拉拔生产第一章钢丝生产认识和概念
丝材拉拔基础知识-概述说明以及解释
丝材拉拔基础知识-概述说明以及解释1.引言1.1 概述丝材拉拔是一种常见的金属加工工艺，通过拉拔操作，可以将金属材料加工成丝状，用于制造各种产品。
丝材拉拔工艺在现代工业中具有广泛的应用，尤其是在制造电线、钢丝、钢筋等产品中起着至关重要的作用。
在丝材拉拔过程中，首先需要将金属坯料加热至合适的温度，使其具备良好的可塑性。
然后，通过拉力将加热后的金属坯料逐渐拉长细化，最终得到所需的丝状产品。
拉拔过程中，可以通过多道次的拉拔操作，逐步减小丝材的直径和增加其长度。
这种拉拔工艺不仅可以提高丝材的强度和硬度，还可以改善其表面质量和尺寸精度。
丝材的拉拔工艺具有一定的技术要求和操作规程。
在拉拔过程中，需要控制好拉力、速度、温度等工艺参数，并通过适当的润滑剂和冷却剂等辅助措施，保证丝材拉拔的顺利进行。
同时，还需要根据不同金属材料的特性，选择合适的拉拔工艺和设备，确保丝材的质量和性能符合要求。
目前，丝材拉拔技术已经相当成熟，并不断得到改进和推广。
随着现代工业的迅猛发展，丝材拉拔工艺在各个行业中的应用越来越广泛。
未来，随着材料科学和加工技术的进一步发展，丝材拉拔工艺将不断提高生产效率和产品质量，满足不断增长的市场需求。
综上所述，丝材拉拔作为一种重要的金属加工工艺，在现代工业中具有广泛的应用前景。
通过掌握丝材拉拔的基础知识，并结合实际应用需求，可以更好地利用这一工艺，提高生产效率和产品质量，推动工业的发展。
1.2文章结构文章结构的安排是为了使读者能够清晰地理解和掌握丝材拉拔的基础知识。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将对丝材拉拔的概念进行简要的介绍，并概述本文的目的和结构。
通过引言部分，读者可以了解到本文的主要内容和写作意图。
接下来，我们进入正文部分。
在正文的第一部分，我们将详细介绍丝材的定义和分类。
丝材是指由各种材料制成的细丝，其种类繁多，根据不同的物理和化学性质可分为多种分类。
通过本部分的介绍，读者能够了解不同丝材的特点和应用领域。
钢丝绳生产工艺
钢丝绳生产工艺钢丝绳是一种由各种粗细不同的钢丝编织而成的绳索，具有高强度、耐磨、耐腐蚀等特点，被广泛应用于建筑、航海、矿山、冶金等行业。
下面将介绍一下钢丝绳的生产工艺。
钢丝绳的生产过程通常可以分为四个步骤：拉拔钢丝——编织——绕绳——检测。
首先是拉拔钢丝。
生产钢丝绳所使用的钢丝一般是经过特殊处理的高强度钢丝。
首先从钢锭中拉拔出来，并经过淬火处理，以提高钢丝的强度。
然后通过绞线机绞线，再经过拉拔机拉拔成所需要的粗细。
然后是编织。
将拉拔好的钢丝按照一定的规格和要求编织成钢丝绳。
编织时需要根据需要编织出不同的结构和形式的钢丝绳，如单股钢丝绳、多股钢丝绳等。
编织是一个精细的过程，需要保证编织的稳定性和牢固性。
接下来是绕绳。
将编织好的钢丝绳绕成所需要的长度。
绕绳时需要控制好钢丝绳的张力，并通过特殊的拉力设备将钢丝绳拉紧，使其形成一定的形状和强度。
最后是检测。
生产好的钢丝绳必须进行严格的质量检测。
主要检测钢丝绳的强度、耐磨性和耐腐蚀性等性能是否符合要求。
通常会进行拉力测试、磨损测试和盐雾测试等。
只有通过了检测，才能保证钢丝绳的质量和可靠性。
钢丝绳的生产过程中还需要考虑一些其他因素，如工艺参数、设备选择和维护、操作工艺等。
这些因素都会影响到钢丝绳的质量和性能。
比如，拉拔钢丝时需要控制好拉拔的速度和温度，以保证钢丝的强度和硬度；编织钢丝绳时需要选择适当的编织结构和编织机台，以达到所需的机械性能。
总之，钢丝绳的生产工艺是一个复杂且精细的过程，需要严格控制各个环节，以确保钢丝绳的质量和可靠性。
只有在生产过程中严格遵循工艺要求和质量标准，才能生产出高质量的钢丝绳，满足用户的需求。
钢丝拉拔生产钢丝的原料课件
将固体原料通过搅拌、研磨等方 式进行混合。
湿法混合
将液体原料进行混合，适用于液体 原料的配制。
机械混合
利用机械力将原料混合在一起，常 用的设备有混合机、搅拌机等。
原料混合质量控制
质量检测
对混合后的原料进行质量检测，确保 其符合生产要求。
质量追溯
质量改进
根据生产实际情况，不断优化原料配 比和混合工艺，提高产品质量和稳定 性。
表面质量
原料的表面应光滑、无裂 纹、无锈蚀等缺陷，以保 证钢丝的外观质量和拉拔 过程的顺利进行。
尺寸精度
原料的直径和截面应符合 相关标准，以保证钢丝的 尺寸精度和拉拔过程的稳 定性。
原料采购与存储
采购
根据生产需要，选择合格的供应商， 采购符合质量要求的原料。
存储
建立完善的原料存储管理制度，保持 原料的干燥、清洁，防止锈蚀和损坏 。同时，合理规划库存，避免原料过 多或过少对生产造成影响。
。
涂层设备
用于对钢丝进行涂层处理，以 提高其抗腐蚀和耐磨性能。
热处理设备
包括加热炉和冷却装置，用于 对拉拔后的钢丝进行加热、冷 却处理。
