培训二、拉丝.doc

2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作拉 丝一、线材拉伸的基本原理 1、线材的拉伸线材的拉伸是指线坯在一定的拉力作用下，通过模孔发生塑性变形，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）以冷加工为主，拉伸工艺、模具、设备简单，生产效率高。（4）拉伸能耗较大，变形受一定的限制。3拉伸的原理拉伸属于压力加工范围，拉伸过程中除了产生极少的粉屑外，体积变化甚微，因此拉伸前、后金属的体积基本相等。4影响拉伸的因素（1）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的安全系数。（2）材料的抗拉强度。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。（3）变形程度。变形程度越大，在模孔变形段长度越长，因而增加了模孔对线的正压力，摩擦力也随之增加，拉伸力也增加。（4）线材与模孔间的摩擦系数。摩擦系数越大，拉伸力越大。摩擦系数由线材和模具材料光洁度、润滑液的成分和数量决定。（5）线模模孔工作区和定径区的尺寸和形状。定径区越大，拉伸力也越大。（6） 线模的位置。线模安放不正或模座歪斜也会增加拉伸力。也使线径及表面质量不达标。（7）外来因素。线材不直，拉线过程中线的抖动，放线阻力，都会增加拉伸力。二、拉丝设备1、拉丝机的分类 按模具数量分：单模拉丝机和多模拉丝机。按工作特性分：滑动式拉丝机和非滑动式拉丝机。按鼓轮形状分：塔形鼓轮拉丝机、锥形鼓轮拉丝机及圆柱形鼓轮拉丝机。按润滑型式分：喷射式拉丝机和浸入式拉丝机。按拉制线径分：巨、大、中、小、细、微拉丝机。2多模拉丝机的特点多模拉丝机是线材通过几个规格逐渐减小尺寸的模子和其后的拉线鼓轮，而实现拉伸的拉丝机。（1）滑动式连续拉丝机滑动式连续拉丝机是拉丝鼓轮圆周速度大于线材拉伸速度，并以次而产生摩擦力。它的优点是总的延伸系数高，加工率大，拉伸速度高，产量大，易于实现自动化、机械化。它的缺点是在拉线过程中，为了克服线材所产生的摩擦力，要消耗很多的功；对鼓轮表面的磨损很大；对配模的要求严格。A圆柱形鼓轮拉丝机这种拉丝机的特点是各个拉丝机鼓轮的直径相等，且呈直线排列，主要拖动形式为一个电动机带动各级鼓轮，它的优点是穿模方便，停车后可以测量各道次的线材直径，以便控制拉伸的过程。它的缺点是机身较长，而且模子的数量一般不多于9个。B 卧式塔形鼓轮拉丝机这种拉丝机应用最为广泛，塔形鼓轮结构，按其塔级多少，可分二级拉丝鼓轮和多级拉丝鼓轮。它的优点是拉丝道次多，设备紧凑，占地面积小。（2）无滑动式连续拉丝机非滑动式拉丝机是线材与鼓轮之间没有相对的滑动，线材拉伸后缠绕在拉丝鼓轮上，因此中间的鼓轮有双重的作用，即起着拉伸鼓轮的作用，又起着储线为下道模子拉丝的放线作用。比较多的是8、10模拉丝机。它的优点是：鼓轮和线材表面不易磨损；适于抗张力不大，耐磨性差的铝（铝合金）线的拉制；机构简单，容易制造；由于中间鼓轮上有储存，当某个鼓轮停止转动时，其它鼓轮仍可在短时间内照常工作。它的缺点是：不能高速拉伸，一般不超过12m/s；不适宜细线的拉伸。三、拉丝的润滑1润滑剂的作用（1）润滑作用。在变形的金属和模空之间，保持一层润滑膜，避免模具和线材直接接触和粘结，降低摩擦系数，从而减少能量消耗和加工道次，延长模具的使用寿命。（2）冷却作用。使用冷却的润滑液，可以降低线材和模孔的温度，防止线材温度过高而发生氧化变色，提高线速。2润滑剂对拉丝的影响因素（3）清洗作用。