完整word版金属拉拔工艺的基本概念

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: 拉拔的基本概念1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。

坯制一般在室温进行，只有室温强度高、塑性差的合金如P 钨、锌等才加热；是管、棒、型、线的主要生产方法模子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:在制品上的拉应力小于材料的屈服极限。

作用?b K?为安全系数，则实现拉拔的必要条件是：安若定义：?L K ＝1.4－2.0。

全系数K >1。

一般取本文以空拉管材为例介绍拉拔管材拉拔时的应力与变形5:空拉1）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；，一般在最1－）整径空拉：目的是精确控制制品的尺寸，减径量不大（0.5 后道次进行；即用于圆截面向异型主要用于异型管材拉拔，目的是控制形状，定型空拉：截面过渡拉拔。

应力2）应力状态：与圆棒拉拔时类似，即：周向、径向为压，轴向为拉，但径向变形阻力小。

），。

且有（内表面为自由表面，应力状分布规律：变形（应变）3），0（不变）应变状态：轴向延伸、周向压缩、径向可能是延伸、压缩或为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???????d rr为瞬时的非负，（压）使壁变厚。

从力学角度分析有： ???2??????L)????(rmrr23的比例系数。

又，因此??????2((?))2???当当时，壁厚不变；时，壁厚增加；??LrrL???)(2??时，壁厚增加。

常见的拉拔工艺方法摘要：一、引言二、拉拔工艺的分类与特点1.冷拔2.热拔3.冷热交替拔4.电解拔三、拉拔工艺的应用领域1.金属材料2.非金属材料四、拉拔工艺的优缺点1.优点2.缺点五、拉拔工艺的工艺参数与控制1.拔制力2.拔制速度3.模具选择4.润滑与冷却六、提高拉拔质量的途径1.优化工艺参数2.选用优质模具3.加强设备维护与管理4.提高操作人员技能七、安全与环保措施1.设备安全防护2.防止噪音与污染八、结论正文：一、引言拉拔工艺是一种通过金属或非金属材料在拔制力的作用下，从模具中拔出并形成一定形状和规格的制品的加工方法。

在现代工业生产中，拉拔工艺得到了广泛的应用，对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。

二、拉拔工艺的分类与特点1.冷拔冷拔是在室温下进行的拉拔过程，主要适用于金属材料的加工。

冷拔工艺具有如下特点：（1）减少金属材料的氧化皮和夹杂物，提高表面质量；（2）提高金属材料的力学性能；（3）可以获得较细的晶粒结构和较高的尺寸精度。

2.热拔热拔是在高温下进行的拉拔过程，主要适用于金属和非金属材料的加工。

热拔工艺具有如下特点：（1）提高拔制速度，缩短生产周期；（2）减轻或消除金属材料的冷作硬化；（3）有利于非金属材料的塑性变形。

3.冷热交替拔冷热交替拔是一种在冷拔和热拔之间循环进行的拉拔工艺，适用于各种材料的加工。

冷热交替拔具有如下特点：（1）提高材料塑性，降低拔制力；（2）减少拔制过程中的断裂和表面损伤；（3）提高制品的尺寸精度。

4.电解拔电解拔是一种在电解质溶液中进行的拉拔工艺，主要适用于非金属材料的加工。

电解拔具有如下特点：（1）拔制力较小，可实现对柔软材料的加工；（2）提高制品的表面光洁度；（3）易于实现自动化控制。

三、拉拔工艺的应用领域拉拔工艺广泛应用于金属材料和非金属材料的加工，如钢铁、有色金属、塑料、玻璃纤维等领域。

四、拉拔工艺的优缺点1.优点（1）加工过程简单，设备投资较低；（2）制品尺寸精度高，表面质量好；（3）生产效率高，能耗较低；（4）可实现自动化控制，降低劳动强度。

五.拉拔理论基础知识在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法，称之为拉拔（或称拉伸），如下图。

圖荷:伸方法示克图1-坯科1 2―槐子拉拔加工按制品种类分为实心材拉拔和空心材拉拔。

实心材拉拔主要有棒材、型材、线材的拉拔；空心材拉拔主要包括管材、异型空心材拉拔。

其中管材拉拔又有以下几种方法：（1）空拉；（2）长芯杆拉拔；（3）固定芯头拉拔；（4）游动芯头拉拔；（5）顶管；（6）扩径拉拔。

（一）掌握拉拔时常用的变形指数（二）掌握实现拉拔过程的条件拉拔过程是借助于在被加工金属的前端施以拉力实现的，如果拉拔应力过大，超过出模口处金属的屈服强度，则可引起制品出现细颈、甚至拉断。