检测设备
用于对成品钢丝进行尺寸、力 学性能等方面的检测，以确保
产品质量符合要求。
02 钢丝拉拔生产原料
原料种类
01
02
03
04
碳素钢丝
以碳钢为原料，经过拉拔变形 制成，具有良好的强度和韧性
熔炼质量检测与控制
1 2
化学成分检测
通过化验分析金属的化学成分，确保其符合标准 要求。
熔炼过程监控
通过在线监测系统实时监测熔炼温度、熔炼时间 等参数，确保熔炼过程的稳定性和准确性。
钢丝生产概述
钢丝生产概述作者：张学辉王鸿利来源：《科技资讯》2018年第12期摘要：介绍了钢丝生产中的表面准备、热处理、拉拔、镀（涂、包覆）层等主要生产工序。
钢丝生产用到的拉丝机和辅助设备。
钢丝生产行业发展方向是实施知识产权战略、实施标准战略、实施品牌战略、绿色生产、加强产学研合作。
关键词：金属制品钢丝拉丝发展方向中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（c）-0117-03我国钢铁行业取得了举世瞩目的成就，但是目前钢铁企业面对产能严重过剩、资源与环保的双重压力等困境，整个行业都在创新转型求发展，钢材深加工成为关注的焦点。
世界发达国家钢材的综合深加工比已达50%以上，我国钢材的深加工比例在25%左右。
线材制品（钢丝及其制品）属于钢材深加工方法之一，有越来越多的应用领域，具有广阔的发展前景。
1 钢丝生产主要工序钢丝生产是以热轧线材为原料，经过表面准备、热处理、拉拔、镀（涂、包覆）层等四大主要工序加工而成。
按成品钢丝的不同需要，可能还需进行扒皮、磨光等辅助工序。
1.1 表面准备表面准备的任务和主要目的是去除氧化皮和涂覆润滑载体。
线材表面氧化皮的存在会造成钢丝表面缺陷和模具过早损坏，甚至会阻塞模孔，致使拉拔断裂。
碳素钢线材表面氧化皮的去除方法有：机械法、化学法、电解酸洗法。
机械法包括：反复弯曲法、喷丸处理法、组合式处理法等。
化学法包括：盐酸酸洗法、硫酸酸洗法、超声波酸洗法。
电解酸洗法分：阴极法、阳极法、阳极阴极交替法。
合金钢线材表面氧化皮的去除方法有：混合酸洗法、熔融盐处理法、苛性钠高锰酸钾溶液浸洗法等。
[1]为保证润滑剂能牢固地粘附在丝材表面，能顺利的进入拉拔变形区，达到预期的润滑效果，拉拔前要对丝材进行涂覆润滑载体。
一定粗糙度的润滑载体（涂层）将润滑剂载入模孔内，和润滑剂一起组成足够厚的润滑膜，这就是润滑涂层。
钢丝的涂层种类较多，常用涂层有：磷化、涂硼砂、镀铜、皂化、涂石灰等。
第一章 钢 丝 绳 基 础 知 识
第一章钢丝绳基础知识1、本章介绍钢丝绳的结构知识2、介绍钢丝绳的标记3、介绍钢丝绳的品种4、介绍钢丝绳的基本特性一、钢丝绳发展概况1.1 钢丝绳生产发展概况*17世纪中叶，欧洲就出现了用铁丝制造简单钢丝绳的作坊。
*1834年欧洲人奥鲁勃特制造第一根钢丝绳，但还不是现代意义的钢丝绳，它由铁丝捻制而成，而且结构简单，承载能力低。
*1854年英国人詹姆斯.豪斯福尔发明了以铅作为淬火介质的“Patating”焙炖热处理工艺，使得高碳钢丝的生产成为可能、性能有了保障，大大促进了钢丝绳业的生产发展。
*矿山、石油、冶金、渔业、建筑、交通、远洋航运、机械、化工、林业、航空等行业对钢丝绳的需求量增加，对钢丝绳的品种、结构、规格需求越来越多样化，对钢丝绳的使用性能需求越来越严格，极大地促进了钢丝绳品种、结构、规格的扩大，制造工艺的进步和产品质量的提高；处理工艺、拉拔工艺、捻制工艺的不断进步。
*20世纪后半叶，西方国家经济高速发展，科技突飞猛进，冶金、机电工业的发展为钢丝绳的发展提供料有利条件：钢的冶炼、轧制技术不断提高，拉丝制绳设备性能不断改善，高速拉丝机、捻股机及大型合绳机先后问世，极大地改善了钢丝绳的生产条件；*目前大多数钢丝绳制造公司普遍采用大盘中周转、实现了连续化、高速化、自动化操作，大大提高了生产效率和制造钢丝绳的质量；捻股机逐步向高速化、自动化方向发展，筐篮式捻制设备向大型化发展，大型串联机和大工字轮成绳机先后投入使用。
1.2 国内钢丝绳生产发展概况*我国钢丝绳业始于20世纪30年代，但真正的起步是新中国成立后的50年代。
*50年代除对鞍山、天津的钢丝绳小厂进行了扩建外，还在上海、湖南、山东、湖北等地新建了12个钢丝绳厂，形成了以鞍钢钢绳厂、宁夏恒力、天津一绳、湘钢钢绳厂等为龙头的生产企业；*70年代，我国钢丝绳行业加强了对线接触钢丝绳、不松散钢丝绳、不旋转钢丝绳、异型股钢丝绳、密封钢丝绳、扁钢丝绳及其他专用钢丝绳品种、结构和性能的研究开发；*90年代后，我国钢丝绳制造行业主要有如下几个特点：一是钢丝绳产品质量基本趋于稳定，这主要得益于线材质量的提高、生产工艺装备的改进、辅助装备和辅助材料质量改善、一些工艺技术难关的攻克；二是民营性质的企业高速增长但是大多数已生产中低档品种为主；三是大部分品种结构基本能够满足国内用户需求，需要进口的品种和数量逐年减少；四是产量已跃居世界前列，2004年约100万吨，成为钢丝绳生产大国，生产企业大大小小约200家；部分中低档的点接触钢丝绳出口国际市场；五是重点骨干企业钢丝绳新品种、新结构以及性能改进紧跟发达国家的步伐，近几年钢丝绳新品种、新结构不断涌现，产品质量和使用性能也不断提高。
