拉絲模具經(jīng)安裝調(diào)試后，可以正常生產(chǎn)合格的工件，這一過(guò)程稱為模具的服役。一般情況下，我們總是希望模具能有足夠長(zhǎng)的服役期限，以滿足生產(chǎn)實(shí)際的需要。

但是模具在制造過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生某些缺陷，或者在服役過(guò)程中逐漸出現(xiàn)了某些缺陷，如微裂紋、輕度磨損、變形等等，在此狀況下模具雖有隱患但仍能繼續(xù)工作，這種雖有缺陷但未喪失服役能力的狀態(tài)稱為模具的損傷。

拉絲模具因某種原因損壞，或者模具損傷積累至一定程度導(dǎo)致模具損壞，無(wú)法繼續(xù)服役，稱為模具的失效。在生產(chǎn)中，凡模具的主要工作部件損壞，不能繼續(xù)沖壓出合格的工件時(shí)，即認(rèn)為模具失效。沖壓模具的失效形式一般為塑性變形、磨損、斷裂或開(kāi)裂、金屬疲勞及腐蝕等等。

拉絲模具的失效按照發(fā)生時(shí)間的早晚，大致可分為兩類:正常失效和早期失效。

拉絲模具經(jīng)過(guò)大量的生產(chǎn)使用，因摩擦而自然磨損或緩慢地產(chǎn)生塑性變形及疲勞裂紋，達(dá)到正常使用壽命之后失效是屬于正常的現(xiàn)象，為正常失效。模具未達(dá)到設(shè)計(jì)使用規(guī)定的期限，既產(chǎn)生崩刃、碎裂、折斷等早期破壞;或因嚴(yán)重的局部磨損和塑性變形而無(wú)法繼續(xù)服役，為早期失效。對(duì)于早期失效的模具，必須查找其產(chǎn)生的原因，努力采取補(bǔ)救的措施。

1、拉軟金屬(如金銀)時(shí)鋼模就夠用，鋼模上可以有多個(gè)不同孔徑的孔。

2、硬質(zhì)合金模--拉制鋼絲(鋼線)一般采用硬質(zhì)合金模具(Tungsten carbide nib)，這種模具的典型結(jié)構(gòu)為一個(gè)圓柱形(或略帶錐度)的硬質(zhì)合金模芯緊密地鑲嵌在一個(gè)圓形鋼套(case)中，模芯內(nèi)孔中有喇叭口(Bell radius)、入口錐(Entrance angel)、變形(工作)錐(approach angle)、定徑帶(bearing)及出口角(back relief)。

3、鋼絲模--拉有色金屬線，如銅、鋁，也較多采用和鋼絲模類似的拉絲模，內(nèi)孔形狀有些差異。

4、聚晶模--拉細(xì)線可用到聚晶模(人造鉆石)，還有用到天然鉆石的拉絲模。

拉絲模用途廣泛，如電子器件、雷達(dá)、電視、儀表及航天等所用的高精度絲材以及常用的鎢絲、鉬絲、不銹鋼絲、電線電纜絲和各種合金絲都是用金剛石拉絲模拉制出來(lái)的，金剛石拉絲模由于采用天然金剛石作原料，從而具有極強(qiáng)的耐磨性，使用壽命極高。

中國(guó)是線材生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)量居世界前列。中國(guó)拉絲模制造工業(yè)從八十年代起發(fā)展較快，隨著拉絲模制造水平的不斷提高和生產(chǎn)工藝的不斷改善，中國(guó)的拉絲模制造技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展，尤其是在拉絲模的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面有了長(zhǎng)足進(jìn)步。但總的來(lái)說(shuō)與國(guó)外還有不小的差距。盡管國(guó)外生產(chǎn)的拉絲模種類與國(guó)內(nèi)的差不多，但所用材料和工藝過(guò)程更加先進(jìn)，拉絲模的加工精度、耐用性、耐磨性等指標(biāo)均優(yōu)于中國(guó)的產(chǎn)品。因此，加強(qiáng)制模管理，提高拉絲模質(zhì)量水平，推動(dòng)制模工藝技術(shù)的進(jìn)步，是制模工業(yè)當(dāng)前面臨的重要課題。

