线材生产课件.ppt

1、一一.基础知识基础知识1.线材拉伸线材拉伸 线材拉伸是指线坯通过模孔在一定拉力作用下，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.拉伸的特点拉伸的特点拉伸的线材有较精确的尺寸，表面光洁，断面形状可以多样；能拉伸大长度和各种直径的线材；以冷压力加工为主，拉伸工艺、工具、设备简单，生产效率高。拉伸耗能较大，变形率受到一定的限制。3.拉伸的条件拉伸的条件为实现拉伸过程，拉伸应力（L）应大于变形区中金属的变形抗力（抗拉强度）（k），同时小于模孔出口端的屈服极限点（s k）或抗拉强度极限（b），即： kLsk 或 kLb通常以L与s k（或b）的比值大小表示能否正常拉伸，即安全系数： 随着

2、线径的减小，线材内部存在的缺陷，变形程度的加大，拉伸模角、拉伸速度、金属温度等因素的变化，对正常的拉伸过程都有一定的影响。一般安全系数与线径的关系如下：LbLk s Ks 即：线 径（mm） 型线粗线 1.0 1.00.4 0.40.1 0.10.05 0.05 安全系数Ks 1.4 1.4 1.5 1.6 1.8 2.0 4.拉伸原理和拉伸变形的参数拉伸原理和拉伸变形的参数 拉伸属于压力加工范围。拉伸过程生产极少的粉屑，体积变化甚微，(只改变形状和尺寸)即可认为拉伸前后金属体积不变： V0VK 或 S0L0SKLK 相对延伸系数：拉伸后与拉伸前线材长度比。LK /L0 。压缩率：拉伸前后断面

3、面积之差与拉伸前断面面积比值的百分数。延伸率：拉伸后与拉伸前的长度之差与拉伸前长度比值的百分数。 减缩系数：拉伸后断面面积与拉伸前断面面积的比值。5.拉线模拉线模 拉线模是拉线过程最重要的工具。线模的主要部分是模孔，一般由互相圆滑连接的润滑区、工作区、定径区、出口区四个区域组成。润滑区：带有圆弧，便于线材进入工作区，保证制品得到充分的润滑以减少摩擦，可以带走摩擦产生的热量，润滑锥角要适当，一般对于拉线模角度为40-45度，角度过大，造成润滑效果不良，角度过小，拉制过程中产生金属屑，这些粉末不易随润滑剂流掉而堆积在模孔中，导致制品表面刮伤，甚至模孔堵塞产生断线，而且这段的长度不小于工作区的长度。

4、润滑剂在这里停留并被带入工作区。工作区：金属在这个区域内实现变形（变细、变长），实际与金属接触的部分叫做变形段。金属拉伸时产生塑性变形，线材截面压缩减小（锥形而且还带弧形） 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，增加拉制的阻力，这段的长度增加时，拉制力增加，一般粗线的定径区长度要比细线的长，拉制软质材料比硬质材料长。使拉线尺寸准确，形状符合要求，模孔直径即定径区直径。出口区：不刮伤从定径区出来的线材，同时防止停机线材回弹引起断线;防止停车时线材出现竹节形刮伤和定径区出口处崩裂6.拉伸过程拉伸过程(拉伸方法拉伸方法)线材的一次拉伸：从放线到收线只经过一道线模拉伸。一次拉伸用于拉

5、粗线。特点是加工率较大,生产线坯较短，生产效率低。线材的多次拉伸：从放线到收线经过数道（225道）线模拉伸。多次拉伸的特点是总加工率大，速度快，自动化程度高。滑动连续式多次拉伸：拉线时如果各拉线轮上（K道除外）积线的圈数不变（每秒钟通过各道线模的线材体积相同），通常称为滑动式拉线机。其特点是：线材在各道（最后一道除外）拉线轮上都有滑动；各道（第一道除外）都存在反拉力。无滑动多次拉伸：无滑动拉伸的主要特点是线材与绞轮间没有滑动，各中间绞轮上的线材圈数可以增减。在拉线过程中：储存系数等于1时，K道绞轮上线材圈数不变，线材不发生扭转，但不能保持长期不变；储存系数小于1时，K道绞轮上线材圈数逐渐减少，

6、线材发生扭转；储存系数大于1时，K道绞轮上线材圈数逐渐增加，线材同样发生扭转。为保证线材与绞轮无滑动，开始穿模时每个中间绞轮应绕15圈以上线材。二二.影响线材拉伸的因素影响线材拉伸的因素 金属线材在拉伸时受到四个外力，即：拉伸力、正压力、摩擦力和反拉力。拉伸力的大小是实现拉伸过程的基本因素之一，影响拉伸力的因素如下：铜、铝杆（线）材料:在相同情况下，拉铜线比拉铝线的拉伸力大，拉铝线容易断，所以拉铝线应有较大的安全系数。材料的抗拉强度:抗拉强度受化学成分、压延工艺等多种因素影响，抗拉强度高拉伸力大。 变形程度反拉力拉伸力正压力摩擦力变形程度越大，在模孔中的变形长度越长，正压力、摩擦力增加，拉伸力

