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拉絲工序 - 無圖版
xl007 --- 2012-02-03 09:55:57
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一、線材拉絲基本原理
1.線材拉絲定義
線材拉絲是指線坯通過模孔，在一定拉力作用下發(fā)生塑性變形，使其截面減小而長度增加的壓力加工方法。這種方法稱為拉絲。
2.拉絲特點(diǎn)：
可以得到形狀尺寸精確，表面光潔以及斷面形狀復(fù)雜的制品；
能提高制品的機(jī)械強(qiáng)度；
能拉絲大長度和各種直徑的線材；
拉絲工藝、模具、設(shè)備簡單，生產(chǎn)效率高；
拉絲耗能較大，變形體受一定限制，故往往需多次拉絲才能達(dá)到目的。
3.實(shí)現(xiàn)拉絲過程的條件
為實(shí)現(xiàn)拉絲過程，拉絲應(yīng)力大于變形區(qū)金屬的變形抗力，同時小于�？壮隹诙私饘俚那䴓O限，即：σk＜σl＜σs
式中：σk——變形區(qū)金屬的變形抗力
σl——拉絲應(yīng)力
σs——被拉金屬出口端的屈服強(qiáng)度
由于金屬拉絲后的屈服極限σs很難精確得到，實(shí)際上與金屬的抗拉強(qiáng)度極限接近，故實(shí)現(xiàn)拉絲過程的條件可寫為：σk＜σl＜σb
4.拉絲原理
拉絲過程中遵循“體積不變”定律。
Vo=V1 ∵ Vo=SoLo V1=S1L1 ∴ SoLo= S1L1
則So/S1=L1/Lo =（do/d1）2 =μ
式中：Vo——拉絲前線材體積
V1——拉絲后線材體積
So——拉絲前線材斷面積
S1——拉絲后線材斷面積
Lo——拉絲前線材長度
L1——拉絲后線材長度
μ——延伸系數(shù)
5.多次拉絲過程
多次拉絲按被拉金屬在鼓輪上有無滑動而分為滑動式和非滑動式兩種。
非滑動式連續(xù)拉絲：
Vn-1=Bn-1 Vn=Bn 則Vn/ Vn-1= Bn/ Bn-1=γn （速比）
實(shí)際生產(chǎn)中，由于模孔尺寸本身存在上下偏差以及鼓輪的不斷磨損，因此延伸系數(shù)經(jīng)常變更，要求各級鼓輪速比隨同延伸系數(shù)而自動調(diào)整跟蹤。
非滑動式不連續(xù)多次拉絲：
我公司一車間的十模鋁拉機(jī)和八模鋁拉機(jī),則為積線式拉絲機(jī)。
滑動式連續(xù)多次拉絲
特點(diǎn)：① 線材在拉絲中除最后一個鼓輪外，其余鼓輪上都存在滑動。
② 除第一道外，其余各道均存在反拉力。
滑動的必要性：以第k道（最后一道）和k－1道為例。在有足夠收線張力情況
下，第k道鼓輪上通常沒有滑動，如果k-1道鼓輪上也沒有滑動，則當(dāng)�？�dk
由于磨損而增大時，通過dk道�？椎木�材秒體積增加，就會產(chǎn)生供不應(yīng)求的現(xiàn)
象，使反拉力Qk-1急劇增加甚至造成斷線。相反，如果使第k-1道鼓輪上存在一
定滑動，則當(dāng)Qk-1增加至線在k-1道鼓輪上不能滑動時，Vk-1將立即增大至等于
Bk-1，從而使k-1道鼓輪的供線量立即增加而避免了拉斷的可能。隨后由于供線
量有余，Qk-1開始降低，又恢復(fù)滑動。這種滑動、不滑動、再滑動、不滑動的過
程實(shí)際上是自動和不間斷地進(jìn)行著的。從而自動調(diào)節(jié)和保持了兩道之間的秒體積
平衡并有效地防止了斷線現(xiàn)象的發(fā)生。
