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     拉拔模具與線材接觸區(qū)存在高溫高壓摩擦，模具磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致線材表面質(zhì)量下降。本項(xiàng)目采用固體潤(rùn)滑材料結(jié)合硬度和耐磨性優(yōu)良的復(fù)合陶瓷材料制備自潤(rùn)滑復(fù)合陶瓷拉拔模具，在保證模具物理機(jī)械性能前提下，提高其耐磨性并降低摩擦因數(shù)，在摩擦副形成滑動(dòng)摩擦拖覆自潤(rùn)滑膜，起到減摩抗磨作用，提高拉拔模具壽命及線材表面質(zhì)量和尺寸精度。 一：課題來(lái)源與背景 “自潤(rùn)滑陶瓷拉拔模具關(guān)鍵制造技術(shù)研究”課題來(lái)源于山東省科技發(fā)展計(jì)劃。拉拔模具作為金屬線材生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的、易消耗的成形工具，在線材生產(chǎn)成本中占有很大的比例。目前，國(guó)內(nèi)外使用的拉拔模具主要有硬質(zhì)合金模具和聚晶金剛石模具等。但是，硬質(zhì)合金模具硬度相對(duì)較小，壽命短且在進(jìn)行有色金屬拉拔加工時(shí)，容易產(chǎn)生粘附；聚晶金剛石模具一般用于小尺寸柱狀線材的加工，使用范圍有限。 二：項(xiàng)目研究目的及意義 本項(xiàng)目采用摩擦學(xué)設(shè)計(jì)方法，參照貝殼的層狀結(jié)構(gòu)，將具有優(yōu)良機(jī)械性能的Al2O3-TiC陶瓷材料和具有自潤(rùn)滑功效的Al2O3-TiC-CaF2陶瓷材料利用真空熱壓燒結(jié)方法和模壓成形方法，制備出了Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2自潤(rùn)滑復(fù)合陶瓷拉拔模具。結(jié)合拉拔模具實(shí)際拉拔工況和合理的疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其在工作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)模具整體的自潤(rùn)滑功能的同時(shí)，具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，改善拉拔模具實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的摩擦磨損情況，降低模具的磨損率，提高拉拔模具的使用壽命。 三：創(chuàng)見(jiàn)與創(chuàng)新 （1）建立復(fù)合陶瓷摩擦表面自潤(rùn)滑設(shè)計(jì)理論及制備方法，研發(fā)自潤(rùn)滑復(fù)合陶瓷模具，探索出一套適合制備自潤(rùn)滑減摩抗磨陶瓷摩擦構(gòu)件的理論和方法。 （2）理論分析拉拔模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究出自潤(rùn)滑復(fù)合陶瓷模具的制備關(guān)鍵技術(shù)，為很好的利用自潤(rùn)滑陶瓷材料提供一種科學(xué)快速有效的方法。 （3）研究自潤(rùn)滑復(fù)合陶瓷模具材料減摩抗磨性能，為快速評(píng)價(jià)材料的磨損潤(rùn)滑行為建立科學(xué)理想的評(píng)價(jià)手段。 四：社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，存在問(wèn)題 本項(xiàng)目二次經(jīng)濟(jì)效益主要是拉拔企業(yè)及相關(guān)使用企業(yè)應(yīng)用本項(xiàng)目后享受到的節(jié)能收益和成本節(jié)約收益。采用該拉拔模具之后拉拔力降低7%左右，節(jié)能降耗效果明顯，可為企業(yè)節(jié)能降耗7%左右；在公司原有拉拔模具方案下拉制某型號(hào)的鋼簾線，拉拔力較大，拉拔模具磨損嚴(yán)重，可拉拔壽命約18噸，采用該拉拔模具之后拉拔壽命達(dá)到25噸。如果該模具能夠占領(lǐng)100萬(wàn)噸線材市場(chǎng)，將節(jié)約1.55萬(wàn)套模具，按照每套模具1000元計(jì)算，將節(jié)約1550萬(wàn)元。同時(shí)能夠顯著減少了停車(chē)換模的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，減少了修模工藝，降低生產(chǎn)成本；拉拔制成品的表面質(zhì)量還得到較明顯提高。 五：成果簡(jiǎn)介 該項(xiàng)目結(jié)合拉拔模具實(shí)際工作特點(diǎn)及其磨損失效形式，以提高拉拔模具耐磨性，延長(zhǎng)其使用壽命為目標(biāo)，采用摩擦學(xué)設(shè)計(jì)方法和疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，選擇具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性的Al2O3-TiC陶瓷和具有自潤(rùn)滑效果的Al2O3-TiC-CaF2陶瓷進(jìn)行疊層，制備自潤(rùn)滑復(fù)合疊層陶瓷拉拔模具材料。并運(yùn)用有限元方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比論證。