一种超细铜丝拉拔成型装置及其加工方法

本发明涉及铜丝拉拔成型，尤其涉及一种超细铜丝拉拔成型装置及其加工方法。

背景技术：

1、超细铜丝拉拔成型装置是金属精密线材加工领域的专用生产设备，核心功能是将粗直径铜坯通过冷拉拔塑性变形，逐级加工为微米级线径的超细铜丝，同时保障成品的线径精度、表面光洁度、力学性能与导电性能。

2、在牵引机构的恒定拉力作用下，铜线材强行通过带有锥形内孔的金刚石拉丝模具，依靠模具内壁的挤压作用使铜材横截面缩小、长度延伸，通过布置多级孔径逐级递减的拉丝模具，实现铜丝的连续减径，最终达到目标超细尺寸。

3、在超细铜丝的生产加工中，拉拔成型是核心工序，通过多级拔丝模具将粗铜丝逐步减径至目标线径，拉拔过程中，铜丝与模具内壁高速摩擦会产生大量热量，若热量无法及时导出，会导致模具热膨胀变形，降低线径加工精度，同时高温会加速模具磨损，缩短使用寿命，此外，高温还会导致铜丝表面氧化、润滑失效，出现划伤、断线等缺陷，影响产品质量。现有拉拔装置多采用外部喷淋冷却或简单油浴润滑，冷却效率低，无法同时对模具本体和循环润滑油进行精准控温，且润滑油循环过程中携带的铜屑、金属微粉无法实现在线高效过滤，易造成模孔堵塞、铜丝表面划伤。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的之一是提供一种超细铜丝拉拔成型装置，改善冷却效率低、无法在线除杂，进而影响铜丝拉拔成型质量的问题，本发明的另一目的是提供使用该装置的加工方法。

2、技术方案：一种超细铜丝拉拔成型装置，包括支撑主体，所述支撑主体的台面中部设置冷却结构，所述冷却结构包括油液润滑冷却组件、水冷组件；

3、所述油液润滑冷却组件包含冷却箱，所述冷却箱固设于所述支撑主体的台面上，所述冷却箱的内壁以及底端围合形成冷却腔，所述冷却箱两端固定装配第一拔丝模具，所述冷却腔内部沿铜丝走线方向装设有第二拔丝模具，所述冷却箱一侧固定连通输液油管，所述输液油管依次串联油泵、油箱、板式冷却器主体，所述冷却箱另一侧固定引出排液油管，所述排液油管连通磁吸过滤组件后回流至油箱；

4、所述水冷组件包含冷却水箱和壳体，所述冷却水箱固定安装于所述冷却箱顶端，所述冷却水箱的一侧固定装配冷却水泵，所述冷却水箱的另一侧固定连接有冷却水排液管，所述冷却水排液管与所述冷却腔连通，所述冷却水泵的一端固定连通有冷却水输液管，所述冷却水输液管分别与所述冷却腔、所述板式冷却器主体相连，所述壳体固定套设于所述第二拔丝模具中部，所述壳体两侧分别固定连通连接水管，两根所述连接水管远离所述壳体的一端分别对应连通第一排液管、进液管，所述第一排液管、所述进液管均与所述冷却腔相连通。

5、进一步的，所述冷却箱的顶部可拆卸密封装配顶盖，所述顶盖闭合后，所述冷却腔形成密闭腔室，所述油泵持续向所述冷却箱的内部输送拉丝润滑油，使所述第二拔丝模具以及穿行铜丝完全浸没在润滑油内部。

6、进一步的，所述排液油管管路中间串联所述磁吸过滤组件，所述磁吸过滤组件包含过滤箱，所述过滤箱的内部通过第一连接块可拆卸插装磁性过滤板。

7、进一步的，所述磁性过滤板为镂空多孔磁板结构，流经所述排液油管的润滑油完全穿过所述磁性过滤板完成金属碎屑吸附，随后润滑油进入所述油箱。

8、进一步的，所述板式冷却器主体的内部设置相互隔绝的油侧流道、水侧流道，润滑油与冷却水在所述板式冷却器主体内部逆向换热且互不混合。

9、进一步的，所述壳体的内部开设有中空水冷夹层，所述第一排液管、所述进液管分别通过所述连接水管与所述壳体的水冷夹层两端相连通，所述油箱、所述油泵均固定布置在所述冷却箱侧下方，所述油箱用于储存循环拉丝润滑油，所述油泵为润滑油整体循环提供输送动力。

