拉线工艺学教材

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1、拉线工艺学 电线电缆职业培训教材 . . 第一章 绪论 第一节 铜、铝单线及杆材的种类和用途 第二节 铜、铝单线的标准代号及型号 第三节 铜、铝线材的标准 第四节 特殊用途的拉线产品 第二章 铜、铝材导体材料 第一节 铜及铜合金 第二节 铝和铝合金 第三章 拉线工艺规程及工艺参数 第一节 线材的拉伸原理和方法 第二节 线材生产的工艺流程 第三节 拉线工艺的种类及特点 第四节 韧炼工艺 第五节 线材焊接 第六节 拉线配模 第七节 拉线润滑 第八节 拉线工艺规程的编制 第四章 拉线设备 第一节 拉线机的分类及特性 第二节 拉线机的传动系统 第三节 辅助设备 第四节 常用拉线设备的调整和维护 第五节

2、 拉线模具 第六节 韧炼设备 第七节 新设备简介 第五章 质量控制 第一节 拉线的质量控制要点 第二节 拉线产品的检测要求及方法 第三节 拉线产品的性能控制 第四节 废品的分析和处理 第一章 绪 论 铜、铝单线及杆材形状 圆 杆 第一节 铜、铝单线及杆材的种类和用途 扁 杆 型 线 圆 单 线 截面为圆形的单根线材。 可以单独使用， 也可以由若干根单线经绞合成绞线。 铜、铝单线有软、硬之分， 铝线还有半硬铝线。 圆单线 型线 横截面不是圆形的裸线和导体。 常见的有矩形、梯形、扇形、Z形、弓形、 空心矩形、双沟葫芦形及双金属双沟葫芦形 等等。 杆 材 铜 杆 材 四种方法 铝 杆 材 含氧量在2

3、0ppm 以下的无氧铜杆 上引连铸 热浸涂法 光 亮 铜 杆连铸连轧法 黑 铜 杆铸锭回线法 连铸连轧 铜 、 铝 单 线 的 标 准 代 号 第二节 铜、铝单线的标准代号及型号 一、铜、铝单线的标准代号 我国的产品标准由汉语拼音字母和数字组成， 如GB/T17048-1997， 原机械工业部标准为JB 冶金工业部标准为YB 企业标准为QB 国家标准为GB 二、铜、铝单线的型号 铜、铝单线的型号一般以汉语拼音字母表示。 如：标称直径3.0mm的硬铜单线表示为TY3.0 一、铜单线 （一）电工圆铜线：国家标准GB/T3953-2009， 1、它适用于制造电线电缆及电机、电器用的圆铜线。 2、型号

4、规格：TR 、TY 、TYT 3、 f值 4、表面质量 5、电阻率：20时的电阻率 6、机械性能：伸长率（%）、抗拉强度（N/mm2 第三节 铜、铝线材的标准 一、铜单线 （二）镀锡圆铜线：国家标准GB/T4910-2009， 1、它适用于电线电缆及电器制品用的镀锡软圆铜线、 镀锡圆铜线。 2、型号规格：TXR 、TXRH 3、 镀锡圆铜线直径及允许偏差 4、表面应光滑、连续。 5、电阻率：20时的电阻率 6、机械性能：伸长率（%） 第三节 铜、铝线材的标准 一、铜单线 （三）扁铜线：简介 型号：TBY、TBR （四）铜母线：简介 型号：TMY、TMR （五）铜接触线：简介 型号：CT、CTY

5、 铜接触线在规定的制造长度内不允许有焊接接头。 第三节 铜、铝线材的标准 二、铝单线 （一）、电工圆铝线：国家标准GB/T3955-2009。 型号：LR、LY4、LY6、LY8、LY9 f值考核 导电性能：20时的电阻率。 机械性能：抗拉强度（N/mm2）、断裂伸长率（%） （二）、架空绞线用硬铝线： 国家标准GB/T17048-2009。 材料：铝的含量应不小于99.5%， 表面质量 （三）、扁铝线： 型号：LBR、LBY2、LBY4、LBY6 （四）、铝母线： 三、高强度铝合金线 铝包钢线：简介。 铜包钢线：简介。 钢合金接触线 简介。 第四节 特殊用途的拉线产品 双金属线材 简介。 铜

