拉丝基础知识培训资料.ppt

拉丝基础知识,,一.基础知识 1.线材拉伸 线材拉伸是指线坯通过模孔在一定拉力作用下，发生塑性变形，使截面减小、长度增加的一种压力 加工方法 2.拉伸的特点 ①拉伸的线材有较精确的尺寸，表面光洁，断面形状可以多样； ②能拉伸大长度和各种直径的线材； ③以冷压力加工为主，拉伸工艺、工具、设备简单，生产效率高 ④拉伸耗能较大，变形率受到一定的限制3.拉伸的条件 ①为实现拉伸过程，拉伸应力（σL）应大于变形区中金属的变形抗力（抗拉强度）（σk），同时小于模 孔出口端的屈服极限点（σs k）或抗拉强度极限（σb），即： σk＜σL＜σsk 或 σk＜σL＜σb ②通常以σL与σs k（或σb）的比值大小表示能否正常拉伸，即安全系数： ③随着线径的减小，线材内部存在的缺陷，变形程度的加大，拉伸模角、拉伸速度、金属温度等因素的变化，对正常的拉伸过程都有一定的影响 一般安全系数与线径的关系如下：,4.拉伸原理和拉伸变形的参数 拉伸属于压力加工范围拉伸过程生产极少的粉屑，体积变化甚微，(只改变形状和尺寸)即可认为拉伸前后金属体积不变： V0＝VK 或 S0L0＝SKLK ①相对延伸系数μ：拉伸后与拉伸前线材长度比。

μ＝LK /L0 ②压缩率δ：拉伸前后断面面积之差与拉伸前断面面积比值的百分数 ③延伸率λ：拉伸后与拉伸前的长度之差与拉伸前长度,比值的百分数 ④减缩系数ε：拉伸后断面面积与拉伸前断面面积的比 值 5.拉线模 拉线模是拉线过程最重要的工具线模的主要部分是模 孔，一般由互相圆滑连接的入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区五个区域组成 ①润滑区：带有圆弧，便于线材进入工作区，保证制品得 到充分的润滑以减少摩擦，可以带走摩擦产生的热量，润 滑锥角要适当，一般对于拉线模角度为40-45度，角度过 大，造成润滑效果不良，角度过小，拉制过程中产生金属 屑，这些粉末不易随润滑剂流掉而堆积在模孔中，导致制 品表面刮伤，甚至模孔堵塞产生断线，而且这段的长度不 小于工作区的长度润滑剂在这里停留并被带入工作区②工作区：金属在这个区域内实现变形（变细、变 长），实际与金属接触的部分叫做变形段金属拉伸时产 生塑性变形，线材截面压缩减小（锥形而且还带弧形） ③定径区：保证线材尺寸与形状精确和均一，延长模具使 用寿命，增加拉制的阻力，这段的长度增加时，拉制力增 加，一般粗线的定径区长度要比细线的长，拉制软质材料 比硬质材料长。

使拉线尺寸准确，形状符合要求，模孔直 径即定径区直径 ④出口区：不刮伤从定径区出来的线材，同时防止停机线 材回弹引起断线;防止停车时线材出现竹节形刮伤和定径 区出口处崩裂 6.拉伸过程(拉伸方法),①线材的一次拉伸：从放线到收线只经过一道线模拉伸 一次拉伸用于拉粗线特点是加工率较大,生产线坯较短， 生产效率低 ②线材的多次拉伸：从放线到收线经过数道（2～24道）线 模拉伸多次拉伸的特点是总加工率大，速度快，自动化 程度高 ③滑动连续式多次拉伸：拉线时如果各拉线轮上（K道除 外）积线的圈数不变（每秒钟通过各道线模的线材体积相 同），通常称为滑动式拉线机其特点是：线材在各道 （最后一道除外）拉线轮上都有滑动；各道（第一道除 外）都存在反拉力 ④无滑动多次拉伸：无滑动拉伸的主要特点是线材与绞轮 间没有滑动，各中间绞轮上的线材圈数可以增减在拉线 过程中：储存系数等于1时，K道绞轮上线材圈数不变，线 材不发生扭转，但不能保持长期不变；储存系数小于1时，,K道绞轮上线材圈数逐渐减少，线材发生扭转；储存系数 大于1时，K道绞轮上线材圈数逐渐增加，线材同样发生 扭转为保证线材与绞轮无滑动，开始穿模时每个中间绞 轮应绕15圈以上线材。