拉絲力是靠線與鼓輪間的滑動摩擦產(chǎn)生的，而摩擦力則是靠鼓輪的出線端至下一道�？组g的金屬線的張力即反拉力來保障的。根據(jù)柔體對圓柱表面間摩擦定理（歐拉定理）可知，拉絲力Pn、反拉力Qn、繞線圈數(shù)m、摩擦系數(shù)f之間存在一定關(guān)系：Pn=Qn e2πmf e——自然對數(shù)2.718。由此可知，繞線圈數(shù)的多少對下一道的反拉力影響很大。繞線圈數(shù)越少，下一道的反拉力越大；繞線圈數(shù)越多，下一道的反拉力越小。當(dāng)繞線圈數(shù)較多時，滑動對張力的反應(yīng)遲鈍，同時線材在鼓輪上軸向移動困難，容易壓迭造成斷線。所以，拉線時要合理確定鼓輪上的繞線圈數(shù)。一般2~3圈為宜。
6.拉線配模
6.1 對配模的要求：
6.1.1 充分利用金屬的塑性，提高生產(chǎn)效率，合理選擇拉線機(jī)的型式和具體規(guī)格；
6.1.2 按拉線機(jī)的生產(chǎn)范圍和有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理配模，保證充分發(fā)揮拉線機(jī)的效能；
6.1.3 合理選擇配模精度，保證經(jīng)濟(jì)安全拉絲，不發(fā)生斷線拉細(xì)現(xiàn)象。
6.2 配模步驟和方法
6.2.1滑動式拉線機(jī)：按線材品種、機(jī)械性能和給定的進(jìn)線出線尺寸，選擇滑動式或非滑動式拉線機(jī)的機(jī)型和具體規(guī)格。
6.2.1 拉絲道次的計(jì)算
6.2.1.1等延伸系數(shù)法：已知do，dk和延伸系數(shù)μ＝常數(shù)，則可先求總延伸系數(shù)，按下式計(jì)算：μ＝（do/dk）2 然后求拉絲道次k＝lgμ/ lgμ
6.2.1.2延伸系數(shù)遞減法：k＝lgμ/ lgμm 式中μm為各道延伸系數(shù)的平均值。
非滑動式拉線機(jī)：根據(jù)給定的do和dk 以及預(yù)定的各道鼓輪間的平均速比rm，先求總延伸系數(shù)μ ，再取μm＝1.03rm，然后即可求得拉絲道次k。
6.3 計(jì)算配模尺寸
6.3.1滑動式拉線機(jī)的配模
按公式μn＝（dn-1/dn）2 即dn-1＝ μn?dn 則可逐道計(jì)算出各道d值。
6.3.2非滑動積線式的配模
一般先由μ＝1.03r計(jì)算出各道μ，然后同滑動式拉線機(jī)的配模一樣，逐道計(jì)算出各道d。
7.拉絲模
7.1分類、結(jié)構(gòu)及使用范圍
按材質(zhì)分為硬質(zhì)合金模、聚晶模、天然鉆石模。
潤滑劑作用：潤滑、冷卻、清洗、防銹。
要求：
a. 油基穩(wěn)定、乳化性好；
b. 具有良好的潤滑性、消泡性、散熱性、易于清洗。
c. 能承受拉絲時模具與線材間的高壓力，而不破壞油膜。
d. 防銹性良好，而又不腐蝕線材本身。
e. 無毒、無異常氣味。
f. 適于多模高速拉絲要求。
g. 經(jīng)拉制后線材表面上殘留的潤滑劑，當(dāng)線材再經(jīng)退火時應(yīng)極易除去，且不留下有害灰份。
h. 材料來源容易、價格便宜。
二、拉絲設(shè)備
2.1. 型號及名稱： LHD-400/13 13模高速鋁大拉機(jī)
2.1.1.設(shè)備用途：用于將Φ9.0～Φ9.5mm鋁桿拉制成Φ4.5～Φ1.8mm的線材。
2.1.2.技術(shù)參數(shù)
進(jìn)線直徑：Φ9.5～Φ9.0mm 出線直徑：Φ4.5～Φ1.8mm 最大拉伸道次：13定速輪直徑：400mm 排線節(jié)距：6.5mm 放線鋁桿圈外徑：2000mm
冷卻水進(jìn)水溫度：＜20℃ 塔輪線速比：第二模：1.3214 第三模：1.3171
第四模：1.3133 第五模：1.2493 第六模：1.3214 第七模：1.3171
第八模：1.3133 第九模：1.29 第十模：1.273 第十一模：1.2059
第十二模：1.2493 第十三模：1.1993
