年产5000吨H62黄铜管拉拔车间设计.doc

毕业论文课 题 年产5000吨H62黄铜管拉拔车间设计 学生姓名 系 别 机械工程系 专业班级 05级材料成型及控制工程 指导教师 二0 0 九 年 六 月I目录摘 要1Abstract2第一章 概论31.1 铜材加工的现状及其发展31.2 拉拔法的适用范围及其优缺点41.3 拉拔工艺的现状及其发展趋势41.4 本设计的内容41.5 本设计的目的和意义5第二章 H62黄铜管拉拔车间的工艺设计62.1 管材拉拔生产工艺流程图62.2 管材拉伸工具62.2.1 拉伸模结构与尺寸72.2.2 拉伸芯头结构与尺寸82.2.3 拉伸工具的材质102.2.4 拉伸机102.3 拉伸工艺102.3.1 坯料102.3.2 拉伸时的延伸系数112.3.3 拉伸工艺流程的编制122.3.4 拉伸时的润滑132.3.5 棒材拉拔制品的组织性能及质量控制132.3.6 退火、酸洗及其设备132.3.7 精整、辅助工序142.4 H62黄铜的性能152.4.1 H62黄铜的化学成分152.4.2 H62黄铜的物理性能152.4.3 H62黄铜的力学性能152.4.4 H62黄铜的工艺性能162.4.5 H62黄铜的化学性能162.4.6 H62黄铜的杂质影响162.4.7 H62黄铜的特性及主要用途17第三章 主要设备的选择与计算183.1 拉伸力计算183.2 管材拉拔模具及其设计213.3 拉伸机的选型223.4 金属平衡计算223.4.1 确定计算产品的成品率223.4.2 影响成品率的主要因素233.4.3 编制金属平衡表23第四章 辅助设备的选择与计算244.1 热处理设备的选择244.2 剪切设备的选择244.3 矫直机的选择254.4 酸洗机组的设计25第五章 劳动定员265.1 劳动定员的概念265.2 企业定员的作用265.3 劳动定员的原则265.4 劳动定员的方法26第六章 主要技术经济指标286.1技术经济指标286.2遗留问题29第七章 车间平面布置307.1 车间平面布置的原则307.2 平面布置的内容307.2.1 生产设备的布置307.2.2 车间通路的布置307.2.3 仓库设施的布置307.2.4 其他设施的布置31参考文献32致 谢33毕业设计年产5000吨H62黄铜管拉拔车间设计摘 要铜加工材是各国均高度重视的战略物资和发展现代工业的重要基础材料和功能材料。随着科学技术和工业的进步，对铜加工材提出了更高的要求；铜加工业则不断的提高产品物理性能、机械性能、化学性能、表面品质和加工精度；不断的出现适应各种特殊要求的高、精、尖新产品。我国是近些年来铜加工业发展最快的国家，也是铜消耗最多的国家之一。目前，按照拉拔主要分类方法主要有二种加工工艺，即拉制棒材、型材及线材的实心材拉拔和拉制管材及空心异型材的空心材拉拔。根据市场调查和任务书的要求,现拟建年产5000吨H62黄铜管拉拔车间设计。本设计采用游动芯头拉拔工艺，芯头靠本身所特有的外形建立起来的力平衡被稳定在模孔中。利用圆盘拉拔机拉制管材，最大圆盘直径为3m，拉拔速度可达25m/s,最大管长为6000m以上。预计年生产能力为年产5000吨H62黄铜管，本设计对主要设备和辅助设备的选择与计算，劳动定员，主要技术经济指标及平面布置等做了详细的介绍，并附有车间平面布置图和拉拔模具图各一张。关键词：拉拔；游动芯头拉拔；圆盘拉拔机；火焰反射炉；酸洗An annual output of 5,000 tons of H62 brass drawing workshop designAbstractThe Copper materials are not only the strategic material which each country has been paying special attention, but also the important basic materials and functional materials for modern industry. The technological and industrial progress of the copper materials puts forward higher requirements