一、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。
一般安全系数与线径的关系如下:
线径
(mm)
型线
粗线
>1.0
1.0~0.4
0.4~0.1
0.1~0.05
<0.05
安全系数
Ks
≥1.4
≥1.4
≥1.5
≥1.6
1.8
≥2.0
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工率大,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。