2.1.3.設(shè)備組成：拉線主機(jī)、收排線裝置、儲線裝置、軋頭機(jī)等。
2.1.4.質(zhì)量控制要點(diǎn)
2.1.4.1對線坯要認(rèn)真檢查，線坯必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求；
2.1.4.2配模必須符合規(guī)范，與所用拉線機(jī)向適應(yīng)，模具符合規(guī)定要求；
2.1.4.3潤滑劑必須定期檢測，濃度應(yīng)與所拉制規(guī)格向適應(yīng)；
2.1.4.4鼓輪上的繞線圈數(shù)要按照規(guī)定執(zhí)行；
2.1.4.5拉制產(chǎn)品的偏差值控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。
2.1.5.執(zhí)行工藝如下表：
標(biāo) 稱截 面（mm2） 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（根/mm） 鋁線控制范圍（mm）
300/25 48/2.85 7/2.22 2.83- 2.87
鋁線各層外徑mm 各節(jié)距范圍mm 每公里重量㎏/km
內(nèi) 中 外 內(nèi) 中 外 鋼 鋁
12.4 18.1 23.8 173-
195 216-
267 242-
308 212.3 846.0
成品每公里重量㎏/km 鋁和鋼絲分配比 交貨長度不小于m
1058.3 79.94：20.06 2000
2.2 型號及名稱：LFD-450/10 十模鋁拉機(jī)
2.2.1設(shè)備用途：用于將Φ10.0～Φ9.5mm鋁桿拉成Φ1.69～Φ4.72mm的線材。
2.2.2技術(shù)參數(shù)
進(jìn)線直徑：Φ10.0～Φ9.5mm 出線直徑：Φ1.69～Φ4.72mm 車桶直徑：450mm
車桶數(shù)：10只 出線速度級：3級 最高拉線速度：700m/min
個塔輪間速比： 第二模：1.1139 第三模：1.3306 第四模：1.3359
第五模：1.3576 第六模：1.3371 第七模：1.329 第八模：1.3197
第九模：1.312 第十模：1.25
2.2.3設(shè)備組成：放線裝置、機(jī)身、收排線裝置、對焊機(jī)、軋頭穿模機(jī)等。
2.2.4工藝要點(diǎn)
2.2.4.1鋁桿軋頭，把拉線模穿到鋁桿上，放在第一臺鋁拉油盒內(nèi)，把模子固定好，然后將線頭引出，用拉線鉗夾緊線頭，掛在車桶上，用腳啟動電機(jī)在車桶上運(yùn)轉(zhuǎn)3-4圈，取下拉線鉗。
2.2.4.2依次開動一、二、三速，使車桶上有20～30圈后，開始穿第二個模子。
2.2.4.3取線頭，通過打滑桿、上部滑輪、軋頭穿第二個模子，穿完測成品線徑。
2.2.4.4在成品車桶上繞3～4圈后，取下線頭，通過排線滑輪，穿在收線盤側(cè)板的孔眼中，堅(jiān)持首件檢查線徑大小，外觀質(zhì)量合格后，方能生產(chǎn)。
2.2.4.5上線盤時，首先檢查收線盤是否合格，上盤應(yīng)對準(zhǔn)頂尖定位靠正、頂牢，關(guān)緊止退螺栓。
2.2.4.6下盤時要注意輕放，測量線徑。
2.3 型號及名稱：LHT 450/13 連續(xù)退火銅大拉 T-塔輪
2.3.1設(shè)備用途：用于將Φ8.0～Φ8.5mm的無氧銅桿或低氧銅桿、電工圓鋁桿拉成Φ3.0～Φ1.35mm的線材。
2.3.2技術(shù)參數(shù)
進(jìn)線直徑：Φ8.0～Φ8.5mm 出線直徑：Φ3.0～Φ1.35mm 拉伸道次：13次
塔輪數(shù)：6 塔輪級數(shù)：3級 各級拉線塔輪直徑：Φ300mm Φ480mm