of copper processing materials; copper processing industry is constantly improving product physical properties, mechanical properties, chemical properties, surface quality and machining accuracy;and continually adapts to the emergence of a variety of special the requirements of high precision, sharp new products.In recent years ,the copper processing industry of China is the fastest-growing, consumption of copper is also one of the largest.At present, there are mainly two kinds of pull-out process, that is, namely the drawing rods and bars, the molding and the wire rod solid heartwood draws with the drawing tubing and the hollow different molding spatial heartwood draws. According to the market survey and the project description request, presently plans to construct yearly produces 5000 ton H62 brazed copper tubes to draw the workshop design. This design uses hovers core to draw the craft, core the strength which establishes depending on the itself unique contour is stabilized balanced in the nib. Using the disc motobloc drawing tubing, the biggest disk diameter is 3m, the drawing speed may reach 25m/s, the biggest tube length is above 6000m. Estimated year productivity to yearly produce 5000 ton H62 brazed copper tubes, this design to the major installation and supporting facilitys choice and the computation, the work fixed member, the major technique economic indicator and the plane layout and so on has made the detailed introduction, and attaches the workshop floor-plan and draws mold chart eachKey words: Drawing; the floating plug drawing; disc drawing machine; Reverberatory furnace flame; pickling 第一章 概论1.1 铜材加工的现状及其发展中国经济稳定增长，2007年国民经济GDP增长率达到了11.4%，为铜加工业提供了宽广的内需市场，这在全球范围内也是唯一的，特别是电力工业发展和制冷工业发展推动了对铜加工材的需求。因此2007年全国铜加工材产量达628.8万吨，再创历史新高，连续五年居世界第一位。2007年中国铜冶炼能力有明显加强。利用再生铜生产精炼铜和光亮铜杆能力和技术也有重大进展。