7、也增大。线材与模孔间的摩擦系数:摩擦系数越大，拉伸力也越大。摩擦系数由线材、模芯材料和光洁度、润滑剂成分与数量决定。铜杆表面酸洗不净，残留氧化亚铜也使拉伸力增大。线模模孔工作区和定径区的尺寸和形状:线模工作区圆锥角增加时，摩擦力减小、金属变形抗力增大，使拉伸力变大。定径区越长，拉伸力越大。考虑模孔的寿命，定径区不能过小。线模位置:线模安放不正或模座歪斜会增加拉伸力，使线径表面质量不好。各种外来因素:进线（杆）不直、放线打结、拉线抖动等都会使拉伸力增加，造成断线。反拉力增大的因素:放线张力过大，上一道离开绞轮的张力增大等会增加下一道的反拉力。反拉力增加时，拉伸力也随之增加三三.拉线设备拉线设备种

8、种 类类名名 称称特特 点点单模拉线机 卧式单模拉线机拉线鼓轮卧式放置立式单模拉线机拉线鼓轮垂直放置多模拉线机 滑动式连续拉线机线材与鼓轮之间滑动,鼓轮呈塔形非滑动式连续拉线机连续.线材与鼓轮之间无滑动四四.拉线润滑拉线润滑 1.润滑剂的作用润滑剂的作用:润滑作用:避免模具与金属直接接触及粘结,降低摩擦系数减少摩 擦,使得金属沿受力方向均匀变形,并增加金属的变形程度,延长模具的寿命.冷却作用:使用适当的润滑液,可以使由于金属变形产生的热量迅速传导,降低线材与模孔的温度,防止线材温度过高发生氧化变色现象.清洗作用:金属在拉伸过程中,不断产生细微的金属粉尘,润滑液不断冲洗模孔,清除金属粉末的作用.

9、2.润滑剂对拉线的影响润滑剂对拉线的影响浓度;润滑剂浓度增大,金属线材与模壁的摩擦系数减小,相应的摩擦力也减小,拉伸力也就减小,反之,拉伸力增加.浓度大,润滑剂的粘度上升,冲洗模孔的作用减小,拉伸中产生的屑不易被润滑剂冲洗带走,造成线材表面起槽等质量问题;浓度过大,金属屑将悬浮在润滑剂中,不易沉淀,影响润滑效果以及拉伸后线材表面质量.温度:温度过高,拉伸金属线材使所产生的热量不易带走,使金属线材及模具的温度升高,线材容易氧化变色,降低模具的使用寿命;温度过低,粘度上升,不利于拉伸.因此拉线时润滑液温度控制在一定的温度,对于铜25-55之间.清洁度:润滑剂保持清洁,润滑剂中混入酸类物质,会造成润

10、滑剂分层,失去润滑效果,不利于拉伸,含碱量增加,拉伸后的金属线材表面残留的润滑剂对金属线材有腐蚀的危害;有杂质影响润滑系统的畅通,造成供应不足,影响冷却效果.3.润滑剂的配制润滑剂的配制乳液润滑剂:不低于17 的常温下进行配制,先在乳液槽中注入约50%的水,然后在继续加水的同时,按比例加入合成拔丝剂进行乳化.润滑剂的使用温25-55之间.五五.拉线模具拉线模具模具的结构组成及作用模具的结构组成及作用: 拉线模是拉线过程最重要的工具。线模的主要部分是模孔，一般由互相圆滑连接的润滑区、工作区、定径区、出口区四个区域组成。润滑区：带有圆弧，便于线材进入工作区，保证制品得到充分的润滑以减少摩擦，可以带

11、走摩擦产生的热量，润滑锥角药适当，一般对于拉线模角度为40-45度，角度过大，造成润滑效果不良角度过小，拉制过程中产生金属屑，这些粉末不易随润滑剂流掉而堆积在模孔中，导致制品表面刮伤，甚至模孔堵塞产生断线，而且这段的长度不小于工作区的长度。润滑剂在这里停留并被带入工作区。工作区：金属在这个区域内实现变形（变细、变长），实际与金属接触的部分叫做变形段。金属拉伸时产生塑性变形，线材截面压缩减小（锥形而且还带弧形） 定径区：保证线材尺寸与形状精确和均一，延长模具使使用寿命，增加拉制的阻力，这段的长度增加时，拉制力增加，一般粗线的定径区长度要比细线的长，拉制软质材料比硬质材料长。使拉线尺寸准确，形状符

