Hướng dẫn về khuôn kéo dây: Lựa chọn, thiết kế và bảo trì

Các loại khuôn kéo dây và thời điểm sử dụng chúng

Khuôn kéo dây kiểm soát hình dạng dây cuối cùng và chất lượng bề mặt. Các loại khuôn phổ biến bao gồm khuôn cố định một lỗ để thu nhỏ đơn giản, khuôn dập nhiều đường hoặc khuôn kéo khối để thu nhỏ lớn hơn và khuôn có biên dạng đặc biệt hoặc khuôn rãnh cho dây định hình. Việc lựa chọn phụ thuộc vào vật liệu, mức giảm trên mỗi lượt, tốc độ và yêu cầu hoàn thiện bề mặt.

Vật liệu khuôn & So sánh

Việc lựa chọn vật liệu khuôn là quyết định quan trọng nhất về hiệu suất chi phí. Vật liệu khuôn cứng hơn sẽ tồn tại lâu hơn nhưng có thể giòn hơn và tốn kém hơn; vật liệu mềm hơn dễ tha thứ hơn nhưng mòn nhanh hơn. Dưới đây là sự so sánh ngắn gọn về các vật liệu khuôn thông thường và các ứng dụng điển hình.

Các thông số thiết kế chính: Góc, Ổ trục và Giảm

Ba đặc điểm hình học xác định hành vi vẽ: góc tiếp cận/góc hình nón, chiều dài ổ trục (đất chết) và mức giảm trên mỗi đường chuyền (diện tích hoặc đường kính). Sự kết hợp chính xác giúp giảm thiểu đứt dây, kiểm soát màng bôi trơn và tạo ra bề mặt đồng nhất.

Hướng dẫn tiêu chuẩn

Các góc tiếp cận điển hình nằm trong khoảng từ 6° đến 14° (nửa góc), với các góc nhỏ hơn được sử dụng cho các vật liệu giòn hoặc lớp hoàn thiện mịn hơn. Chiều dài ổ trục thường được biểu thị bằng bội số của đường kính dây cuối cùng (ví dụ: 6–12×D đối với nhiều dây đồng). Mức giảm trên mỗi lượt thường nên được giới hạn ở mức giảm diện tích 10–30% tùy thuộc vào độ dẻo của vật liệu.

Kiểm soát bôi trơn, làm mát và hoàn thiện bề mặt

Lựa chọn và phân phối chất bôi trơn thích hợp (dung dịch vẽ ướt, nhũ tương hoặc bột khô) đảm bảo tạo ra một lớp màng bảo vệ giữa dây và khuôn, giảm ma sát và mang nhiệt đi. Chất bôi trơn cũng ảnh hưởng đến tính chất hóa học bề mặt và độ dẫn điện cuối cùng - rất quan trọng đối với dây điện.

Mẹo lựa chọn chất bôi trơn

• Đối với đồng và đồng thau: nhũ tương gốc nước có chất ức chế ăn mòn để chống bám bẩn.
• Đối với thép không gỉ: có thể cần đến chất bôi trơn ở nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc chất bôi trơn rắn (graphit/WS2).
• Bột vẽ khô rất hữu ích khi phải giảm thiểu việc làm sạch sau vẽ; đảm bảo khả năng tương thích với vật liệu khuôn.

Các chế độ mài mòn phổ biến và cách khắc phục sự cố

Hiểu cách lỗi chết cho phép sửa lỗi có mục tiêu. Các dạng mài mòn điển hình là mài mòn, truyền dính (trầy xước), nứt nhiệt và sứt mẻ. Mỗi loại đều có nguyên nhân và cách khắc phục riêng biệt.

Triệu chứng và cách khắc phục

• Bề mặt dây thô ráp hoặc bị trầy xước - thường bị mài mòn hoặc nhiễm bẩn; làm sạch dây, cải thiện khả năng lọc và xem xét vật liệu khuôn cứng hơn.
• Lực kéo và tiếng ồn tăng - ổ trục bị mòn hoặc tắc nghẽn; kiểm tra đất khuôn và đánh bóng hoặc thay thế khuôn.
• Đứt dây đột ngột - sứt mẻ khuôn, sai lệch hoặc bôi trơn không đủ; kiểm tra các mảnh vụn ở cạnh và xác minh sự căn chỉnh và áp suất bôi trơn.
• Các đốm đen hoặc cháy trên dây - quá nóng do không đủ chất bôi trơn hoặc tốc độ quá cao; tốc độ thấp hơn hoặc cải thiện khả năng làm mát.

Quy trình bảo trì, kiểm tra và phục hồi

Kiểm tra thường xuyên giúp kéo dài tuổi thọ khuôn và tránh những bất ngờ trong sản xuất. Một quy trình bảo trì ngắn gọn, có kỷ luật thường bao gồm kiểm tra trực quan hàng ngày, kiểm tra kích thước định kỳ và sửa chữa hoặc thay thế theo lịch trình.

