本发明属于有色金属成型加工技术领域，具体涉及一种金属超细丝拉拔装置及可降解金属超细丝拉拔方法。
背景技术：
金属超细丝通常指直径小于等于0.5mm的金属丝材。随着微电子工业的发展，各种产品向轻、薄、小的方向发展，市场上对金属超细丝的需求与日俱增。特别是镁及镁合金、锌及锌合金、铁及铁合金等可降解金属的超细丝可制备成放射性粒子链、吻合器用可吸收金属缝钉、编织人体腔道内支架等医疗器械，与人体相容性好，且在人体环境中可腐蚀降解，具有良好的市场应用前景。
目前，金属超细丝的成型多采用拉拔工艺，拉拔过程中的拉应力很容易诱导裂纹的产生，甚至会导致频繁断丝，从而影响生产效率和产品性能。通常采用加热退火的工艺消除拉应力的影响。但反复加热退火的工艺导致金属超细丝无法连续拉拔，严重影响了生产效率，限制了金属超细丝的尺寸。而可降解金属材料超细丝主要采用室温单模多次拉拔配以中间退火热处理成型。由于镁及镁合金、锌及锌合金为密排六方晶体结构，室温塑性变形能力差，不易拉拔成型，且强度较低，穿模困难，室温下单模多道次的拉拔过程中出现的加工硬化严重影响后续的加工，必须经过多次中间退火，存在着成材率低、工序复杂、生产效率低的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种金属超细丝拉拔装置。该装置包括拉拔模具组和用于加热金属丝及拉拔模具组的加热装置，可在加热条件下进行金属超细丝的拉拔，降低了拉应力的影响，提升了金属的塑性变形能力，避免了金属超细丝产生裂纹和断丝，提高了金属超细丝的性能，提高了拉拔效率，同时减少了中间退火的次数。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种金属超细丝拉拔装置，其特征在于，包括拉拔模具组和用于加热金属丝及拉拔模具组的加热装置，所述拉拔模具组由1个以上拉拔模具间隔排列组成，所述多个拉拔模具的拉拔孔孔径沿金属丝运动方向依次减小且拉拔孔的中心线重合，拉拔模具组的正上方设置有对拉拔模具组滴加润滑剂的润滑剂滴管，拉拔模具组的正下方对应设置有用于承接从拉拔模具组中流出润滑剂的润滑槽，所述润滑槽高于拉拔模具组的拉拔孔的中心线，所述润滑槽的两端分别开设有供金属丝通过的穿入孔和穿出孔，所述加热装置、润滑槽、拉拔模具组和润滑剂滴管的外周环绕有密封罩，所述密封罩的两端分别设置有进料孔和出料孔，所述进料孔的一侧设置有放丝盘，所述出料孔的一侧设置有收丝盘，所述放丝盘和收丝盘上分别安装有用于盘绕金属丝的第一盘圈和第二盘圈，所述第一盘圈和第二盘圈均为软橡胶材质，所述收丝盘上连接有用于固定金属丝的夹钳，所述放丝盘和收丝盘由伺服电机带动两盘联动。
上述的一种金属超细丝拉拔装置，其特征在于，所述进料孔的中心线、出料孔的中心线和拉拔模具组的拉拔孔的中心线重合，并与第一盘圈和第二盘圈的上切线处于同一水平线。
上述的一种金属超细丝拉拔装置，其特征在于，所述密封罩上靠近进料孔的位置处开设有进气孔。
上述的一种金属超细丝拉拔装置，其特征在于，所述金属丝的材质为铝、铜、钛或可降解金属，所述可降解金属为镁、镁合金、锌、锌合金、铁或铁合金。
另外，本发明还提供了一种可降解金属超细丝的拉拔方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将第一盘圈安装在放丝盘上，第二盘圈安装在收丝盘上，然后将可降解金属丝盘绕到第一盘圈上，再将可降解金属丝的一端依次穿过进料孔、穿入孔、拉拔模具组的拉拔孔、穿出孔和出料孔，固定在夹钳中，完成可降解金属丝的固定；所述可降解金属丝为镁丝、镁合金丝、锌丝、锌合金丝、铁丝或铁合金丝；
步骤二、启动加热装置并设定温度，同时打开润滑剂滴管对拉拔模具组滴加润滑剂，并通过进气孔向密封罩中通入保护气体，待密封罩中的温度达到设定的温度并稳定后，启动收丝盘，收丝盘带动放丝盘运动，使可降解金属丝匀速进入拉拔模具组进行拉拔，然后盘绕在收丝盘的第二盘圈上，完成拉拔；所述保护气体为氩气或氮气；