12、合要求，模孔直径即定径区直径。出口区：不刮伤从定径区出来的线材，同时防止停机线材回弹引起断线;防止停车时线材出现竹节形刮伤和定径区出口处崩裂 六六.拉线操作要点拉线操作要点根据拉丝的线径规格，按工艺卡要求选配好拉丝模具根据收线盘有效宽度将排线器调整好调整拉丝鼓轮工作。 a.线材通过轧头穿模机轧辊将线头轧尖后，穿入第一道拉丝模子，将模子放入第一道模座中，线绕在鼓轮上,使线线头固定在鼓轮法兰盘的小孔内，按压通电开关，使机器和电源接通.b在第一拉丝鼓轮绕3圈时，使鼓轮停止，然后松开线头通过轧头穿模机将线头适当轧尖后穿入第二道拉丝模子c在第二拉丝鼓轮绕3圈时，使鼓轮停止。依照上述工序，调整所有拉丝鼓轮

13、。调整退火工作a检查设备的”水“、”电”、“汽”是否正常.b若正常,先打开循环水阀门,使机器内部的冷却系统工作.c闭合总电源开关,总电源接通,显示面板上电源指示灯亮.d打开锅炉开关,待蒸汽喷出退火管先开牵引13秒后开“退火开”.根据退火线径调牵引速度,退火电压以及卷取电压.这时设备便正常运转.f正常生产过程中,操作人员应注意操作面板上退火参数是否有变化,若有变化,注意调节.收线装置线盘绕线工作a本机为双盘自动收线装置，操作人员上、下线盘时，必须高度集中思想，满盘线未完全制动，不得进入罩内操作上下线盘换盘。b使用操纵台上的转换开关，将收线装置和机器接通。调节电压使收线张力适当c按一下操纵台上的停

14、止按钮都可使制动器动作，机器全部停止。d 最好不要踩末道拉丝鼓轮旁的脚踏开关使机器停止。因为不经过制动器停止，容易使末道鼓轮和收线盘中间的金属丝拉断。e拉丝过程中若有断线，允许焊接，焊接后焊接头应牢固、平整、光滑。（做单芯线时，不允许焊接）f 收线时，不宜过满，最外层与盘边缘距离不小于20mm。作好记录，每一机台、每班、每一规格作好生产及自检记录。完工的导电线芯应挂好标签，标明型号、规格、长度（或重量）、操作者及检验员姓名、生产日期等，并整齐的存放在指定地点。七七.退火原理退火原理 连续退火设备都装在拉线机上最后一个拉线轮与收线器之间,构成拉线-退火-收线的连续生产机组,从最后一个拉线轮出来的

15、线连续通过几个金属滚轮,滚轮与直接加热电源相连,当退火线在这些滚轮上接触通过时,导线就有电流通过,导线接触于本身的电阻将电能转变为热能加热,实现了退火.本设备退火示意图如下:k1M1M2M3K3K2M4吹干器1.退火装置主要由机身.退火轮.蒸汽保护室.冷却室.吹干器.润滑系统.磁刷冷却以及一组转动皮带组成.2. 整个退火加热区为二段,第一段为预热区长度为12米,第二段为退火区长度为2米,在退火区,铜线被加热到500-550,直流电源经过三只导轮接触轮通到铜线上,其中第一导轮K1与第三导轮K3相联变为一组通的负电极,第二导轮通的是正电极.退火电压:V=UL 8.47 U-退火速度m/s L-退火

16、段长度2m,3.在退火中,K1-M1-M2-M3为预热段,K2-K3为退火段,此区域铜线被密闭于蒸汽保护槽内,目的就是保护铜线在加热高温中不被氧化.蒸汽最大用量20Kg/h,压力0.2Mpa,蒸汽流量球阀手动调节,不要太大,铜线不氧化即可. 被加温的铜线经过K3退火轮时,有一密闭于冷却室迅速冷却,在经过水平 冷却槽到达M4转向轮,到这里面铜线其本冷却,铜线温度稍高于常温,冷却室中的冷却液0.5%-1%的皂化乳液,0.2Mpa,用量为208L/min,冷却室必须完全充满乳液,避免铜线在冷却过程中氧化变色,在K3退火轮密闭壳体上设有冷却水位观察窗,通过调节,流量进水阀与排水挡板的位置,使冷却水位处