钢丝的生产工艺
钢丝的生产工艺
钢丝的生产工艺是指生产钢丝的过程和方法，其主要包括原料制备、熔炼、连续铸造、轧制、拉拔、退火和表面处理等环节。
钢丝的生产工艺首先需要选取合适的原料，常用的原料有低碳钢、中碳钢和高碳钢。
这些原料需要经过预处理，包括去除杂质和调整成分。
然后将预处理后的原料放入电炉或高炉进行熔炼，使其达到所需的熔化温度。
在熔炼过程中，需要加入合适的合金元素来提高钢丝的强度和硬度。
熔炼完成后，将熔融钢液倒入连铸机中进行连续铸造。
连铸机能够将熔融钢液经过冷却、凝固和切割等步骤，将其转化为钢坯。
钢坯经过轧制机组的轧制，逐渐形成具有规定尺寸的钢带。
轧制完毕后，通过冷却和喷水等方式，让钢带迅速冷却，以固定尺寸和形状。
接下来是拉拔工艺，将冷轧钢带送入拉拔机进行多道次的拉拔变形。
拉拔的目的是进一步提高钢丝的强度和硬度。
拉拔过程中，钢带会经过多次的拉拔和冷却，以逐渐减小其横截面积和增加其长度。
拉拔完成后，钢丝会进入退火炉进行退火处理。
退火的目的是消除拉拔过程中的应力，使钢丝具有更好的塑性和韧性。
退火温度和时间需要根据钢丝的材质和规格来确定。
最后一道工序是表面处理，包括除锈和防腐等步骤。
通过酸洗或电解除锈，可以去除钢丝表面的氧化物和污垢。
然后通过酸
洗或镀锌等方式来进行防腐处理，延长钢丝的使用寿命。
以上就是钢丝的主要生产工艺。
不同规格和用途的钢丝会有一些细微的差别，但总体的生产流程是相似的。
钢丝的生产工艺对于保证钢丝质量和性能至关重要，需要严格控制各个环节的工艺参数和质量标准。
拉拔
C 72A 72MnA 75A 75MnA 77A 77MnA 80A 80MnA 82A 82MnA 0.70～0.75 ～ 0.70～0.75 ～ O.73～O.78 ～ O.73～O.78 ～ O.75～0.80 ～ 0.75～0.80 ～ 0.78～O.83 ～ O.78～O.83 ～ O.80～O.85 ～ O.80～O.85 ～ Si O.12～0.32 ～ O.12～O.32 ～ O.12～O.32 ～ O.12～0.32 ～ O.12～0.32 ～ 0.12～0.32 ～ 0.12～O.32 ～ O.12～O.32 ～ 0.12～O.32 ～ O.12～O.32 ～
钢丝拉拔热是客观存在、不可避免的,为控制和减 少钢丝拉拔工程中的发热,一般都采取增加拉拔道次, 减小部分压缩率,降低拉拔速度,改善冷却、润滑条件 等措施 钢丝应变时效是温度和时间的函数,要在短时间内 散掉钢丝拉拔热,最有效的方法是采用钢丝直接水冷方 式。
断裂分类
断裂按性质可以分为延性断裂和脆性断裂两大类 延性断裂也叫韧性断裂、塑性断裂, 是钢丝破坏 的主要方式之一。当钢丝所承受的载荷超过钢线的强 度极限时, 就会发生延性破坏。其断口形状主要有杯 锥状断口、剪切状断口等 脆性断裂通常是在低应力条件下发生的断裂, 在 断裂之前不发生或很少发生宏观可见的塑性变形。断 口的形状主要有平齐状、劈裂状断口等。
盘条定义及分类 盘条的定义 盘条也叫线材，通常指成盘的小直径圆 钢。 盘条的直径在5-19毫米范围内，其下限 值是热轧钢材断面的最小尺寸。 盘条的品种很多，碳素钢盘条中的低、 中、高碳钢盘条还有不锈钢盘条。 盘条主要供作拉丝的坯料，也可直接用 作建筑材料和加工成机械零件
钢丝用热轧盘条牌号及化学成分
发热的影响因素
拉拔知识学习
3.1.5 拉拔技术的发展进步
✓ 公元前20~30世纪,把金块锤锻后，通过小孔手工拉制细金丝， 同时出现了类似于拉线模的东西。
✓ 公元12世纪，有了锻线工和拉线工之分，确立了拉拔加工。 ✓ 13世纪中叶，德国首先制造了水力拉拔机，并得到推广，使拉
拔走上了机械化作业的道路。 ✓ 1871年，出现了连续拉线机。 ✓ 进入20世纪后，拉拔技术及装备、拉拔理论得到了不断发展、
✓ 整径（减径）空拉：用于生产小直径管材，控制管材的直径尺寸。 ✓ 成型空拉：利用圆断面管坯生产各种简单断面异形管材。
➢ 应用：空拉适合于小直径管材的减径，盘管拉拔，冷轧管的减、 整径，异形管的成型拉拔。
3.1.3 管材拉拔的一般方法及适用范围
（2）长芯棒拉拔
定义:将管坯套在表面抛光的圆柱形芯棒上,使芯棒与管坯一 起从模孔中拉出，实现减径和减壁。
3.1 拉拔概述
3.1.1 拉拔的一般概念
在外力作用下,迫使金属坯料通过模孔，以获得相 应形状、尺寸的制品的塑性加工方法，如图3.1.1所示。
根据拉拔制品的断面形状，可将拉拔方法分为实心
材拉拔（见图3.1.1a）和空心材拉拔（见图3.1.1b、
c）。 实心材包括线材、棒材和型材;空心材包括管材和空