步骤三、关闭收丝盘、加热装置和润滑剂滴管，同时停止向密封罩中通入保护气体，然后调换第一盘圈和第二盘圈的安装位置，更换拉拔模具组中的拉拔模具，重复步骤一中的可降解金属丝的固定工艺和步骤二中的拉拔工艺，直至得到可降解金属超细丝。
上述的方法，其特征在于，步骤一中所述可降解金属丝的直径为0.2mm～3mm。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述加热装置的设定温度为160℃～600℃。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述可降解金属丝的拉拔速度为0.2m/min～10m/min。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述润滑剂由石墨粉和气缸油混合而成；所述气缸油的闪点高于280℃。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述可降解金属丝经过拔模具组中每个拉拔模具作用后的变形量均为3％～20％，所述可降解金属丝经过拉拔模具组作用后的总变形量均为3％～60％。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的金属超细丝拉拔装置包括拉拔模具组和用于加热金属丝及拉拔模具组的加热装置，可在加热条件下进行金属超细丝的拉拔，降低了拉应力的影响，提升了金属的塑性变形能力，从而促进了金属拉拔成型，避免了金属超细丝产生裂纹和断丝，提高了金属超细丝的性能，而拉拔模具组由1个以上的拉拔模具间隔排列组成，可实现一次拉拔多模减径，提高了拉拔效率，同时减少了中间退火的次数。
2、本发明的金属超细丝拉拔装置可根据金属丝的材质设定加热拉拔的温度，并通过调节金属丝进入拉拔模具组的速度来控制拉拔速度，灵活方便简单高效。
3、本发明的金属超细丝拉拔装置可在保护气体中进行加热拉拔，减少了温度对金属丝性能及拉拔效果的影响，扩大了装置的使用范围。
4、本发明将金属超细丝拉拔装置用于可降解金属超细丝的拉拔，增强了可降解金属的塑性变形能力，促进了可降解金属拉拔成型，降低了拉拔过程中的穿模难度，最终得到直径不超过0.5mm的可降解金属超细丝。
5、本发明将金属超细丝拉拔装置用于可降解金属超细丝的拉拔，在加热状态下实现了可降解金属的一次多模拉拔，减少了拉拔过程中的加工硬化现象，提高了可降解金属超细丝的表面质量，并有效防止氧化夹杂缺陷的产生，从而提升了可降解金属超细丝的性能。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明金属超细丝拉拔装置的结构示意图。
附图标记说明
1—第一盘圈；2—放丝盘；3—进气孔；
4—加热装置；5—密封罩；5-1—进料孔；
5-2—出料孔；6—金属丝；7—润滑槽；
7-1—穿入孔；7-2—穿出孔；8—拉拔模具组；
9—润滑剂滴管；10—收丝盘；11—夹钳；
12—第二盘圈。
具体实施方式
本发明一种金属超细丝拉拔装置通过实施例1～实施例2进行详细描述。
实施例1
本实施例的金属超细丝拉拔装置，包括拉拔模具组8和用于加热金属丝6及拉拔模具组8的加热装置4，所述拉拔模具组8由1个以上的拉拔模具间隔排列组成，所述多个拉拔模具的拉拔孔孔径沿金属丝6运动方向依次减小且拉拔孔的中心线重合，拉拔模具组8的正上方设置有对拉拔模具组8滴加润滑剂的润滑剂滴管9，拉拔模具组8的正下方对应设置有用于承接从拉拔模具组8中流出润滑剂的润滑槽7，所述润滑槽7的上部高于拉拔模具组8的拉拔孔的中心线，所述润滑槽7的两端分别开设有供金属丝6通过的穿入孔7-1和穿出孔7-2，所述加热装置4、润滑槽7、拉拔模具组8和润滑剂滴管9的外周环绕有密封罩5，所述密封罩5的两端分别设置有进料孔5-1和出料孔5-2，所述进料孔5-1的一侧设置有放丝盘2，所述出料孔5-2的一侧设置有收丝盘10，所述放丝盘2和收丝盘10上分别安装有用于盘绕金属丝的第一盘圈1和第二盘圈12所述第一盘圈1和第二盘圈12均为软橡胶材质，所述收丝盘10上连接有用于固定金属丝6的夹钳11，所述放丝盘2和收丝盘10由伺服电机带动两盘联动。