全世界精铜产量预计为1816.5万吨，同比增长4.34%；中国为349万，同比增长10.6%，其中再生精铜产量为29.5万吨。中国铜加工业主要生产企业集中于市场经济发达地区。如浙江、江苏、广东，特别是长江三角、珠江三角、中部、西部地区也开始发展铜加工业，老工民营铜加工企业显示出强大的创新活力，宁波金田、高新张铜、浙江海亮、宏磊集团、青岛宏泰、山东奥博特等迅速成长为中国铜加工领军企业。中国铜原料主要产地江西、安徽、云铜、金川都在延伸产业链，发展铜加工产品。中国铜加工业规模、产量、铜材消费量已居世界第一位，同时也是世界上最大铜材进口国和重要的铜材出口国；然而中国铜加工业大而不强、大而不精、生产管理粗放、技术经济指标低下、技术和装备先进与落后并存、产品质量一致性差等现状并没有根本改变，特别是中国铜加工业存在着很多的问题：1.中国铜资源短缺，中国自产矿铜只能满足铜需求的五分之一，只能依靠大量进口铜精矿、粗铜、电解铜、再生铜、铜加工材来解决（见表1.1）。2.生产技术和装备先进与落后并存，传统经典的生产技术仍然占主导地位，其加工工艺仍然是：合金熔炼、半连续铸造热加工冷加工，因此工艺流程长，能耗高，成品率低，环保条件差，迫切需要技术和装备创新。3.技术经济指标落后，技术经济指标是铜加工行业整体水平的综合反映，中国铜加工技术经济指标中成品率、金属消耗、电耗明显落后于国外发达国家，这表明我国铜加工还没有摆脱高能耗和高资源消耗的被动局面。表1.1 中国精铜产量及消费量（万吨）项目国家20032004200520062007增幅%铜消费全球1549.11672.51677.31756.91812.23.15中国303.0340.0375.0402.0456.213.48精铜产量全球1525.61587.91662.91741.01816.54.34中国183.6220.0260.0300.6350.016.43矿产铜全球1367.51463.61498.91511.11552.22.72铜精矿全球1096.41190.61228.81224.81239.61.21矿产铜中国60.474.276.287.395.18.93为铜加工产业持续发展，建立创新型铜加工产业，在今后十年内，力争把中国铜加工业建厂节能、节材、环保、高效、生产技术先进、产品质量优良、管理精细的创新型铜加工产业，其重要的发展战略如下：1.充分利用中国市场经济迅速发展为铜加工提供的资金和市场的历史机会，打造以东南沿海、长三角、珠三角、环渤海、国企改型、原料产地为主体的铜加工产业基地。2.现有铜加工企业都应加强以改善和提高技术经济指标、提高产值量为目标的现代化精密管理，防止粗放式经营。3所有在建工程都应选择国内外先进技术和装备，力求降低项目投资、如期完成、尽快形成能力，防止重复引进和建设。4.高度重视技术创新，发展以短流程、节能、环保、高效的生产技术，建设连续化、自动化、专业化生产线；重要产业创新技术有：潜流式铸造、连续挤压、管材行星轧制等。5.重点攻关方向有：再生铜直接利用技术、合金管材盘管拉伸、高效传热铜管生产技术及品种、环保铜合金开发、引线框架带材生产技术和品种开发；高性价比铜加工装备及整条生产线装备开发。6.加强信息、标准等研发工作，为铜加工业发展服务。1.2 拉拔法的适用范围及其优缺点 拉拔与其它压力加工方法相比较具有以下一些优、缺点：优点：拉拔制品的尺寸精确，表面光洁；拉拔生产的工具与设备简单，维护方便，在一台设备上可以生产多种品种与规格的制品；最适合于连续高速生产断面非常小的长制品；设备的投资和维修费用少。缺点：拉拔道次变形量和两次退火间的总变形量受到拉拔应力的限制，道次加工率比冷轧管低，拉拔前要制造夹头，拉拔过程中要进行中间退火和酸洗，因此拉拔损失比冷轧管的大，生产效率低。1.3 拉拔工艺的现状及其发展趋势近几十年来，在研究许多新的拉拔方法的同时，展开了高速拉拔的研究，成功的制造了多模高速连续拉拔机、多线链式拉拔机和圆盘拉拔机。高速拉线机的拉拔速度达到m/s;圆盘拉拔机可生产4050mm以下的管材，最大圆盘直径为3m，拉拔速度可达25m/s，最大管长为6000m以上；多线链式拉拔机一般可自动供料、自动穿模、自动套芯杆、自动咬料和挂钩、管材自动下落以及自动调整中心。拉拔制品被广泛地应用在国民经济各个领域。