3.1 拉拔概述
3.1.3 管材拉拔的一般方法及适用范围
管材拉拔可按不同方法分类。 按照拉拔时管坯内部是否放置芯棒可分为:无芯 棒拉拔（空拉）和带芯棒拉拔（衬拉）。 按照拉拔时金属的变形流动特点和工艺特点可 分为：空拉、固定短芯棒拉拔、游动芯头拉拔、 长芯棒拉拔、顶管法和扩径拉拔等6种方法,如图 3.1.2所示。
σl沿径向的分布则可根据塑性方程得出。 另外，在径向上σl 外< σl 内也可从拉拔棒材时内部有时出现周期性裂纹
第8讲 拉拔
7、拉拔概论
▪ 7.1拉拔的一般概念
▪ 拉拔是指在外加拉力作用下，利用金属的 塑性，迫使坯料通过规定的模孔以获得相 应的形状与尺寸的产品的塑性加工方法(图 7—1)。拉拔是管材、棒材、型线材的主要 生产方法之一，尤其用于小直径断面产品 的生产。
▪ 7.1.1拉拔的类型 ▪ 1.实心断面拉拔，棒、型、线材
▪ ⑤ 扩径拉管。管坯通过扩径后管子缩短， 直径增大，壁厚和长度均减小。扩径拉管 是小直径坯料生产大口径管的拔管方法， 主要用在设备能力受到限制而不能生产大 直径管材的场合。
▪ ⑥顶管法。此法又称为艾尔哈特法，它是 将芯杆套入带底的管坯中，操作时管坯连 同芯杆一同由模孔中顶出，从而对管坯进 行加工。在生产大直径管材时常采用此种 方法。
▪ 3 拉拔力 ▪ A 拉拔力的实测
▪ B拉拔力计算 ▪ (1)棒线材拉拔
▪ (2)管材拉拔
▪ 2、拉拔时的外力和应力状态
▪ (1)由于拉拔时金属处于一向拉两向压的应 力状态，变形抗力较低。
▪ (2)应力状态中的拉应力，降低了拉拔时 金属的塑性。因此拉拔不适于低塑性金属 或因加工硬化面降低了塑性的加工。
▪ (3)由于拉拔时的作用力施加在制品的头 部，因此，拉技过程在脱离了变形区后， 制品上仍作用着轴向拉应力，它必须小于 拔制后金属的屈服极限。即安全系数x必须 大于1。
▪ 7．1．1．2 按拉投时金属的温度分类
▪ (1)冷拔。通常在室温下进行的拉拔。属于 冷加工的范畴，是生产中应用最普遍的拉 拔方式；
▪ (2)温拔。在高于室温、低子再结晶温度以 下进行的拉拔，主要用于锌丝、难变形合 金丝，如轴承钢丝、高速钢丝等的拉拔；
▪ (3)热拔。在再结晶温度以上进行的拉拔， 通常用子高熔点金属如钨、相等金属丝的 拉拔。
钢丝生产线
4、拉丝设备
四连拉
单头拉
九连拉
4、拉丝设备
油拉 倒立式
水箱 卧式
5、修磨、包装
修磨：主要是对表面的裂纹、斑点、凹坑 等进行修磨
麻
点
、
裂 纹
凹 坑
5.1包装
包装：将已检验合格的产品进行打包、入 库；
课Байду номын сангаас回顾
1、钢丝生产流程
盘元
酸洗
打磨
热处理
轻拉
酸洗
矫直 抛光、磨光
氢退
拉拔
检验
出厂
入库
标识
包装
课程回顾
本公司热处理设备 1、井式炉 2、氢退炉
课程回顾
拉拔原理和设备
1、涂层 2、润滑 3、设备
课程回顾
修磨、包装
谢谢大家！
2、涂层
作用：
1、增加线材表面的粗糙度，以便于拉拔中经过模具时，可以携带足够的
润滑粉进入模具， 2、和润滑粉一起形成润滑膜，起到协助、加强润滑的作用，钢丝生产的润
滑条件直接决定着钢丝生产能否顺利地进行。
3、润滑
作用
㈠、减少或控制摩擦； ㈡、控制工件材料、模具
的磨损 ㈢、改善加工金属表面的
质量和公差，提高光 洁度； ㈣、控制温度
学习目标
通过学习热处理、拉拔原理及原材料识别、 产品修磨、包装等基础理论知识，帮助新员 工对钢丝生产流程有基本的了解
一、钢丝生产流程
盘元
酸洗
打磨
热处理
轻拉
酸洗
矫直 抛光、磨光
氢退
拉拔
检验
出厂
入库
标识
包装
二、热处理基本知识
概念：
指通过对工件的加热、保温和冷却，使金属或合金 的组织结构发生变化，从而获得预期的性能，如物理性 能和化学性能等操作工艺，称为热处理。
第一篇第三章拉拔
C：径向
3.振动的效果： A：高频振动，降低拉拔力； 晶格缺陷区吸收了振动能，提高位错势能，降低位 错移动的剪切应力。 B：在低频和高频振动下，降低拉拔力； 模子和金属接触面周期性地脱开而使摩擦力降低。 C：振动模接触表面对金属的周期性打击作用；
D：拉拔速度的提高，振动效果降低.振动的振幅变小。
七、反拉力 1. 拉拔时力的平衡
D = D1 σlx =σL
L2
q
(
D1 D0
)2B
3. 考虑定径区摩擦力引起的拉拔力：
L3
(01.~0.2)fs
ld D1
三、拉拔力(P)
L L 0
L 1
L 2
L 3
P= σL S1 S1： D1所对应的面积
3.3 管材拉拔力的理论计算
一、空拉管材的拉拔应力 1. 平衡微分方程： A： 轴向上的平衡微分方程：
B：可采用大的延伸系数。 2.变形特点
与固定短芯头拉拔相似
四、游动芯头拉拔
