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金屬絲拉拔的原理及條件

發布日期:2016-01-26
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  在拉拔力的作用下將盤條或線坯從拉絲模的模孔拉出,以生產小斷面的鋼絲或有色金屬線的金屬塑性加工過程。各種金屬及合金的不同斷面形狀和尺寸的金屬絲都可以采用拉拔生產。拉出的絲,尺寸精確,表面光潔,且所用拉拔設備和模具簡單,制造容易。
  在拉拔過程中,作用于出模口處被拉拔金屬絲單位橫斷面積上的拉拔力的拉拔應力σ1.為了使金屬在模孔內發生塑性變形,拉拔應力σ1必須大于模孔內變形區中金屬的變形抗力σT;而為了防止金屬絲出模孔后繼續變形被拉細或拉斷從而破壞穩定的拉拔過程,拉拔應力σ1必須小于出模孔后的被拉拔金屬絲的屈服極限σs,因此實現拉拔過程的條件通常表示為:σT<σ1<σs.把以與們的比值K稱為拉拔過程的安全系數。   經受了冷拉拔的金屬絲產生明顯的變形硬化,它的屈服極限σs值接近其強度極限σb,在生產中常用σb值代替σs,因此實現拉拔過程的條件也可以表示為σT<σ1<σs;拉拔過程的安全系數K也可用σb與σ1的比值表示。拉拔過程的安全系數K值一般在1.40~2.0間,K<1.40表示拉拔應力σ1過大,出模孔后的金屬絲可能繼續變形出現拉細或拉斷現象,拉拔過程不穩定;K>2.0說明拉拔應力σ1較小,道次拉拔變形量過小,拉拔道次增多。在拉拔絲徑小于0.05mm的超細金屬絲時,穿模困難,為了提高拉拔過程的穩定性、減少拉斷及穿模次數、提高拉拔生產效率,可采用安全系數K值大于2.0.
  金屬絲拉拔的分類:按拉拔時金屬的溫度分,在再結晶溫度以下的拉拔是冷拔,在再結晶溫度以上的拉拔是熱拔,在高于室溫低于再結晶溫度的拉拔是溫拔。 1.冷拔是金屬絲、線生產中應用最普遍的拉拔方式。2.熱拔時,金屬絲進入模孔前要加熱,主要用于高熔點金屬如鎢、鉬等金屬絲的拉拔。 3.溫拔時,金屬絲也需要通過加熱器加熱到指定范圍的溫度才進入模孔進行拉拔,主要用于鋅絲、難變形的合金絲如高速鋼絲、軸承鋼絲的拉拔。按拉拔過程中金屬絲同時通過的模子數分,只通過一個模子的拉拔是單道次拉拔,依次連續通過若干(2~25)個模子的拉拔是多道次連續拉拔。單道次拉拔的線速低,生產力及勞動生產率低,常用于大絲徑、低塑性及異形絲、線的拉拔。多道次拉拔的線速高,機械化自動化程度高,生產力及勞動生產率高,是金屬絲、線生產的主要方式。它又分非滑動式連續拉拔及滑動式連續拉拔。按拉拔時采用的潤滑劑狀態分,使用液態潤滑劑的是濕拉拔,使用固態潤滑劑的是干拉拔。按拉拔金屬絲的斷面形狀分,有圓形絲拉拔及異形絲拉拔。按作用于被拉拔金屬絲上的拉力分,有正拉力拉拔及反拉力拉拔。還有特種拉拔,如輥模拉拔等。
  金屬絲拉拔工藝特點: 金屬絲拉拔的應力狀態為二向壓應力一向拉應力的三向主應力狀態,它與三向都是壓縮應力的主應力狀態相比,被拉拔的金屬絲較易達到塑性變形狀態。拉拔的變形狀態為二向壓縮變形一向拉伸變形的三向主變形狀態,該狀態對發揮金屬材料的塑性不利,較容易產生和暴露表面缺陷。金屬絲拉拔過程的道次變形量受其安全系數限制,道次變形量較小則拉拔道次較多,因此在金屬絲的生產中常采用多道次連續高速拉拔。
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