因此，必须满足：01= P l/F l < G 式中0――作用在被拉金属出模口断面上的拉拔应力；P i ――拉拔力；F i ――被拉金属出模口处断面积；o ――金属出模口后的屈服强度。

对于有色金属来说，由于屈服强度不明显，确定困难，加之在加工硬化后与其抗拉强度o相近，故亦可表示为：0< o被拉金属出模口处的抗拉强度0与拉拔应力o之比称为安全系数 K，即K= 0/ 0所以，实现拉拔过程的必要条件是K>1。

一般K在1.4-2.0之间，即q=（0.7-0.5）o对钢材来说，根据经验o=（0.8-0.9）o,安全系数K>1.1-1.25。

（三）熟悉拉拔时的应力状态图（1）圆棒拉拔下图（左）为圆棒拉拔时的应力与变形。

当在棒材前端施以拉力P使之通过模孔变形时，受到模壁给予的压力dN，方向垂直于模壁。

金属在模孔中运动，将在接触面上产生摩擦力dT,方向与金属运动方向相反，摩擦力dT=f n dN。

在上述力的作用下，变形区中的金属绝大部分处于两向压、一向拉应力状态和两向压缩一向延伸变形状态。

在拉伸实心圆断面制品时也是轴对称问题，其径向应力o与周向应力列相等。

应力沿轴向的分布规律：轴向应力q由变形区入口端向出口端逐渐增大，周向应力o 及径向应力o则从变形区入口到出口逐渐减小。

拉拔原理
拉拔，又称为拉伸或拉拔成形，是一种通过外力将材料进行拉伸，以改变其形状和尺寸的金属加工方法。

拉拔广泛用于制造细丝、线和管材等产品。

其原理是将材料锁定在一端，并施加拉力于另一端，使材料发生塑性变形，形成所需的形状和尺寸。

拉拔工艺的过程通常包括以下步骤：
1. 选择合适的材料：拉拔过程使用的材料通常为金属，如铜、铝、钢等。

选择合适的材料能够确保拉拔过程的顺利进行。

2. 准备工作：首先将材料加工成适当的形状，如圆形坯料或方形坯料。

然后将坯料锚定在拉拔机的一端，以便施加拉力。

3. 润滑处理：在拉拔过程中，为了减少摩擦和热量的产生，通常需要在材料上涂抹润滑剂。

4. 进行拉拔：将坯料通过拉拔机传送，逐渐施加拉力。

随着拉力的增加，材料开始发生塑性变形，沿着模具的形状和尺寸逐渐减小。

5. 过程控制和监测：拉拔过程中需要监测拉力、温度和形状等参数，并根据需要进行相应的调整。

6. 终止拉拔和修整：当达到所需的形状和尺寸后，停止施加拉力。

然后将拉拔后的零件修整、切割和进行其他加工处理。

拉拔的原理主要基于金属的塑性变形特性。

通过加工和施加拉力，金属材料内部的晶粒发生滑移和形变，使材料逐渐变细，并在模具的作用下形成所需的形状和尺寸。

同时，拉拔过程中的润滑剂能够减少摩擦力，防止材料表面粘附或过热，提高拉拔的效率和质量。

综上所述，拉拔是一种通过施加拉力改变金属材料形状和尺寸的加工方法。

通过合理的工艺控制和监测，可以实现高效、精确的金属制品生产。

拉拔工艺及硬度要求拉拔工艺是一种重要的金属加工技术，广泛应用于制造行业。

它通常用于生产高强度、高精度的机械零件、电子元器件和高压电缆等产品。

由于拉拔工艺和硬度之间有着密切的关联，因此了解拉拔工艺和硬度的要求对实现优质的金属加工至关重要。

首先，拉拔工艺是通过连续的拉伸和变形过程将金属材料制成所需形状的过程。

在这个过程中，金属材料受到了巨大的压力和拉力，从而逐渐改变其形状、结构和性能。

当这些改变达到一定程度时，金属材料就可以获得更高的硬度和强度，但同时也会降低其可塑性和韧性。

其次，硬度是用于表征材料硬度的物理量，通常用硬度值来表示。

硬度可以影响到材料的性能和用途，比如，硬度高的材料更适合用于制造刀具、轴承和磨料等产品，而硬度低的材料则更适合用于制造弹性材料、密封材料和可变形材料等产品。

那么，在拉拔工艺中，如何控制材料的硬度呢？这里有几点要注意：首先，要根据产品的要求来选用合适的原材料。

不同的原材料具有不同的硬度和加工性能。