6、合金接触线 第二章 铜、铝材导体材料 金属材料 有 色 金 属 黑 色 金 属 铁 铬 锰 等 铜 铝 铅 锌 等 铜：导电率仅次于银，有良好的塑性。 制造电线电缆导体用铜采用标准中一号铜和二号铜的规定 密度：8.89 kg/dm2。 Cu-1：99.95% Cu-2：99.90% （一）铜线锭 质量要求 第一节 铜及铜合金 （二）圆铜杆：GB/T3952-2008 产品的牌号、状态、规格 牌号状态直径（mm） T1、T2、T3热（R）6.035.0 TU1、TU2热（R） 硬（Y）6.012.0 尺寸及其允许偏差 机械性能：抗拉强度、伸长率 电性能：体积电阻率 表面质量 （三）铜合金 铝：密

7、度小（2.7kg/dm2，约为铜的1/3.3） 导电导热性能好 电线电缆导体用铝采用标准中一号铝以上铝的规定 特二号铝Al-00 ：铝不小于99.7% 特一号铝Al-0 ：铝不小于99.6% 一号铝Al-1 ：铝不小于99.5% 第二节 铝和铝合金 （一）铝锭 质量要求 铝锭表面应整洁、无飞边、无夹杂和较严重的气孔。 铝锭的电阻率 （二）铝杆 1、尺寸偏差 2、机械与电性能：抗拉强度、伸长率、电阻率。 3、外观 铝合金： 对铝的导电性能影响不大， 但能显著提高强度和耐热性能的元素。 铝合金。 （一）铝镁硅合金 （二）铝镁合金 拉线产品对金属材料要求： 1、具有高的导电率 2、有良好的机械强度

8、3、有一定的防止大气腐蚀的能力 4、在冷热状态下能使压力加工成形 5、来源丰富，保证供应。 杂质元素对铜、铝导电性能的影响 1.杂质元素的熔入使铜、铝的导电率有不同 程度的下降； 2.杂质元素的含量越高，则铜、铝的导电率 就越差。 第一节 线材的拉伸原理和方法 一 线材拉伸 是指线坯通过模孔在一定拉力的作用下， 发生塑性变形，使截面减小、长度增加的一种 压力加工方法。 第三章 拉线工艺规程及工艺参数 二 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、以冷压力加工为主的拉伸工艺，工具、 设备简单，生产效率高。 4、拉伸耗能较大，

9、变形体受一定限制。 三、实现拉伸过程的条件 KLSK可以写成：KLb 式中K变形区中金属变形抗力 L拉伸应力 SK被拉伸金属出口端的屈服极限。 b 抗拉强度极限， 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。 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， 圆线在拉伸过程中线材是均匀变形。 安全系数：Ks=sk/L Ks=1.42.0 Ks1.4 拉伸力过大，出现拉细或拉断现象。 Ks2.0 拉伸力和延伸系数较小， 金属塑性没有充分利用 线径越小安全系数越大。 四 拉伸原理 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。 拉伸过程金

10、属变形的基本参数 1、相对延伸系数，简称延伸系数 =LK/LO 2、延伸率 =(LK-LO)/LO*100% 3、减缩系数 =SK/SO 4、压缩率 =(SO-SK)/SO*100% 五、拉伸方法 1、线材的一次拉伸 生产效率低。 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， 2、线材的多次拉伸 总加工率大 拉伸速度快，自动化程度高。 连续拉伸道次通常为225次。 3、滑动式连续多次拉伸 鼓轮上的线材与鼓轮之间的滑动摩擦力 来牵引线材运动的。 各中间鼓轮均产生滑动 鼓轮上一般绕1-4圈线材 绕线圈数越少，下一道的反拉力越大 滑动式连续拉伸有两个特点： 第一个特点是除K道（最后

