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拉丝工序工艺质量控制要点;;;;;;;;;附5、拉丝相关基础知识
1.线材拉伸
线材拉伸是指线坯通过模孔在一定拉力作用下,发生塑性变形,使截面减小、长度增加的一种压力加工方法。
2.?拉伸的特点
①?拉伸的线材有较精确的尺寸,表面光洁,断面形状可以多样;
②?能拉伸大长度和各种直径的线材;
③?以冷压力加工为主,拉伸工艺、工具、设备简单,生产效率高。
④?拉伸耗能较大,变形率受到一定的限制。?
3.?拉伸的条件
为实现拉伸过程,拉伸应力(σL)应大于变形区中金属的变形抗力(σk),同时小于模孔出口端的屈服极限(σsk)或抗拉强度(σb),
即:?σk<σL<σsk????或????σk<σL<σb
通常以σL与σsk(或σb)的比值大小表示能否正常拉伸,即安全系数:
随着线径的减小,线材内部存在的缺陷,变形程度的加大,拉伸模角、拉伸速度、金属温度等因素的变化,对正常的拉伸过程都有一定的影响。;4.拉伸原理
拉伸属于压力加工范围。拉伸过程生产极少的粉屑,体积变化甚微,即可认为拉伸前后金属体积不变:
V0=VK???或?S0L0=SKLK
?相对延伸系数μ:拉伸后与拉伸前线材长度比。μ=LK/L0。
压缩率δ:拉伸前后断面面积之差与拉伸前断面面积比值的百分数。
延伸率λ:拉伸后与拉伸前的长度之差与拉伸前长度比值的百分数。
减缩系数ε:拉伸后断面面积与拉伸前断面面积的比值。
5.拉线模
拉线模是拉线过程最重要的工具。线模的主要部分是模孔,一般由互相圆滑连接的润滑区、工作区、定径区、出口区四个区域组成。
润滑区:润滑剂在这里停留并被带入工作区。
工作区:金属在这个区域内实现变形(变细、变长),实际与金属接触的部分叫做变形段。
定径区:使拉线尺寸准确,形状符合要求,模孔直径即定径区直径。
出口区:不刮伤从定径区出来的线材,同时防止停机线材回弹引起断线。
6.拉伸过程
线材的一次拉伸:从放线到收线只经过一道线模拉伸。一次拉伸用于拉粗线。特点是加工率较大生产线坯较短,生产效率低。
线材的多次拉伸:从放线到收线经过数道(2~25道)线模拉伸。多次拉伸的特点是总加???率大,速度快,自动化程度高。
滑动连续式多次拉伸:拉线时如果各拉线轮上(K道除外)积线的圈数不变(每秒钟通过各道线模的线材体积相同),通常称为滑动式拉线机。
其特点是:线材在各道(最后一道除外)拉线轮上都有滑动;各道(第一道除外)都存在反拉力。
无滑动多次拉伸:无滑动拉伸的主要特点是线材与绞轮间没有滑动,各中间绞轮上的线材圈数可以增减。在拉线过程中:储存系数等于1时,K道绞轮上线材圈数不变,线材不发生扭转,但不能保持长期不变;储存系数小于1时,K道绞轮上线材圈数逐渐减少,线材发生扭转;储存系数大于1时,K道绞轮上线材圈数逐渐增加,线材同样发生扭转。为保证线材与绞轮无滑动,每个中间绞轮应绕15圈以上线材。;二、影响线材拉伸的因素
金属线材在拉伸时受到四个外力,即:拉伸力、正压力、摩擦力和反拉力。
拉伸力的大小是实现拉伸过程的基本因素之一,影响拉伸力的因素如下:
1.铜、铝杆(线)材料
在相同情况下,拉铜线比拉铝线的拉伸力大,拉铝线容易断,所以拉铝线应有较大的安全系数。
2.材料的抗拉强度
抗拉强度受化学成分、压延工艺等多种因素影响,抗拉强度高拉伸力大。
3.变形程度
变形程度越大,在模孔中的变形长度越长,正压力、摩擦力增加,拉伸力也增大。
4.线材与模孔间的摩擦系数
摩擦系数越大,拉伸力也越大。摩擦系数由线材、模芯材料和光洁度、润滑剂成分与数量决定。铜杆表面酸洗不净,残留氧化亚铜也使拉伸力增大。
5.线模模孔工作区和定径区的尺寸和形状
线模工作区圆锥角增加时,摩擦力减小、金属变形抗力增大,使拉伸力变大。定径区越长,拉伸力越大。考虑模孔的寿命,定径区不能过小。
6.线模位置
线模安放不正或模座歪斜会增加拉伸力,使线径表面质量不好。
7.各种外来因素
进线(杆)不直、放线打结、拉线抖动等都会使拉伸力增加,造成断线。
8.反拉力增大的因素
放线张力过大,上一道离开绞轮的张力增大等会增加下一道的反拉力。反拉力增加时,拉伸力也随之增加。;;
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