挤压拉拔 课件 第31,32.ppt

* 为获得一定尺寸、形状、机械性能和表面质量的优良制品，一般要将坯料经过几次拉拔来完成。 拉拔配模设计（或称为拉拔道次计算），是根据成品的要求（有时还包括坯料尺寸）来确定拉拔道次及各道次所需模孔形状、尺寸的工作。 ｛ 单模拉拔配模 多模连续拉拔配模 拉拔配模 第十章 拉拔配模 10.1 拉拔配模原则 1）要使制品具有要求的尺寸精度，良好的表面形状及合格的机械性能、 技术条件、国家标准、需求方的要求。 2）充分利用金属的塑性，尽量减少拉拔道次，提高生产率，缩短生产周期，并保证拉拔顺利进行。 3）减少模子的磨损，降低动力消耗。 4）尽量减少拉拔缺陷的产生，不产生拉断、裂纹、裂口及拉细线材的现象。 10.2 实现拉拔过程的必要条件 与轧、挤、锻等加工过程不同，在拉拔时，若拉拔力过大，超过金属出模口的屈服强度，则可引起制品出现细颈，甚至拉断，因此必须满足： σl — 作用在被拉金属出模口断面上的拉拔应力 Pl — 拉拔力 Fl — 被拉金属模口断面积 σs — 金属出模口后的屈服强度 对有色金属来说，由于屈服强度不明显，且加工硬化后其抗拉强度σb相近，故： σl＜ σb 被拉金属出模口的抗拉强度与拉拔应力之比，称为安全系数 故实现拉拔过程的必要条件是K＞1 安全系数K与被拉金属的直径d、状态（退火或硬化）及变形条件（温度、速度、反 拉力等）有关。 一般，K在1.4～2.0之间，即σl= （0.7 ～ 0.5）σ0 若K ＜1.40，则加工率过大，可能出现断头、拉断； 若K ＞2.00，则道次加工率不够大，未能充分利用金属塑性。 d（制）越小，δ（壁厚）越小，K值应越大些 拉拔过程中，影响拉拔应力σl 和安全系数的主要因素： 模子的锥角α0 α0↑ σl 先减小后增大 k先增大后减小 所以，模子的锥角应有一个合理的工作范围。 b. 加工率δ δ ↑ ， σl ↑ ，k↓ c. 定径区长度 延伸系数小，制品实际直径与定径区直径基本相同，在定径区全长内都会发生金属与模壁的摩擦。 ld ↑f ↑ σl ↑ k ↓ 延伸系数大时，制品实际直径＜定径区直径，故f相对↓， ld 对 σl 及 k 影响较小。 d. σb 影响 σb中等， σl与σb成正比，K基本为常数 σb低，或σb较高时， σl及K随σb不同而增加或降低 e. 反拉应力σ反 在反拉应力超过临界反拉应力值时，反拉应力值越大， σl↑，K↓ [ 注 ] 在临界反拉应力范围内，增加反拉应力对拉拔应力无影响。 因为随σ反↑，模子入口处的接触弹性变形区减小，同时金属作用于模孔壁上的压力下降，继而使摩擦力减小。摩擦力的减小值与此时反拉力值相当，故拉拔力σl基本不变。 当σ反＞ σ临反，将改变塑性变形区内的应力σr, σl的 分布，使拉拔应力增大。 f. 温度T T↑，σs↓， σl ↓， σb ↓，k ↓（略有变化） g. 拉拔速度V 链式拉伸机 V变化，对σl及K影响不明显 盘卷拉伸 线材由直线→曲线运动，可使线材断裂的离心力在线圈内形成附加应力 故V↑， σl ↑， k ↑ 10.3 拉拔配模设计的内容 1、坯料尺寸的确定 ⑴ 圆形制品坯料尺寸的确定 圆形制品 — 实心棒、线材及空心管材 圆形制品坯料由成品尺寸（用户要求）及总加工率反推可得。 总加工率的确定原则： ① 保证制品的性能要求 软制品来说，对总加工率没有严格要求，但为使制品不产生粗晶环，应避免采用临界变形程度进行加工。 对于半硬或硬制品来说，应根据加工硬化曲线查出，保证规定机械性能所需的总加工率，并以此为依据，推算坯料尺寸。 要考虑道次减径量与减壁量配合 确定减壁道次数 ns — 减壁所需道次数 Sk — 成品壁厚 — 平均道次壁厚延伸系数 或 — 平均道次减壁量 ② 操作上的要求（主要是管材应考虑的问题） b. 确定减径道次数 — 平均道次减径量 ns — 减径所需道次数 Do — 坯料直径 D