9拉拔过程的摩擦与润滑
拉拔用润滑剂
拉拔用润滑剂(3)三、拉拔润滑剂的应用一般拉拔软钢、铜、铝及其合金时，直接用拉拔润滑剂。
但拉拔硬质合金钢、不锈钢、钛、锆等材料时，则需先行造膜。
（1）棒材、线材拉拔用润滑剂①钢的拉拔润滑钢丝拉拔时，由于存在易粘膜的危险，常常采用干膜润滑作为初始防护层。
低中碳钢丝拉拔用干拉法，润滑剂用石灰或硼砂，也可以使用一般拉拔油。
硼砂在高湿度情况下会回复结晶状态，但中等湿度时具有良好的防腐蚀性能。
如果拉丝以后不需要清除，最好用硬脂酸钙作润滑剂。
硬脂酸钙也常于硬脂酸钠、石灰一起用于软钢和中碳钢的拉拔。
需经退火处理的，必须在退火前残渣清除，否则在热处理时，残渣转变成炭化沉积物，部分沉积在金属表面上，影响拉制品质量。
②铝和铝合金的拉拔润滑铝和不锈钢相似，表面有一层易碎的氧化膜，但比不锈钢好拉得多。
铝和铝合金带材及棒材拉拔，常用钙基润滑脂和10％～30％动植物油及皂组成的润滑剂。
近年来也较多使用合成酯类油代替动植物油。
其加入量依合金的种类、拉拔尺寸及速度而定。
一般拉拔软金属时，要用含脂肪油或酯油的润滑剂，以防粘膜、烧结等不利情况的发生。
铝线拉拔，一般可由直径10mm的铝棒拉拔成铝线，此时用40℃黏度为19.8～110 mm2/s的润滑油，喷在拉模和铝棒上。
所用润滑油的黏度大小是依拉拔铝线的尺寸，拉拔速度（最高到1500m/min），拉拔直径减小比和要求的粗糙度而定。
如拉拔5～10mm直径铝线时，一般用50℃黏度为100～250 mm2/s的混合脂肪润滑油在50～65℃下循环使用；拉拔2～5mm直径铝线，用50℃黏度为30～50 mm2/s 的混合脂肪润滑油；拉拔2mm以下的细铝线，用50℃黏度为10 mm2/s左右的混合脂肪润滑油；铝线精拉用40℃时黏度为1～55 mm2/s混脂润滑油。
混脂主要包括脂肪酸及脂肪酸酯和乙烯基硬脂酸钠、烯烃丙烯酸酯等。
也有使用乳化液和乳化油膏润滑的，不过使用范围不大，使用时必须注意防止白色锈斑的产生。
丝材拉拔基础知识
丝材拉拔基础知识丝材拉拔是一种常见的金属成型工艺，用于制造丝线、丝绳等产品。
它通过将金属坯料经过一系列的加热和拉伸工序，使其横截面积减小、长度增加，从而得到所需的丝材。
我们需要准备一块金属坯料作为原材料。
这个金属坯料可以是铜、铝、钢等金属材料。
为了使金属坯料能够更容易地进行拉拔，通常会将其加热到一定的温度。
加热后的金属坯料变得柔软，更容易被拉伸。
接下来，我们需要将加热后的金属坯料送入拉拔机中进行拉拔。
拉拔机由多个辊子组成，金属坯料通过这些辊子进行拉伸。
在拉拔的过程中，金属坯料的截面积逐渐减小，长度逐渐增加。
拉拔的过程是逐级进行的，每一级的拉拔都会使金属材料的截面积减小一定比例。
通常情况下，拉拔的次数越多，金属丝的直径就越小。
而拉拔的速度和温度也会影响丝材的质量和性能。
在拉拔的过程中，需要润滑剂的辅助。
润滑剂可以减少金属材料与拉拔机辊子之间的摩擦，防止金属材料被损坏。
同时，润滑剂还能冷却金属材料，使其保持适当的温度。
拉拔完成后，金属材料会变成一根细长的丝材。
这根丝材的直径和长度可以根据需要进行调整。
丝材的表面通常会经过一些处理，如磨光、镀锌等，以增加其耐腐蚀性和美观度。
丝材拉拔是一项需要经验和技术的工艺。
操作者需要掌握合适的温度、速度和润滑剂的使用方法。
同时，拉拔机的性能和辊子的质量也会影响拉拔效果。
丝材拉拔是一项重要的金属成型工艺，广泛应用于各个行业。
它不仅可以制造丝线、丝绳等产品，还可以制造导线、电缆等电气产品。
丝材拉拔工艺的发展，为人们提供了更多的选择和便利。
通过不断改进和创新，丝材拉拔工艺将会在未来发展出更多的应用和发展空间。
挤压拉拔知识点
挤压：对放在容器中的钢坯一端施加以压力，使之通过模孔成型的一种压力加工方法。
正挤压特征：金属流动方向与挤压杆运动方向相同，钢坯与挤压筒内壁有相对滑动，二者间存在很大外摩擦。
正挤压三个阶段：开始，金属承受挤压杆的作用力，首先充满挤压筒和模孔，挤压力急剧上升。
基本，一般筒内的锭坯金属不发生中心层与外层的紊乱流动，挤压力随筒内锭坯长度的缩短，表面摩擦总量减少，几乎呈直线下降。
终了，管内金属产生剧烈的径向流动，即紊流，易产生缩尾，此时工具对金属的冷却作用，强烈的摩擦作用，使挤压力迅速上升。
填充系数：挤压筒内断面积与锭坯的断面积之比，指金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓时的变形指数。
挤压比：挤压筒腔的横断面积与挤压制品总横断面积之比，指金属不发生横向流动时的变形指数。
粗晶芯：反挤压棒材纵向低倍组织上，沿中心缩尾边缘一直向前延伸，形成一个特殊粗晶区，叫。
死区：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。
