拉线工艺学

线缆招聘网 线缆专业基础知识

一、线材的拉伸原理及方法

二、线材生产的工艺流程

三、拉线配模

四、连拉连退技术原理及技术参数

五、拉线润滑

六、拉线模具

七、拉线控制要点

八、废品的分析和处理

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拉线工艺规程及工艺参数

第一节线材的拉伸原理和方法

一、线材拉伸

线材拉伸是指线坯通过模孔在一定拉力作用下，发生塑力变形，使截面减小、长度增加的一种拉力加工方法。

拉伸过程如图所示。

二、拉伸的特点

（一）拉伸的线材有较精确的尺寸，表面光洁，断面形状可以多样。

（二）能拉伸大长度和各种形状的线材。

（三）以冷压力加工为主的拉伸工艺，工具、设备简单，生产效率高。

（四）拉伸耗能较大，变形体受一定限制。

三、实现拉伸过程的条件

为实现拉伸过程，拉伸应力应大于变形区中金属的变形抗力，同时小于模孔出口端被拉金属的屈服极限，即：ζK<ζL<ζSK

式中ζK—变形区中金属变形抗力

ζL—拉伸应力

ζSK—被拉伸金属出口端的屈服极限。

由于金属拉伸硬化后的屈服极限ζSK值接近抗拉强度极限ζb，故实现拉伸过程的

线缆招聘网 条件可以写成：ζK<ζL<ζb。

线材拉伸时的塑性变形，主要是通过横断面由大逐渐变小的模孔实现的。所以金属在模孔的变形区中处于复杂的应力状态。如图3-2所示。

拉伸时，由于正反作用力的作用，被拉金属造成三向应力状态，即一个主拉应力ζ1

及两个主压应力ζ2、ζ3。

拉伸应力ζL大于变形抗力ζK才能发生塑性变形。但是，拉伸应力ζL大于模孔出口端金属屈服极限ζSK时，就出现拉细或拉断现象。因此ζL<ζSK是实现正常拉伸的一个必要条件。通常以ζL与ζSK的比值大小表示拉伸能否正常拉伸，也即安全系数。

Ks=ζSK/ζL

式中Ks—安全系数；

ζSK模孔出口端屈服极限；

ζL拉伸应力。

通常用抗拉强度ζb代替ζSK，因此安全系数为：

Ks=ζb/ζL

线缆招聘网 在实际生产中，安全系数Ks=1.4~2.0，如Ks<1.4，则表示拉伸应力过大，可能出现拉细或拉断现象；Ks>2.0，则表示拉伸应力和延伸系数较小，金属塑性没有充分利用。

随着线径的减小，线材内部存在的缺陷，变形程度的加大，拉伸模角度、拉伸速度、金属温度等因素的变化，对建立正常拉伸过程都有一定影响。因此必须采用相应的安全系数，才能确保正常拉伸。一般安全系数与线径的关系如表所示。

拉伸属于压力加工范围。拉伸过程中产生极少粉屑，体积变化甚微，因此认为拉伸前、后金属的体积相等。即：

V0=V K

∴S0/S K=L K/L0=d0 /d k

式中V0—拉伸前金属体积；

V k—拉伸后技术体积；

S0—拉伸前断面面积；

S k—拉伸后断面面积；

L0—拉伸前线材长度；

L k—拉伸后线材长度；

表示拉伸过程金属变形量的基本参数有：

(一)相对延伸系数，简称延伸系数，它是拉伸后与拉伸前线材长度的比值

μ= L K/L0

（二）压缩率，是指线材拉伸前后断面面积之差与拉伸前断面面积的比值，一般用百分数表示：

δ=（S0- S k）/ S0*100%

（三）延伸率：是线材拉伸后与拉伸前的长度之差与拉伸前长度的比值，一般用百分数表示：

λ=（L k- L0）/ L0*100%

（四）缩减系数，是线材拉伸后与拉伸前断面面积的比值：

ε= S k/ S0

线缆招聘网 五、拉伸方法

（一）线材的一次拉伸

一次拉伸一般都用于拉粗线。一次拉伸加工率较大，生产线坯较短，生产效率低。

（二）线材的多次拉伸

多次拉伸加工率大，拉伸速度快，自动化程度高。拉伸道次可根据被拉伸的金

属所能允许的延伸系数、产品最终尺寸以及所要求的机械性能来确定。连续拉

伸道次通常为2~25次。

（三）滑动式连续多次拉伸

在滑动式连续多次拉伸机上生产线材时，各中间鼓轮均产生滑动，故鼓轮上一

般绕1~4圈线材。在拉伸过程中鼓轮各级转数不能自动调整，只有在停车时才

能进行调整，但不能改变各鼓轮的速比。

（四）非滑动多次拉伸

非滑动拉伸主要使用非滑动积蓄式拉线机。

六、影响线材拉伸的因素

金属线材在拉伸时，受到四个外力，即出现端的拉伸力，模孔变形区对金属线材的正压力，模孔（变形区和订径区）与线径表面之间的摩擦力和线材后端的反拉力。

影响拉伸力的因素如下：

（一）铜、铝杆（线）材料。在其他条件相同时，拉铜线比拉铝线的拉伸力大，拉铝线容易断，所以拉铝线时应取较大安全系数。

（二）材料的抗拉强度。影响材料的抗拉强度因素很多，如材料的化学成分，压延工艺等，抗拉强度高则拉伸力大。

（三）变形程度。变形程度越大，拉伸力也越大，因而增加了模孔对线的正压力，摩擦力也随之增加，所以拉伸力也增加。

（四）线材与模孔间的摩擦系数。摩擦系数越大，拉伸力也越大。摩擦系数由线材的材料和模芯材料的光洁度、润滑剂的成分与数量决定，铜杆表面酸洗不彻底，

表面有残存的氧化亚铜细粉，也使拉伸力增加。

（五）线模模孔工作区和定径区的尺寸和形状。在线模中工作区圆锥角增加，有两个因素影响着拉制力，一方面摩擦表面减少，摩擦力相应较小；另一方面金属在

变形区的变形抗力随圆锥角的增大而增大，使拉伸力变大。线模中定径区越长，

拉伸力也越大。在这个角度看，定径区应尽量短，但考虑模孔有一定寿命，所

以定径区长度不能过短。

（六）线模位置。线模安放不正或模座歪斜也会增加拉伸力，使线径及表面质量达不到标准要求。

（七）各种外来因素。如进线（杆）不直，放线时打结，拉线过程中线的抖动，都会使拉伸力增大，严重时引起断线，尤其拉小线时更甚。

（八）反拉力增大的因素。反拉力增大则拉伸力增加。如放线架制动过大，前一道离开鼓轮线材的张力增加等会增加后一道的反拉力。

第二节线材生产的工艺流程

1.上引法

2.连铸压轧法