11、一道）外， 其余各道都存在滑动。 第二个特点是除第一道外， 其余各道均存在反拉力。 相对前滑系数tn ：延伸系数与鼓轮速比的比值。 当tn=1时，很快就会发生断线。 当tn1时，一开车就会断线，不能拉。 当tn 1时，保持长时间不断线。 一般情况下：tn=1.0151.04 有时tn值可达1.10，一般线径越细，tn值应较小， 成品处的tn值也应较小些。 4、非滑动多次拉伸 主要使用非滑动积蓄式拉线机。 主要特点是线材与鼓轮间没有滑动， 各中间鼓轮上线材的圈数可以增减。 鼓轮速度等于线材速度。 当tk=1时，线材不发生扭转，不能长时间维持不变。 当tk1时，K道次的线材圈数逐渐减少， 线材发生

12、扭转。 当tk1时，K道次的线材圈数逐渐减加， 线材也发生扭转。 每个中间鼓轮上绕有15圈以上的线材。 六、影响线材拉伸的因素 金属线材在拉伸时，受到四个外力： 拉伸力、正压力、摩擦力、反拉力。 影响响拉伸力的因素如下： 1、铜铜、铝铝杆（线线）材料。 2、材料的抗拉强度。 3、变变形程度。 4、线线材与与模孔间间的摩擦系数数。 5、线线模模孔工作区区和定径区径区 的尺寸和形状状。 6、线线模位置。 7、各种种外来来因素。 8、反拉力增大的因素。 第二节 线材生产的工艺流程 工艺是指各种原材料、半成品成为成品的 方法和过程。 拉线工艺一般有圆线、扁线、异形线和 双金属线加工工艺等四种。 生产工

13、艺是根据产品标准、金属材料种类 等条件来制订的。 第三节 拉线工艺的种类及特点 一、圆线 铜、铝圆线生产的工艺特点是： 1、拉伸过程中线材是均匀变形，线径由大变小， 不发生截面形状的改变，工艺比较简单。 2、可采用较高的拉伸速度。 3、可采用带扭转的放线形式。 4、拉制铜、铝线的模具不一样。 二、扁线：简介 三、异形线：简介 四、双金属线材：简介 五、拉线工艺的制定 在制订拉线工艺时，每道压缩率的确定， 要根据金属性质、设备条件、工艺条件和模具 质量等条件进行选择。 1、设备能力、金属塑性 2、导线接头 3、同一金属，大、小规格线材的压缩率 4、一般塑性好的、软态的金属加工率大。 5、如果用压

14、缩率来控制成品机械性能， 应按材质性能规定确定加工率。 韧炼又称退火、软化。 一、线材韧炼的目的 恢复塑性，消除硬化，保持良好的 电气性能和机械性能。 第四节 韧炼工艺 二、金属韧炼的基本原理 金属韧炼有三个阶段： 1、回复阶段，也中去应力阶段 2、再结晶阶段， 3、晶粒长大阶段，完全再结晶阶段 间 歇 式 罐式韧炼炉 三、韧炼工艺 铜、铝线的韧炼可分为间歇式和连续式两大类 。 钟罩式韧炼炉 连 续 式 气体保护式韧炼炉 水封式韧炼炉 接触式电阻韧炼炉 焊接可采用电阻对焊和冷压焊。 一、 电阻对焊： 1、焊接电流的大小 2、焊接时间要适当 3、顶锻力大小，可调节弹簧或手工推力。 4、线材上残留

15、的金属熔渣，要处理平整。 5、焊接部分的线材要在对焊机两夹头间通电加热。 第五节 线材焊接 二、冷压焊接 1、模具的尺寸与线材直径的偏差为-1%+3%. 2、模具的工作面上不能有金属碎屑和油污。 3、冷焊机在待焊接状态下，模具的间隙应调至 线径的三分之一左右。 4、线材的末端要求有大约20mm左右的直段。 一、圆单线的拉伸配模 延伸系数的分布规律： 一般是第一道低一些。 第二、第三道延伸系数可取大一些。 在以后各道次中，延伸系数逐道递减。 第六节 拉线配模 拉伸配模： 1、确定拉伸道次 2、计算总速比 3、计算总的相对前滑系数 4、计算平均前滑系数 5、根据各道延伸系数的值，计算各道次线径。 一、润滑剂的作用 1、润滑作用 2、冷却作用 3、清洗作用 第七节 拉线润滑 二、润滑剂对拉线的影响 1、浓度 2、