为了获得更好的效果，应根据产品的要求选择合适的原材料。

其次，需要控制拉拔过程中的应变量和变形量。

应变量和变形量大小的控制可以影响材料的结构和性能变化，从而影响其硬度。

最后，还需要掌握合适的加工参数和工艺流程。

比如，拉拔速度、拉拔次数、温度控制等因素都可以影响材料的硬度。

总之，拉拔工艺和硬度之间有着不可分割的联系，对于实现优质金属加工来说，掌握拉拔工艺和硬度的要求是至关重要的。

只有通过合理的控制和优化这些因素，才能制造出更好的产品，为制造行业的发展做出更大的贡献。

拉拔成型的原理方法和应用1. 原理拉拔成型是一种常用的金属加工方法，通过将金属材料拉伸并压力作用下使其得到所需形状。

其基本原理是通过施加拉力使金属材料发生塑性变形，从而改变其截面积和长度比例，从而实现形状的改变。

拉拔成型可以分为以下几个步骤： - 选取合适的金属材料，通常选择具有良好的延性和可塑性的材料，如铝、铜等。

- 制备拉拔模具，根据所需产品的形状和尺寸进行设计和加工。

- 将金属材料加热至适当温度，以增加其塑性。

- 将金属材料放入拉拔机中，施加拉力使其通过模具，同时与模具表面产生摩擦力，从而实现塑性变形。

- 通过连续进行拉拔操作，逐步改变金属材料的形状和尺寸。

- 最终得到符合要求的产品。

2. 方法拉拔成型的方法主要包括： - 金属拉拔：适用于金属杆状材料的成形，通常用于制造线材和小直径管材等。

- 管材拉拔：适用于管材的拉拔成形，可以制造各种直径的金属管。

- 棒材拉拔：适用于棒材的拉拔成形，可以制造各种形状和尺寸的棒材，如方棒、六角棒等。

- 异型材拉拔：适用于各种异型材料的拉拔成形，可以制造各种复杂形状的产品。

3. 应用拉拔成型在工业生产中有广泛的应用。

以下是拉拔成型在各个领域的应用示例：3.1 电线电缆行业在电线电缆行业，拉拔成型被广泛用于制造金属线材。

通过拉拔成型，可以将粗线材逐步拉拔成细线材，同时改变线材的形状和尺寸。

这种方法可以提高线材的导电性能，并且可以满足不同规格和需求的电线电缆的制造。

3.2 金属管道行业拉拔成型在金属管道行业也有广泛的应用。

通过拉拔成型，可以制造各种直径和各种壁厚的金属管道。

这种方法制造的金属管道具有高精度、光滑的表面和良好的机械性能，广泛用于石油、化工、航空航天等领域。

3.3 机械制造行业在机械制造行业，拉拔成型被用于制造各种金属轴、杆等零件。

通过拉拔成型，可以改变金属材料的形状和尺寸，满足不同机械零件的要求。

这种方法可以有效提高零件的加工精度、表面质量和机械强度。

拉拔工艺简答题1、拉拔的定义以及拉拔的优点与缺点。

拉拔定义：对金属坯料施以拉力，使之通过模孔，以获得相应形状、尺寸的制品的塑性加工方法。

拉拔的优点：（1）尺寸精确，表面光洁度高。

（2）设备简单，维修方便，在一台设备上可以生产多种品种、规格的制品。

（3）适合于各种金属及合金的细丝和薄壁管生产，规格范围很大。

丝（线）材：Φ10~Φ0.002mm；管材：外径Φ0.1~Φ500mm；壁厚最小达0.01mm；壁厚与直径的比值可达到1：2000。

（4）对于不可热处理强化的合金，通过冷拔，利用加工硬化可使其强度提高。

拉拔的缺点：（1）受拉拔力限制，道次变形量小，往往需要多道次拉拔才能生产出成品。

（2）受加工硬化的影响，两次退火间的总变形量不能太大，从而使拉拔道次增加，降低生产效率。

（3）由于受拉应力影响，在生产塑性低、加工硬化程度大的金属时，易产生表面裂纹，甚至拉断。

（4）生产扁宽管材和一些较复杂的异形管材时，往往需要多道次成型。

2、拉拔过程中，工件受的外力包括哪些？请用简单的图示表示出受力位置与方向。

拉拔时丝材在模孔变形区所承受的外力有三种：（1）拉拔力（正作用力，用P表示）拉拔力是拉丝机加在丝材出模孔端的轴向拉力，它在丝材内部产生拉应力，并使丝材沿轴线方向通过模孔，完成拉拔过程。