死区产生原因：强烈的三向压应力状态，金属不易达到屈服条件。
受工具冷却，σs增大。
摩擦阻力大。
影响死区因素：模角，摩擦力，挤压比，挤压温度速度，模孔位置。
死区的作用：可阻碍锭坯表面的杂质、氧化物、偏析瘤、灰尘及表面缺陷进入变形区压缩锥而流入制品表面，提高制品表面质量。
终了挤压三大挤压缩尾及防止措施：挤压缩尾是出现在制品尾部的一种特有缺陷，主要产生在终了挤压阶段。
缩尾使制品金属不连续，组织与性能降低，依其出现部位有中心缩尾(当钢坯渐渐被挤出模孔，后端金属容易克服挤压垫上的摩擦力产生径向流动，将钢坯表面上常有的氧化物，偏析瘤，杂质或油污带入制品中心，破坏了制品致密性，使制品低劣)。
环行缩尾(出现在制品断面中间，形状为圆环。
堆积在靠近挤压垫和挤压筒交界处的金属沿着后端难变形区的界面流向了制品中间层)。
皮下缩尾(出现在制品表皮内，存在一层使金属径向上不连续的缺陷)。
措施：对锭坯表面进行机械加工~车皮。
浅谈金属压力加工中的摩擦与润滑
浅谈金属压力加工中的摩擦与润滑摘要：在金属压力加工过程之中，摩擦和润滑无疑是其中不可忽视的工艺因素。
变形金属与变形工具之间的摩擦力，绝大部分情况下，都是有害的摩擦力，仅有如轧辊咬入金属这种极少数的情况下的摩擦力，才会对金属压力加工过程产生促进作用。
为此，在金属压力加工过程中，润滑剂的使用就变得十分重要。
本文结合笔者实际工作经验，简要分析了金属压力加工过程中的摩擦与润滑，以期能为相关工作者提供一定参考。
关键词：金属压力加工；摩擦；润滑1摩擦和润滑的机理摩擦于金属压力加工中，主要分为如下几种类型：吸附摩擦、液体摩擦、干摩擦，以及另外两种混合摩擦，半液体摩擦与半干摩擦。
在压力加工过程中，金属工件的晶体在外力的作用之下，沿着滑移方向于晶间的滑移面上出现滑移。
宏观的金属塑性变形，在数个滑移单元一同协调作用时，就会产生。
因此，实质上塑性变形，就是表层金属的剪切流动变形过程。
为此，金属压力加工中摩擦力，就是克服流动剪切力。
若是在金属压力加工过程中，将润滑剂加入到工件和工具之间的空隙处，则能够一定程度啥还给你减少接触载荷，使得摩擦应力能维持在一个较低的状态。
通常工具表面都覆盖有一层氧化膜，同时还或多或少存有一些因为化学和物理作用而吸附的有机物质与水蒸气。
正是由于有着化学吸附和金属表面所形成的边界润滑膜，实际接触部分的摩擦力不会很大。
虽然，润滑剂分子和金属表面互相吸引，会形成定向排列的分子棚，层间剪切阻力也比较小。
但工件和模具间的界面，难以出现平直光滑这一理想的状态，因而，较易破坏吸附层表面，形成半干摩擦。
金属和润滑剂之间的分子作用力，决定了润滑剂吸附层内分子的定向排列。
分子的定向排列明显增强，则润滑剂之中有着表面活性分子式，为此，在非极性介质中加入带有表面活性的物质，会使润滑的效果得以很大改善。
2金属压力加工中摩擦的特点和影响因素2.1摩擦的特点（1）压力高且接触面积大。
金属压力加工过程中的单位压力，通常是500兆帕。
金属压力加工中的摩擦与润滑
金属压力加工中的摩擦与润滑摘要:在金属压力加工的过程中，摩擦与润滑是其中比较重要的工艺因素。
对于影响摩擦的因素，润滑剂的使用机理和特点等都是需要重视和研究的问题。
本文从这些问题提出以下粗浅的想法。
关键词:金属压力加工；摩擦；润滑引言在金属压力加工中,制品与工具表面间存在相对滑动,不可避免地会产生摩擦。
为了减轻这种外摩擦的不良影响,通常需要进行工艺润滑。
事实证明:了解这种偶件之一的金属基体发生连续塑性变形条件下的摩擦与润滑的规律,无论在理论上和实践上都有着极其重要的意义。
一、金属压力加工中摩擦的特点及影响因素（一）金属压力加工中摩擦的特点金属压力加工与一般机械传动中的摩擦相比,具有以下特点:（1）界面温度高压力加工时,接触面的表层温度随着滑动速度的增大而升高且不均匀,摩擦系数随滑动速度和温度的升高而增大。
但是,当温度超过一最大值后,摩擦系数随滑动速度和温度的升高而下降。
例如,同一材料在锤上镦粗比压力机上镦粗摩擦系数小20%～25%。
（2）压力高,接触面积大压力加工时的单位压力一般为500MPa。
单位压力小时,摩擦系数与压力无关。
当压力大到某一值后,摩擦系数趋于稳定。
接触面积大小与材料种类有关。
随着接触面积增大,材料粘着系数与摩擦系数也增大。
（二）金属压力加工中摩擦的影响因素（1）变形温度在压力加工中,变形温度对摩擦的影响十分复杂、随着温度的升高,将会出现互相矛盾的两种现象:一方面,金属容易产生氧化皮,因而摩擦系数增大;另一方面,变形应力的降低又使摩擦系数减小。
而且,随着温度的变化,氧化皮的性质和厚度也发生变化。
在温度较低时,氧化皮呈脆性。
随着温度增高,氧化皮厚度增大,摩擦系数也增大。
达到一定温度时,氧化皮开始软化,摩擦系数达到峰值。
温度再升高时,氧化皮的塑性增大到一定限度,摩擦系数减小。
