不锈钢薄壁管拉伸模具的设计DieandMouldTechnologyNo.41999 黼壁搬2
摘要分析了不锈钢薄壁管拉伸模具的构造及设计中的控制因素，并从理论和实际进
行了研究和探讨.
关键词壁塑量生搓墨i生进嗨AbstractThispaperanalysedthestructuresofthestainlesssteeltubeeloga- tionmoldandthecontrolfactorsindesigning.Also,itexaminedandstudiedin theoryandpractice. Keywordsstainlesssteeltubeelogationmolddesign
0引言
不锈钢薄壁管是由焊接管坯经减径模拉伸(冷拔)加工而成，其管材的拉伸加工主要是依靠外 模具与内芯头(游动)的配合，来完成外径的减缩和壁厚的减薄.在实际生产中对于只减缩外径不
减壁的拉伸模具要求不是十分严格的，因其拉伸力小，摩擦系数可忽略不计.但对于既减径又同时
减壁的拉伸模具就必须考虑，因为在拉伸加工中，受其模具变形区及 定径区内的芯头减壁时摩擦
力的影响，拉伸力很大.如果设计与控制不当，就会造成拉伸不正常，严重时拉断管，形成不稳定拉
伸，对于薄壁不锈钢管尤为重要.
l拉伸模具特点
拉伸模具是直接与不锈钢管村接触并使其发生变形的工具，拉伸模的结构(尺寸)，材质和加
工质量都将直接影响拉伸后不锈钢管材质量，以及力能消耗，生产率和拉伸模的寿命等.所以必须
具备以下要求:
(1)拉伸模工作表面应具有较高硬度和耐磨性;
(2)拉伸模孔型设计要合理，能满足变形的需要；拉伸力小，拉伸稳定，变形均匀，尤其模孔磨
损均匀:
(3)拉伸模工作部分应具有正确的断而形状和精确尺寸，保证拉伸后管材尺寸公差符合要
求;
(4)拉伸模工作部分应具有光洁的表面.保证加工岳管材具有较低的表面粗糙度;
收稿B期:199g1o1_06
模具技术1999.N0.441
(5)拉伸模要有足够的强度，避免在拉伸时因强度不足而破坏或产生过大的弹性变形.
2拉伸模具的设计
不锈钢薄壁管生产中使用的拉伸模形式主要是锥形模.
其拉伸模的孔型主要由三部分构成(图1)，即入口锥(润滑
及变形区)，定径区，出口锥.拉伸模的各部形状及尺寸，决定
了拉伸管材的成分，性质和尺寸，减缩率大小，润滑质量，拉
伸条件以及对拉伸管材的要求等.
2.1入口锥(润滑及变形区)及锥角
入口锥是由母线为直线的圆锥形孔，其作用是导入和减
缩管材的外径(塑性变形区)，使管材得到充分润滑的同时产
生变形.
入口锥角是管材拉伸影响最大的因素之～.在拉伸过
程中，入口锥角不仅影响管材在拉伸时的力能消耗，拉模寿
命，管材尺寸，而且在某种情况下还会影响拉伸后管材的性
能
当角为O.时，即不存在拉模入口锥(润滑及变形区)
占
/
/
.
/
I～
f
7_
/.
.缩管加工
/
/
—----一I?---一Ⅱm一
图1拉伸横横孔构成
一
八口雏l一定径区I一出口雏
一
八口雏角一出口雏角
d一定径区直径b一定径区宽度
D一拉模外径日一拉模竟度
部分，管材在拉伸时只通过定径区，这时管材与模具孔型问接触面积最大，摩擦力也最大.实际上
根本无法实现正常的减径减壁拉仲.
当角过大时，在其它条件相同的情况r，也会产生一些变化:
(1)随着角的增加，拉伸变形剧烈，附加变形增加，不仅可强化管材，提高管材的机械性能, 而且也使拉伸力增加;
(2)增加，管材对拉伸模单位压力增加;
(3)角增加，拉仲变形区缩短，变形速度增大，使真实变形抗力增加;
(4)角增加，特使润滑条件变坏.因为当角较大对，会使润滑剂在进入变形区时被挤出来,
而使拉伸时的摩擦系数增加；同时随角增加，变形区单位压力增加，管材同拉模接触面上产生的
热量增加，也会使润滑条件变坏.
在实际生产应用中，合理的拉模入口锥角应当是在其它条件相同的情况下，保证拉伸力摄
小.所以合理的入口锥角存在着一个合理的范围，与其管材的变形程度，摩擦系数和直径等因素有
关.其变形程度和摩擦系数的增加以及管材直径较大时，均向大角度方向移动.
入口锥角其选择原则是:①减缩率愈小，锥角应愈小;②拉伸材料愈硬.锥角应愈小;③拉伸小
直径时应较大岜径材料小.
因为考虑必要的润滑和变形的需要，拉仲模入口锥的宽度一般取整个拉模宽度的50%左右.
2.2定径区直径d及宽度b
定径区直径是决定成品管材尺寸的基本参数.由于管材在拉伸后其直径要稍大于拉伸模定径
区直径(直径差为金属膨胀量)，在设计拉模模孔尺寸时，必须考虑这一因素，否则拉伸后管材就达
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议