拉拔按制品形狀分為實(shí)心材拉拔和空心材拉拔兩類(lèi)。
實(shí)心材拉拔
實(shí)心材拉拔包括棒、型線(xiàn)材的拉拔,它分為:
(1)單道次拉拔。它是指拉拔時(shí)工件只通過(guò)一個(gè)模機(jī),只經(jīng)過(guò)一道次拉拔,一般用于棒型材和粗線(xiàn)材加工,如圖5-1所示。單道次拉拔道次加工率較大、操作簡(jiǎn)單,但只能拉拔長(zhǎng)度較短的制品,生產(chǎn)率低。
(2)多道次連續(xù)拉拔。它是指拉拔時(shí)工件同時(shí)通過(guò)兩個(gè)或兩個(gè)以上拉模的連續(xù)拉拔過(guò)程,即一臺(tái)拉拔機(jī)上同時(shí)通過(guò)多個(gè)道次拉拔,一般用于生產(chǎn)線(xiàn)材,如圖5-2所示。它的總加工率大,拉拔速度高,自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)率也高。
多道次拉拔又分為有滑動(dòng)式、無(wú)滑動(dòng)式和無(wú)滑動(dòng)積蓄式三種形式。鈦線(xiàn)材常用帶滑動(dòng)的多次拉拔工藝。
2 空心材拉拔
空心材拉拔即管材拉拔,管材常用的拉拔方法可分為帶芯頭拉拔和無(wú)芯頭拉拔兩大類(lèi)。無(wú)芯頭拉拔稱(chēng)為空拉,帶芯頭拉拔稱(chēng)為襯拉。按照芯頭類(lèi)型的不同,襯拉又分為短芯頭拉拔、長(zhǎng)芯頭拉拔和擴(kuò)徑拉拔。它們都是單道次拉拔。
A 無(wú)芯頭拉拔
無(wú)芯頭拉拔常稱(chēng)為空拉,空拉包括減徑拉拔、整徑拉拔和成形拉拔。
(1)減徑拉拔。減徑的目的是減縮管材的直徑,但在減徑時(shí)管子的壁厚會(huì)略有變化。壁厚增減量的大小隨管材規(guī)格、減徑量的大小和合金不同而變化。
(2)整徑拉拔。就是最后一個(gè)拉拔道次拉拔,通過(guò)整徑使管材的外徑尺寸更精確,符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(3)成形拉拔。成形拉拔是用圓形的管坯料,通過(guò)過(guò)渡模和成形模,使其形成所需的方形、矩形、六角形、橢圓形等異形斷面的管材。
當(dāng)空拉大直徑薄壁管材時(shí),如果道次減徑量過(guò)大,往往會(huì)出現(xiàn)縱向凹陷現(xiàn)象,即所謂失穩(wěn)或不穩(wěn)定。為了保證拉拔的穩(wěn)定性,當(dāng)δ/D≤0.04時(shí),空拉直徑變形量不得大于允許的臨界變形量。即:
ε>εd臨 (5-8)
式中
εd-管材直徑變形量,εd=D-d/Dx100%.
臨界變形量的計(jì)算公式為:
式中
D-空拉前管材的外徑;
d-變形后管材的直徑;
δ-空拉前管材的壁厚。
比較簡(jiǎn)單的計(jì)算方法是,當(dāng)模角為10°~15°時(shí),應(yīng)滿(mǎn)足下式即為穩(wěn)定:
D-d<6δ (5-10)
空拉時(shí)管材壁厚的變化是由于金屬在變形時(shí)產(chǎn)生不同方向流動(dòng)造成的。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),可用值的大小予以考慮:D/δ=5~6時(shí),管材壁厚增加D/δ≤5時(shí),管材壁厚減小。
空拉時(shí)可減小管材壁厚不均的程度,當(dāng)管材壁厚不均略微超標(biāo)時(shí),可利用空拉加以糾正。這是因?yàn)楸诤褫^薄的部分其橫向變形應(yīng)力比較大,管壁增厚的趨勢(shì)較大。
無(wú)芯頭拉伸最主要的缺點(diǎn)是管材內(nèi)表面隨拉伸量的增加而變得粗糙無(wú)光,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生縱向皺紋。對(duì)于晶粒粗大的合金管材,其內(nèi)表面的粗糙程度尤為嚴(yán)重。因此,空拉多用于難以裝入芯頭的小直徑管材的拉拔、異形管的成形拉拔及冷軋后進(jìn)行小量的減徑和整徑。
B 短芯頭拉拔
