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文档简介
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,实心拉拔:棒、线、型材 空心拉拔:空拉、长芯杆拉拔、固定芯头、游动芯头、顶管、扩径,3 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。 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,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:;被加工金属变形抗力; 变形程度(断面收缩率); 模角; 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) 反拉力 振动(声波、超声波),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,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,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 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。,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,管棒型拉拔机 链式拉拔机: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/min,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 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,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。 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:
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