1.变形区内的力分布特点(芯头的稳定) A：水平方向的力平衡： N1sina1- T1cosa1= T2 B：库仑摩擦定律：T= N f C：稳定的条件：N1sina1 - N1fcosa1 > T2 α1>β α1≤ α α1-芯头锥角 β-摩擦角 f -摩擦系数 α-拉模模角
Lb s1BB(11B)
σLb： b截面上的拉拔应力 σs：平均变形抗力
B = f/tanα
λ： 延伸系数
5. 考虑定径区摩擦的结果：
L
s
s
Lb
ec1
c1 2 fld Db S0
f — 摩擦系数 ld — 定径区长度 Db — 模子定径区直径 S0 — 坯料厚度
钢丝拉拔生产拉丝模课件
01
02
03
04
汽车制造
用于制造汽车零部件，如弹簧 、紧固件等。
建筑行业
用于制造钢筋、钢丝网等建筑 材料。
机械制造
用于制造各种机械零件和工具 。
交通领域
用于制造铁路、公路等交通设 施中的钢轨、钢筋等材料。
02
CATALOGUE
拉丝模在钢丝拉拔生产中的作用
拉丝模的定义和分类
定义
拉丝模是一种用于钢丝拉拔生产 的模具，用于控制钢丝的形状和 尺寸。
分类
根据用途和功能的不同，拉丝模 可分为多种类型，如直筒模、锥 模、压缩模等。
拉丝模的材料选择
材料要求
拉丝模的材料应具备高硬度、高耐磨性、高耐热性和良好的 韧性。
常用材料
常用的拉丝模材料包括硬质合金、人造金刚石、天然金刚石 等。
拉丝模的设计原则
01
02
03
适应拉丝工艺要求
拉丝模的设计应满足钢丝 拉拔生产的工艺要求，如 拉拔力、速度、润滑等。
优化模具结构
拉丝模的结构设计应合理 ，易于制造、装配和维修 ，同时要充分考虑钢丝的 变形和应力分布。
提高使用寿命
拉丝模应具备良好的耐磨 性和耐热性，以提高其使 用寿命和降低生产成本。
03
CATALOGUE
拉丝模的生产工艺
模具材料准备
材料选择
根据产品要求和生产条件，选择合适 的材料，如硬质合金、人造金刚石等 。
酸洗与除锈
去除钢坯表面的氧化皮和锈迹，保证拉拔过程的 顺利进行。
润滑与涂层
涂抹润滑剂和涂层，减少拉拔过程中的摩擦和磨损 。
拉拔与冷却
通过拉拔机将钢坯逐步拉制成所需规格的钢丝， 并在过程中进行冷却处理。
金属丝拉拔工艺
金属丝拉拔的原理及条件：在拉拔力的作用下将盘条或线坯从拉丝模的模孔拉出，以生产小断面的钢丝或有色金属线的金属塑性加工过程。
各种金属及合金的不同断面形状和尺寸的金属丝都可以采用拉拔生产。
拉出的丝，尺寸精确，表面光洁，且所用拉拔设备和模具简单，制造容易。
在拉拔过程中，作用于出模口处被拉拔金属丝单位横断面积上的拉拔力的拉拔应力σ1。
为了使金属在模孔内发生塑性变形，拉拔应力σ1必须大于模孔内变形区中金属的变形抗力σT;而为了防止金属丝出模孔后继续变形被拉细或拉断从而破坏稳定的拉拔过程，拉拔应力σ1必须小于出模孔后的被拉拔金属丝的屈服极限σs，因此实现拉拔过程的条件通常表示为：σT<σ1<σs。
把以与们的比值K称为拉拔过程的安全系数。
经受了冷拉拔的金属丝产生明显的变形硬化，它的屈服极限σs值接近其强度极限σb，在生产中常用σb值代替σs，因此实现拉拔过程的条件也可以表示为σT<σ1<σs;拉拔过程的安全系数K也可用σb与σ1的比值表示。
拉拔过程的安全系数K值一般在1.40～2.0间，K<1.40表示拉拔应力σ1过大，出模孔后的金属丝可能继续变形出现拉细或拉断现象，拉拔过程不稳定;K>2.0说明拉拔应力σ1较小，道次拉拔变形量过小，拉拔道次增多。
在拉拔丝径小于0.05mm的超细金属丝时，穿模困难，为了提高拉拔过程的稳定性、减少拉断及穿模次数、提高拉拔生产效率，可采用安全系数K 值大于2.0。
金属丝拉拔的分类：按拉拔时金属的温度分，在再结晶温度以下的拉拔是冷拔，在再结晶温度以上的拉拔是热拔，在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。
1.冷拔是金属丝、线生产中应用最普遍的拉拔方式。
2.热拔时，金属丝进入模孔前要加热，主要用于高熔点金属如钨、钼等金属丝的拉拔。
3.温拔时，金属丝也需要通过加热器加热到指定范围的温度才进入模孔进行拉拔，主要用于锌丝、难变形的合金丝如高速钢丝、轴承钢丝的拉拔。
钢丝拉拔生产拉丝机
2
0
Courseware template
2
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7
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2
6
倒立式拉丝机 1-电动机；2-齿轮箱；3-机座；4-拉丝卷筒；5-旋转台；6-收线架；7-立柱
On the evening of July 24, 2021
2
0
2
1
/ 7
单次拉丝机的特点：
/
2 6
1、优点：
设备简单，操作容易
Courseware template
注：(1)公称拉拔力的单位：牛(N) (2)组合式拉丝机按组合次序排列，中间用+连接。
On the evening of July 24, 2021