含碳量对摩擦的影响,主要在于氧化皮性质不同。
（2）变形速度在压力加工中,变形速度对摩擦系数的影响也很大。
变形速度增大时,摩擦系数降低。
常见的拉拔工艺方法
常见的拉拔工艺方法摘要：一、引言二、拉拔工艺的分类与特点1.冷拔2.热拔3.冷热交替拔4.电解拔三、拉拔工艺的应用领域1.金属材料2.非金属材料四、拉拔工艺的优缺点1.优点2.缺点五、拉拔工艺的工艺参数与控制1.拔制力2.拔制速度3.模具选择4.润滑与冷却六、提高拉拔质量的途径1.优化工艺参数2.选用优质模具3.加强设备维护与管理4.提高操作人员技能七、安全与环保措施1.设备安全防护2.防止噪音与污染八、结论正文：一、引言拉拔工艺是一种通过金属或非金属材料在拔制力的作用下，从模具中拔出并形成一定形状和规格的制品的加工方法。
在现代工业生产中，拉拔工艺得到了广泛的应用，对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
二、拉拔工艺的分类与特点1.冷拔冷拔是在室温下进行的拉拔过程，主要适用于金属材料的加工。
冷拔工艺具有如下特点：（1）减少金属材料的氧化皮和夹杂物，提高表面质量；（2）提高金属材料的力学性能；（3）可以获得较细的晶粒结构和较高的尺寸精度。
2.热拔热拔是在高温下进行的拉拔过程，主要适用于金属和非金属材料的加工。
热拔工艺具有如下特点：（1）提高拔制速度，缩短生产周期；（2）减轻或消除金属材料的冷作硬化；（3）有利于非金属材料的塑性变形。
3.冷热交替拔冷热交替拔是一种在冷拔和热拔之间循环进行的拉拔工艺，适用于各种材料的加工。
冷热交替拔具有如下特点：（1）提高材料塑性，降低拔制力；（2）减少拔制过程中的断裂和表面损伤；（3）提高制品的尺寸精度。
4.电解拔电解拔是一种在电解质溶液中进行的拉拔工艺，主要适用于非金属材料的加工。
电解拔具有如下特点：（1）拔制力较小，可实现对柔软材料的加工；（2）提高制品的表面光洁度；（3）易于实现自动化控制。
三、拉拔工艺的应用领域拉拔工艺广泛应用于金属材料和非金属材料的加工，如钢铁、有色金属、塑料、玻璃纤维等领域。
四、拉拔工艺的优缺点1.优点（1）加工过程简单，设备投资较低；（2）制品尺寸精度高，表面质量好；（3）生产效率高，能耗较低；（4）可实现自动化控制，降低劳动强度。
拉拔用润滑剂
拉拔用润滑剂一、拉拔润滑剂性能要求通常拉拔润滑剂应满足如下要求：（1）使拉拔材料、模具及钢芯间的摩擦力减小，并使拉拔材料断面每次减小率或拉拔增长率提高，要求拉拔油黏度适当，一般根据拉拔具体条件，选用40℃时黏度9～74.8mm2/s的挤压润滑油；（2）满足高速拉拔的要求，并防止金属烧结、熔粘或抓结；（3）使抗变形性高的材料易于拉拔，并防止金属过热；（4）保证功率传达作用和液压作用，在拉模和拉拔件间起液体介质作用；（5）使拉拔产品的表面光洁程度和规格精度提高；（6）减少拉拔工具和拉模的磨损并防止损伤；（7）拉拔后易于从拉拔产品表面上除掉，并对产品热处理和退火质量无不良影响；（8）长期贮存或使用中变质慢，对人员无毒无害无恶臭。
二、拉拔润滑剂的分类拉拔润滑剂分为干式润滑剂、湿式润滑剂和油性润滑剂三大类，它们的形状、性质和使用条件各不相同，如表1所示。
表1拉拔润滑剂的分类和应用（1）干式润滑剂干式润滑剂为粉末状，使用时不与水或油调合，而是直接送到润滑面上。
在拉拔过程中干式润滑剂在压力和热的作用下软化，由粉末变成流动性的润滑膜黏附和铺展在金属表面起润滑作用。
和湿式润滑剂相比，冷却效果差，所以常辅以机械方法进行冷却。
最早使用的干式润滑剂是石灰皂液，其中硬脂酸钙、硬脂酸钡等金属皂是润滑剂。
它由油脂、脂肪酸、水和石灰在一定条件下反应制得，制备工艺不同，所得润滑剂的性能也不同。
一般石灰用量占干式润滑剂总量的45％左右。
石灰本身无润滑作用，但它可调节金属皂的软化点和作为金属皂的载体。
近年来随着拉拔速度大幅度提高，为提高润滑效果在干式润滑剂中加入滑石粉、二氧化钛、石墨、二硫化钼等固体润滑剂和含硫的极压添加剂。
（2）湿式润滑剂湿式润滑剂是膏状或油状润滑剂，其主要成分有牛油、菜籽油、豆油等动植物油；锭子油、机械油等矿物油；脂肪酸金属皂、蜡等油性剂；一些含有S、P、C1、B等元素的极压剂及表面活性剂等。
使用时将润滑剂掺水，制成均一的液体。
第10章 挤压与拉拔(2010总9)
表10-5 有色金属拉拔时的安全系数
拉拔 制品 的 品种 与规格 厚壁管 材、型 材 及棒材 薄壁管 材 和型材 不同直径的线材/mm
>1.0
1.0 ~ 0.4
0.4 ~ 1.0
0.10 ~ 0.05
0.050 ~ 0.015
安全系数 K
>1.35 ~ 1.4
1.6
≥1.4
≥1.5
≥1.6
≥1.8
图10.44 圆棒拉拔时断面坐标网格的变化
