第四章 拉拔配模

第四章 拉拔配模
拉拔配模
为了获得一定尺寸、形状、力学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,就是根据成品的要求(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。
正确的配模设计,除能满足上述要求外,还应尽量保证在减少断头、拉拔次数和裂纹、裂口等缺陷的情况下,减少拉拔道次以提高生产率和设备利用率。
1.1拉拔配模分类
拉拔配模分为单模拉拔配模和多模连续拉拔配模。
1.1.1单模拉拔配模
在拉拔机上,坯料每次只通过一个模子的拉拔,而确定每道次拉拔所需拉模尺寸、形状的工作称为单模拉拔配模。对单模拉拔配模较容易,主要考虑保证产品质量和拉拔安全系数的要
求,在满足此要求的前提下,应尽量采用大的加工率,提高生产效率,单模拉拔主要用于管棒型材生产。
1.1.2多模连续拉拔配模(略)
1.2拉拔配模设计的原则
最少的拉拔道次,要求充分利用金属的塑性,提高生产率,降低能耗,减少不均匀变形程度,为此在保证拉拔稳定的条件下,尽可能增大每道次之延伸系数。
②要求拉拔变形尽量均匀,最佳的表面质量,精确的尺寸,保证产品的性能。
③要与现有设备参数(模数、速度)、设备能力(拉制范围、生产率)等相适应。总之,拉拔配模设计在材料强度、塑性允许、保证产品产量与质量的情况下,尽可能增大每道次的延伸系数。
1.3 坯料尺寸的确定
1)圆形制品坯料尺寸的确定
在拉拔圆形制品实心棒、线材以及空心管材时,如果能确定出总加工率,那么根据成品所要求的尺寸就可确定出坯料的尺寸。在确定总加工率时要考虑如下几个方面。
①保证产品的性能  拉拔时,加工率对制品的力学性能和物理性能有很大的影响,拉拔的总加工率(指退火后)直接决定制品性能。对软制品来说,关于总加工率一般没有严格的要求,在实际生产中软制品的力学性能通过成品退火来控制。但是为了使制品不产生粗晶组织,应避免采用临界变形程度进行加工。对半硬制品(用拉拔控制性能时)和硬制品来说,应根据加工硬化曲线查出保证规定力学性能所需要的总加工率,并以此为依据,推算出坯料的尺寸。
②操作上的要求  这个问题主要是管材拉拔时应考虑的问题,因为在管材拉拔时不仅有坯料直径的变化,而且还要壁厚的变化。在衬拉时,每道次必须既有减壁量又有减径量,单有减壁量无法装入芯头,拉拔不能进行。另一方面,总减壁量过大,以及总减径量过小的现象也不允许发生。这主要是因为经过几道次拉拔后管径可能已达到成品尺寸,而管壁仍大于成品尺寸,致使拉拔无法进行。因此,在拉拔圆管时,坯料的尺寸应保证:减壁所需的道次小于或等于减径所需要的道次。减径所需的道次数大于减壁所需的道次数,不但允许
而且在生产小直径管材时也是必需的。这是由于管壁厚度已达要求时,可改用空拉减径,而壁厚可基本保持不变。因而,一般在确定管坯尺寸时,总是先定出管壁厚的尺寸,根据坯料及成品壁厚计算出减壁所需的道次,然后由此推算出与此相应的管坯最小外径。由管坯及成品壁厚计算减壁所需的道次数有两种方法。
ns=/s
或者  ns=-/
式中  ns减壁所需道次数;
管坯及成品壁厚;
s平均道次壁厚延伸系数;
    平均道次减壁量。
由管坯及成品外径计算减径所需之道次数nD经常用以下方法:
nD=
式中  平均道次减径量;
管坯及成品外径。
③保证产品表面质量  由挤压或轧制供给的坯料,一般总会有些缺陷,如划伤、夹灰等。拉拔的特点是在轴向上,主应力与主变形方向一致,因此坯料中的一些缺陷会随着拉拔道次和总变形量的增加而逐渐暴露于制品的表面,并可即时予以去除。故适当增大总变形量对保证制品质量有好处。但对空拉而言,过多道次空拉会降低管子内表面质量,使表面变暗、粗糙,甚至出现皱纹。所以在制定拉拔工艺时应控制空拉道次及其总变形量。在生产对壁厚和内表面要求严格的小直径管材时,尽管操作困难、麻烦,也不得不采用各种衬拉。根据生产实践经验,各种金属管材所用管坯的壁厚皆应有一定的最小加工余量,如表所示。
合金
管坯壁厚余量-/mm
合金
管坯壁厚余量-/mm
紫铜
黄铜
等效转动惯量
13.5
唐山师范学院学报
12
青铜
网络滤波器12
根据坯料制造的条件及坯料具体情况选定  用挤压和轧制供给的坯料,由于受设备条件所限,其规格总有一定的公差范围,而且为了便于技术管理,其规格数量也不能很多。所以确定坯料尺寸,应考虑具体的生产条件,恰当地选取坯料的尺寸。
另外,若管坯的偏心比较严重,那么管坯直径的尺寸应选大些。可适当增加空拉道次,以便更好地纠正偏心。综上所述,在保证产品质量的前提下,应努力提高生产率,坯料断面尺寸尽可能地取小些为好。
关于坯料的长度选择,为了提高生产效率和成品率,根据设备条件和定尺要求应尽量选得长些,并可通过计算加以确定。坯料的长度由成品长度、、夹头长度、切尾余量和设备允许的长度综合确定。一般情况下,理论计算拉拔长度L1=nL2+8001500mm(L2为成品长度,可结合道次表举例说明)
2)异型管材拉拔坯料尺寸的确定(略)
1.3.2 中间退火次数的确定
坯料在拉拔过程中会产生加工硬化,塑性降低,使道次加工率减小,甚至频繁出现断头、
拉断现象。因此需要进行中间退火以恢复金属的塑性。中间退火的次数用下式确定
            N=-1
式中 N—中间退火次数;
由坯料至成品总延伸系数;
两次退火间的平均总延伸系数。
对固定短芯头拉管,中间退火次数还可用下式计算
N=-1
或者                    N= 无线投票系统-1
式中坯料与成品壁厚,mm
两次退火间的总平均减壁量,mm
    n—总拉拔道次数;
    两次退火间的平均拉拔道次数。
中间退火次数的关键是n)值,太大或太小都会影响生产效率和成品率。如果太小,则金属塑性不能充分利用,会增加中间退火次数。若太大,则中间退火次数虽然减少了,但是易造成拉拔材出现裂纹、断头、拉断等。因此,值要根据实践经验确定,下表为的经验值。
1.3.3 拉拔道次及道次延伸系数分配
1)拉拔道次的确定
根据总延伸系数和道次的平均延伸系数确定拉拔道次n
n=
林州地震或者由道次最大延伸系数计算拉拔道次n’,
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本文发布于:2024-09-22 17:34:29,感谢您对本站的认可!

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