（2）正压力（模孔壁的反作用力，用N表示）当丝材受拉拔力（P）作用向前运动时，模孔壁产生阻碍丝材运动的反作用力（N），因为它的方向是垂直于模孔壁的，故称为正压力。

正压力在丝材内部产生主压应力，其数值大小取决于丝材的减面率大小和模孔几何形状、尺寸等。

（3）摩擦力（附加切应力，用T表示）拉拔时模孔壁与丝材表面之间产生摩擦，由于正压力作用，就产生摩擦力。

摩擦力方向总与丝材运动方向相反，与模孔壁成切线方向。

摩擦力在丝材内部产生附加切应力，其数值大小与丝材及模孔的表面状况，润滑条件及拉拔速度等有关。

3、 拉拔延伸系数和减面率的定义和公式表达。

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。

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 ＝1.4－2.0。

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（0.5－1），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。

L b K σσ=2）应力应力状态：与圆棒拉拔时类似，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：rr d σλε'⋅= ，λ 为瞬时的非负的比例系数。

又)2(32θσσσσσσ+-=-='L r m r r，因此当2)(θσσσ+>L r 时，壁厚增加； 当2)(θσσσ+=L r 时，壁厚不变； 当2)(θσσσ+<L r 时，壁厚增加。

拉拔加工在高端制造中的应用拉拔加工是一种在高端制造中广泛使用的金属加工方法。

通过拉拔加工，能够将金属材料拉伸成需要的大小和形状。

在航空航天、汽车、电子领域，拉拔技术已经成为了不可或缺的一部分。

下面我们将从拉拔加工的基本原理、应用特点以及未来发展等方面探讨拉拔加工在高端制造中的应用。

拉拔加工的基本原理拉拔加工过程主要包括：首先把金属材料放入拉拔机的模具中，通过机器的力量将材料往外拉，使其逐渐变细变长，最终达到需要的规格和形状。

拉拔加工的原理基于金属材料的塑性变形和加工硬化的特性。

金属材料在受力时会发生塑性变形，使其分子间结合更紧密，硬度增加。

继续施加力量，可以使材料被拉伸变细，并且将原本不规则的形状变成规则的形状。

通过控制拉伸过程中的变形量和拉伸速度，可以得到所需要的尺寸和形状。

拉拔加工的应用特点拉拔加工的应用特点主要有以下几点：1.精度高。

拉拔加工可以精确控制金属材料的形状和尺寸，具有高精度加工的特点。

这使得拉拔加工在制造精度要求较高的部件中得到广泛应用。

2.材料利用率高。

拉拔加工可以把金属材料从较大直径的管材或棒材中拉拔成较小直径的管材或棒材，这样就可以更好地利用金属材料。

3.形状多样。

拉拔加工可以按照不同的要求拉伸金属材料，使其得到多种不同形状。

这种灵活性使得拉拔加工在制造很多复杂部件中得到广泛应用。

4.生产效率高。

拉拔加工可以通过机器自动化操作，使其得到更高的速度和生产效率。

这种高效率的生产方式在大规模生产中尤为重要。

拉拔加工的应用实例拉拔加工在高端制造中的应用包括多个领域：1.航空航天领域。

拉拔加工在航空航天领域中应用广泛，例如制造液压和燃油管道、发动机轴承和连杆等。

通过拉拔加工可以获得高精度、高强度、高耐磨性的部件，能够满足航天飞行的高要求。

2.汽车领域。

拉拔加工在汽车制造中应用广泛，例如制造汽车零部件和机械零部件等。

汽车零部件要求强度高、耐磨性好，以及形状规整。

通过拉拔加工可以满足这些要求。

金属丝拉拔的原理及条件：在拉拔力的作用下将盘条或线坯从拉丝模的模孔拉出，以生产小断面的钢丝或有色金属线的金属塑性加工过程。

各种金属及合金的不同断面形状和尺寸的金属丝都可以采用拉拔生产。

拉出的丝，尺寸精确，表面光洁，且所用拉拔设备和模具简单，制造容易。

在拉拔过程中，作用于出模口处被拉拔金属丝单位横断面积上的拉拔力的拉拔应力σ1。

为了使金属在模孔内发生塑性变形，拉拔应力σ1必须大于模孔内变形区中金属的变形抗力σT;而为了防止金属丝出模孔后继续变形被拉细或拉断从而破坏稳定的拉拔过程，拉拔应力σ1必须小于出模孔后的被拉拔金属丝的屈服极限σs，因此实现拉拔过程的条件通常表示为：σT<σ1<σs。