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1
/
7
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(1)第二次设计的公称拉拔力为16000N的600mm卷筒七个道次的 滑轮式拉丝机标记为：拉丝机LW1600·2-7-600 GB10600-89。
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1 / 7 / 2
配模系数 K n
vn v n 1
6
V1
V2
V3
S1
S2
S3
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dn Kn dn1
V4
V5
S4
S5
K5
v5 v4
2 2 0 1 .1 3 174
K4
v4 v3
1 7 4 1 .1 2 139
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钢丝的生产过程
钢丝的生产过程
钢丝在现代工业生产中扮演着重要的角色，它被广泛用于建筑、机械、电子、航空航天等领域。
那么，钢丝是如何制造的呢？
钢丝的生产过程一般需要经过以下几个步骤：
1. 高炉炼钢
钢丝的原材料是钢铁，需要通过高炉炼钢来获得。
在高炉中，矿石经
过煅烧和还原反应，生成液态的钢铁。
钢铁质量的好坏取决于熔炼的
原材料和处理工艺。
2. 钢坯轧制
经过高炉炼钢后，钢铁需要经过钢坯轧制来变成所需的形状和尺寸。
因此，钢坯轧制是钢丝生产中的重要步骤。
钢坯经过多次轧制和锻造，才能形成所需的工业材料。
3. 钢丝拉拔
钢坯轧制后，需要进一步进行钢丝拉拔。
钢丝拉拔机有效地实现了金
属材料的塑性加工。
通过将钢坯经过一系列的拉拔过程，可以使钢材变得更细、更长，从而生产出更好质量的钢丝。
4. 钢丝卷绕
最后，钢丝需要卷绕成一定长度的卷盘，以便储存和销售。
这个步骤需要考虑钢丝的外观、表面质量和尺寸等因素，确保最终产品的质量符合标准。
总的来说，钢丝生产的过程非常复杂，需要多种设备和技术的支持。
随着科技的发展和劳动力成本的上升，钢丝生产也变得越来越智能化和自动化。
未来，钢丝生产可能会更加智能化，同时也更加具有环保意识和可持续性。
钢丝拉拔生产钢丝热处理课件
contents
目录
• 钢丝拉拔生产概述 • 钢丝热处理原理 • 钢丝拉拔生产中的热处理技术 • 钢丝热处理质量控制 • 钢丝热处理在拉拔生产中的应用 • 钢丝拉拔生产钢丝热处理案例分析
01
钢丝拉拔生产概述
钢丝拉拔工艺简介
钢丝拉拔工艺是一种将原材料经过多道模孔逐步拉拔成细丝的金属加工方法，广泛 应用于钢丝制品的生产。
回火处理技术
回火处理技术
回火处理是将淬火后的钢丝加热至一定温度并保温一段时间，以消除淬火过程中产生的内 应力，提高钢丝的韧性和稳定性。
回火温度控制
回火温度的控制对钢丝的性能有很大影响。温度过高可能导致钢丝软化，温度过低则无法 消除内应力。因此，需要根据钢丝的材质和规格，选择合适的回火温度和时间。
回火处理设备
为重要。
提高钢丝的疲劳寿命和抗松弛性能
通过合理的热处理工艺，钢丝的疲劳寿命和抗松弛性 能得到提升，从而提高了产品的稳定性和可靠性。
疲劳寿命是指钢丝在循环应力作用下保持原有性能的 能力。抗松弛性能则是指钢丝在长时间保持应力的过 程中，能够保持性能稳定的能力。热处理过程中，通 过控制温度和冷却速度，可以改变钢丝内部的晶体结 构，使其更加稳定，从而提高其疲劳寿命和抗松弛性 能。这种特性对于需要承受循环应力或长期保持应力 的钢丝产品来说非常重要。
案例二：不锈钢丝的热处理工艺改进
不锈钢丝热处理工艺改进的目标
01
提高不锈钢丝的耐腐蚀性能和机械性能。
改进措施Βιβλιοθήκη 02采用固溶处理和时效处理相结合的工艺，调整温度和时间参数。
效果评估
03
经过改进后的不锈钢丝耐腐蚀性能提高20%，机械性能提高
10%。
第三部分__金属拉拔
游动芯头
两圆柱+锥体
实现稳定拉拔：摩擦角<1<
，一般 =9º 保证润滑： - 1=1~3º ，=12º 1
小圆柱长度=模孔工作带长度+移动范围+2~5mm
常用游动芯头结构：a,b-直线拉拔；c、d、e-盘管拉拔
2）芯头材料
∴根据坯料与异形管外形轮廓长度来确定，坯料轮廓长 度大3~5%。
椭圆形：
D0=(a+b)/2 六角形：
D0=a/6=1.91a
正方形： D0= a/4=1.27a 矩形： D0=2(a+b)/
实心型材：
坯料为简单截面：圆、矩、方等，另外： ①成品断面轮廓限于坯料轮廓内； ②型材各部分延伸系数尽可能相等； ③形状逐渐过渡，并有一定的过渡道次。
钢：中、小芯头-35钢、T10A、30CrMnSi镀Cr 大芯头-T8、T10 硬质合金：中、小芯头-YG15
五、拉拔设备