(2) 横向上的网格变化。 横向上的网格变化。 拉拔前为直线的横线进入变形区后开始变成拉拔方向凸出的弧形线， 拉拔前为直线的横线进入变形区后开始变成拉拔方向凸出的弧形线， 直线的横线进入变形区后开始变成拉拔方向凸出的弧形线 且其曲率由入口端到出口端逐渐增大，到出口端后不再变化。 且其曲率由入口端到出口端逐渐增大，到出口端后不再变化。说明 在拉拔过程中周边层的金属流动速度小于中间层 周边层的金属流动速度小于中间层。 在拉拔过程中周边层的金属流动速度小于中间层。随着模角和摩擦 系数的增大，这种不均匀性更加明显。 系数的增大，这种不均匀性更加明显。
材料成形工艺及控制 第三篇 塑性成形技术及工艺
第10章 金属挤压及拉拔工艺 章 （塑性部分9节-拉拔工艺） 自学部分
郑州大学 2011年 2011年5月13日 13日
10.5 拉拔理论及工艺
10.5.1拉拔的基本理论 拉拔的基本理论
1.拉拔工艺概述 拉拔工艺概述 1)拉拔的分类 拉拔的分类 在拉力的作用下，使金属坯料通过模孔， 在拉力的作用下，使金属坯料通过模孔，从而获得相应形状和尺寸制品 的塑性加工方法称之为拉拔，如图 所示。 的塑性加工方法称之为拉拔，如图10.42所示。 所示 拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法之一。 拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法之一。
拉拔理论基础知识
五.拉拔理论基础知识在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法，称之为拉拔（或称拉伸），如下图。
圖荷:伸方法示克图1-坯科1 2―槐子拉拔加工按制品种类分为实心材拉拔和空心材拉拔。
实心材拉拔主要有棒材、型材、线材的拉拔；空心材拉拔主要包括管材、异型空心材拉拔。
其中管材拉拔又有以下几种方法：（1）空拉；（2）长芯杆拉拔；（3）固定芯头拉拔；（4）游动芯头拉拔；（5）顶管；（6）扩径拉拔。
（一）掌握拉拔时常用的变形指数（二）掌握实现拉拔过程的条件拉拔过程是借助于在被加工金属的前端施以拉力实现的，如果拉拔应力过大，超过出模口处金属的屈服强度，则可引起制品出现细颈、甚至拉断。
因此，必须满足：01= P l/F l < G 式中0――作用在被拉金属出模口断面上的拉拔应力；P i ――拉拔力；F i ――被拉金属出模口处断面积；o ――金属出模口后的屈服强度。
对于有色金属来说，由于屈服强度不明显，确定困难，加之在加工硬化后与其抗拉强度o相近，故亦可表示为：0< o被拉金属出模口处的抗拉强度0与拉拔应力o之比称为安全系数 K，即K= 0/ 0所以，实现拉拔过程的必要条件是K>1。
一般K在1.4-2.0之间，即q=（0.7-0.5）o对钢材来说，根据经验o=（0.8-0.9）o,安全系数K>1.1-1.25。
（三）熟悉拉拔时的应力状态图（1）圆棒拉拔下图（左）为圆棒拉拔时的应力与变形。
当在棒材前端施以拉力P使之通过模孔变形时，受到模壁给予的压力dN，方向垂直于模壁。
金属在模孔中运动，将在接触面上产生摩擦力dT,方向与金属运动方向相反，摩擦力dT=f n dN。
在上述力的作用下，变形区中的金属绝大部分处于两向压、一向拉应力状态和两向压缩一向延伸变形状态。
在拉伸实心圆断面制品时也是轴对称问题，其径向应力o与周向应力列相等。
应力沿轴向的分布规律：轴向应力q由变形区入口端向出口端逐渐增大，周向应力o 及径向应力o则从变形区入口到出口逐渐减小。
拉拔 原理
拉拔原理
拉拔，又称为拉伸或拉拔成形，是一种通过外力将材料进行拉伸，以改变其形状和尺寸的金属加工方法。
拉拔广泛用于制造细丝、线和管材等产品。
其原理是将材料锁定在一端，并施加拉力于另一端，使材料发生塑性变形，形成所需的形状和尺寸。
拉拔工艺的过程通常包括以下步骤：
1. 选择合适的材料：拉拔过程使用的材料通常为金属，如铜、铝、钢等。
选择合适的材料能够确保拉拔过程的顺利进行。
2. 准备工作：首先将材料加工成适当的形状，如圆形坯料或方形坯料。
然后将坯料锚定在拉拔机的一端，以便施加拉力。
3. 润滑处理：在拉拔过程中，为了减少摩擦和热量的产生，通常需要在材料上涂抹润滑剂。
4. 进行拉拔：将坯料通过拉拔机传送，逐渐施加拉力。
随着拉力的增加，材料开始发生塑性变形，沿着模具的形状和尺寸逐渐减小。
5. 过程控制和监测：拉拔过程中需要监测拉力、温度和形状等参数，并根据需要进行相应的调整。
6. 终止拉拔和修整：当达到所需的形状和尺寸后，停止施加拉力。
然后将拉拔后的零件修整、切割和进行其他加工处理。
拉拔的原理主要基于金属的塑性变形特性。
通过加工和施加拉力，金属材料内部的晶粒发生滑移和形变，使材料逐渐变细，并在模具的作用下形成所需的形状和尺寸。