Danh sách kiểm tra thực tế

• Kiểm tra trực quan xem có chip, vết nứt hoặc vết mòn bất thường trên côn đầu vào và ổ trục không.
• Đo đường kính tới hạn bằng thước đo hoặc bộ so sánh quang học; ghi lại và kết quả xu hướng để xác định sự hao mòn dần dần.
• Kiểm tra và làm sạch các cổng bôi trơn; xác minh lưu lượng/áp suất trên mỗi thiết kế khuôn.
• Khi phục hồi, nên mài và đánh bóng có kiểm soát để khôi phục ổ trục; tránh loại bỏ vật liệu quá mức làm thay đổi hình dạng khuôn.

Kiểm soát sản xuất và chất lượng khuôn

Khuôn chất lượng cao được sản xuất thông qua mài chính xác, EDM (gia công phóng điện) cho các hình dạng phức tạp, hàn các bàn kim cương và mài/đánh bóng lần cuối. Dung sai chặt chẽ về đường kính vòng bi và độ đồng tâm là điều cần thiết để có được kết quả lặp lại.

Kiểm tra QC chính từ nhà cung cấp

• Độ đồng tâm giữa lỗ khoan và ổ trục: thường trong khoảng vài micromet đối với dây mảnh.
• Độ nhám bề mặt (Ra) trên ổ trục: được xác định theo yêu cầu hoàn thiện (ví dụ: Ra ≤ 0,05 µm đối với dây điện cao cấp).
• Xác minh độ cứng và vi cấu trúc cho phôi cacbua/khuôn khuôn.

Cách chọn khuôn phù hợp — Hướng dẫn thực hành

Sử dụng quy trình quyết định bắt đầu từ vật liệu dây và độ hoàn thiện mục tiêu, sau đó xem xét tốc độ sản xuất, mục tiêu tuổi thọ khuôn và hạn chế về chi phí. Cân bằng chi phí khuôn ban đầu với thời gian ngừng hoạt động và chi phí làm lại do khuôn bị hỏng sớm.

Danh sách kiểm tra lựa chọn

• Xác định hợp kim dây và phạm vi đường kính; xác định độ hoàn thiện bề mặt có thể chấp nhận được và dung sai.
• Ước tính mức giảm trên mỗi lượt và tốc độ dòng mục tiêu theo kích thước vật liệu khuôn và nhu cầu làm mát.
• Quyết định giữa kim cương, cacbua hoặc gốm dựa trên tuổi thọ và ngân sách cần thiết.
• Chỉ định độ hoàn thiện bề mặt và yêu cầu số liệu QC của nhà cung cấp (Ra, độ đồng tâm, độ cứng).

Thực tiễn vận hành tốt nhất để kéo dài tuổi thọ khuôn

Thực hành vận hành nhất quán làm giảm hao mòn và cải thiện năng suất. Các biện pháp thực hành chính bao gồm khởi động có kiểm soát, tăng tốc độ dần dần, nồng độ chất bôi trơn ổn định và giảm thiểu ô nhiễm dây do vảy oxit, sạn hoặc cuộn dây không đúng cách.

Công việc hàng ngày của người vận hành

• Làm nóng dây chuyền ở tốc độ giảm cho ống cuộn đầu tiên để ổn định nhiệt độ và màng bôi trơn.
• Theo dõi lực kéo và lắng nghe những âm thanh bất thường thường xảy ra trước khi hư hỏng.
• Ghi lại các số liệu về tuổi thọ của khuôn—giờ, số kg rút ra và chất lượng bị loại bỏ—để tinh chỉnh lịch trình thay thế.

Quy trình khắc phục sự cố thực tế cho các vấn đề về chất lượng

Khi độ hoàn thiện bề mặt kém hoặc sai lệch kích thước xảy ra, hãy thực hiện theo quy trình khắc phục sự cố có cấu trúc: kiểm tra căn chỉnh, kiểm tra độ bôi trơn, kiểm tra hình dạng khuôn, phân tích ô nhiễm dây dẫn đến và xác minh cài đặt máy. Ghi lại từng thay đổi để xác định nguyên nhân gốc rễ một cách nhanh chóng.

Tham khảo nhanh - Danh sách kiểm tra mua hàng và bảo trì

• Xác nhận các thông số kỹ thuật về vật liệu khuôn, hình học lỗ khoan và dung sai với nhà cung cấp.
• Yêu cầu báo cáo mẫu: Ra, độ đồng tâm, độ cứng và dữ liệu xử lý nhiệt.
• Đặt khoảng thời gian thay thế phòng ngừa dựa trên dữ liệu thông lượng thực tế.
• Đào tạo người vận hành về quy trình khởi động, tắt máy và xử lý chất bôi trơn.

Đọc thêm và các câu hỏi dành cho nhà cung cấp

Khi nói chuyện với các nhà sản xuất khuôn dập, hãy hỏi cụ thể về các góc tiếp cận được đề xuất cho hợp kim của bạn, các tùy chọn chiều dài ổ trục, phương pháp đánh bóng/vát được sử dụng, tính sẵn có của lớp phủ hoặc bàn kim cương và các hỗ trợ cho việc tân trang. Sự hợp tác thực tế của nhà cung cấp giúp rút ngắn chu kỳ phát triển và giảm thiểu việc thử và sai.