本实施例的金属超细丝拉拔装置包括拉拔模具组8和用于加热金属丝6及拉拔模具组8的加热装置4，可在加热条件下进行金属超细丝的拉拔，降低了拉应力的影响，提升了金属的塑性变形能力，从而促进了金属拉拔成型，避免了金属超细丝产生裂纹和断丝，提高了金属超细丝的性能；所述拉拔模具组8由1个以上的拉拔模具间隔排列组成，所述拉拔模具的拉拔孔孔径沿金属丝6运动方向依次减小且拉拔孔的中心线重合，使金属丝6进行一次拉拔多模减径，提高了拉拔效率，减少了中间退火的次数，且多模拉拔过程中的拉拔受力点在同一条中心线上，金属丝6的受力较为均匀，得到的金属超细丝的直径更为均匀，进一步提高了金属超细丝的性能；拉拔模具组8的正上方设置有对拉拔模具组8滴加润滑剂的润滑剂滴管9，拉拔模具组8的正下方对应设置有用于承接从拉拔模具组8中流出润滑剂的润滑槽7，在金属丝6拉拔前通过润滑剂滴管9向拉拔模具组8的拉拔模具中涂抹润滑剂，使金属丝6与拉拔模具的模壁之间形成一层润滑膜，减少了金属丝6拉拔时的界面摩擦，防止因拉拔发热使金属丝6粘连在模壁上，降低了拉拔能耗的温升速率，改善了金属超细丝产品的表面质量，进一步提高了拉拔效率；所述润滑槽7高于拉拔模具组8的拉拔孔的中心线，保证了从拉拔模具组8中流出的润滑剂流入到润滑槽7，避免了润滑剂污染整个拉拔装置；所述加热装置4、润滑槽7、拉拔模具组8和润滑剂滴管9的外周环绕有密封罩5，用于拉拔过程中金属丝6的保温；所述密封罩5的两端分别设置有进料孔5-1和出料孔5-2，所述进料孔5-1的一侧设置有放丝盘2，所述出料孔5-2的一侧设置有收丝盘10，所述放丝盘2和收丝盘10上分别安装有用于盘绕金属丝的第一盘圈1和第二盘圈12所述第一盘圈1和第二盘圈12均为软橡胶材质，减少了对金属丝表面的磨损，所述收丝盘10上连接有用于固定金属丝6的夹钳11，使用该装置进行加热拉拔时，将金属丝6盘绕在第一盘圈1，并将金属丝6的一端依次穿过进料孔5-1、穿入孔7-1、拉拔模具组8的拉拔孔、穿出孔7-2和出料孔5-2，固定在夹钳11中，方便连续对金属丝6进行处理，提高了拉拔效率；所述放丝盘2和收丝盘10由伺服电机带动两盘联动，拉拔过程中收丝盘10带动放丝盘2运动，从而使金属丝6匀速进行加热拉拔，金属丝6仅在收丝盘10受力而在放丝盘2处不受力，避免了金属丝6受力不均匀，保证了金属超细丝产品的品质。
本实施例的所述进料孔5-1的中心线、出料孔5-2的中心线和拉拔模具组8的拉拔孔的中心线重合，并与第一盘圈1和第二盘圈12的上切线处于同一水平线，该设置使得金属丝6在拉拔前后始终保持均匀受热，避免了金属丝6温度不均对拉拔效果的影响，提高了金属超细丝产品的均匀度，并且减少了热量的流失。
本实施例的金属超细丝拉拔装置中的金属丝6的材质为铝、铜、钛或可降解金属，所述可降解金属为镁、镁合金、锌、锌合金、铁或铁合金，适用范围较广，适合推广。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于金属超细丝拉拔装置中的密封罩5上靠近进料孔5-1的位置处开设有进气孔3，使用本装置拉拔前，通过进气孔3向密封罩5中通入保护气体，避免了加热拉拔温度过高导致的金属丝6氧化，避免了金属超细丝产品产生裂纹或断丝，进一步提高了金属超细丝产品的质量。
本发明一种可降解金属超细丝的拉拔方法通过实施例3～实施例8进行详细描述。本发明实施例3～实施例8中的气缸油为美孚600w气缸油。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将第一盘圈1安装在放丝盘2上，第二盘圈12安装在收丝盘10上，然后将可降解镁丝盘绕到第一盘圈1上，再将镁丝的一端依次穿过进料孔5-1、穿入孔7-1、拉拔模具组8的拉拔孔、穿出孔7-2和出料孔5-2，固定在夹钳11中，完成镁丝的固定；所述镁丝的直径为1mm；
