種加工方法綜述，能夠有效提高拉絲模具的加工精度、工作穩定性和使用壽命，供讀者參考學習。
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來源：河間模具網