短芯頭拉拔是管材生產(chǎn)中最普遍的工藝方法。短芯頭拉拔是把固定在芯桿前端的短芯頭插入管坯內(nèi)孔,芯桿的后端固定在拉拔機(jī)后座上。拉拔時(shí),芯頭被固定在與拉拔模定徑帶相對(duì)應(yīng)的位置上,管坯通過(guò)模孔和芯頭所形成的環(huán)狀間隙,獲得與此間隙和尺寸相同的管材。這種拉拔過(guò)程是一種復(fù)合拉拔變形,剛開(kāi)始時(shí),屬于空拉階段,管材直徑變小,壁厚變化不大,當(dāng)管材內(nèi)表面與芯頭工作帶接觸時(shí),變?yōu)闇p徑和減壁階段,此時(shí)的主應(yīng)力圖和主變形圖都是兩向壓縮、一向拉拔或伸長(zhǎng)。也就是金屬沿軸向流動(dòng),管材直徑減小,壁厚變薄,長(zhǎng)度增加。
短芯頭拉拔時(shí),管材內(nèi)外表面同時(shí)與模子和芯頭發(fā)生滑動(dòng)摩擦。因此,當(dāng)潤(rùn)滑條件不好時(shí),很容易導(dǎo)致工具粘金屬,在管材外表面和內(nèi)表面上產(chǎn)生劃溝。所以,不斷改善潤(rùn)滑條件是提高道次變形量和保證管材表面質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
用短芯頭拉拔的管材,其表面質(zhì)量比空拉生產(chǎn)的好。與長(zhǎng)芯頭拉拔和游動(dòng)芯頭拉拔相比,工具設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單,操作和更換規(guī)格也比較方便。
C 長(zhǎng)芯桿拉拔
長(zhǎng)芯桿拉拔是把管坯套在長(zhǎng)芯桿上,使其與管坯一起拉過(guò)???,如圖5-1(c)所示。芯桿的直徑等于制品的內(nèi)徑,芯桿的長(zhǎng)度一定要大于成品管材的長(zhǎng)度。工作時(shí),整根芯桿都是工作部分,所以其尺寸和表面粗糙度必須滿(mǎn)足質(zhì)量要求。拉拔后從芯桿上取下管材要經(jīng)過(guò)脫管,從拉拔的相反方向拉出芯桿,脫管時(shí)要采用脫管模。為了順利脫管,經(jīng)常要在斜輥滾軋機(jī)上滾軋一次,使管材直徑擴(kuò)大1~2mm,再拉出芯桿。長(zhǎng)芯桿拉拔具有以下特點(diǎn):
(1)和短芯頭拉拔一樣,也具有壓縮階段,在此階段實(shí)現(xiàn)管材減徑。
(2)在拉拔過(guò)程中,管子伸長(zhǎng)并沿芯桿表面滑動(dòng),越靠近出口端滑動(dòng)越小,在出口處滑動(dòng)為零。
(3)長(zhǎng)芯桿拉拔時(shí),變形金屬向著與拉拔方向相反的方向滑動(dòng),管材內(nèi)表面與長(zhǎng)芯桿之間摩擦力的方向與芯桿運(yùn)動(dòng)方向一致,因此,相應(yīng)地減小了拉伸應(yīng)力。所以可得到較大的道次加工率和總加工率。道次延伸系數(shù)可達(dá)2.2,而短芯頭拉拔時(shí)道次延伸系數(shù)不超過(guò)1.8.
(4)長(zhǎng)芯桿拉拔需增加脫管工序及必要設(shè)備。
(5)需要的芯桿量大,芯桿制作難度較大,增加工具成本。長(zhǎng)芯桿拉拔僅在拉拔大直徑且較薄的管材時(shí)采用。
D 擴(kuò)徑拉拔
管材生產(chǎn)中很少使用擴(kuò)徑拉拔的方法,但是為了解決品種問(wèn)題或挽救管材尺寸超差,有時(shí)也采用擴(kuò)徑拉拔的方法。擴(kuò)徑的方法有兩種類(lèi)型,即拉拔擴(kuò)徑和壓入擴(kuò)徑。
壓入擴(kuò)徑法只適用于壁厚較厚和長(zhǎng)度與直徑的比值小于10的管材,用這種方法擴(kuò)徑后的管材基本上不產(chǎn)生幾何廢料。而用拉拔擴(kuò)徑后的管材必須要切掉夾頭,但是拉拔擴(kuò)徑可以生產(chǎn)壁厚較薄和較長(zhǎng)的管材。
本公司產(chǎn)品分類(lèi):鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽(yáng)極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標(biāo)準(zhǔn)件、鈦加工件
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