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力學原理冷拔時鋼管在力的作用下通過一定形狀、尺寸的模具,發生塑性變形。目前,在生產中的拔制方法大致可分成3種:縮徑拔管、減外壁拔管和減內壁拔管,冷拔時,鋼管在拉拔力、正壓力和摩擦力的作用下,發生相應的變形,大都經過縮徑、減壁和定徑3個階段,而且變形區內部產生相應的應力,其中軸向為拉應力,徑向和周向為壓應力,拔管過程中金屬處于一向拉和兩向壓應力狀態,這是冷拔管變形過程的基本力學特征。冷拔鋼管,冷軋鋼管機組是用冷軋、冷拔或冷軋和冷拔相結合的冷加工方法生產管材的整套裝備組合,是對熱軋管材或焊接管進行深度加工的機組。 依據金屬的加工性能、管材尺寸、質量要求以及投資和效益來選擇不同的加工方法及相應的輔助工序。冷軋冷拔管的基本工序有:(1)管料供給,所用管料為熱軋成品管或半成品管、擠壓管以及焊接管;(2)管料準備,包括檢查、打捆、酸洗、清洗、沖洗、中和、烘干、涂潤滑劑等;(3)冷加工(冷軋或冷拔);(4)成品精整包括成品熱處理、矯直、取樣、切頭尾、檢查(人工檢查和各種探傷)、水壓試驗、涂油、包裝、入庫等。不同的產品精整內容有所差異。
而變形過程中產生的晶內和晶間破壞以及不均勻變形等則會使金屬的塑性降低,因此通過控制變形制度就可使金屬型材獲得較高的綜合使用性能。金屬在常溫下加工不產生氧化鐵皮,因此隨著模具工作表面加工型xing粗糙度的降低和潤滑條件的改善,型材表面的粗糙度也隨之降低,可達6.3~1.6μm;冷拔型材的斷面形狀和尺寸精度取決于模具的加工精度,一般無須機加工就可達到使用要求,從而實現機械零件的無切削加工,顯著提高材料利用率。由于對冷拔型材表面質量要求高,所以對用作冷拔坯料的熱軋型材的表面質量要求也很高。供冷拔用的熱軋優質碳素結構鋼不得有裂紋、結疤、折疊和發紋等缺陷。局部缺陷需用風鏟清理或砂輪清理,清理深度不應超過冷拔時的壓縮量。
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冷拔ф9~100mm的高合金鋼、合金鋼和碳素鋼的棒材,一般是一次拔成;六角形或異形斷面型材采用兩次拔成。拔制的壓下量和拔制速度取決于被拔鋼的化學成分、所要求拔后型材的力學性能和冷拔機的能力。冷拔圓斷面棒材壓下量在0.5~3.5mm范圍內,而六角形斷面則在2.5mm以下;相對壓下量小為9%~19%,為17%~28%。冷拔速度為2.4~17.5m/min。坯料斷面越大,鋼質越硬,塑性越差,冷拔壓下量和拔制速度應越小。潤滑作用是減小拔制力,減小拔模磨損速度,防止劃傷冷拔材表面和確保冷拔材的尺寸精度與表面質量。冷拔潤滑劑可采用干油、植物油、動物油和皂基潤滑劑,后者應用廣。矯直作用是保證冷拔型材的平直度符合要求。棒材在冷拔和熱處理后會發生彎曲,這將嚴重地影響生產和使用。冷拔型材必須以矯直狀態供貨。矯直可以采用輥式矯直和張力矯直。
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