10、进一步的，所述支撑主体顶端的两侧设置有拔丝输送结构，所述拔丝输送结构包括第一拔丝组件、第一牵引组件以及第二牵引组件，所述第一拔丝组件包括第一支架，所述第一支架固定设置在所述支撑主体顶端的一侧，所述第一支架上滑动装配有滑座，所述滑座上固定装配有第一电机，所述第一支架的出线端固定设置有第一拉丝模座。

11、进一步的，所述第一牵引组件包括固定座，所述固定座固定设置在所述支撑主体顶端、位于所述第一拔丝组件与所述冷却结构之间，所述固定座上竖向转动装配有调节座，所述调节座的顶部螺纹连接有调节螺杆，所述调节座上通过支撑轴转动装配有第一活动牵引辊，所述固定座位于所述第一活动牵引辊的底端装配有第一固定牵引辊，所述固定座的侧部固定装配有伺服电机，所述伺服电机的输出端通过所述支撑轴驱动连接所述第一固定牵引辊。

12、进一步的，所述第二牵引组件包括第二支架、转轮组以及第二电机，所述第二支架固定设置在所述支撑主体顶端的两侧，所述第二支架的中部设置有两个第二连接块，位于顶端的所述第二连接块滑动设置，位于底端的所述第二连接块固定设置，两个所述第二连接块的一侧分别转动装配有第二活动牵引辊、第二固定牵引辊，所述第二电机固定设置在支撑主体底端的中部，所述第二电机的输出端所述转轮组连接，所述转轮组通过皮带传动连接有第一转轮，所述第一转轮同轴固接有第二齿轮，所述第二齿轮啮合传动有第一齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮设置在所述第二连接块的另一侧，并分别驱动所述第二活动牵引辊、所述第二固定牵引辊同步对转。

13、一种超细铜丝拉拔成型加工方法，使用了上述的一种超细铜丝拉拔成型装置，包括以下步骤：

14、s1、铜丝从进线侧依次经过第一拉丝模座完成初步拉拔，再经第一活动牵引辊与第一固定牵引辊夹持牵引，送入冷却箱左端的第一拔丝模具，进入冷却腔内部，铜丝再穿过第二拔丝模具完成二次拉拔，最终从右端第一拔丝模具穿出，经第二牵引组件夹持牵引出料，完成连续拉拔成型；

15、s2、油泵启动，将油箱内的拉丝润滑油加压泵入板式冷却器主体的油侧流道，冷却水在板式冷却器内与润滑油逆向换热，使润滑油降温，降温后的润滑油经输液油管输送进入冷却箱，使第二拔丝模具与穿行的铜丝完全浸没在润滑油中，进行润滑并吸收摩擦热量，携带热量与铜屑的润滑油从冷却箱上部的排液油管流出，进入过滤箱，穿过磁性过滤板时，润滑油中的铜屑、金属微粉被磁性吸附去除，净化后的润滑油回流至油箱，完成一次循环，持续往复；

16、s3、冷却水泵启动，将冷却水箱内的冷却水加压泵出，进入板式冷却器主体的水侧流道，吸收润滑油的热量，随后进入冷却腔，进入冷却腔的冷却水，一部分经进液管、连接水管进入壳体的水冷夹层，直接吸收第二拔丝模具的热量，换热后经另一侧连接水管、第一排液管回流至冷却腔，冷却腔内的换热后的温水，最终经冷却水排液管回流至冷却水箱，经散热降温后再次循环。

17、有益效果：与现有技术相比，本发明优点在于：

18、1、通过油液润滑冷却组件与水冷组件配合，冷却箱内的冷却腔盛装润滑油，使拔丝模具与铜丝完全浸没实现全浸润润滑，同时带走摩擦热量，板式冷却器对循环润滑油集中降温，配合套设在第二拔丝模具外部的壳体水冷夹层直接对模具强制冷却，实现“油冷+水冷”多级降温，大幅提升冷却效率，稳定控制拉拔温度，避免模具热变形与铜丝氧化，提升铜丝加工精度与产品质量。

19、2、本装置通过在回油管路上串联磁吸过滤组件，镂空多孔的磁性过滤板使润滑油完全穿过，在线吸附润滑油中混杂的铜屑、金属微粉，实现润滑油循环净化，避免碎屑划伤铜丝、堵塞模孔，且磁性过滤板采用插拔式可拆卸结构，无需停机拆解管路即可清理维护，使用便捷。