同时，拉拔过程中的润滑剂能够减少摩擦力，防止材料表面粘附或过热，提高拉拔的效率和质量。
综上所述，拉拔是一种通过施加拉力改变金属材料形状和尺寸的加工方法。
通过合理的工艺控制和监测，可以实现高效、精确的金属制品生产。
拉拔加工的工艺流程
拉拔加工的工艺流程拉拔加工是一种常用的金属加工工艺，利用拉伸的力量将金属材料变形成所需的形状和尺寸。
它广泛应用于制造工业的各个领域，如汽车、航空航天、建筑等。
在这篇文章中，将详细介绍拉拔加工的工艺流程。
1. 前期准备拉拔加工是一项细致、复杂的加工过程，在开始加工之前要进行大量的准备工作。
首先，需要准确计算所需拉拔的材料尺寸和形状，确定所需的拉拔次数和加工温度。
其次，需要准备好适当的设备和工具，如拉拔机、拉拔模具、润滑液等，确保加工过程的顺利进行。
2. 加热处理在加工过程中，金属材料需要被加热到适当的温度，以便在拉伸过程中更容易变形。
这个温度取决于金属材料的种类和尺寸，一般在750℃至1100℃之间。
加热的时间也需要控制，以确保金属材料的均匀加热。
3. 拉拔拉拔是整个加工过程的核心步骤，也是最关键的一步。
在拉拔机的作用下，金属材料被牢牢地固定在拉拔机的底板上，然后在拉拔模具的作用下，金属材料被拉伸成所需的形状和尺寸。
在拉拔的过程中，金属材料需要不断地被涂抹润滑剂，以减少摩擦力并保持其表面的平整和光滑。
为了避免形变过度，需要在拉拔时对金属材料的拉力进行严格的控制。
4. 冷却处理拉拔过程中，金属材料受到了强烈的拉伸和变形，需要进行适当的冷却处理，以防止其失去机械性能。
金属材料可以通过自然冷却或水冷方式进行冷却处理。
通常情况下，冷却的速度越快，金属材料的硬度和强度就越高。
5. 检验与维护在加工完成后，还需要对加工后的金属材料进行检验和维护。
检验包括尺寸、形状、表面质量等多个方面。
如果发现有任何问题，需要对加工设备、工具和参数进行调整和修整。
总的来说，拉拔加工是一种高效、精确的加工工艺，可以使金属材料变形成所需的形状和尺寸。
在加工过程中，需要细致、耐心地进行各项工作，才能保证加工效果和材料的质量。
拉拔的方案
拉拔的方案拉拔的方案引言拉拔是一种金属加工工艺，通过施加拉力和压力，使金属材料产生塑性变形和尺寸减小，从而达到改变金属材料形状和尺寸的目的。
拉拔广泛应用于金属管材、线材、棒材等制品的生产过程中。
本文将介绍拉拔的基本原理、工艺流程以及一些常用的拉拔方案。
拉拔原理拉拔的基本原理是利用金属材料的塑性变形和流变特性，通过施加拉力实现金属材料的延伸。
在拉拔过程中，金属材料会发生塑性变形，其内部晶体结构会发生重组和流动，最终使得金属材料的截面积减小，长度延伸。
拉拔过程中主要涉及到以下几个参数：1. 拉力：施加在金属材料上的拉力，控制拉拔过程的速度和力度。
2. 模具：用于控制金属材料的形状和尺寸，包括拉拔模具和引导模具。
3. 润滑剂：用于减小摩擦力，防止金属材料表面损伤和模具磨损。
4. 冷却系统：冷却金属材料，控制其温度，避免过热和质量问题。
拉拔工艺流程拉拔的工艺流程包括准备工作、拉拔操作和后处理三个阶段。
准备工作在进行拉拔之前，需要进行以下准备工作：1. 材料选择：根据要求的产品性能和使用环境选择合适的金属材料。
2. 材料处理：对原材料进行切割、热处理等工序，以提高金属材料的塑性和机械性能。
3. 模具制备：根据产品的要求，设计和制备合适的拉拔模具和引导模具。
拉拔操作拉拔操作是整个拉拔工艺的核心部分，主要包括以下步骤：1. 上料：将经过准备工作的金属材料放入拉拔机中。
2. 预拉拔：通过初始拉拔，使金属材料在引导模具中初步塑性变形。
3. 正式拉拔：根据产品的要求，通过反复拉拔，逐步减小材料截面积，实现材料的延伸和形状变化。
4. 冷却：在拉拔过程中，对金属材料进行适当的冷却，控制其温度和性能。
5. 切割：根据要求的长度，对拉拔好的金属材料进行切割。
后处理拉拔完成后，还需要进行一些后处理工作，以获得符合要求的最终产品：1. 清洗：清理拉拔产生的杂质、润滑剂等。
2. 检验：对拉拔产品进行检验，包括尺寸、形状和质量等方面。
9拉拔过程的摩擦与润滑
中南大学 材料科学与工程学院 材料加工工程系 叶凌英 2011年2月
第8章 拉拔过程的摩擦与润滑
8.1 拉拔过程摩擦分析 8.2 润滑方式与表面处理 8.3 拉拔工艺润滑剂 8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.1 拉拔过程摩擦分析
8.1 拉拔过程摩擦分析
8.1.1 拉拔过程受力分析
8.1 拉拔过程摩擦分析
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.1 拉拔润滑的作用