步骤二、启动加热装置4并设定温度为230℃，同时打开润滑剂滴管9对拉拔模具组8滴加润滑剂，并通过进气孔3向密封罩5中通入氩气，待密封罩5中的温度达到230℃并稳定后，启动收丝盘10，收丝盘10带动放丝盘2运动，使镁丝匀速进入拉拔模具组8进行拉拔，然后盘绕在收丝盘10的第二盘圈2上，完成拉拔；所述镁丝的拉拔速度为3m/min；所述润滑剂由石墨粉和气缸油混合而成；
步骤三、关闭收丝盘10、加热装置4和润滑剂滴管9，同时停止向密封罩5中通入保护气体，然后调换第一盘圈1和第二盘圈2的安装位置，更换拉拔模具组8中的拉拔模具，重复步骤一中的镁丝的固定工艺和步骤二中的拉拔工艺各3次，得到镁超细丝，每次拉拔工艺中所用的拉拔模具组8中各个拉拔模具的规格如表1所示；所述镁超细丝的直径为0.25mm。
表1实施例3中拉拔所用的拉拔模具组
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将第一盘圈1安装在放丝盘2上，第二盘圈12安装在收丝盘10上，然后将az31镁合金丝盘绕到第一盘圈1上，再将az31镁合金丝的一端依次穿过进料孔5-1、穿入孔7-1、拉拔模具组8的拉拔孔、穿出孔7-2和出料孔5-2，固定在夹钳11中，完成az31镁合金丝的固定；所述az31镁合金丝的直径为3mm；
步骤二、启动加热装置4并设定温度为280℃，同时打开润滑剂滴管9对拉拔模具组8滴加润滑剂，并通过进气孔3向密封罩5中通入氩气，待密封罩5中的温度达到280℃并稳定后，启动收丝盘10，收丝盘10带动放丝盘2运动，使az31镁合金丝匀速进入拉拔模具组8进行拉拔，然后盘绕在收丝盘10的第二盘圈2上，完成拉拔；所述az31镁合金丝的拉拔速度为10m/min；所述润滑剂由石墨粉和气缸油混合而成；
步骤三、关闭收丝盘10、加热装置4和润滑剂滴管9，同时停止向密封罩5中通入保护气体，然后调换第一盘圈1和第二盘圈2的安装位置，更换拉拔模具组8中的拉拔模具，重复步骤一中的az31镁合金丝的固定工艺和步骤二中的拉拔工艺各5次，得到az31镁合金超细丝，每次拉拔工艺中所用的拉拔模具组8中各个拉拔模具的规格如表2所示；所述az31镁合金超细丝的直径为0.5mm。
表2实施例4中拉拔所用的拉拔模具组
实施例5
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将第一盘圈1安装在放丝盘2上，第二盘圈12安装在收丝盘10上，然后将锌丝盘绕到第一盘圈1上，再将锌丝的一端依次穿过进料孔5-1、穿入孔7-1、拉拔模具组8的拉拔孔、穿出孔7-2和出料孔5-2，固定在夹钳11中，完成锌丝的固定；所述锌丝的直径为1.5mm；
步骤二、启动加热装置4并设定温度为160℃，同时打开润滑剂滴管9对拉拔模具组8滴加润滑剂，并通过进气孔3向密封罩5中通入氩气，待密封罩5中的温度达到160℃并稳定后，启动收丝盘10，收丝盘10带动放丝盘2运动，使锌丝匀速进入拉拔模具组8进行拉拔，然后盘绕在收丝盘10的第二盘圈2上，完成拉拔；所述锌丝的拉拔速度为0.2m/min；所述润滑剂由石墨粉和气缸油混合而成；
步骤三、关闭收丝盘10、加热装置4和润滑剂滴管9，同时停止向密封罩5中通入保护气体，然后调换第一盘圈1和第二盘圈2的安装位置，更换拉拔模具组8中的拉拔模具，重复步骤一中的锌丝的固定工艺和步骤二中的拉拔工艺各3次，得到锌超细丝，每次拉拔工艺中所用的拉拔模具组8中各个拉拔模具的规格如表3所示；所述锌超细丝的直径为0.4mm。
表3实施例5中拉拔所用的拉拔模具组
实施例6
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将第一盘圈1安装在放丝盘2上，第二盘圈12安装在收丝盘10上，然后将zn-0.1mg-0.1sr合金丝盘绕到第一盘圈1上，再将zn-0.1mg-0.1sr合金丝的一端依次穿过进料孔5-1、穿入孔7-1、拉拔模具组8的拉拔孔、穿出孔7-2和出料孔5-2，固定在夹钳11中，完成zn-0.1mg-0.1sr合金丝的固定；所述zn-0.1mg-0.1sr合金丝的直径为0.2mm；