根据拉拔技术的发展与现状，拉拔技术要围绕下列问题展开研究：1.拉拔装备的自动化、连续化与高速化。2.扩大产品的品种、规格，提高产品的精度，减少制品缺陷。3.提高拉拔工具的寿命。4.新的润滑技术的研究。5.发展新的拉拔技术与新的拉拔理论的研究，达到节能、节材、提高产品质量和生产率的目的。1.4 本设计的内容本设计坯料为热挤压黄铜管，其外径为15mm，壁厚为2mm，拟拉成内径4mm，壁厚为1.2mm的盘管。热挤压黄铜管是利用水平连铸空心铸锭3辊行星轧制冷轧管和热穿孔的生产方法挤压而来。1.5 本设计的目的和意义1通过毕业设计，使学生对所学课程能融会贯通，综合运用，并得到深化巩固。2结合有关生产现场的工艺与设备，培养管理方面的技巧。培养文献检索，设计与计算方案制订，编写论文，全面系统地进行一次有关工程设计的基本训练。从而培养学生的工程设计能力。3通过毕业设计，培养同学理论联系实际，严谨求实的科学态度，培养和提高学生独立分析问题的能力，检验学生三年所学课程的掌握和综合运用程度，并以此作为评定学生毕业成绩的主要依据之一。第二章 H62黄铜管拉拔车间的工艺设计2.1 管材拉拔生产工艺流程图拉拔是拉制管棒型材生产工艺中最后一道塑性加工工序。坯料在拉制过程中，要进行中间退火、酸洗处理；制夹头、切头切尾、锯切、扒皮等辅助工序。最终拉伸后的制品还要进行精整或成品退火，最后经过检查合格后才能成为成品。拉制黄铜管材的各种工序的流程见图2.1：坯料退火第三道次第二道次酸洗退火第一道次制夹头酸洗锯切、矫直消除内应力性能检测成品检查包装入库图2.1 拉制黄铜管材的工序流程2.2 管材拉伸工具拉拔工具主要包括模子和芯头。其结构、形状尺寸、表面质量和材质，对制品的质量、产量、能耗以及成本等有很大的影响。因此，要正确的设计、制造拉拔工具并合理的选择其材料。2.2.1 拉伸模结构与尺寸普通拉模根据孔纵断面形状可分为锥形模和弧线形模两种，如图2.2和图2.3所示。图2.2 锥形模 图2.3 弧线型模弧线形模一般只用于细线的拉拔。而拉拔管、棒、型及粗线时，普遍采用锥形模。本设计的原料为外径15mm，壁厚2mm的黄铜管，拟拉成内径4mm，壁厚为1.2mm的盘管。故本设计选用锥形模。其模孔可分为四个带，即(1)润滑带、(2)压缩带、(3)定径带、(4)出口带，下面分别加以叙述。管材拉伸普遍采用锥形模。其模孔一般分为四个带，即润滑带、压缩带、定径带、出口带。其如图所示：1）润滑带 润滑带的作用是在拉拔时便于润滑剂进入模孔，以保证制品得到充分的润滑，减少摩擦，并且带走金属由于变形和摩擦所产生的部分热量，还可以防止划伤坯料。 润滑带的润滑锥角也称润滑区或入口喇叭，其锥角为，其功能是防止坯料的划伤，储存润滑剂，使润滑剂顺利进入模孔。润滑锥角的选择要适当，角度过大，润滑剂不易储存，造成润滑不良；角度过小，拉拔中产生的金属屑、粉末不易随润滑剂流掉，而堆积在模孔中，导致制品表面刮伤、夹灰、拉断等缺陷。在实际生产中，锥角值为4060，对不同材质的模子值也有变化，润滑锥的长度lr可取制品直径的1.11.5倍，对于管、棒拉模，润滑锥常用R48mm的圆弧代替。本设计选用的锥角值为50，润滑锥的长度lr制品直径的1.5倍；润滑锥选用R6mm的圆弧。2）压缩带 又称变形带、变形锥。坯料在该区发生塑性变形，并获得所要求的尺寸和形状。一般情况下，压缩带的长度对线材拉模不小于定径带直径；对于棒材拉模压缩带长度ly（0.70.8）D1。本设计取ly0.8D1模角 形锥母线与模孔轴线夹角称为模角，用表示。模角是拉伸膜的主要参数之一。模角大小对拉伸力与金属变形特点有较大影响，应根据拉伸制品的材质、形状和润滑条件等具体情况确定。一般模角为：21630。拉伸小直径薄壁管、拉制硬质棒材时可取下线。实际上模角存在着一最佳区间，在此区间内拉拔力最小。根据实验，此最佳区间为69。对于固定芯头拉拔或游动芯头拉拔的最佳模角比拉拔实心断面的要大，模子的锥角在1115范围内的拉拔力最小。本设计取模角12。3）定径带 也称定径区，其上各横截面尺寸相等。它的作用是使制品获得精确地形状与尺寸，延长模子的使用寿命。1.定径带直径是拉伸模的主要参数，是决定制品外径的关键尺寸。应根据制品外径尺寸、偏差大小、制品的弹性回复来确定。2.