在拉制过程中，不断产生微细的金属粉尘，润滑液不断冲洗模孔，消除金属粉尘在模孔的作用。（1）浓度。润滑剂的浓度大，提高了它的润滑作用，金属线材与模孔壁的摩擦系数小，相应的摩擦力也减小，拉伸力随之下降。但是，浓度太大，润滑剂的粘度也随之上升，它的冲洗作用也减小，模孔的金属屑不易带走，造成线材表面质量差。浓度太大，金属屑不会沉淀，悬浮在润滑剂中，反而影响润滑效果。（2）温度。润滑液的温度过高，失去了它的冷却作用，使金属线材及模具的温度升高，线材氧化变色、模具寿命减低，也影响油脂润滑膜的强度，润滑效果下降。温度过高，润滑剂粘度上升，不利于拉伸。（3）清洁度。润滑剂中混入酸类物质，会造成润滑剂分层，失去润滑效果。润滑剂中含碱量增加，对拉伸后的金属线材产生腐蚀的危害。润滑剂中有固体杂质，影响设备的润滑系统，造成润滑液供应不足，减小了润滑剂起到的作用。3对润滑剂的基本要求（1）粘附性好，润滑剂能有效地粘附在拉制线材的表面上。（2）能承受线材与模具之间的高压，热稳定性好。（3）没有腐蚀作用。（4）冷却效果好。（5）没有刺激的气味。（6）拉制后易于除去。4拉丝润滑方式（1）单个模槽分散润滑 主要用于一次拉丝机或无滑动的积储式多模拉丝机，它对润滑剂的形态无限制。通过模槽内的循环水起到冷却的作用。由于模槽是敞开式的，可以直接观察润滑剂情况，便于调整。但是容易弄脏设备和场地。（2）浸入式润滑 采用乳液壮和液体油状的润滑剂，适用于滑动式连续拉丝机。润滑剂盛装在拉丝机的专用槽内，鼓轮、线段、模具都浸入在润滑剂中，结构简单，能保证模具、鼓轮、线材的连续润滑和冷却。它的缺点是：拉丝过程中产生的金属屑没有沉淀的可能，不断被带进模孔和鼓轮上，影响模具和鼓轮的寿命，也影响线材表面的质量。润滑掖槽需要有冷却装置，防止润滑液温度过高。（3）循环式润滑系统在滑动式连续拉丝机上，保证润滑液有固定的成分和一定的温度，可以单机使用，也可以数台拉丝机集中使用。它的优点是润滑液里的金属屑可以得到充分的沉淀，定期的清理，能保证润滑液的清洁度。它的缺点是要不定期对润滑液进行分析，适时补充润滑剂。四、拉丝模具1模具的种类和应用（1）硬质合金模， 它的优点是：耐磨性好；粘附性小；抛光性好；摩擦系数小；抗腐蚀性高。（2）钻石模，由于天然钻石模价格昂贵，非常脆弱，主要用于细微线的拉制。（3）聚晶模（人造钻石），与天然钻石一样的高硬度和高耐磨性，主要用于小拉丝机的中间模。（4）钢模，修制容易，价格低廉，但硬度和耐磨性比较差，寿命低，主要用于生产量小，拉大截面的型线。2模具的结构尺寸拉丝模具的模孔，有四个部分组成：（1）入口润滑区：带有圆弧，便于线材进入工作区。（2）工作区：金属拉伸时产生塑性变形，线材截面压缩减小。（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。（4）出口区：出线端，防止停车时出现竹节刮伤和定径区出口处的崩裂。3拉丝对模具的要求（1）模孔的各个区域应该光滑，不得有裂纹和凹坑的存在。（2）模孔的中心线要垂直于模具的端面。（3）工作区、定径区在修磨后必须要抛光。