步骤二、启动加热装置4并设定温度为200℃，同时打开润滑剂滴管9对拉拔模具组8滴加润滑剂，并通过进气孔3向密封罩5中通入氩气，待密封罩5中的温度达到200℃并稳定后，启动收丝盘10，收丝盘10带动放丝盘2运动，使zn-0.1mg-0.1sr合金丝匀速进入拉拔模具组8进行拉拔，然后盘绕在收丝盘10的第二盘圈2上，完成拉拔；所述zn-0.1mg-0.1sr合金丝的拉拔速度为3m/min；所述润滑剂由石墨粉和气缸油混合而成；
步骤三、关闭收丝盘10、加热装置4和润滑剂滴管9，同时停止向密封罩5中通入保护气体，然后调换第一盘圈1和第二盘圈2的安装位置，更换拉拔模具组8中的拉拔模具，重复步骤一中的zn-0.1mg-0.1sr合金丝的固定工艺和步骤二中的拉拔工艺各1次，得到zn-0.1mg-0.1sr合金超细丝，每次拉拔工艺中所用的拉拔模具组8中各个拉拔模具的规格如表4所示；所述zn-0.1mg-0.1sr合金超细丝的直径为0.15mm。
表4实施例6中拉拔所用的拉拔模具组
实施例7
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将第一盘圈1安装在放丝盘2上，第二盘圈12安装在收丝盘10上，然后将铁丝盘绕到第一盘圈1上，再将铁丝的一端依次穿过进料孔5-1、穿入孔7-1、拉拔模具组8的拉拔孔、穿出孔7-2和出料孔5-2，固定在夹钳11中，完成铁丝的固定；所述铁丝的直径为1mm；
步骤二、启动加热装置4并设定温度为600℃，同时打开润滑剂滴管9对拉拔模具组8滴加润滑剂，并通过进气孔3向密封罩5中通入氮气，待密封罩5中的温度达到600℃并稳定后，启动收丝盘10，收丝盘10带动放丝盘2运动，使铁丝匀速进入拉拔模具组8进行拉拔，然后盘绕在收丝盘10的第二盘圈2上，完成拉拔；所述铁丝的拉拔速度为2m/min；所述润滑剂由石墨粉和气缸油混合而成；
步骤三、关闭收丝盘10、加热装置4和润滑剂滴管9，同时停止向密封罩5中通入保护气体，然后调换第一盘圈1和第二盘圈2的安装位置，更换拉拔模具组8中的拉拔模具，重复步骤一中的铁丝的固定工艺和步骤二中的拉拔工艺各2次，得到铁超细丝，每次拉拔工艺中所用的拉拔模具组8中各个拉拔模具的规格如表5所示；所述铁超细丝的直径为0.5mm。
表5实施例7中拉拔所用的拉拔模具组
实施例8
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将第一盘圈1安装在放丝盘2上，第二盘圈12安装在收丝盘10上，然后将fe-30mn合金丝盘绕到第一盘圈1上，再将fe-30mn合金丝的一端依次穿过进料孔5-1、穿入孔7-1、拉拔模具组8的拉拔孔、穿出孔7-2和出料孔5-2，固定在夹钳11中，完成fe-30mn合金丝的固定；所述fe-30mn合金丝的直径为0.6mm；
步骤二、启动加热装置4并设定温度为600℃，同时打开润滑剂滴管9对拉拔模具组8滴加润滑剂，并通过进气孔3向密封罩5中通入氮气，待密封罩5中的温度达到600℃并稳定后，启动收丝盘10，收丝盘10带动放丝盘2运动，使fe-30mn合金丝匀速进入拉拔模具组8进行拉拔，然后盘绕在收丝盘10的第二盘圈2上，完成拉拔；所述fe-30mn合金丝的拉拔速度为1m/min；所述润滑剂由石墨粉和的气缸油混合而成；
步骤三、关闭收丝盘10、加热装置4和润滑剂滴管9，同时停止向密封罩5中通入保护气体，然后调换第一盘圈1和第二盘圈2的安装位置，更换拉拔模具组8中的拉拔模具，重复步骤一中的fe-30mn合金丝的固定工艺和步骤二中的拉拔工艺各1次，得到fe-30mn合金超细丝，每次拉拔工艺中所用的拉拔模具组8中各个拉拔模具的规格如表6所示；所述fe-30mn合金超细丝的直径为0.4mm。
表5实施例7中拉拔所用的拉拔模具组
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。