把以与们的比值K称为拉拔过程的安全系数。

经受了冷拉拔的金属丝产生明显的变形硬化，它的屈服极限σs值接近其强度极限σb，在生产中常用σb值代替σs，因此实现拉拔过程的条件也可以表示为σT<σ1<σs;拉拔过程的安全系数K也可用σb与σ1的比值表示。

拉拔过程的安全系数K值一般在1.40～2.0间，K<1.40表示拉拔应力σ1过大，出模孔后的金属丝可能继续变形出现拉细或拉断现象，拉拔过程不稳定;K>2.0说明拉拔应力σ1较小，道次拉拔变形量过小，拉拔道次增多。

在拉拔丝径小于0.05mm的超细金属丝时，穿模困难，为了提高拉拔过程的稳定性、减少拉断及穿模次数、提高拉拔生产效率，可采用安全系数K 值大于2.0。

金属丝拉拔的分类：按拉拔时金属的温度分，在再结晶温度以下的拉拔是冷拔，在再结晶温度以上的拉拔是热拔，在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。

1.冷拔是金属丝、线生产中应用最普遍的拉拔方式。

2.热拔时，金属丝进入模孔前要加热，主要用于高熔点金属如钨、钼等金属丝的拉拔。

3.温拔时，金属丝也需要通过加热器加热到指定范围的温度才进入模孔进行拉拔，主要用于锌丝、难变形的合金丝如高速钢丝、轴承钢丝的拉拔。

金属塑性加工方法拉拔（一）——拉拔的基本概念1、拉拔的概念在外加拉力作用下，迫使金属坯料通过模孔，已获得相应形状与尺寸制品的塑性加工方法称之为拉拔，如下图所示，拉拔是管材、棒材、型材以及线材的主要生产方法之一。

图1 拉拔示意图1-坯料；2-模具；3-制品2、拉拔分类按制品截面形状分为：实心材拉拔与空心材拉拔。

(1)实心材拉拔实心材拉拔主要包括棒材、型材及线材的拉拔。

(2)空心材拉拔空心材拉拔主要包括管材及空心异型材的拉拔。

对于空心材拉拔有如下图2所示的几种基本方法。

1)空拉拉拔时管坯内部不放芯头，通过模孔后外径减小，管壁一般会略有变化，如图2-a所示。

经多次空拉的管材，内表面粗糙，严重者产生裂纹。

空拉适用于小直径管材、异型管材、盘管拉拔以及减径量很小的减径与整形拉拔。

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，以实现减径和减量的加工方法称之为长芯杆拉拔，如图2-b所示。

芯杆的长度应略大于管子的长度，在拉拔一道次之后，多需要用脱管法或滚轧使之扩径的方法取出芯杆。

长芯杆拉拔的特点是道次加工率较大，但由于需要准备很多不同直径的长芯秆并且増加脱管工序，因此在通常生产中很少采用。

长芯杆拉拔适用于薄壁管材以及塑性较差的钨、钼管材的生产。

3)固定短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和减壁，如图2-c所示。

固定短芯头拉拔的管材内表面质量比空拉的好，此法在管材生产中应用的最为广泛，但拉拔细管尤较困难，而且不能生产长管。

4)游动芯头拉拔在拉拔过程中，芯头靠本身所特有的外形建立起来的力平衡被稳定在模孔中，如图2-d所示。

此法是管材拉拔较为先进的一种方法，非常适用于长管和盘管主产，它对提高拉拔生产率、成品率和管材内表面质量极为有利。

但是与固定短芯头拉拔相比、游动芯头拉拔难度较大，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短芯头拉拔5)顶管法此法又称之为艾尔哈特法，将芯杆套人带底的管坯中，操作时管坯连同芯杆一同由模孔中顶出，从而对管坯进行加工，如图2-e 所示。