經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，已出現(xiàn)了很多新型拉絲模材質(zhì)。按照材料種類，可將拉絲模分為合金鋼模、硬質(zhì)合金模、天然金剛石模、聚晶金剛石模、CVD金剛石模和陶瓷模等多種。新型材料的開(kāi)發(fā)極大的豐富了拉絲模的應(yīng)用范圍并提高了拉絲模的使用壽命。

(1)合金鋼模是早期的拉絲模制造材料。用來(lái)制造合金鋼模的材料主要是碳素工具鋼和合金工具鋼。但是由于合金鋼模的硬度和耐磨性差、壽命短，不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，所以合金鋼模很快被淘汰，在生產(chǎn)加工中已幾乎看不到合金鋼模。

(2)硬質(zhì)合金模由硬質(zhì)合金制成。硬質(zhì)合金屬于鎢鈷類合金，其主要成分是碳化鎢和鈷。碳化鎢是合金的"骨架"，主要起堅(jiān)硬耐磨作用;鈷是粘結(jié)金屬，是合金韌性的來(lái)源。因此，硬質(zhì)合金模與合金鋼模相比具有以下特性:耐磨性高、拋光性好、粘附性小、摩擦系數(shù)小、能量消耗低、抗蝕性能高，這些特性使得硬質(zhì)合金拉絲模具有廣泛的加工適應(yīng)性，成為當(dāng)今應(yīng)用最多的拉絲模模具。

硬質(zhì)合金拉絲模的主要牌號(hào)YG8、YG6、YG3，其次是YG15、YG6X、YG3X，研制一些新牌號(hào)，如用于高速 拉絲的新牌號(hào)YL，還有從國(guó)外引進(jìn)的拉絲模牌號(hào)CS05(YLO.5)，CG20(YL20)，CG40(YL30);ZK10、ZK20/ZK30。

(3)天然金剛石是碳的同素異形體，用它制作的模具具有硬度高、耐磨性好等特點(diǎn)。但天然金剛石的脆性較大，較難加工，一般用于制造直徑1.2mm以下的拉絲模。此外，天然金剛石價(jià)格昂貴，貨源緊缺，因此天然金剛石模并不是人們最終所尋求的即經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的拉絲工具。

(4)聚晶金剛石是用經(jīng)過(guò)認(rèn)真挑選的質(zhì)量?jī)?yōu)良的人造金剛石單晶體加上少量硅、鈦等結(jié)合劑，在高溫高壓的條件下聚合而成。聚晶金剛石的硬度很高，并有很好的耐磨性，與其它材料相比它具有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):由于天然金剛石的各向異性，在拉絲過(guò)程中，當(dāng)整個(gè)孔的周圍都處在工作狀態(tài)下時(shí)，天然金剛石在孔的某一位置將發(fā)生擇優(yōu)磨損;而聚晶金剛石屬于多晶體、具有各向同性的特點(diǎn)，從而避免了?？啄p不均勻和?？撞粓A的現(xiàn)象發(fā)生。與硬質(zhì)合金相比，聚晶金剛石的抗拉強(qiáng)度僅為常用硬質(zhì)合金的70%，但比硬質(zhì)合金硬250%，這樣，使得聚晶金剛石模比硬質(zhì)合金模有更多的優(yōu)點(diǎn)。用聚晶金剛石制成的拉絲模耐磨性能好，內(nèi)孔磨損均勻，抗沖擊能力強(qiáng)，拉絲效率高，而且價(jià)格比天然金剛石便宜許多。因此，聚晶金剛石模在拉絲行業(yè)中應(yīng)用廣泛。

(5)CVD(化學(xué)氣相沉積法)涂層拉絲模是新近發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，其主要方法就是在硬質(zhì)合金拉絲模上涂層金剛石薄膜。金剛石薄膜是純金剛石多晶體，它既具有單晶金剛石的光潔度、耐溫性，又具有聚晶金剛石的耐磨性和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在代替稀有的天然金剛石制備拉絲模工具方面取得很好的效果，它的廣泛使用將為拉絲模行業(yè)帶來(lái)新的活力。

(6)高性能的陶瓷材料具有硬度高、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、高溫力學(xué)性能優(yōu)良和不易與金屬發(fā)生粘結(jié)等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于難加工材料的加工。

