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1、 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。P 制品模子坯料 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
2、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 1.42.0。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（0.51），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。2）应力 应力状态：与圆棒拉拔
3、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： ， 为瞬时的非负的比例系数。又 ，因此当时，壁厚增加； 当时，壁厚不变；当时，壁厚增加。由于 相对与 和 较小，因此近似有： 当 时，壁厚增加； 当 时，壁厚不变； 当 时，壁厚增加。 由于 沿轴向上越来越大， 越来越小，因此，某一断面从入口向出口的变形过程中，在不同部位壁厚的变化规律是：在模子入口处
4、增厚，到一定值时开始变薄。空拉后壁厚究竟如何变化，取决于全过程变形的累积。4）影响空拉壁厚变化的因素相对壁厚：坯料的直径与壁厚之比，即 ，研究认为： 当 7.6时，只增壁；当 3.6时，只减壁； 当 =3.67.6时，随工艺参数的不同，可能增壁、减壁或壁厚不变。 合金性能：合金越硬， 越大，增壁趋势越弱。 道次加工率：越大， 越大，增壁趋势越弱。 润滑：润滑时摩擦小， 小，增壁趋势增加。 总之，凡是使拉拔力增大的因素，均使增壁趋势减弱，减壁趋势增加。5）空拉纠正管坯偏心的作用 挤压坯、斜轧穿孔坯往往是偏心的，在其后安排若干道次的空拉，可将偏心纠正过来，原理是： A 若同一圆周上的 分布均匀，则
5、薄壁处的 大，因为 是使壁厚增加的因素，因此薄壁处增厚的多，直至壁厚均匀； B 由于薄壁处的 大，因此薄壁处先发生塑性变形，产生轴向延伸，结果在薄壁处产生轴向附加压应力，使壁增厚；厚壁处产生轴向附加拉应力，使壁减薄，直至壁厚均匀，附加应力消失。 注：当管坯偏心严重时，由于 过大，此时不但不能纠正偏心，还会导致管壁失稳而向内凹陷，尤其是管壁较薄时。 6）空拉的特点 A 能纠正偏心；B 适于小管、异型管以及盘管拉拔；C 拉拔力小，道次加工率大； D 操作简单；E 制品内表面质量差、尺寸精度低。 6拉拔力拉拔力：作用于制品前端用以实现塑性变形的力。是选择设备吨位、校核工具强度、确定合理拉拔工艺规程的
6、依据。1 影响拉拔力的因素1）合金性能：强度高，拉拔力大；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69。4）摩擦与润滑：润滑时，摩擦系数小，拉拔力小。7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650 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。8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 值增加到 （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。9拉制品的残余应力及
7、主要缺陷1） 残余应力的危害 A 导致某些合金制品如黄铜产生应力腐蚀； B 导致制品在放置和使用过程中逐渐改变尺寸和形状； C 继续机加工时，若残余应力不是对称消失，则导致制品变形、弯曲。2）残余应力的消除 A 根本措施是消除不均匀变形，如减小摩擦、选择适当的模角等； B 矫直加工； 辊式矫直：仅表面变形，产生一封闭压力层，使边部的拉残余应力减小或消除； 张力矫直：施加拉力，使制品产生13的拉伸变形，有残余拉应力的外层先进入塑性状态，进而产生压副应力； C 低温退火，仅使金属发生回复。3）拉制品的主要缺陷 （1） 中心裂纹 A 特征：存在于内部；呈月牙形周期性分布；由变形区入口向出口越来越大；严重时表面出现细颈。B 原因：棒材拉拔时，中心的轴向拉应力大于边部的轴向拉应力，因此中心易出现裂纹且呈月牙形。又由于轴向拉应力越向出口越大，因此裂纹一旦出现就越来越长、越来越宽。 由于裂纹的形成是能量的积聚和释放的过程，即拉应力达到一定值时，裂纹就出现，而裂纹的出现又使拉应力得到释放（降低），因此裂纹扩展道一定程度后即停止。随着变形过程的进行，又会出现第二条裂纹，呈周期性。此外，拉拔坯料一般来源于挤压，而挤制品的外层强度高、中心强度低，这也是中心易出现裂纹的原因。（2） 表面裂纹 A 特征：存在于表部；呈月牙形周期性分布，又称三角口。 B 原因：不均匀变形使表面产生拉副应力导致的。
