第三部分__金属拉拔

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1、拉拔一、拉拔的一般概念1 拉拔的实质对金属坯料施以拉力,使之通过模孔以获得与模孔截面尺寸、形状相同的制品的塑性加工方法称为拉拔。拉拔是管材、棒材、型材以及线材的主要生产方法之一。2 拉拔分类n实心拉拔：棒、线、型材n空心拉拔：空拉、长芯杆拉拔、固定芯头、游动芯头、顶管、扩径3 3 拉拔的特点拉拔的特点 拉拔制品的尺寸精确、表面光洁。 最适合于连续高速生产断面非常小的长的制品。铜、铝线的直径最细可达10um,不锈钢丝最细0.5um。管材的壁厚最薄0.5um。 拉拔生产的工具与设各简单,维护方便。在一台设备上可以生产多种规格和品种的制品。 坯料拉拔道次变形量和两次退火间的总变形量受到拉应力的限制。

2、4 4(2) 固定芯头拉拔 摩擦接触面大，道次加工率低，难拉长管（难定位、芯杆弹性变形引起“竹节”）。特点： 芯头表面与管子内表面产生摩擦,其摩擦力的方向与拉拔方向相反,因而使轴向应力增加,拉拔力增大。 管子内部有芯头支撑,因而其内壁上的径向应力不等于零，管子内层与外层的径向应力差值小,变形比较均匀。（3）长芯杆拉拔芯杆摩擦力方向与拉拔方向一致，拉拔力降低1520%。道次延伸系数可以较大。（4）游动芯头拉拔（5）扩径拉拔4拉拔制品中的残余应力1）残余应力的分布：拉拔棒材：整个截面变形：若仅表面变形，中心出现附加拉应力空拉拔管材：2）残余应力消除减小不均匀变形：摩擦、模角、坯料退火、衬拉等矫直加

3、工：辊式矫直退火：低于再结晶温度去应力退火。三 拉拔力 影响因素影响因素: :; ;被加工金属变形抗力；被加工金属变形抗力；变形程度（断面收缩率）；变形程度（断面收缩率）； 模角；模角；拉拔速度；（低、高速；启动瞬间冲击）拉拔速度；（低、高速；启动瞬间冲击）摩擦、润滑（润滑剂、方式，模具材质）摩擦、润滑（润滑剂、方式，模具材质）反拉力反拉力振动（声波、超声波振动（声波、超声波）n拉拔力计算方法： 平均主应力法 滑移线法 上限法 有限元法四、拉拔工具n拉拔模、芯头1 拉拔模1）普通拉模：弧线形模：细线拉拔锥形模：粗线、管、棒、型2） 辊式拉模 拉拔力小,能耗少,工具寿命长。 可采用较大的变形量,

4、道次压缩率可达30%40%。 拉拔速度较高。 在拉拔过程中能改变辊间的距离,从而获得变断面型材。3）旋转模滚动代替滑动接触，减小摩擦，减小椭圆度2 2 芯头1）结构：固定短芯头：一般为圆柱，直径3060mm为中空，5mm为钢丝; 薄壁管芯头带锥度。n游动芯头 两圆柱+锥体 实现稳定拉拔：摩擦角1 保证润滑： - 1=13，一般1=9，=12 小圆柱长度=模孔工作带长度+移动范围+25mm常用游动芯头结构：a,b-直线拉拔；c、d、e-盘管拉拔2）芯头材料钢：中、小芯头-35钢、T10A、30CrMnSi镀Cr 大芯头-T8、T10硬质合金：中、小芯头-YG15五、拉拔设备n管棒型拉拔机 链式拉

5、拔机：单链、双链 联合拉拔机：拉拔、矫直、切断、抛光、探伤等 圆盘拉拔机：小截面，最高2400m/minn拉线机： 单模拉线机 多模拉线机六、拉拔工艺1 拉拔配模 单模、多模拉拔配模（1）配模原则： 最少拉拔道次、最佳质量（表面、尺寸、性能）、与现有设备参数、设备能力适应。（2）配模内容：坯料尺寸、退火次数、道次变形量A: 坯料尺寸v圆形制品坯料尺寸： 坯料尺寸 成品尺寸 总加工率确定： 产品性能：软态、硬态 操作要求：管材每道次必须有减壁和减径 减壁所须道次ns减径所须道次nD 保证产品表面质量：总变形量大有利；但控制空拉道次和变形量；内表要求严格则衬拉。总加工率总加工率坯料制造条件及具体情况：挤、轧坯公差，管偏心（增空拉纠偏） 在满足质量要求下，提高生产率，坯料截面尺寸尽量小；长度根据设备能力尽可能长。v异形管拉拔坯料 关键：确定过渡拉拔前圆管直径、壁厚； 一般加工率小，主要考虑成形 根据坯料与异形管外形轮廓长度来确定，坯料轮廓长度大35%。椭圆形： D0=(a+b)/2六角形： D0=a/6=1.91a正方形： D0= a/4=1.27a矩形： D0=2(a+b)/v实心型材： 坯料为简单截面：圆、矩、方等，另外： 成品断面轮廓限于坯料轮廓内； 型材各部分延伸系数尽可能相等； 形状逐渐过渡，并有一定的过渡道次。