拉拔铝管基础

1、 1 拉拔的一般概念 1.1 拉拔的实质 对金属坯料施以拉力，使之通过模孔以获得与 模孔截面尺寸、形状相同的制品的塑性加工方法 称为拉拔。拉拔是管材、棒材、型材以及线材的 主要生产方法之一。 1.2 拉拔分类 按制品截面形状，拉拔可分为实心材拉 拔与空心材拉拔。 空心材拉拔主要包括圆管及异形管材的拉拔，对 于空心材拉拔有如下几种基本方法。 (1) 空拉 拉拔时，管坯内部不放芯头，即无芯头拉拔，主 要是以减少管坯的外径为目的。拉拔后的管材壁 厚一般会略有变化，壁厚或者增加，或者减小。 经多次空拉的管材，内表面粗糙，严重时会产生 裂纹。空拉法适用于小直径管材、异形管材、盘 管拉拔以及减径量很小的减

2、径与整形拉拔。 （2）长芯杆拉拔 将管坯自由地套在表面抛光的芯杆上，使芯杆与 管坯一起拉过模孔，以实现减径和减壁，此法成 为长芯杆拉拔。芯杆的长度应略大于拉拔后管材 的长度。拉拔一道次之后，需要用脱管法或滚轧 法取出芯杆。 长芯杆拉拔的特点是道次加工率较大， 可达63%， 但由于需要准备许多不同直径的长芯杆和增加脱 管工序，通常在生产中很少采用，它适用于薄壁 管材以及塑性较差的钨、钼管材的生产。 （3）固定芯头拉拔 拉拔时将带有芯头的芯杆固定，管坯通过模孔实 现减径或减壁。 固定芯头拉拔的管材内表面质量比空拉的要好， 此法在管材生产中应用最广泛， 但拉拔细管比较 困难，而且不能生产长管。 （4

3、）游动芯头拉拔 在拉拔过程中，芯头不固定在芯杆上，而 是靠本身的外形建立起来的力平衡被稳定 在模孔中。游动芯头拉拔时管材拉拔较为 先进的一种方法，非常适用于长管和盘管 生产，对于提高拉拔生产率、成品率和管 材内表面质量极为有利。但是与固定芯头 拉拔相比，游动芯头拉拔的难度较大，工 艺条件和技术要求较高，配模有一定限制， 故不可能完全取代固定芯头拉拔。 （5）顶管法（略） （6）扩径拉拔（略） 拉拔与其他压力加工方法相比较具有以下特点。 （1）拉拔制品的尺寸精确、表面光洁。 （2）最适合于连续高速生产断面非常小的长的制品。 铜、铝线的直径最细可达10m，而用特殊方法拉拔 的不锈钢丝最细可达0.5

4、m。拉拔的管材的壁厚最薄 可达0.5m。 （3）拉拔生产的工具与设备简单，维护方便。在一 台设备上可以生产多种规格和品种的制品。 （4）坯料拉拔道次变形量和两次退火间的总变形量 受到拉应力的限制。一般道次断面加工率在20% 60%以下，过大的道次加工率将导致拉拔制品的尺寸、 形状不合格，甚至频繁地被拉断。这就使得拉拔道次、 制作夹头、退火及酸洗等工序繁多，成品率降低。 3.1 拉拔历史 拉拔具有悠久的历史，在公元前2030世纪，就 出现了把金块锤锻后，通过小孔，用手工拉制成 细金丝，在同一时期发现了类似拉线模的东西。 公元前1517世纪，在亚述、巴比伦、腓尼基等 进行了各种贵金属的拉线，并把这

5、些贵金属线用 于装饰品。公元89世纪，能制成各种金属线。 公元12世纪，有锻线工与拉线工之分，前者是通 过锤锻，后者是通过拉拔制线材，人们认为就是 从这个时候起确立了拉拔加工。 根据拉拔技术的发展与现状，目前仍要围绕下列 问题展开研究。拉拔装备的自动化、连续化与 高速化。 扩大产品的品种、规格，提高产品的精度，减 少制品缺陷。 提高拉拔工具的寿命。 新的润滑剂及润滑技术的研究。 发展新的拉拔技术与新的拉拔理论的研究，达到 节能、节材、提高产品质量和生产率的目的。 拉拔过程的优化。 第三章第三章 拉拔工具拉拔工具（简单讲解）（简单讲解） 拉拔工具主要包括拉拔模和芯头，它们直 接和拉拔金属接触并使

6、其发生变形。拉拔 工具的材质、几何形状和表面状态对拉拔 制品的质量、成品率、道次加工率、能量 消耗、生产效率及成本都有很大的影响。 因此，正确地设计、制造拉拔工具，合理 地选择拉拔工具的材料时十分重要的。 1.1普通拉模 1.1.1 模子的结构与尺寸 根据模孔纵断面的形状，可将普通拉模分 为弧线形模和锥形模，如下页图所示。弧 线形模一般只用于细线的拉拔。拉拔管、 棒、型及粗线时，普遍采用锥形模。锥形 模的模孔可分为四个带，各个带的作用和 形状如下图。 （1）润滑带（入口锥、润滑锥） 润滑带的作用是在拉拔时使润滑剂容易进入模孔， 减少拉拔过程中的摩擦，带走金属由于变形和摩擦 产生的热量，还可以防

7、止划伤坯料。 （2）压缩带（压缩锥） 金属在此段进行塑性变形，并获得所需的形状与尺 寸。 压缩带的形状有两种：锥形和弧线形。为防止制品 与模孔不同心产生压缩带以外的变形，压缩带长度 应大于拉拔时变性区的长度。 （3）工作带 工作带的作用是使制品获得稳定而精确的形 状与尺寸。工作带的合理形状是圆柱形。 （4）出口带 出口带的作用是防止金属出模孔时被划伤和 模子定径带出口端因受力而引起的剥落。 1.1.2 拉模的材料 （1）金刚石 （2）硬质合金（常用） （3）钢 （4）铸铁 （5）刚玉陶瓷模 2 芯头 2.1 芯头的结构与尺寸 2.1.1 固定短芯头 固定短芯头的形状一般是圆柱形的。在拉 制薄壁管时，为减小摩擦力以防拉断管坯 ，芯头带有锥度。 芯头与芯杆一般采用螺 纹连接。直径大于3060mm的芯头用中空 的，小于5mm的用钢丝代替。固定短芯头 的形状如下页图所示。 2.1.2 游动芯头 游动芯头一般由两个圆柱部分和中间圆锥 体组成。管壁的变化和管材内径的确定是 借助前端的圆锥部分和圆柱部分实现的， 后圆柱部分可防止芯头被拉出模孔，并保 持装入芯头时的稳定。芯头的尺寸包括芯 头