合理的定径带长度应保证制品的尺寸精度、模子的使用寿命，并有拉伸力小、拉伸能耗低的特点、拉伸模定径带长度见下表2.1：表2.1 管材拉模定径带长度与模孔直径间的关系模孔直径D32020.14040.16060.1100101400定径带直径, 11.51.52233456定径带长度ld的确定应保证耐磨、寿命长、拉断次数少及拉拔能耗低。对于管材，ld（0.10.2）D1。本设计取ld0.15D1。4）出口带 出口带的作用是防止金属出模孔时被划伤和模子定径带出口端因受力而引起的剥落。出口锥角为3045.出口带的长度一般取（0.20.5）do。2.2.2 拉伸芯头结构与尺寸拉伸芯头有固定短芯头和游动芯头两类。1）固定短芯头 固定短芯头直条拉伸管材是广泛的一种芯头。其结构可分为：1.实心固定短芯头，这种芯头一般用于拉制直径在15mm以下的管材，芯头直接用螺纹拧在芯杆上；2.空心固定短芯头，这种芯头一般用于拉制直径大于12mm管材。芯杆头部的螺纹穿过它的内部，再用螺母将它固定在芯杆上。2）芯头尺寸 固定短芯头工作部分为圆柱体，其直径是决定管材内经的关键尺寸，应根据拉制管材内经的尺寸、偏差要求和制品的弹性恢复量来确定。一般芯头工作区长度取（25 50）mm,并带有0.2mm锥度。这样，可调整芯头在模孔中的前后位置，使拉制管材的壁厚能在（0.050.10）mm内变化。空心芯头可以调头使用，以提高使用寿命。实心、空心固定短芯头的结构尺寸见下表2.2和表2.3：表2.2 实心固定短芯头尺寸mm芯头直径DD1dL1L2L3L4Lr标准螺纹810D-0.056530321.51.51.5M40.7510.113D-0.058530321.51.51.5M81.013.118D-0.0510530321.51.51.5M101.018.124D-0.0514535401.51.51.5M141.524.132D-0.0518535401.51.51.5M181.532.141D-0.052473549222M242表2.3 空心固定短芯头尺寸mmD, mm，mmL, mmD, mm, mmL, mm1013.5M6405080.524601423.0M104081120249023.535.51150121160901003649.520602)游动芯头 游动芯头拉伸时芯头不用芯杆固定，因此，在拉制固定短芯头不便使用的小管、毛细管、长管时，使用游动芯头很方便，另外它可以使圆盘拉伸实现芯头拉伸。游动芯头适用于拉伸直径（640）mm的管材.本设计拟采用游动芯头拉拔。游动芯头与拉模的形状，如图2.4所示。图2.4 游动芯头芯头的尺寸包括芯头锥角和芯头各段长度与直径。1）芯头的锥角1为了实现稳定拉拔过程，根据对游动芯头拉拔过程的受力分析，已知1应小于模角，而大于摩擦角，即1。为了使拉拔过程能得到良好的稳定和润滑，拉模与芯头之间的角度差为13，即模子的锥角在1115范围内的拉拔力最小。通常取12，19。盘管拉拔时，芯头是完全自由的，其纵向及横向的稳定性必须由管材与芯头圆锥段比较大的接触长度来保证，因此盘管拉拔的芯头与拉模锥角差不宜过大。2）芯头小圆柱段长度l芯头小圆柱段即为定径段，其长度可在较大的范围内波动而对拉拔力和拉拔过程的稳定性影响不大。加之，实际生产中使用的芯头在小圆柱断长度上带有不大的锥角（直径差0.1mm），故影响不明显。通常，l可取模孔定径带长加610mm。3）芯头圆锥段长度l1芯头圆锥段长度可按下式计算 （2-1） 4）芯头大圆柱段直径D1与长度l2芯头大圆柱段直径应小于拉拔管坯的内径d0，对于盘管和中等规格的冷硬直管，d0D10.4mm；退火后直管d0D10.8mm；芯头大圆柱段长度不宜过长。盘管拉拔时，为使芯头与管尾分离，不随同管子被带出模孔，芯头大圆柱段直径D1应比模孔直径D大0.1mm。大圆柱段长度l2主要对管坯起导向作用，一般可取其等于（0.40.7）d0。2.2.3 拉伸工具的材质拉伸模子和拉伸芯头的材质主要有优质工具刚和硬质合金。为使工具表面光洁，提高工具使用寿命，在工具表面要镀（0.020.05）mm厚的铬。镀铬工具的使用寿命可以提高45倍。拉制中等和大规格制品的工具，多数采用优质工具钢，常用的钢号为T8A,T10A.热处理后硬度要求达到HRC（5865）。拉制直径40mm以下的制品时工具的材料多数用含钴的碳化钨硬质合金。