五、拉丝过程中异常原因分析与处理1断线 序号 产生的原因 解决办法1 接头不牢 调节对焊机的电流、通电时间、压力，提高焊接质量2 线材有杂质 加强原材料的验收3 配模不合理 对模具进行调整，消除变形过程 度大和过小的现象4 模孔形状不正确或不光滑 严格按标准修模，定径区不可过长，保证模孔的光洁度5 反拉力过大 调整鼓轮上绕线的圈数6 鼓轮上压线 调整鼓轮上绕线的圈数，修正磨损的鼓轮7 润滑不良 检查润滑系统，测定润滑剂的成分和温度8 铝杆潮湿 防止铝杆受潮，潮湿的铝杆暂时不使用2尺寸形状不正确 序号 产生的原因 解决办法1 模孔磨损 经常测量线径，发现超公差时更换模具2 线材拉细 调整配模，改善润滑效果3 用错模具 穿线后要测量线径4 线材划伤 检验模孔的质量和润滑5 模具歪斜 上模时注意摆正，检修模座3擦伤、碰伤、刮伤 序号 产生的原因 解决办法1 锥形鼓轮上有跳线现象 将鼓轮表面修光，角度检修正确2 鼓轮上有沟槽 拆下鼓轮修复磨光3 设备上有伤线的地方 鼓轮接口不平，导轮转动不灵活4 线盘互相碰撞 线盘要“T”字摆放，运输时要彼此隔开5 地面不平整 整修地面，铺设钢板6 收线过满 坚守岗位，集中精力按规定下盘4起皮、麻坑、三角口、毛刺 序号 产生的原因 解决办法1 线材有飞边、夹杂、缩孔 加强检验，不合格的不投产2 模孔不光滑、变形等 严格检查，不合格的模具不上机3 润滑不良 提高润滑效果4 鼓轮不光滑，滑动率过大 磨光鼓轮表面，调整配模5波纹、蛇形 序号 产生的原因 解决办法1 配模不当 调整配模，在成品模的变形程度不可过小2 拉丝机严重震动 检修、加固设备，消除震动3 线材抖动厉害 调节张力，收线速度要保持稳定4 模孔形状不合适 定径区长度要合适，不可过短，甚至没有5 润滑供应不均匀，不清洁 保证润滑剂供应均匀，将润滑剂过滤使用6线材上有连续的划痕 序号 产生的原因 解决办法1 线材刮伤 检查与线材接触的各部位，如导轮、排线杠2 润滑液温度过高 加强冷却，必要时采用强制冷却手段3 润滑剂含碱量高、不清洁 定期化验，保持润滑剂的成分，保证其清洁4 模孔不光滑，有缺陷 加强模具的修理与管理，不合格模具不上机5 模孔润滑区被阻塞 对润滑液要过滤，消除润滑液中的金属屑和各种杂质。 7氧化、水渍、油污 序号 产生的原因 解决办法 1 润滑不足，润滑液温度过高 保证润滑液的足够供给，加强润滑液的冷却2 润滑液飞溅 阻塞飞溅部位，成品线出口处采用毛毡擦线3 存放场地不清洁，油污的手套弄脏了线材 坚持6S管理，保证工作场地的清洁8收排线满、偏、乱、紧、松 序号 产生的原因 解决办法 1 排线调整不当 按收线盘规格调整排线宽度和排线位置 2 收线张力不当 调整收线张力和收线速度 3 排线机构有故障 细心观察，及时排除 4 收线盘不规整 选用合格的线盘上机 5 收线过满 加强监视，如是自动换盘要重新设定下盘数量或检修设备 六、拉丝液的控制1、乳液池及拉丝循环设备要求(1)、乳液池应保证足够大的横截面积，通风良好，或增设乳化液冷却系统，尽量降低乳化液温度，提高乳化液的冷却性能。乳化液面距地面应小于1m，保证乳液池面畅通，以增大乳液冷却效果。(2)、露天乳液池应具有防雨棚，防止雨雪、细菌及其它杂质等进入，影响乳液PH值及浓度，从而影响乳化液的稳定性、抗氧化性及润滑性，乳液池周边应设高于地面一定距离的围堤，以防雨水流入。(3)、乳液回流管与液面距离应尽量减小，以减少乳液循环时产生的动势能，降低泡沫倾向，利于乳液内携带的细铝粉沉降。(4)、增设回流乳液的过滤设施，以滤除乳液中所含金属屑及管道内杂质，清洁乳化液,，从而可延长乳化液使用周期，保证线材表面质量及乳液润滑性能。 (5)、定期清洗，检查塔轮及模具，清除塔轮上积聚的金属细屑及杂质，更换不合格模具，保证线材表面质量。2、拉丝液的贮存与保管(1)、应在室温下密封贮存，保值期一年（或参照厂家使用说明），持续高、低温天气应缩短存放期限。冬季储存温度不应低于15，夏季应储存在阴凉处，不要阳光暴晒。(2)、冬季使用前应在1535环境存放几天，恢复原状；有条件的可移至暖油室恢复原状，保证足够流动性，方便倒桶及配液。