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.2 拉拔润滑的方式
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.2 拉拔润滑的方式
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.2 拉拔润滑的方式
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.3 表面处理
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.3 表面处理
8.3 拉拔工艺润滑剂
8.3.1 润滑剂的选择依据
8.3 拉拔工艺润滑剂
8.3.2 干式拉拔润滑剂
8.3 拉拔工艺润滑剂
1 润滑剂的组成
8.3 拉拔工艺润滑剂
1 润滑剂的组成
2 润滑剂的性能
8.3 拉拔工艺润滑剂
2 润滑剂的性能
8.3 拉拔工艺润滑剂
8.3.3 湿式拉拔润滑剂
8.3 拉拔工艺润滑剂
1 试分析拉拔过程中摩擦对金属变形的影响。
2 拉拔润滑方式、特点及对润滑剂的要求是什么?
3 为什么拉拔前要进行表面处理? 4 比较线材拉拔与管材拉拔工艺润滑的异同。 5 铝材拉拔如何选用润滑剂?拉拔过程中可能出现 什么问题?如何解决？
8.3.3 湿式拉拔润滑剂
8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.4.1 钢丝拉拔
8.4 拉拔工艺润滑的应用
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。
拉拔工艺用润滑剂
拉拔工艺用润滑剂拉拔工艺用润滑剂拉拔制品在工业上和日常生活中应用广泛。
而这些制品的质量及生产率都需要有信能良好的工艺润滑剂予以保证。
1、棒材、线材拉拔润滑油剂（1）钢的拉拔润滑：钢丝拉拔时，由于存在易粘模的危险，常常采用干膜润滑作为初始防护层。
低、中碳钢丝拉拔，采用干拉法，润滑剂用石灰硼砂。
也可以使用一般拉拔油，对于重负荷，要求价格最低事，可选用石灰或硼砂。
硼砂在高湿度情况下会恢复结晶状态，但在中等湿度时，具有良好防腐蚀性能。
如果拉丝以后不需清除，最好用硬脂酸钙作润滑剂。
硬脂酸钙也硬脂酸钠、石灰一起用于软钢和中碳钢的的拉拔。
而经退火处理的，必须在退火前将残渣清除，否则在热处理是，残渣转变成炭化沉积物，部分沉积物在金属表面上，影响拉制品质量。
为了减少拉拔车间的空间粉尘，在润滑处理的“上灰”池中，加入一定的成膜组份，帮助石灰均匀粘附在坯料金属表面，从而抑制工艺过程粉尘的飞扬。
对于高速、中等变形程度的拉拔工艺常用皂乳化液。
其典型的成分是：硬脂酸钾35％、动物油25％、矿油8％、硬脂酸2％和水30％。
拉拔硬质合金钢、不锈钢时，需进行预处理，如用草酸盐法处理。
它是由草酸我及化学促进剂组成溶液的温浴浸泡法使其成膜。
本法处理前必须充分脱脂酸洗，否则拉拔后退火时发生渗碳而影响质量。
拉拔时，还要根据制品的要求及工艺条件、使用不同的润滑剂。
不锈钢，特别是奥氏体不锈钢与模具容易产生粘结（这可能与很薄的固有的氧化膜容易破裂以及硬化速度高等因素有关。
）所以拉拔时，必须使用能形成较厚膜的润滑剂（如使用树脂膜涂层）以达到有效隔离的目的。
（2）铝和铝合金拉拔润滑：铝和不锈钢相似，表面有一层易碎的氧化膜，但比不锈钢好拉得多。
铝和铝合金带材及棒材拉拔，常用钙基润滑脂和10％～20％动植物油及皂的润滑剂。
近年来也较多使用合成酯油代替动植物油。
铝线拉拔，一般由直径10mm的铝棒拉成铝线，此时用40℃粘度为13～14mm2／s的润滑油喷在拉模和铝棒上。
挤压与拉拔
压力加工：借助外力使金属产生塑性变形进而形成各种尺寸、形状和用途的零件和半成品。
（不同于机加工）工业中广泛使用的零件一般通过下列方法获得：铸造，如轧机牌坊；铸造——机加工，如轧辊；铸造——压力加工，如钢轨；铸造——压力加工——机加工，如螺栓等。
重要用途的零件一般均需通过压力加工。
压力加工的主要方法有：轧制；挤压与拉拔；锻造与冲压主要产品有：板、带、条、箔；轧制管、棒、型、线；挤压与拉拔各种零件如车轴、饭盒、洗衣机筒等；锻造与冲压1）挤压与拉拔产品简介A 管材按截面形状分：圆管、型管如方、六角形管等；按合金种类分：铝管、铜管、钢管等；按生产方法分：挤制管、拉制管、焊管、铸管、盘管、无缝管等；按用途分：空调管、压力表管、波导管、锅炉管、输油管、冷凝管、天线管等；按性能分：M（退火态）、R（热态）、Y（硬态）、Y2（半硬态）、C（淬火态）、CZ（淬火自然时效态）、CS（淬火人工时效态）等；此外：翅片管、蚊香管等。
B 棒、线材棒材：D>6mm；分类与管材类似；大多是半成品，进一步加工成各种零件，如弹簧，螺栓、螺母等；线材：D<6mm；多以盘状供货，广泛应用于仪器仪表、电子电力部门，如电线电缆等。
