超硬伸線ダイスの構造紹介

伸線ダイスは、金属ワイヤーや光ファイバーの伸線に使われる金型である。金属をダイスに通して引っ張り、サイズを小さくして様々な直径のワイヤーに成形する。金属線の直径が大きい場合は円錐形のダイスを使用し、直径が小さい場合は円弧形のダイスを使用する。円錐ダイスのダイス穴は、一般に図のように5つの領域に分かれている。各領域の機能と形状は次のとおりである：

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1. エントリーゾーン:エントリー・ゾーンの角度は、次のような場合に重要なパラメーターとなる。 伸線ダイス.これにより、ダイスに進入するワイヤの接触点がダイスの圧縮ゾーン内の同じ高さ位置で発生するようになり、ワイヤの進入が容易になります。進入ゾーンは、ワイヤが潤滑ゾーンと圧縮ゾーンを通過するための滑らかな形状を提供し、潤滑剤がダイスの加工面に到達することを可能にします。
2. 潤滑ゾーン:潤滑ゾーンは、潤滑剤を作業領域に供給します。潤滑ゾーンの長さとテーパー角度は、潤滑剤の種類とワイヤー径によって異なる。潤滑剤が粘性の液体の場合、圧縮ゾーンへの潤滑剤のスムーズな進入を確保し、くさび状の詰まりを防ぐために、潤滑ゾーンのテーパー角度を大きく選ぶ必要がある。しかし、潤滑ゾーンのテーパー角が大きすぎると、流体圧効果が発生しにくくなり、潤滑効果に影響する。
3. コンプレッションゾーン:コンプレッションゾーンは、ワイヤーが塑性変形を起こし、目的の形状とサイズを得る場所である。圧縮ゾーンには、円錐形と円弧形の2つの形状がある。円錐形圧縮ゾーンの主な寸法パラメーターは、圧縮角度αです。α角度の大きさは、ダイスの内孔にかかる圧力とその分布パターン、および伸線されたワイヤーの機械的特性とともに、決定的な役割を果たします。α角が小さすぎると、ビレットとダイス壁の接触面積が大きくなり、摩擦抵抗が増大する。α角が大きすぎると、変形ゾーンの金属が急激な曲げを受け、付加的なせん断変形が増加するため、伸線力が増大し、非接触変形となる。従って、α角には絞り力が最小となる最適範囲が存在する。
4. サイズゾーン:サイジングゾーンの目的は、ワイヤーが安定した正確な形状とサイズを得るようにすることです。サイジングゾーンの直径は、ワイヤの許容公差と伸線工程で発生する弾性変形に基づいて決定され、同時にダイスの耐用年数も考慮されます。一般的に、サイジングゾーンはワイヤの許容公差サイズをマイナスにして選択されます。サイジングゾーンの長さを決める際には、十分な耐摩耗性、伸線時のエネルギー消費、断線の可能性の最小化といった要件を満たす必要があります。サイジングゾーンが短すぎると、伸線中に線材が揺れ、竹のような欠陥が発生する可能性がある。また、ダイスの内孔がすぐに摩耗し、サイズ偏差の原因となります。サイジングゾーンが長すぎると、伸線時のエネルギー消費が増え、ダイスの寿命が短くなります。
5. 退場ゾーン:出口ゾーンの目的は、金属がダイス穴から出る際に傷がつくのを防ぎ、応力によるサイジングゾーンの後端部の剥離を防止することです。出口ゾーンの長さは、一般に(0.2~0.3)dとされ、dはワイヤ径を表す。