多次拉伸过程原理及拉线配模.doc

多次拉伸过程原理及拉线配模一、 多次拉伸的一般概念在一台拉线机上连续进行多次拉伸，可使总的延伸系数和生产效率大大提高，所以大多数金属及合金线材都广泛采用多次拉伸。多次拉伸的工作原理见图3-2。多次拉伸可按被拉得金属线在鼓轮上有无滑动而分为非滑动式和滑动式两类。在非滑动拉伸中，没有因滑动而导致的功率损耗，鼓轮的寿命可大大延长。滑动式拉伸虽然由于滑动而损耗一部分功率，鼓轮也容易磨损，但传动结构可大大简化，占地面积小，并可使用很高的拉线速度，在铜、铝和铝合金线等生产中，应用更为普遍。在以下关于多次拉伸过程的叙述中，均将使用与表3-14和图3-2相一致的各种符号。图3-2V各道次线材的运动速度 S各道次线材的截面积 d各道次的线径 B各道鼓轮表面线速度 1nk道次的序号二、 非滑动式多次拉伸过程1. 非滑动式连续多次拉伸过程 这种拉伸过程要求金属线在每一鼓轮上都不存在滑动，即Vn-1=Bn-1 ，Vn=Bn ，= rn= 故 Vn Bn （3-24） Vn-1 Bn-1 式中r为任一鼓轮同其前一鼓轮的表面线速度之比，简称鼓轮线速比机器速比。但在同一时间t内，Vn-1t=Ln-1 ，Vnt=Ln ，= 因此 Vn Ln Vn-1 Ln-1 =n由表3-14可知， Ln 实际上等于n，故以上式可变为：Vn Ln-1 Vn-1代入式（3-24）可得：n=rn=n= 由表3-14可知，n也等于Sn-1/Sn，因此 Vn Sn-1 Vn-1 Sn因此可得Vn-1Sn-1=Vn Sn同样可证明：Vn-1Sn-1=Vn Sn= Vn+1Sn+1= Vh Sh （3-26）上式表明，在非滑动式连续多次拉伸中各道次得“秒体积”都是相等的。因此式（3-24）至式（3-26）都是实现非滑动连续多次拉伸的必要条件。图3-3在实际生产中，由于模孔尺寸本身存在允许偏差，以及在生产中不断磨损，因此n总是常有变动。为了克服这种障碍和达到真正的无滑动拉伸，只能要求各级鼓轮速比rn随同n的变化而自动调整跟踪。如图3-3所示的直进式或称直线式拉线机，就是这种非滑动连续多次拉线机的典型。2. 非滑动不连续多次拉伸过程目前我国许多工厂仍在使用积线式或称储线式大拉机即属此种形式（图3-4）。线在各中间鼓轮上缠绕50100圈，至少20圈，因此仅仅依靠摩擦力就能产生足够的拉伸力。末道鼓轮上一般只须缠绕35圈，借助于收线张力使线缠紧而不发生滑动。各中间鼓轮的出线绕经鼓轮上部的拉线杆和一个滑轮后再经一个下滑轮，然后进入下一道模孔。拨线杆由鼓轮以摩擦力带动旋转。当rn+1=n+1时，第n鼓轮上的出线速度Vn出恰与第n+1道模子的金线速度相等，因此，第n鼓轮上的积线圈数保持不变，第n道拔线杆就能借助线的张力克服鼓轮对它的摩擦力而保持原位不转动。当n+1rn+1时意味着第n+1道模子前的线有多余而出现松弛现象，第n道拨线杆就会随同第n鼓轮旋转而使鼓轮上的积线圈数增多。当增至一定限度时，可将n道鼓轮及其前面各道鼓轮都暂时停转或降速，使n道鼓轮的线速度Vn小于n+1道线模的进线速度从而使该段线张紧，因而使拨线杆克服鼓轮给它的摩擦力而按鼓轮的反方向旋转，使n鼓轮上的积线圈数减少。至减少到正常圈数后再使它恢复转动或增速。当n+1rn+1时第n道拨线杆也同样会反转而使n道鼓轮的积线圈数减少至零甚至发生拉断现象而无法工作，因此这种拉线机在配模时总是使略大于r，使积线圈数经常处于自动增加的趋势而用局部鼓轮临时停转或降速的办法来避免积线圈数过多。图3-41防线架 2第1（或第n）道线模 3第1（或第n）道鼓轮 4上滑轮5拔线杆 6第2（或第n+1）道鼓轮 7下滑轮 8末道线模 9末道（成品） 10鼓2轮（或第n+1）道线模 积线式拉线机得特点可归纳为：虽然没道线模前后秒体积相等，但各道间的秒体积并非随时相等；虽然每一鼓轮工作时的表面线速度Bn等于拉线速度Vn，但它并不等于该鼓轮的实际出线速度和第n+1道模子的进线速度。当存在这种差别时，就会自动改变积线圈的多少而得到调节。同时，当积线圈数改变尤其当局部鼓轮停转或降速时，将引起拨线杆的旋转，每向前或后旋转一周将使线受到正或负360的扭转。由于存在这种局部鼓轮停转或降速现象，各道间的秒体积也不能保持恒等，故不能称为“连续式”多次拉伸。积线式拉线机在转动和控制方面较直进式拉线机要求较低，制造成本也较低，配模延伸系数在不低于鼓轮速比的前提下允许有较大的变动余地。由于积线圈数多而有利于线的冷却，操作方便。缺点是：占地面积大；线材受到弯曲较多并有扭转现象。对产品质量有一定影响；线在鼓轮上缠绕圈数多，离心力大，速度不以提高。目前较多地用于铝和铝合金线的拉制。3. 本次滑动率T和本次滑动系数的计算在滑动式连续多次拉伸中，每道上产生的滑动量的大小可用本次滑动率T和本次滑动系数来表示。任意道次（n）鼓轮上的滑动率Tn可用该道鼓轮线速度Bn与实际线速度Vn之差与后者之比来表示，即：Tn= Bn-Vn -1Tn=或 Bn （3-26） Vn此式虽然清楚表明了本次滑动率的概念但因计算Vn和Bn比较麻烦，故实用意义不大，而必须作进一步的分析推导。=在讨论由于VnBn而第n鼓轮上生产的本次滑动率Tn时，应假定第n+1道及其后面各鼓轮上都没有滑动，即以Vn+1=Bn+1、Vn+2=Bn=2Vk=Bk为条件，这一条件也是模拟穿模至第n+1道并把第n+1鼓轮引出的线拉紧时的实际情况。按常规n+1=n+1= S 和 Bn+1 ，由秒体积不变规律应有，Vn Sn =Vn+1Sn+1， Sn+1 BnVn=Vn= Vn+1Sn+1 Vn+1故有 Sn n+1 ，将这些关系代入式（3-27）,可得=-1n+1 -1=Vn= Bn Bn+1n+1 Vn+1 Vn+1 rn+1 -1Vn=1 Bn+1 n+1因假定Vn+1= Bn+1，即Vn+1 故上式可写成 rn+1 （3-28） 上式清除表明，在第n鼓轮上产生的“本次滑动率” Tn是由于第n+1的n+1rn+1 所造成，也只和n+1 及rn+1的大小有关。同时该式也体现了“前滑” 的含义。本次滑动系数n，也于假定第n+1道及后各道均无滑动时在第n道上发生的滑动系数。它应等于本次滑动率T