管棒型拉拔机
链式拉拔机：单链、双链
联合拉拔机：拉拔、矫直、切断、抛光、探伤等
圆盘拉拔机：小截面，最高2400m/min
拉线机：
单模拉线机
多模拉线机
六、拉拔工艺
1 拉拔配模 单模、多模拉拔配模
三 拉拔力
影响因素:;被加工金属变形抗力； 变形程度（断面收缩率）； 模角； 拉拔速度；（低、高速；启动瞬间冲击） 摩擦、润滑（润滑剂、方式，模具材质） 反拉力 振动（声波、超声波）
拉拔力计算方法：
平均主应力法
滑移线法
上限法 有限元法
四、拉拔工具
拉拔模、芯头
金属拉拔工艺的基本概念
学院：专业班级：学号：姓名：教师：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1拉拔的基本概念: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。
一般在室温进行，只有室温强度高、 塑性差的合金如 钨、锌等才加热； 是管、棒、型、线 的主要生产方法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:作用在制品上的拉应力小于材料的屈服极限。
若定义： 为安全系数，则实现拉拔的必要条件是：安全系数K >1。
一般取 K ＝1.4－2.0。
本文以空拉管材为例介绍拉拔5管材拉拔时的应力与变形1）空拉: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； 整径空拉：目的是精确控制制品的尺寸，减径量不大（0.5－1），一般在最后道次进行；定型空拉：目的是控制形状，主要用于异型管材拉拔，即用于圆截面向异型截面过渡拉拔。
L b K σσ=2）应力应力状态：与圆棒拉拔时类似，即：周向、径向为 压，轴向为拉，但，且有。
（内表面为自由表面，径向变形阻力小。
）应力状分布规律：3）变形（应变）应变状态：轴向延伸、周向压缩、径向可能是延伸、压缩或为0（不变），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（压）使壁变厚。
从力学角度分析有：rr d σλε'⋅= ，λ 为瞬时的非负的比例系数。
又)2(32θσσσσσσ+-=-='L r m r r，因此当2)(θσσσ+>L r 时，壁厚增加； 当2)(θσσσ+=L r 时，壁厚不变； 当2)(θσσσ+<L r 时，壁厚增加。
钢丝生产 (2)
钢丝生产钢丝是一种广泛应用于建筑、汽车、电力等领域的重要材料。
它具有高强度、耐腐蚀、耐疲劳等优良的特性，因此在各个行业中得到了广泛的应用。
本文将介绍钢丝的生产过程、材料选取以及常见的质量控制方法。
1. 钢丝生产过程钢丝的生产过程主要可以分为以下几个步骤：1.1 原料准备钢丝的主要原料是高品质的钢坯。
在生产过程中，钢坯会经过预处理、除锈和热处理等工艺，以保证钢丝的质量。
1.2 钢丝拉拔在钢丝拉拔过程中，首先将预处理过的钢坯加热到一定温度，并通过拉拔机将其拉制成所需的直径。
这个过程中需要控制好温度、拉拔速度和力度等参数，以确保钢丝的强度和光滑度。
1.3 钢丝退火拉拔后的钢丝会进行退火处理，目的是消除内应力并提高其延展性。
退火工艺中的温度和时间等参数需要根据具体的材料和要求进行调整。
1.4 表面处理钢丝表面处理是为了提高其耐腐蚀性能。
常见的表面处理方法包括镀锌、镀铜、喷涂涂层等。
这些处理方法可以保护钢丝免受化学物品和氧化物的侵蚀。
1.5 制品成型最后，经过处理的钢丝将被制成各种形状的制品，如钢丝绳、钢丝网等。
这些制品经过进一步的加工可以用于不同的场合。
2. 钢丝生产中的材料选择在钢丝的生产过程中，材料的选取非常重要，直接关系到钢丝的质量和性能。
以下是常见的钢丝生产中使用的材料：2.1 钢坯钢坯是钢丝的主要原料，钢质的选择需要考虑到所需的强度、耐腐蚀性等要求。
对于一些特殊用途的钢丝，还需要选择具有特定合金元素的钢坯。
2.2 镀锌材料镀锌钢丝是一种常见的钢丝制品，其表面处理采用镀锌工艺。
镀锌材料的选取需要考虑到镀层的厚度、均匀性以及耐腐蚀性能。
2.3 镀铜材料镀铜材料常用于导电性能要求较高的钢丝制品。
选取合适的镀铜材料需要考虑到镀层的厚度和导电性能等因素。
2.4 喷涂涂层材料喷涂涂层材料通常用于提高钢丝的耐腐蚀性能。
选择合适的涂层材料需要考虑到涂层的附着力、耐磨性以及耐腐蚀性等性能。
3. 钢丝生产质量控制方法钢丝作为重要的结构材料，在生产过程中需要进行严格的质量控制。
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（七）按用途
一般用途钢丝、焊接钢丝、捆扎包装钢丝、制钉钢丝、 制网钢丝、制绳钢丝、链条钢丝、印刷工业钢丝、冷顶 锻或冷冲压钢丝、钢芯铝绞线钢丝、铠装电缆钢丝、架 空通讯钢丝、针布钢丝、制针钢丝、弹簧钢丝、琴弦钢 丝、轮胎钢丝、胶管钢丝、不同结构钢丝、辐条钢丝、 钟表业钢丝、易切削钢丝、滚动轴承钢丝、工具钢丝、 预应力钢丝、医疗器械钢丝、精密元件丝、电阻、电热 丝、不锈耐蚀丝、其他用途丝。