C 型材非圆截面材，又称经济断面材（可提高材料的利用率）；铝、钢型材较多；许多型材只能用压力加工法生产，如钢轨、变断面型材2）产品的生产方法产品的生产一般可分两步;坯料制取（开坯）：充分利用金属在高温时的塑性对其进行大变形量加工，如热挤、热轧、热锻。
制品的获得：进行目的在于控制形状、尺寸精度、提高综合性能的各种冷加工，如冷轧、拉拔、冲压。
目前研究：近终形成形技术、短流程生产技术挤压：生产灵活、产品质量好，适用于品种、规格多、产量小（有色金属）的场合，但成本高、成品率低；斜轧穿孔：生产率、成品率高；成本低；但制品形状尺寸精度差；尺寸规格受限制；多用于产量大的钢坯生产，有色金属厂基本没有；铸造：产品的尺寸规格少、质量差、性能低；主要用于生产大尺寸、性能要求不高的产品如下水管；轧管：道次变形量大，几何损失少，适于难变形合金，能缩短工艺流程，也是提供长管坯的主要方法（使盘管生产得以实现），但形状、尺寸精度差；拉拔：是获得精确尺寸、优质表面和性能的主要方法；焊管：效率高、成本低，但性能、质量差。
管材拉拔工艺流程
管材拉拔工艺流程一、材料准备与清洁在进行管材拉拔之前，首先要准备好所需的原材料，并确保其质量符合生产要求。
随后，对原材料进行彻底的清洁，以去除表面的油污、杂质等，确保管材表面的干净和光滑，为后续工艺打下良好基础。
二、进料装置调整根据所要生产的管材规格，对进料装置进行相应的调整。
这包括调整进料速度、进料角度等参数，确保管材能够稳定、连续地进入拉拔机中。
三、加热处理为了增加管材的塑性，降低拉拔时的阻力，通常需要对管材进行加热处理。
加热温度和时间应根据材料的种类和厚度进行合理设置，以避免出现过热或过烧现象。
四、拉拔操作当管材达到适宜的加热温度后，开始进行拉拔操作。
通过拉拔机的拉力作用，使管材在模具中逐渐变形，达到所需的尺寸和形状。
在拉拔过程中，需要保持拉力的稳定性和均匀性，以防止管材出现断裂或变形不均等问题。
五、润滑与冷却为了减小拉拔时的摩擦阻力，需要对管材和模具进行润滑处理。
同时，为了降低管材的温度，防止其出现过热现象，还需进行适当的冷却处理。
常用的润滑剂和冷却剂应根据材料的特性和工艺要求进行选择。
六、尺寸调整在拉拔过程中，根据需要对管材的尺寸进行调整。
这可以通过更换不同规格的模具或调整拉拔机的参数来实现。
尺寸调整的目的是确保管材的尺寸精度和形状符合产品要求。
七、冷却处理完成拉拔操作后，需要对管材进行进一步的冷却处理，以消除其内部应力和提高产品的稳定性。
冷却方式可以采用自然冷却或强制冷却，具体方式应根据材料的特性和工艺要求来确定。
八、整理与修整最后，对拉拔后的管材进行整理和修整工作。
这包括去除管材表面的毛刺、划痕等缺陷，进行尺寸检测和质量评估，确保每根管材都符合产品要求。
同时，对不合格的管材进行返工或报废处理，以保证产品的整体质量。
材料成型工艺学 中 第二篇 拉拔
因此，实现游动芯头拉拔的条件是：
芯头轴向游动的几何范围应有一定的限度。
3） 游动芯头拉拔的特点
A 能生产长管、盘管（生产率、成品率高）；
B 能消除芯杆带来的竹节、偏心等缺陷；
C 拉拔力低，道次加工率大；
D 由于芯头游动，内表面易出现明暗交替的环纹；
E 工艺难度大。
4 长芯杆拉拔
1） 变形过程
与固定短芯头拉拔时相同，即空拉、减径和定径区。
5）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。
6）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，模壁压力下降，但拉拔力开始不变，直到 Q 值增 加到 Qc（称为临界反拉力）后才开始升高。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。
P Q
N P
Q
Qc
N
原因：当 Q Qc时，随 Q 值的增加， N 值下 降，进而摩擦力下降，因此可认为，此时 Q 值 的增加与摩擦力的下降值相等，所以拉拔力不 变。
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。 摩擦系数与润滑剂的性质、润滑方式、模具和金属的
材料以及表面状态有关。模具和金属的材料越硬、表面 越光洁，摩擦系数越小。
在润滑方式上，近年来采用了流体动力润滑方法，使
2）特点
A 拉拔力小，道次加工率大。因为 a 芯杆承担了
一部分拉拔力；b 芯杆给管坯 内壁的摩擦力方向与拉拔方向 一致，有助于拉拔；
拉拔试题及答案
拉拔试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 拉拔过程中，金属丝材的直径减小的原因是（）。