定速輪直徑：Φ450mm 鼓輪線速比：2、4、6、8、10、12模為1.266
3、7、11模為1.264 5、9模為1.278 13模為1.206
最大出線速度：第一檔：14.74m/min 第二檔：23.58 m/min 第三檔：30.00 m/min
退火輪直徑：Φ400mm 最大退火電流：6000A 最大退火電壓：60V
退火輪最高轉(zhuǎn)速（rpm）: 預(yù)退火輪：9600 上退火輪：965 V=20m/s
下退火輪：971 牽引輪：965
最高退火速度如下表：
線徑mm 3.0～2.6 2.6～2.0 2.0～1.7 1.7～1.4 1.4～1.35
速度m/s 6.6 10.0 14.0 18.0 20.0
2.3.3設(shè)備組成：拉線主機(jī)、收排線裝置、連續(xù)退火裝置、軋頭機(jī)及生產(chǎn)用的硬銅線（不退火）。
2.4型號及名稱：LHD 450/13 連續(xù)退火銅大拉 D-等徑輪
2.4.1設(shè)備用途：用于將Φ8.0mm的無氧銅桿或低氧銅桿拉成Φ1.2～4.0mm線材。在拉絲過程中實(shí)行連續(xù)退火，并將線材收裝成盤。
2.4.2技術(shù)參數(shù)
進(jìn)線直徑：Φ8.0mm 出線直徑：Φ1.2～Φ4.0 拉伸道次：13次
輪數(shù)：12 拉線鼓輪直徑：Φ450mm 各段拉絲模延伸率：第一道：50～55%
第2～5道：36.5～47.6% 3～6道：22.8～35.3% 最大出線速度：20m/s
旋轉(zhuǎn)模轉(zhuǎn)速：20rpm 退火輪直徑：Φ450mm 最大退火電流：5500A 最大退火電壓：50V 蒸汽消耗量：50㎏/h
2.4.3設(shè)備組成：架裝放線架、大拉絲機(jī)、連續(xù)退火裝置、儲線裝置、雙盤自動收線機(jī)、軋頭機(jī)、氣動液壓裝置、潤滑系統(tǒng)、乳濁液冷卻循環(huán)系統(tǒng)、蒸汽保護(hù)系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等。
2.4.4工藝要點(diǎn)
2.4.4.1退火時，將主操作臺“退火”旋鈕暫時旋至OFF，點(diǎn)動腳踏開關(guān)使銅線通過退火輪，穿完線將“退火”旋鈕旋至ON，需退火時，將退火旋鈕打開并打開空壓機(jī)和水蒸氣閥門，以供給連續(xù)退火裝置適當(dāng)?shù)膲嚎s空氣、水蒸氣和冷卻液等，退火過程中，可通過退火微調(diào)來調(diào)節(jié)銅線退火的強(qiáng)弱。
2.4.4.2打開潤滑系統(tǒng)，使?jié)櫥禾幱诠ぷ鳡顟B(tài)，啟動電機(jī)，調(diào)節(jié)收線張力，使儲線器的上輪大致處于中間位置，觀察并調(diào)節(jié)排線寬度，按工藝卡要求檢查線徑尺寸如電阻、伸長率等。
2.4.4.3需要接頭時，用對焊機(jī)焊接，焊接時要求注意通電電流的大小，保證接頭處完全熔化，然后用銼刀打銼焊頭，達(dá)到接頭處圓滑。
2.4.4.4將線材穿過軋頭機(jī)內(nèi)時，要從軋頭機(jī)咬入方向相反的一邊穿，而不能反向，軋完線頭后，立即關(guān)閉電源。
2.4.5退火電壓與線速間的關(guān)系如下表
退火檔位 1 2 3 4 5
退火電壓U(max) 50V 45V 40V 33V 23V
fitman --- 2012-02-03 11:52:17
2
很好：）學(xué)習(xí)了
alex1981 --- 2012-02-03 16:21:19
3
謝謝。
whx19841 --- 2012-02-07 15:18:53
4
pzhenfa --- 2012-03-09 10:28:01
5
很好，不過我只看懂了一小部分，繼續(xù)學(xué)習(xí)