2.2.4 拉伸机拉伸机的种类很多，总的可以分为两类 ：直条拉伸机和圆盘拉伸机。直条拉伸机又可以分为链式拉伸机和液压拉伸机，圆盘拉伸机按结构形式可以分为卧式和立式两类。直条拉伸机部件主要有：工作机架、拉伸小车、拉伸模座、传动装置、上料、下料装置等。链式拉伸机的拉伸小车由电动车、减速机带动链条驱动，结构和操作简单，适应性强，管、棒、型材皆可在同一台设备上拉拔，目前生产中应用较为普遍。液压拉伸机的拉伸小车由高压油或高压水驱动，液压拉伸机具有运转平稳、可靠，并在过载时液压系统会自动卸载，从而保证设备安全；而且在拉伸过程中可以随时停止小车，生产方便等优点。圆盘拉伸机也称绞盘拉伸机，它的优点是：拉伸速度高；生产效率高，占地面积小；圆盘拉伸时采用游动芯头，可以拉长管、小管；若配置夹头制作，盘卷存放和运输等设备，可以构成完整的拉伸机系列，便于实现拉伸过程各工序操作的机械化和自动化。2.3 拉伸工艺2.3.1 坯料1）坯料的生产方法管材坯料生产工艺主要有：挤压、挤压冷轧管、水平连铸空心铸锭3辊行星轧制冷轧管和热穿孔。坯料的生产方法不同或采用加工技术的先进程度不同，其品质是有很大差别的。目前拉制管材的坯料主要用挤压法或冷轧管法生产。热穿孔虽然生产设备简单，产量高，但是坯料的表面氧化严重、管壁厚、晶粒粗大、坯料的品质差，不适于生产长管。水平连铸空心铸锭3辊行星轧制坯料是可以代替挤压坯料的一种有发展前途的管坯生产方法。2）确定坯料截面尺寸的基本原则1.拉伸是冷变形，在确定坯料尺寸时，要考虑拉伸变形量对制品组织与性能的影响；2.对于表面品质差的管坯，要考虑坯料在拉伸过程中进行扒皮和表面修理等精整工序对坯料尺寸的影响；3.确定管坯的外径和内径尺寸时，要考虑减径量与减壁量的合理分配；4.在生产中为便于管理，挤压坯料和冷轧管坯料的尺寸，一般都按系统化生产。因此确定坯料截面尺寸时，要考虑坯料的具体生产条件；5.对于异型棒材、异型管材，在选用截面形状简单的坯料（如圆形、方形或矩形）时，要尽量减少拉伸过程中的不均匀变形。3）坯料长度的确定首先要根据制品长度来计算坯料的长度，同时还要考虑设备能力、成品率和生产效率等因素。本设计坯料为热挤压黄铜管，其外径为15mm，壁厚为2mm，拟拉成内径4mm，壁厚为1.2mm的盘管。2.3.2 拉伸时的延伸系数1)总延伸系数总延伸系数是坯料的截面积与成品的截面积F之比。用表示。 （2-2）2）两次中间退火的延伸系数当总延伸系数很大时，坯料在拉制过程中必须进行中间退火，消除拉伸变形引起的加工硬化，才能继续拉伸，直到拉至成品尺寸。两次中间退火间的总延伸率的大小，主要与合金的塑性和加工硬化速率有关。塑性好、加工硬化速率低的合金两次退火间的总延伸系数就大。中间退火次数可以用下式确定： （2-3）查下表2.4（铜合金及其加工手册）得： n退取正数为2次。 (3)拉伸道次n （2-4）取n3。表2.4 铜及其合金游动芯头直线拉拔的延伸系数合金道次最大延伸系数平均道次延伸系数两次退火间 总延伸系数第1道第2道紫铜1.721.901.651.75不限HA77-21.791.581.703H68,HSn70-11.801.501.652.5H621.651.401.502.24）道次延伸系数的分配确定道次延伸系数时，要考虑金属的塑性与安全系数，即要保证拉伸时制品部被拉断，表面不出现裂纹，多道次拉伸时，还要考虑经过前面拉伸变形后坯料性能的变化，各道次延伸系数可随拉伸道次的增加而减小，成品拉伸时延伸系数适当减小，以保证制品的尺寸精度和品质。本设计取第一道次延伸系数为11.8,减壁量S0.4；第一道次之后，安排退火处理，然后进行第二道次的拉拔；第二道次延伸系数为21.7,减壁量S0.3；第三道次延伸系数为31.4，减壁量S0.1； 2.3.3 拉伸工艺流程的编制 编制拉伸工艺流程的步骤：1.根据成品管尺寸确定坯料的尺寸规格；2.计算总延伸系数，确定拉伸道次和中间退火次数；3.确定各道次拉伸后的管子尺寸；4.计算各道次的延伸系数。校核它们是否符合要求，并进行必要的调整。