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一、线材拉伸的根本原理
1.线材的拉伸
线材的拉伸是指线坯在确定的拉力作用下,通过模孔发生塑性变形,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,外表光滑,断面形态可以多样。
〔2〕能拉伸大长度和各种直径的线材。
〔3〕以冷加工为主,拉伸工艺、模具、设备简洁,消费效率高。
〔4〕拉伸能耗较大,变形受确定的限制。
3.拉伸的原理
拉伸属于压力加工范围,拉伸过程中除了产生极少的粉屑外,体积变更甚微,因此拉伸前、后金属的体积根本相等。
4.影响拉伸的因素
〔1〕铜、铝杆〔线〕材料。在其他条件一样时,拉铜线比拉铝线的拉伸力大,拉铝线简洁断,所以拉铝线时应取较大的平安系数。
〔2〕材料的抗拉强度。材料的抗拉强度因素许多,如材料的化学成分,压延工艺等,抗拉强度高则拉伸力大。
〔3〕变形程度。变形程度越大,在模孔变形段长度越长,因此增加了模孔对线的正压力,摩擦力也随之增加,拉伸力也增加。
〔4〕线材及模孔间的摩擦系数。摩擦系数越大,拉伸力越大。摩擦系数由线材和模具材料光滑度、光滑液的成分和数量确定。
〔5〕线模模孔工作区和定径区的尺寸和形态。定径区越大,拉伸力也越大。
〔6〕线模的位置。线模安放不正或模座歪斜也会增加拉伸力。也是线径及外表质量不达标。
〔7〕外来因素。线材不直,拉线过程中线的抖动,放线阻力,都会增加拉伸力。
二、拉丝设备
1.拉丝机的分类
按模具数量分:单模拉丝机和多模拉丝机。
按工作特性分:滑动式拉丝机和非滑动式拉丝机。
按鼓轮形态分:塔形鼓轮拉丝机、锥形鼓轮拉丝机及圆柱形鼓轮拉丝机。
按光滑型式分:喷射式拉丝机和浸入式拉丝机。
按拉制线径分:巨、大、中、小、细、微拉丝机。
2.多模拉丝机的特点
多模拉丝机是线材通过几个规格渐渐减小尺寸的模子和其后的拉线鼓轮,而实现拉伸的拉丝机。
〔1〕滑动式连续拉丝机
滑动式连续拉丝机是拉丝鼓轮圆周速度大于线材拉伸速度,并以次而产生摩擦力。
它的优点是总的延长系数高,加工率大,拉伸速度高,产量大,易于实现自动化、机械化。
它的缺点是在拉线过程中,为了抑制线材所产生的摩擦力,要消耗许多的功;对鼓轮外表的磨损很大;对配模的要求严格。
A.圆柱形鼓轮拉丝机
这种拉丝机的特点是各个拉丝机鼓轮的直径相等,且呈直线排列,主要拖动形式为一个电动机带动各级鼓轮,它的优点是穿模便利,停车后可以测量各道次的线材直径,以便限制拉伸的过程。它的缺点是机身较长,而且模子的数量一般不多于9个。
B.卧式塔形鼓轮拉丝机
这种拉丝机应用最为广泛,塔形鼓轮构造,按其塔级多少,可分二级拉丝鼓轮和多级拉丝鼓轮。它的优点是拉丝道次多,设备紧凑,占地面积小。
〔2〕无滑动式连续拉丝机
非滑动式拉丝机是线材及鼓轮之间没有相对的滑动,线材拉伸后缠绕在拉丝鼓轮上,因此中间的鼓轮有双重的作用,即起着拉伸鼓轮的作用,又起着储线为下道模子拉丝的放线作用。比较多的是8、10模拉丝机。
它的优点是:鼓轮和线材外表不易磨损;适于抗张力不大,耐磨性差的铝〔铝合金〕线的拉制;机构简洁,简洁制造;由于中间鼓轮上有储存,当某个鼓轮停顿转动时,其它鼓轮仍可在短时间内照常工作。
它的缺点是:不能高速拉伸,一般不超过12m/s;不相宜细线的拉伸。
三、拉丝的光滑
1.光滑剂的作用
〔1〕光滑作用。在变形的金属和模空之间,保持一层光滑膜,防止模具和线材干脆接触和粘结,降低摩擦系数,从而削减能量消耗和加工道次,延长模具的运用寿命。
〔2〕冷却作用。运用冷却的光滑液,可以降低线材和模孔的温度,防止线材温度过高而发生氧化变色,进步线速。
〔3〕清洗作用。在拉制过程中,不断产生微细的金属粉尘,光滑液不断冲洗模孔,消退金属粉尘在模孔的作用。
2.光滑剂对拉丝的影响因素
〔1〕浓度。光滑剂的浓度大,进步了它的光滑作用,金属线材及模孔壁的摩擦系数小,相应的摩擦力也减小,拉伸力随之下降。但是,浓度太大,光滑剂的粘度也随之上升,它的冲洗作用也减小,模孔的金属屑不易带走,造成线材外表质量差。浓度太大,金属屑不会沉淀,悬浮在光滑剂中,反而影响光滑效果。
〔2〕温度。光滑液的温度过高,失去了它的冷却作用,使金属线材及模具的温度上升,线材氧化变色、模具寿命减低,也影响油脂光滑膜的强度,光滑效果下降。温度过高,光滑剂粘度上升,不利于拉伸。
〔3〕清洁度。光滑剂中混入酸类物质,会造成光滑剂分层,失去光滑效果。光滑剂中含碱量增加,对拉伸后的金属线材产生腐蚀的危害。光滑剂中有固体杂质,影响设备的光滑系统,造成光滑液供应缺乏,减小了光滑剂起到的作用。
3.对光滑剂的根本要求
〔1〕粘附性好,光滑剂能有效地粘附在拉制线材的外表上。
〔2〕能承受线材及模具之间的高压,热稳定性好。
〔3〕没有腐蚀作用。
〔
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