管棒材拉伸.doc

第四章 管棒材拉伸 教学章节：第四章 4.1 4.2 教学内容：拉伸方法及其特点 教学要求：1、了解拉伸法及其特点 2、掌握游动芯头拉伸方法 3、学会计算异形管过渡圆的直径d0 重点难点：1、掌握游动芯头拉伸的整个拉伸方法； 教学过程（板书设计）： 一、拉伸方法及其特点 1、定义：拉伸法—指在拉伸力的作用下，金属通过模孔获得与模孔尺寸、形状相同的制品，并且产生断面减小、长度增加的塑性变形的过程。（最后的加工工序） 2、拉伸法的优点： （1）获得的拉伸制品表面光洁、尺寸精确。 （2）更换模具方便，生产灵活性大，拉伸制品的品种、规格多。 （3）制品力学性能高。 （4）拉伸工艺、工具、设备较简单，容易操作，维护方便，生产效率高。 3、拉伸法的缺点： （1）消耗能量较多； （2）拉伸道次加工率校。 二、拉伸方法 拉伸法分类：棒型材拉伸和管材拉伸。 1、空拉 定义：空拉—无芯头支撑的拉伸。 （2）空拉分类： 按使用目的分可分为三种： A、减径空拉； B、整径空拉； C、成形空拉。 （3）空拉特点 可以纠正管材的壁厚不均；外径D与壁厚S临界比值大约等于5—7；实践经验证明：外径D与壁厚S的比值大于5—7时，壁厚增加，；外径D与壁厚S的比值小于5—6时，壁厚减小。 2、短芯头拉伸 定义：短芯头拉伸又称上芯杆拉伸或衬拉，就是把短芯头固定在芯杆的一端，芯杆的另一端固定在拉伸机的后座上，芯头在模孔中的位置是固定的。（逐渐被淘汰） 3、长芯杆拉伸 定义：先将管坯套在长芯杆上，拉伸时使管坯连同芯杆一起拉出模孔。 （1）脱管方法： 用卡板把管材挡住，使芯杆从管内抽拉出来，脱管比较麻烦。 （2）长芯杆拉伸缺点： 增加了脱管辅助工序，脱杆比较麻烦，拉伸长度受到一定的限制。 （3）长芯杆拉伸应用范围： A、用于生产直径较大的薄壁管材； B、用于对大型紫铜、黄铜管材的开坯； C、用经过抛光后的钢丝作为长芯杆来拉伸内径精确的薄壁毛细管； D、利用变断面的长芯杆生产壁厚逐渐变化的管材制品。 4、游动芯头拉伸 定义：拉伸时，游动芯头依靠自身形状和内壁的摩擦力，自动地与模孔形成一个稳定的环形间隙，从而实现管材的减径和减壁。 （1）为了实现稳定的游动芯头拉伸过程，必须满足下列条件： A、芯头锥角β必须小于或等于模子锥角α，即β≤α。 B、芯头锥角β必须大于管材与芯头接触表面间的摩擦角γ，即β＞γ，否则会由于没有足够的摩擦力而可能使芯头随管材一起拉出模孔。 C、芯头的大圆柱段直径应该大于模孔定径带的直径，否则会损坏管材或把管材和芯头一起拉出模孔。 （2）游动芯头拉伸的优点： A、可以获得大盘重、超长度的管材，盘拉速度可高达1500m/min，极大地提高了生产效率； B、整个盘拉过程的工艺参数处于稳定状态，也不会产生跳车现象，所以盘拉管材的尺寸精度和性能的一致性都很好； C、可加大延伸系数和道次加工率； D、盘管在成品退火时，内、外表面均容易进行特殊的保护净化处理。 3）游动芯头拉伸的不足之处： A、在拉伸时减壁量必须有相应的减径量配合； B、游动芯头受后端大圆柱段直径限制，不能够拉制小内径壁厚管； D、每台盘拉机上，需要配备有制作夹头、安装芯头、管材内表面注入润滑剂等一系列辅助设备。 （4）游动芯头拉伸直条管 通常是将游动芯头安放在芯杆上，调整到适当位置，管材内表面有芯杆导入润滑液，利用芯杆的推力讲管材和游动芯头送入模孔中，使之与模孔形成一个稳定的环形间隙，从而使管材制品获得一定的外径和壁厚。 （5）游动芯头拉伸内螺纹管 A、内螺纹管加工步骤： a、游动芯头预拉伸； b、旋压成形； c、定径空拉。 B、三级变形中拉力的分配 a、第一级减径变形占65%； b、第二级旋压变形占25%； c、第三级定径变形占10%。 5、扩径拉伸 定义：扩径拉伸是将直径大于管坯的模芯压入管材内端部，采用压入法或拉伸法实现内径扩大、壁厚、长度减小。 6、异形管材的拉伸 举例：方形、矩形、椭圆形、六角形、D形管、外方内圆管、偏心管、内螺纹管。 （1）过渡圆直径d0的计算 过渡圆直径d0的的计算公式如下： 椭圆形： 方 形： 矩 形： 六角形： （2）不等壁异形管拉伸 对于有些不等壁管坯是由挤压机提供与成品形状相似的坯料，个别不等壁管坯是通过水平连续铸造，直接铸造出与成品形状相似的坯料。 对于长度要求数十米以上的异形管材，坯料用上引连续铸造或管材轧机轧制成相似管坯，最后通过圆盘拉伸机拉到成品。 对于拉制薄壁型管材，应采用套模拉伸。 7、套模拉伸 定义：套模拉伸就是制品同时通过两个模子实现空拉和衬拉。 采用套模的情况： （1）对管材制品表