完整word版金属拉拔工艺的基本概念

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目录
1拉拔的基本概念
2拉拔的特点
3基本方法
4实现拉拔的必要条件
5管材拉拔时的应力与变形
6拉拔力
7拉拔速度
8反拉力
9拉制品的残余应力及主要缺陷
: 拉拔的基本概念1
拉拔是指在外加拉力的作用下，使金属通过模孔以获得所需形状和尺寸制
品的塑性加工方法。

坯制
一般在室温进行，
只有室温强度高、
塑性差的合金如P 钨、锌等才加热；
是管、棒、型、线
的主要生产方法模子
2拉拔的特点:
1）制品的尺寸精确，表明光洁；
2）工具和设备简单，维修方便；
3）可连续高速生产小规格长制品；
4）受安全系数K 的限制，道次变形量小，简单断面型材也难一次成形。

如：
3基本方法:
1）实心材拉拔截面为实心，如棒、型和线材拉拔。

2）空心材拉拔截面为空心，如管和空心型材拉拔。

4实现拉拔的必要条件:
在制品上的拉应力小于材料的屈服极限。

作用
?b K?为安全系数，则实现拉拔的必要条件是：安若定义：?L K ＝1.4－2.0。

全系数K >1。

一般取
本文以空拉管材为例介绍拉拔
管材拉拔时的应力与变形5
:空拉1）
按目的不同有：减径空拉：目的是减径，主要用于中间道次，一般认为拉拔后壁厚不变；
，一般在最1－）整径空拉：目的是精确控制制品的尺寸，减径量不大（0.5 后道次进行；即用于圆截面向异型主要用于异型管材拉拔，目的是控制形状，定型空拉：截面过渡拉拔。

应力2）
应力状态：与圆棒拉拔时类似，即：周向、径向为压，轴向为拉，但
径向变形阻力小。

），。

且有（内表面为自由表面，应力状分布规律：
变形（应变）3）
，0（不变）应变状态：轴向延伸、周向压缩、径向可能是延伸、压缩或为这取决于三个应力之间的关系。

直观上看，轴向应力（拉）使壁变薄，周向应力
???????d rr为瞬时的非负，（压）使壁变厚。

从力学角度分析有： ???2??????L)????(rmrr23的比例系数。

又，因此??????2((?))2???当当时，壁厚不变；时，壁厚增加；??LrrL???)(2??时，壁厚增加。

当?Lr???和相对与较小，因此近似有：由于?Lr????????00时，壁厚不变；当时，壁厚增加；当??LL???0?当时，壁厚增加。

?L??沿轴向上越来越大，由于越来越小，因此，某一断面从入口向出?L口的变形过程中，在不同部位壁厚的变化规律是：在模子入口处增厚，到一定值时开始变薄。

空拉后壁厚究竟如何变化，取决于全过程变形的累积。

4）影响空拉壁厚变化的因素SD，研究认为：相对壁厚：坯料的直径与壁厚之比，即00SDSD<3.6时，只减壁；当>7.6时，只增壁；当0000SD7.6时，随工艺参数的不同，可能增壁、减壁或壁厚不变。

当=3.6－00?合金性能：合金越硬，越大，增壁趋势越弱。

L?越大，增壁趋势越弱。

道次加工率：越大，L?润滑：润滑时摩擦小，小，增壁趋势增加。

L总之，凡是使拉拔力增大的因素，均使增壁趋势减弱，减壁趋势增加。

空拉纠正管坯偏心的作用）5
可将偏心在其后安排若干道次的空拉，挤压坯、斜轧穿孔坯往往是偏心的，
纠正过来，原理是：???是分布均匀，则薄壁处的大，因为 A 若同一圆周上的??r使壁厚增加的因素，因此薄壁处增厚的多，直至壁厚均匀；?大，因此薄壁处先发生塑性变形，产生轴向延伸，由于薄壁处的 B ?
使厚壁处产生轴向附加拉应力，结果在薄壁处产生轴向附加压应力，使壁增厚；
壁减薄，直至壁厚均匀，附加应力消失。

?过大，此时不但不能纠正偏心，还会注：当管坯偏心严重时，由于?导致管壁失稳而向内凹陷，尤其是管壁较薄时。

6）空拉的特点
A 能纠正偏心；
B 适于小管、异型管以及盘管拉拔；
C 拉拔力小，道次
加工率大；D 操作简单；E 制品内表面质量差、尺寸精度低。

6拉拔力
拉拔力：作用于制品前端用以实现塑性变形的力。

是选择设备吨位、校核工具强度、确定合理拉拔工艺规程的依据。

1 影响拉拔力的因素
1）合金性能：强度高，拉拔力大；
2）变形程度：变形程度大，拉拔力大；
3）模角：与挤压类似，存在一最佳模角，其值为6－9°。

4）摩擦与润滑：润滑时，摩擦系数小，拉拔力小。

7拉拔速度
当速度<5m/min时，拉拔力随速度的升高而升高；当速度在6－50 m/min
时，拉拔力随速度的升高而降低；再增加速度，拉拔力变化不明显。

8反拉力
反拉力对拉拔力和模壁压力的影响如图。

随反拉力的增加，模壁压力下
QQ值增加到降，但拉拔力开始不变，直到（称为临界反拉力）后才开始升c 高。

因此，采用反拉力小于临界反拉力值进行拉拔是有利的，体现在：在不增加能量消耗的情况下，可减小模孔的磨损。

9拉制品的残余应力及主要缺陷
1）残余应力的危害
A 导致某些合金制品如黄铜产生应力腐蚀；
B 导致制品在放置和使用过程中逐渐改变尺寸和形状；
C 继续机加工时，若残余应力不是对称消失，则导致制品变形、弯曲。

2）残余应力的消除
A 根本措施是消除不均匀变形，如减小摩擦、选择适当的模角等；
B 矫直加工；
辊式矫直：仅表面变形，产生一封闭压力层，使边部的拉残余应力减小或消除；
张力矫直：施加拉力，使制品产生1－3％的拉伸变形，有残余拉应力的外层先进入塑性状态，进而产生压副应力；
C 低温退火，仅使金属发生回复。

3）拉制品的主要缺陷
（1）中心裂纹
A 特征：存在于内部；呈月牙形周期性分布；由变形区入口向出口越来越大；严重时表面出现细颈。

原因：棒材拉拔时，中心的轴向拉应力大于边部的轴向拉应力，因此中心 B
因此裂纹一旦出现就易出现裂纹且呈月牙形。

又由于轴向拉应力越向出口越大，越来越长、越来越宽。

裂纹由于裂纹的形成是能量的积聚和释放的过程，即拉应力达到一定值时，
，因此裂纹扩展道一定程度就出现，而裂纹的出现又使拉应力得到释放（降低）后即停止。

随着变形过程的进行，又会出现第二条裂纹，呈周期性。

此外，拉拔坯料一般来源于挤压，而挤制品的外层强度高、中心强度低，这也是中心易出现裂纹的原因。

表面裂纹2）（特征：存在于表部；呈月牙形周期性分布，又称三角口。

A
原因：不均匀变形使表面产生拉副应力导致的。

B。