(3)、拉丝油属于可燃品，应注意防火，库房要保持通风良好。3、乳化液的配制(1)、更换乳化液前应先将乳化池、管道及拉丝机塔轮模具等清洗干净。(2)、应先将包装桶放倒,滚动数次,使油品充分均匀，保证配制乳化液的稳定性。(3)、配制乳化液所用的水十分重要，用硬水配制乳化液常会迅速分层，析出大量的油和不溶于水的皂，影响使用效果。另一方面，如水质太软，泡沫就可能增多。如水质太硬必须过预处理，可在水中加入0.10.3的三聚磷酸钠或乙二胺四乙酸纳便可起降低水质硬度的作用。但加入三聚磷酸钠过多会导致细菌、霉菌的繁殖，所以最好使用一般的软水，如自来水或去离子水。水质应无色，无臭，无悬浮物和机械杂质，PH值为6.58.5，水中氯离子含量不能超过100mg/L，否则会产生锈蚀。(4)、更换新乳化液时，适宜于2035温水配制乳化液，则乳化液较稳定。特别是冬季，如用过冷水配制，会造成乳液析油或分层，影响使用效果。(5)、配液时应将拉丝油缓慢倒入配液槽的水中并不断搅拌或开启泵循环，达到使用要求的浓度。(6)、拉丝油乳化液是一种平衡体系，故不能与其他厂家的产品混用，否则会影响产品性能及正常使用。4、乳化液的控制(1)、乳化液的百分比浓度和PH值每天检验一次，浓度稳定才能保证乳化液的润滑性能，故应定期补充新的拉丝油，将PH值稳定在7.08.0，PH值低于7.0时，乳化液中的油和水可能会分离，可以加入一定量的低浓度KOH浓度或三乙醇胺，碳酸钠进行调整。PH值过高，会产生析皂倾向，造成塔轮及模具不洁净，乳化液润滑性能下降等。(2)、乳化液的细菌含量、盐份、所含不溶物等指标每周检验一次。特别是细菌含量超标时，会造成乳化液变质和劣化，故应定期在乳化液中添加一定数量的杀菌剂，特别是夏天，以延长乳化液的使用寿命。(3)、乳化液受到微生物(如细菌、霉菌和藻类)的侵蚀后，乳液中的不饱和脂肪酸等化合物被微生物所分解，破坏了乳液的平衡，产生析油，析皂及酸值增大，引起乳化液腐败变质。观察乳化液的腐败现象有如下过程：轻微的腐败臭气发生乳化液由乳白色变成灰褐色PH值剧下降乳化液油水分离，生成沉渣或油泥等物质，堵塞过滤网润滑性能下降产生的臭味扩散到整个车间，使操作环境恶化，不得不更换乳化液。(4)、定期清除乳化液中漂浮的污物，以清洁乳化液，增大乳液的散热面积。(5)、由于乳化液不断蒸发失水、应定期补充新水、以维持乳化液稳定。(6)、生产系统停车期间，每周将乳化液循环23h，破坏细菌生长的条件以，防乳化液变质发臭。(7)、乳化液的浓度对使用性能影响很大，浓度过小会降低润滑性能，并浓度过会高影响消泡能力增大消耗，应按加工线材规格，拉丝速度及不同的拉丝机，模具等控制乳化液的配制浓度。5、乳化液的维护乳化液在使用过程中维护管理得当，不仅可获得最佳加工效果，而且可以大大延长乳化液的使用寿命,减少废液排放量，从而获得最大的经济效益。乳化液的维护管理有两个方面，一是防止外界污染物的混入并及时清除，另一个是保持水基工作液的性能稳定：如浓度、防锈性、PH值、抗菌能力等。乳化液的浓度应该控制在规定的范围之内以，便保证各种性能符合要求。浓度的测定可用折光仪或乳液含油量或某一种特定成分（如碱值、醇胺含量）的测定等方法，通过浓度测定来决定经过一段时间使用之后是需要补加水还是补加浓缩物。乳化液的PH值在使用过程中通常会有所下降，PH值的降低可造成乳化液的防锈性，抗菌能力变差。当浓度符合要求，PH值却达不到规定值时，应及时用三乙醇胺,碳酸钠等提高工作液的PH值并将其控制在规定范围内。防锈性降低的原因是防锈剂消耗，PH值下降，细菌繁殖，工作液浓度过低等。要针对这些原因加以解决，如因防锈剂消耗过多，也可在工作液中补加防锈剂。