表2.5 拉伸配模计算表序号配模步骤符号拉伸道次和中间退火第一道次退火第二道次第三道次1预分配各道次的减壁量/mmS0.4-0.30.1计算各道的管材壁厚/mmS1.61.61.31.22选取芯头大圆柱体与管坯内壁的间隙/mmD坯内D芯大圆0.8-0.80.43选取拉伸模锥角/()12-12129-994预定芯头定径圆柱体直径/mmd芯7.4-5.2 45计算芯头大圆柱体直径/mmD芯11-0.8=10.2-7.4-0.8=6.65.2-0.4=4.86核对下面的公式是否符合D芯d芯（36）S10.2-7.4=2.86.6-5.2=1.44.8-4=0.87经核对，都已满足游动芯头拉管时对减径量的要求，并符合芯头尺寸规范化要求根据上表2.5的计算数据，汇总下表2.6游动芯头拉拔工艺流程计算表序号工序拉拔后管子尺寸D外d内S/mm选取的减壁量S/mm间隙量/mm游动芯头主要尺寸减径量/mm延伸系数D大圆/mmd小圆/mmD大圆- d小圆/mm/1坯料15112-2拉拔10.67.41.60.40.810.27.42.894.41.83退火-4拉拔7.85.21.30.30.86.65.21.392.81.75拉拔6.441.20.10.44.840.891.21.42.3.4 拉伸时的润滑制品在拉伸时都要用润滑剂润滑其主要作用是减小金属与工具间接触面的摩擦系数，减小拉伸力和工具的磨损。另外，润滑剂还能吸收或带走变形热，有冷却的作用。对拉伸用的润滑剂的基本要求是：润滑剂要有良好的润滑作用；对制品和工具要有一定的化学稳定性；含灰分少；对人体健康无损害；价格便宜，来源广泛。2.3.5 棒材拉拔制品的组织性能及质量控制拉拔时，变形区中的金属所受的外力有：拉拔力，模壁给予的正压力和摩擦力。致使棒材发生轴向延伸、周向延伸、径向延伸。金属在变形区内的流动特点是：纵向上的网格变化，金属轴线上的变形是沿轴向延伸，在径向和轴向上被压缩。横向上的网格变化，在拉拔过程中周边层的金属流动速度小于中心层的，周边层的实际变形要大于中心层的。拉拔制品的主要缺陷有：表面裂纹、起皮、麻坑、起刺、内外层机械性能不均匀、中心裂纹等。2.3.6 退火、酸洗及其设备退火是拉制管棒型材生产中不可少的重要工序。根据生产工艺要求退火可以为：预备退火、中间退火、成品退火、消除内应力退火；为防止退火时制品表面氧化，可采用光亮退火或真空退火；对于盘卷制品在连续生产中，可采用连续式在线退火；对于电阻系数大的制品可以用接触退火。预备退火主要目的是消除坯料的加工硬化，一般很少使用。1.中间退火 中间退火的主要目的是消除坯料再冷加工时产生的加工硬化现象。降低变形抗力，恢复塑性。使坯料能继续顺利的进行拉伸，而不发生拉断现象。因此，中间退火温度要在合金的再结晶温度以上。在退伙过程中一方面要使金属能充分发生再结晶。另一方面要注意控制再结晶后的晶粒度，要防止晶粒粗大，确保坯料在退火后的组织与性能。中间退火又可称软化退火或再结晶。2.成品退火 制品的交货状态有硬状态、软状态或半硬状态之分。不同交货状态的制品，其内部组织与性能是不同的。为了最后保证拉制品的组织与性能而进行的退火称成品退火也称最终退火。3消除内应力退火 在变形结束后保留在制品内的附加应力称残余应力。附加应力和残余应力会使制品产生裂纹、弯曲和扭拧；晶粒与晶粒，或晶粒内部的残余应力会引起晶间腐蚀，产生微裂纹。因此，它们在变形后需立即进行消除应力退火。消除内应力退火温度在再结晶以下。4.光亮退火 光亮退火是在炉膛内通入可防止制品发生氧化的保护性或惰性气体的退火。它也称无氧退火。经光亮退火后的制品表面光洁，无化学成分表化。5.接触退火 对于电阻系数较大的白铜、黄铜和青铜，可以在制品两端直接加电压接通电路，利用电流产生的热量加热制品而达到退货的目的。铜合金退火时应注意以下三个问题：1.退火时的升温和冷却速度2.黄铜的脱锌 锌在高温时易蒸发。黄铜制品在以上700的高温下退火，制品表面得锌易蒸发。对于含锌量高的黄铜，应严格控制炉温。3.对含锌量大于20%的黄铜和铜合金拉制品，加工后要及时退火，以防止产生应力裂纹。退火采用的保护气氛：吸热式气氛、放热式气氛、分解氨、深冷空分法制氨气、分子筛分离空气制氨气。热挤压或退火坯料，在高温下直接与空气接触，在其表面会产生氧化皮。黑色的氧化铜一般在氧化皮的外层，内层是氧化亚铜。为防止氧化皮进入制品，影响产品品质和磨损工具，坯料表面的氧化皮必须用酸洗的方法出去，直到显示出金属本色后，坯料才能继续加工。酸洗的工艺流程为：酸洗冷水冲洗热水浸泡晾干。