A. 材料塑性变形B. 材料弹性变形C. 材料断裂D. 材料融化答案：A2. 拉拔过程中，润滑剂的作用是（）。
A. 提高拉拔速度B. 减少摩擦C. 增加拉拔力D. 改变金属丝材的化学成分答案：B3. 下列哪项不是拉拔过程中常见的缺陷？（）A. 刮伤B. 氧化C. 表面粗糙度增加D. 材料硬度增加答案：D4. 拉拔过程中，金属丝材的强度会（）。
A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少5. 拉拔速度对金属丝材的表面质量有影响，以下说法正确的是（）。
A. 速度越快，表面质量越好B. 速度越慢，表面质量越好C. 速度对表面质量没有影响D. 速度过快或过慢都会影响表面质量答案：D二、多选题（每题3分，共15分）1. 拉拔过程中，影响金属丝材直径变化的因素包括（）。
A. 拉拔速度B. 润滑剂的使用C. 拉拔模具的设计D. 材料的塑性E. 环境温度答案：A, B, C, D2. 拉拔过程中，润滑剂的类型包括（）。
A. 矿物油B. 合成油C. 固体润滑剂D. 液体润滑剂E. 气体润滑剂答案：A, B, C3. 拉拔过程中，金属丝材的塑性变形可以通过以下哪些参数来描述？（）A. 应力B. 应变C. 温度E. 拉拔速度答案：A, B, D4. 拉拔过程中，金属丝材的表面质量受哪些因素影响？（）A. 拉拔模具的表面粗糙度B. 拉拔模具的硬度C. 拉拔速度D. 润滑剂的类型E. 材料的硬度答案：A, B, C, D5. 拉拔过程中，金属丝材的强度增加的原因可能包括（）。
A. 冷作硬化B. 热处理C. 材料的塑性变形D. 材料的弹性变形E. 材料的断裂答案：A, C三、判断题（每题1分，共10分）1. 拉拔过程中，金属丝材的直径减小，长度增加。
（）答案：正确2. 拉拔速度越快，金属丝材的表面质量越好。
（）答案：错误3. 润滑剂在拉拔过程中可以完全消除摩擦。
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2 拉拔润滑方式、特点及对润滑剂的要求是什么?
3 为什么拉拔前要进行表面处理? 4 比较线材拉拔与管材拉拔工艺润滑的异同。 5 铝材拉拔如何选用润滑剂?拉拔过程中可能出现 什么问题?如何解决？
8.1.2 摩擦对拉拔过程的影响
8.1 拉拔过程摩擦分析
1 对拉拔力的影响
8.1 拉拔过程摩擦分析
1 对拉拔力的影响
8.1 拉拔过程摩擦分析
2 对拉拔温度的影响
8.1 拉拔过程摩擦分析
3 对拉拔速度的影响
8.1 拉拔过程摩擦分析
4 对变形的影响
8.1 拉拔过程摩擦分析
8.1.3 影响摩擦的因素分析
摩擦与润滑
中南大学 材料科学与工程学院 材料加工工程系 叶凌英 2011年2月
第8章 拉拔过程的摩擦与润滑
8.1 拉拔过程摩擦分析 8.2 润滑方式与表面处理 8.3 拉拔工艺润滑剂 8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.1 拉拔过程摩擦分析
8.1 拉拔过程摩擦分析
8.1.1 拉拔过程受力分析
8.1 拉拔过程摩擦分析
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.1 拉拔润滑的作用
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.2 拉拔润滑的方式
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.2 拉拔润滑的方式
8.2 润滑方式与表面处理
8.2.2 拉拔润滑的方式
8.2 润滑与表面处理
8.2.3 表面处理
8.3.3 湿式拉拔润滑剂
8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.4.1 钢丝拉拔
8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.4.2 铝管棒线材拉拔
8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.4.3 铜管线材拉拔
8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.4.3 铜管线材拉拔
8.4 拉拔工艺润滑的应用
8.4.4 其他有色金属拉拔
思 考 题
8.3 拉拔工艺润滑剂
8.3.1 润滑剂的选择依据
8.3 拉拔工艺润滑剂
8.3.2 干式拉拔润滑剂
8.3 拉拔工艺润滑剂
1 润滑剂的组成
8.3 拉拔工艺润滑剂
1 润滑剂的组成
2 润滑剂的性能
8.3 拉拔工艺润滑剂
2 润滑剂的性能
8.3 拉拔工艺润滑剂
8.3.3 湿式拉拔润滑剂
8.3 拉拔工艺润滑剂