二.影响线材拉伸的因素 金属线材在拉伸时受到四个外力，即：拉伸力、正压 力、摩擦力和反拉力 拉伸力的大小是实现拉伸过程的基本因素之一，影响拉伸 力的因素如下： ①铜、铝杆（线）材料:在相同情况下，拉铜线比拉铝线 的拉伸力大，拉铝线容易断，所以拉铝线应有较大的安全 系数 ②材料的抗拉强度:抗拉强度受化学成分、压延工艺等多 种因素影响，抗拉强度高拉伸力大 ③变形程度,,,,,,,,,,,,,,反拉力,拉伸力,正压力,摩擦力,变形程度越大，在模孔中的变形长度越长，正压力、摩擦 力增加，拉伸力也增大 ④线材与模孔间的摩擦系数:摩擦系数越大，拉伸力也越 大摩擦系数由线材、模芯材料和光洁度、润滑剂成分与 数量决定铜杆表面酸洗不净，残留氧化亚铜也使拉伸力 增大 ⑤线模模孔工作区和定径区的尺寸和形状:线模工作区圆 锥角增加时，摩擦力减小、金属变形抗力增大，使拉伸力 变大定径区越长，拉伸力越大考虑模孔的寿命，定径 区不能过小 ⑥线模位置:线模安放不正或模座歪斜会增加拉伸力，使 线径表面质量不好 ⑦各种外来因素:进线（杆）不直、放线打结、拉线抖动等都会使拉伸力增加，造成断线⑧反拉力增大的因素:放线张力过大，上一道离开绞轮的 张力增大等会增加下一道的反拉力。

反拉力增加时，拉伸 力也随之增加 三.拉线设备,四.拉线润滑 1.润滑剂的作用: ①润滑作用:避免模具与金属直接接触及粘结,降低摩擦系 数减少摩 擦,使得金属沿受力方向均匀变形,并增加金属的 变形程度,延长模具的寿命. ②冷却作用:使用适当的润滑液,可以使由于金属变形产生 的热量迅速传导,降低线材与模孔的温度,防止线材温度过 高发生氧化变色现象. ③清洗作用:金属在拉伸过程中,不断产生细微的金属粉尘, 润滑液不断冲洗模孔,清除金属粉末的作用. 2.润滑剂对拉线的影响 ①浓度;润滑剂浓度增大,金属线材与模壁的摩擦系数减小, 相应的摩擦力也减小,拉伸力也就减小,反之,拉伸力增加.浓 度大,润滑剂的粘度上升,冲洗模孔的作用减小,拉伸中产生 的屑不易被润滑剂冲洗带走,造成线材表面起槽等质量问题; 浓度过大,金属屑将悬浮在润滑剂中,不易沉淀,影响润滑效果,以及拉伸后线材表面质量. ②温度:温度过高,拉伸金属线材使所产生的热量不易带走, 使金属线材及模具的温度升高,线材容易氧化变色,降低模 具的使用寿命;温度过低,粘度上升,不利于拉伸.因此拉线时 润滑液温度控制在一定的温度,对于铜25-55℃之间. ③清洁度:润滑剂保持清洁,润滑剂中混入酸类物质,会造成 润滑剂分层,失去润滑效果,不利于拉伸,含碱量增加,拉伸后 的金属线材表面残留的润滑剂对金属线材有腐蚀的危害; 有杂质影响润滑系统的畅通,造成供应不足,影响冷却效果. 3.润滑剂的配制 乳液润滑剂:不低于17 ℃的常温下进行配制,先在乳液槽中 注入约50%的水,然后在继续加水的同时,按比例加入合成 拔丝剂进行乳化.润滑剂的使用温25-55℃之间. 五.拉线模具,模具的结构组成及作用: 拉线模是拉线过程最重要的工具。

线模的主要部分是模 孔，一般由互相圆滑连接的润滑区、工作区、定径区、出 口区四个区域组成 ①润滑区：带有圆弧，便于线材进入工作区，保证制品得 到充分的润滑以减少摩擦，可以带走摩擦产生的热量，润 滑锥角药适当，一般对于拉线模角度为40-45度，角度过 大，造成润滑效果不良角度过小，拉制过程中产生金属 屑，这些粉末不易随润滑剂流掉而堆积在模孔中，导致制 品表面刮伤，甚至模孔堵塞产生断线，而且这段的长度不 小于工作区的长度润滑剂在这里停留并被带入工作区 ②工作区：金属在这个区域内实现变形（变细、变长）， 实际与金属接触的部分叫做变形段金属拉伸时产生塑性 变形，线材截面压缩减小（锥形而且还带弧形） ③定径区：保证线材尺寸与形状精确和均一，延长模具使,使用寿命，增加拉制的阻力，这段的长度增加时，拉制力 增加，一般粗线的定径区长度要比细线的长，拉制软质材 料比硬质材料长使拉线尺寸准确，形状符合要求，模孔 直径即定径区直径 ④出口区：不刮伤从定径区出来的线材，同时防止停机线 材回弹引起断线;防止停车时线材出现竹节形刮伤和定径 区出口处崩裂 六.拉线操作要点 ①根据拉丝的线径规格，按工艺卡要求选配好拉丝模具 ②根据模具大小按顺序摆放在模座上（模具一般从小到大顺序摆放） ③根据收线盘有效宽度将排线器调整好,④开机前检查是否开启退火电源、拉丝油、退火油、蒸汽、压缩空气和线材是否在导轮上 a．检查设备的”水“、”电”、“汽”是否正常. b．若正常,先打开循环水阀门,使机器内部的冷却系统工作. c．闭合总电源开关,总电源接通,显示面板上电源指示灯亮. d．打开锅炉开关,待蒸汽喷出退火管先开牵引1—3秒后开“退火开”.根据退火线径调牵引速度,退火电压以及卷取电 压.这时设备便正常运转. f．正常生产过程中,操作人员应注意操作面板上退火参数 是否有变化,若有变化,注意调节. ⑤做好记录，每一机台、每一规格做好首件确认和自检记录,⑥作好记录，每一机台、每班、每一规格作好生产及自 检记录。