近三十年來(lái)，由于在陶瓷材料制造工藝中實(shí)現(xiàn)了對(duì)原料純度和晶粒尺寸的有效控制，開(kāi)發(fā)了各種碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、晶須或少量金屬的添加技術(shù)。以及采用多種增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)制等，使陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性、抗沖擊性能都有了較大提高。

從國(guó)外研究結(jié)果看，陶瓷材料已廣泛應(yīng)用于模具領(lǐng)域，在日本、美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家已有多項(xiàng)專利。雖然陶瓷拉絲模在中國(guó)還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，但是隨著制造技術(shù)的不斷提高，陶瓷將會(huì)是適合拉絲工業(yè)的良好的拉絲模材料。

陶瓷拉絲模在拉絲過(guò)程中不容易與金屬線材發(fā)生粘附，有利于提高金屬絲材表面性能，尤其是在高溫下拉制有色的硬質(zhì)材料(如W、Mo絲等)。用陶瓷拉絲模拉拔有色金屬材質(zhì)可以避免硬質(zhì)合金拉絲模的缺陷，并且可以延長(zhǎng)拉絲模壽命、提高材質(zhì)的表面質(zhì)量。

不同材質(zhì)的模芯對(duì)拉絲模壽命的影響

拉絲模常用的模芯材料主要有硬質(zhì)合金、天然金剛石、人造金剛石等。在選擇拉絲模時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的加工工序，被加工的線絲的材質(zhì)性能，以及線絲的質(zhì)量要求來(lái)選擇模芯材料。合理選擇 模芯材料，是延長(zhǎng)其使用壽命的主要途徑。

以下分別介紹不同材質(zhì)的模芯對(duì)拉絲模壽命影響

1.硬質(zhì)合金

拉絲模用的硬質(zhì)合金為鈷含量較低的碳化物 - 鈷類合金，它具有較好的耐磨性、抗沖擊性、拋 光性和抗腐蝕性能，易于修復(fù)，價(jià)格低廉，是常用拉絲模芯制作材料，廣泛應(yīng)用于粗、中絲的拉伸。研究表明，通過(guò)改善硬質(zhì)合金成分和組織結(jié)構(gòu)，控制碳含量的波動(dòng)值，細(xì)化碳化物的顆粒，可以提高材質(zhì)的性能，延長(zhǎng)其使用壽命。國(guó)內(nèi)外采用熱等靜壓(HIP) 處理、超細(xì)晶工藝及加入稀土元素來(lái)降低孔隙度，細(xì)化晶粒，提高合金的硬度，減小摩擦系數(shù);并利用化學(xué)氣相沉積(CVD) 法和物理氣相沉積( PVD) 法在硬質(zhì)合金表面形成金剛石薄膜或氮化鈦涂層，提高合金的表面強(qiáng)度。

2.天然金剛石

天然金剛石俗稱鉆石，是自然界最硬的物質(zhì)，具有很高的耐磨性和熱傳導(dǎo)率，用于鎢鉬絲拉伸時(shí)能改善絲材的表面質(zhì)量，提高絲材性能及尺寸精度，主要用于拉伸細(xì)絲及成品絲。但它性質(zhì)非常脆，抗沖擊性能差，而且硬度具有各向異向性，做拉絲模時(shí)易磨損不勻。加之金剛石稀少，價(jià)格昂貴,加工困難，因此在拉伸中、粗絲方面受到限制。

3.人造金剛石

人造金剛石又稱聚晶金剛石，它是由許多單晶微粒無(wú)定向聚合而成的多晶體，具有較高的強(qiáng)度和硬度，耐沖擊性較強(qiáng)，性質(zhì)均勻、綜合性能良好。在拉伸中、細(xì)絲時(shí)，使用壽命比金剛石模和硬質(zhì)合金模高，且絲材尺寸穩(wěn)定，表面質(zhì)量好。但人造聚晶金剛石的晶粒較粗大，拋光困難，拉伸細(xì)絲的表面光潔度不如天然金剛石。通過(guò)細(xì)化晶粒，可提高拋光性能，在中、細(xì)絲的拉絲模上取代天然金剛石，大大降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。