配置硫酸溶液时必须是先向槽内注入水，然后才能注入硫酸，否则会引起爆炸。酸洗用的槽子主要有：酸洗槽、冷水槽和热水槽。酸洗槽、水槽的长度根据被酸洗的制品的尺寸长度决定。2.3.7 精整、辅助工序在拉制管型材生产中坯料要进行制夹头、扒皮、修理、锯切等辅助工序；成品拉伸结束制品还要进行矫直、切定尺、无损探伤或人工检查、打印和包装等精整工序，经品质检查合格的产品才算成品。1.夹头制作 坯料在拉伸前必须先制夹头，即先将坯料的一端的断面减小到能顺利穿过模孔。制作夹头的方法有碾头、锻头、旋转打头、液压送进和破口等方法。坯料的外径和截面尺寸不同，制夹头的方法和使用的设备也不同。2.矫直 管棒型才在挤压和拉伸时产出的不均匀变形，会使制品弯曲或扭拧。为消除制品的弯曲和扭拧，制品要进行矫直。矫直的方法有：张力矫直、辊式矫直、压力矫直和圆盘矫直。3.锯切和剪切 锯切和剪切主要用于坯料的中断下料；切除夹头、切定尺、切试样、切去废品和制品的缺陷等。锯切适用于各种规格的管棒型材，锯切设备主要有各种规格的圆盘锯和铣刀锯。剪切适用于中等规格的棒材，常用的设备是联合剪切机，偏心轮剪切机等。4.扒皮拉伸和修理表面 在坯料表面有较多的夹灰、夹渣等缺陷时，可用扒皮拉伸的方法消除。管材内部表面可以用带锐刃的芯头进行扒皮。每一次扒皮量大约为0.1mm。若缺陷数量少，可以用手工修理。2.4 H62黄铜的性能黄铜可分为两大类：只含锌的二元合金，通称普通黄铜或简单黄铜；第二类是除合金元素锌外，还含有诸如铅、锡、铁、锰、铝、硅、聂等元素，分别称为铅黄铜、铝黄铜等，通称特殊黄铜或复杂黄铜。黄铜具有良好的综合性能，是应用最广泛的铜合金。又按简单黄铜组织的不同将其分为三类：黄铜即单相黄铜，含锌量小于36；+双相黄铜，含锌量3646.5；黄铜，含46.550Zn。黄铜的物理性能、化学性能、力学性能、工艺性能既与其锌含量及杂质种类、含量有关，又与其状态、加工率、温度等有关。2.4.1 H62黄铜的化学成分牌号化学成分产品形状62黄铜CuFePbNiZn杂质总和板、带、管、棒、线60.563.50.150.080.5余量0.52.4.2 H62黄铜的物理性能合金熔化温度沸点密度比热容热膨胀系数（200300） 导热系数电导率电阻率电阻温度系数（20100）液相线固相线固态（20）液态（1100）H62黄铜90689984300.09220.60.26270.0710.00172.4.3 H62黄铜的力学性能合金弹性模量GPa抗拉强度GPa屈服强度MPa弹性极限MPa疲劳强度MPa伸长率缺口试样冲击韧性Jc布氏强度HB洛氏强度HRF凝固线收缩率疲劳试验循环次数N软状态材料的断面收缩率流动性相对于HPb63-3的可切削性H6210000336011508421215.44931456164631061.77103006665402.4.4 H62黄铜的工艺性能黄铜的凝固温度范围小，偏析小，流动性能好，易形成集中缩孔。高锌黄铜(3033)的凝固温度较宽。若冷却速度快，铸锭中心部含锌量可能高一些，会出现少量相。单相黄铜有良好的加工性能，其塑性随着含锌量的增加而增加，出现相之前达到最大值。热轧前的加热一方面能提高铸锭的塑性，另一方面能消除其大部分偏析，达到接近平衡结晶的状态。黄铜的再结晶温度随其锌含量的增加而降低，可在350450完成再结晶过程。冷加工黄铜长期存放或低于250的温度下退火时，会出现强度性能多峰值的异常硬化现象，并且材料的晶粒愈细硬化现象也愈显著。双相黄铜组织中存在硬而脆的相，强度高，塑性低，但在高温下相的软化速度比相的快。黄铜于室温下既硬又脆，但在高温有良好的塑性，比黄铜更易加工。黄铜在200700温度区间均存在脆性区，因此，应避免在脆性区进行热加工。双相黄铜挤压前后端组织和性能往往会有较大差别。冷加工黄铜材应在270350进行应力消除退火，以消除应力腐蚀开裂。2.4.5 H62黄铜的化学性能合金腐蚀介质腐蚀速度腐蚀条件介质浓度温度试验时间hH62硫酸0.010.020.010.0520336840H62硫酸0.04520600H62硫酸0.760.5190100H62硫酸28.325190100H62MgCl2溶液0.0020.0050.070.1915H62MgCl2溶液0.0140.09200H62MgCl2溶液0.0050.19200H