⑦完工的成品应做好标识牌，产品标签须清楚记录客户名称及订单号、产品规格、重量、操作者及生产机台号和生产日期，并整齐的存放在指定地点 七.退火原理 连续退火设备都装在拉线机上最后一个拉线轮与收线 器之间,构成拉线-退火-收线的连续生产机组,从最后一个 拉线轮出来的线连续通过几个金属滚轮,滚轮与直接加热,电源相连,当退火线在这些滚轮上接触通过时,导线就有电 流通过,导线接触于本身的电阻将电能转变为热能加热,实 现了退火 本设备退火示意图如下:,K1负电极,M1,M2,M3,K3负电极,K2正电极,M4,吹干器,1.退火装置主要由机身.退火轮.蒸汽保护室.冷却室.吹干器. 润滑系统.磁刷冷却以及一组转动皮带组成. 2. 整个退火加热区为二段,第一段为预热区长度为12米,第 二段为退火区长度为2米,在退火区,铜线被加热到500- 550℃,直流电源经过三只导轮接触轮通到铜线上,其中第 一导轮K1与第三导轮K3相联变为一组通的负电极,第二导 轮通的是正电极. 退火电压:V=√UL 8.47 U-退火速度m/s L-退火段长度2m, 3.在退火中,K1-M1-M2-M3为预热段,K2-K3为退火段,此区 域铜线被密闭于蒸汽保护槽内,目的就是保护铜线在加热 高温中不被氧化.蒸汽最大用量20Kg/h,压力0.2Mpa,蒸汽 流量球阀手动调节,不要太大,铜线不氧化即可. 被加温的铜线经过K3退火轮时,有一密闭于冷却室迅速冷 却,在经过水平 冷却槽到达M4转向轮,到这里面铜线其本,冷却,铜线温度稍高于常温,冷却室中的冷却液0.5%-1%的 皂化乳液,0.2Mpa,用量为208L/min,冷却室必须完全充满 乳液,避免铜线在冷却过程中氧化变色,在K3退火轮密闭壳 体上设有冷却水位观察窗,通过调节,流量进水阀与排水挡 板的位置,使冷却水位处于观察窗的中线. 被冷却后的铜线经过M4轮进入第一吹干器,把铜线上的 初始水份吹去,调节吹干器出风口间隙大小为最佳,然后进 入第二吹干器,把残余的水份吹干. 八.线材焊接 焊接有电阻对焊和冷压焊:1.电阻对焊:焊接前应剪去线材 的两个端头,将两段分别夹紧焊机的两个夹头里,并使两线 端接触.然后接通焊接电流,使焊件加热到足够的温度,并给 于顶锻挤压力.切断电流后,焊接冷却,两端线材即被焊接.,焊接电流的大小,应按线材直径的大小进行调整,保证焊 接区域有足够的温度.电流过大,焊接区域温度过高,线材容 易引起”过烧”.”过热”现象,降低了焊区的机械性能;电流过小,温度不足,焊接不上.时间过长,线材容易引起“烧”、“过热”现象,时间过短,焊接温度不够,挤压量小,影响焊接质量.顶锻力大小,可调节弹簧或手工推力.焊接后残留材表面上的金属熔渣,用钳子剪去,并用锉刀打光,使焊接平整. 2.采用冷焊焊接方法注意一下几点 ⑴模具的尺寸与线材直径的偏差为-1%-+3% ⑵模具的工作面上不能有金属碎屑和油灰 ⑶冷焊机在待焊接状态下,模具的间隙应调至线径的1/3左 右. ⑷线材的末端要求有大约20mm左右直段,以便线材端容易 进入模具,九.质量控制 1.直径 直径使用精度为。