丝、镀层钢丝(镀锌、镀锡、镀铜、镀铝和其他镀层)
（六）按抗拉强度
1、低强度钢丝（抗拉强度≤500MPa） 2、较低强度钢丝（抗拉强度＞500～800MPa） 3、普通强度钢丝（抗拉强度＞ 800～l000MPa） 4、较高强度钢丝（抗拉强度＞ l000～2000MPa） 5、高强度钢丝（抗拉强度＞ 2000～3000MPa） 6、超高强度钢丝（抗拉强度＞ 3000MPa）
（三）按化 2、中碳钢丝（含碳量0.25％～0.60％） 3、高碳钢丝（含碳量＞ 0.60％） 4、低合金钢丝（合金元素总量≤5.0％） 5、中合金钢丝（合金元索总量5.0％～10.0％） 6、高合金钢丝（合金元素＞10.0％） 7、特殊性能合金丝
钢丝球
琴弦钢丝
钉子
轴承
工艺：拉丝-切段-冷挤成型-冷墩钉头 材质：普通的钉子Q195或Q235，水泥钉用中碳钢 经热处理后制作
工艺：制胚-粗磨-清洗-细磨-抛光
材质：轴承钢丝（高碳铬轴承钢 GCr15最常用）
《钢丝分类及术语》GB341— 89 一）按横截面形状 二）按尺寸 三）按化学成分 四）按最终热处理方法 五）按表面加工状态 六）按抗拉强度 七）按用途
四
表面准备
大 热处理
主
要
拉拔
工
序
镀（涂）层
按成品钢丝的不同需要，可能还需对高表面要求钢丝 用线材扒皮、钢丝磨光等辅助工序。
1、表面准备
✓ 目的：去除氧化皮和涂覆润滑载体。
✓ 氧化皮危害：金属氧化皮的存在会造成钢丝表面缺陷和 模具过早损坏，甚至会阻塞模孔，致使拉拔断裂。
✓ 去除氧化皮的方法：机械法、化学法、机械化学相结合。
为保证钢丝的性能和拉丝工序的顺利进行，必须要有相应的 拉丝机、润滑剂、冷却条件、模具、对焊机等和熟练的操作技 能相配合。
冷却、润滑、模具被称为拉丝过程的三大要素。
轧尖机
轧尖过程
模具 拉拔过程
多次拉丝机 拉丝过程过程
4、镀(涂)层
目的：提高钢丝的防腐性能和某些特殊性能的要求。
金属镀层方法：热浸镀、电镀和化学镀。 非金属涂层方法：熔涂或静电喷涂。
✓ 涂覆润滑载体：比较通用是磷化膜涂覆后加上皂液、石 灰液或硼砂液浸渍后烘干等方法。
弯曲法（八辊剥壳机）
2、热处理
满足钢丝加工性能的需要，包括盘条的 主 热处理和半成品钢丝的热处理。
要
索
目
氏
体
的
为满足钢丝最终性能的热处理，包括成品钢
丝的工艺性能和最终理化性能的要求
3、拉拔
经表面准备后的线坯，通过轧尖机，将端部轧细，然后通 过比线坯直径小的模具，在拉丝机拉拔力和模壁压力的作用下 （还有摩擦力），在模孔中进行塑性变形，从而获得与模孔断 面形状相同的钢丝。
金属覆盖在钢丝上称为“镀”。 非金属覆盖称为“涂”。
1、钢丝热处理的目的？
2、什么是加工硬化？钢丝生产过程中的加工硬化是怎么造成的？怎 么样消除钢丝的加工硬化？
3、钢丝生产过程中常见的热处理方式？每种热处理方式的定义？每 种热处理方式分别适合什么样的钢丝？说明是拉拔过程中的热处理， 还是成品的热处理？
拉拔属于金属塑性加工的一种
塑性加工
在外力作用下，利用材料塑性，改变其形状尺寸、组织和 性能的加工方法。获得所需形状，尺寸和组织，性能的制 品的一种基本的金属加工技术，以往常称压力加工。
主要包括： 锻造，轧制，挤压，拉拔
拉丝
拉管
挤压
普通钢丝
钢丝产品：
钢丝绳
自行车辐条 （45钢）
钢丝网
弹簧
（四）按最终热处理方法 退火钢丝、正火钢丝、淬火并回火(调质)钢丝、索氏体化
处理钢丝、固溶处理钢丝。
（五）按表面加工状态 1、按加工方法 分为冷拉钢丝、冷轧钢丝、热拉钢丝、直条钢丝、银
亮钢丝（分为抛光钢丝、磨光钢丝）。 2、按表面状态 分为光面钢丝、光亮热处理钢丝、酸洗钢丝、黑皮钢
4、钢丝绳、弹簧、钢绞线等钢丝采用什么样的热处理方式？得到的组 织是什么？
5、连续索氏体化处理过程中，加热的目的？钢丝的加热温度由什么决定？ 6、生产过程中，如何根据钢丝的含碳量来选取加热温度？结合铁-碳相图 说明。
7、分析曲线图中，抗拉强度与加热温度的关系？并说明原因。
13、如图为钢丝抗拉强度与铅浴温度的关系图，分析原因?
（一）按横截面形状
圆形钢丝、异形钢丝、方形钢丝 、矩形钢丝、菱形 钢丝、扁形钢丝、梯形钢丝、三角形钢丝、六角形 钢丝、椭圆形钢丝、弓形钢丝、扇形钢丝、半圆形 钢丝、 z字形钢丝、周期断面钢丝、特殊断面钢丝。
钢丝绳断面
（二）按尺寸
1、细钢丝（直径或截面尺寸 0.10～0.50mm） 2、较细钢丝（直径或截面尺寸 0.50～1.50mm） 3、中等钢丝 （直径或截面尺寸 1.50～3.0mm） 4、较粗钢丝（直径或截面尺寸 3.0～6.0mm） 5、粗钢丝（直径或截面尺寸 6.0～8.0mm） 6、特粗钢丝(直径或截面尺寸＞ 8.0mm)