17、于观察窗的中线. 被冷却后的铜线经过M4轮进入第一吹干器,把铜线上的初始水份吹去,调节吹干器出风口间隙大小为最佳,然后进入第二吹干器,把残余的水份吹干.八八.线材焊接线材焊接焊接有电阻对焊和冷压焊焊接有电阻对焊和冷压焊:1.电阻对焊电阻对焊:焊接前应剪去线材焊接前应剪去线材的两个端头的两个端头,将两段分别夹紧焊机的两个夹头里将两段分别夹紧焊机的两个夹头里,并使两线并使两线端接触端接触.然后接通焊接电流然后接通焊接电流,使焊件加热到足够的温度使焊件加热到足够的温度,并给并给于顶锻挤压力于顶锻挤压力.切断电流后切断电流后,焊接冷却焊接冷却,两端线材即被焊接两端线材即被焊接. 焊接电流的大小,应按线

18、材直径的大小进行调整,保证焊接区域有足够的温度.电流过大,焊接区域温度过高,线材容易引起”过烧”.”过热”现象,降低了焊区的机械性能;电流过小,温度不足,焊接不上.时间过长,线材容易引起”过烧”.”过热”现象,时间过短,焊接温度不够,挤压量小,影响焊接质量.顶锻力大小,可调节弹簧或手工推力.焊接后残留在线材表面上的金属熔渣,用钳子剪去,并用锉刀打光,使焊接平整.2.采用冷焊焊接方法注意一下几点模具的尺寸与线材直径的偏差为-1%-+3%模具的工作面上不能有金属碎屑和油灰冷焊机在待焊接状态下,模具的间隙应调至线径的1/3左右.线材的末端要求有大约20mm左右直段,以便线材端容易进入模具九.质量控制

19、1.直径直径使用精度为0.001的千分尺来测量2.抗拉强度用拉力试验机测出线的拉断力,根据线的截面计算出该线的抗拉强度3.伸长率4.电阻率用电桥法将线在20时的直流电阻测出,然后根据线的截面计算出线在20时的电阻率5.表面质量目测检查线的表面是否有毛刺,裂纹,擦伤和氧化等现象.十.拉线废品产生的原因和处理方法拉线废品产生的原因和处理方法废品名称废品名称 产产 生生 原原 因因 处处 理理 方方 法法 断线 接头不牢 调整电焊机的电流、顶端压力、通电时间，提高焊接质量 线材有夹杂 加强投产坯料的验收。 配模不合理 通过工艺验证，对配模进行调整，消除变形程度过大和过小的现象。 反拉力太大 放线张力

20、不可过大，调整绞轮上绕线圈数 绞轮上压线 调整绞轮上绕线圈数；调换修正沟槽较深的绞轮；将表面毛糙的绞轮进行抛光 酸洗不净 调整酸液温度、浓度；加强冲洗和中和 线坯质量不好（折边、飞边等） 不合格线坯不流入下工序，加强中间检查 铝杆潮湿防止铝杆受潮，潮湿铝杆暂不投产。 润滑不良 定期化验润滑剂的含脂量并及时补充；定期测试润滑液的温度并保证不过热；保证管路畅通，使拉伸有足够的润滑剂。 废品名称废品名称产产 生生 原原 因因处处 理理 方方 法法 尺寸形状 不正确 线模磨损 经常测量线径，接近公差极限时及时换模。 安全系数过小，线材拉细 降低拉伸应力，改善润滑效果，改进线模质量，调整配模，调节线张力

21、等。 用错线模 穿模时要测量线材线径。 线材受到刮伤或擦伤等 穿线要正确，工作时勤检查，发现有伤害线材的地方，要及时进行检修。 线模偏斜，即模孔中心线与拉线中心线不正 上模时注意摆正，如有妨碍因素应检修。 线模尺寸形状超差 换新模，并将不合格模回修。 线坯含氧量过高 报废线坯 废品名称废品名称产产 生生 原原 因因处处 理理 方方 法法擦伤碰伤 刮伤 绞轮上有跳线现象 将绞轮表面修光，角度检修正确 绞轮上有沟槽拆卸，加工修理。绞轮上有沟槽拆卸，加工修理。收排线时线材擦收线盘边 调整排线宽度，校平线盘边缘。 设备上有伤线部位 绞轮接口不平、绞轮窗口有锐边、排线导轮传动不灵等，应及时检修。线盘互相

22、碰伤 线盘应“T”字形存放；运输时线盘间应用衬垫隔开。 地面不平 整修地坪，铺胶垫、钢板等。 收线过满 坚守岗位，精力集中，防止收线过满。 废品名称废品名称产产 生生 原原 因因处处 理理 方方 法法起皮麻坑毛刺 三角口 杆材有飞边、夹杂、缩孔、折边等 加强检验，不合格品不流入拉线工序。 酸洗质量差 按工艺操作，中和完全，冲洗干净。 模孔不光滑、变形，定径区有裂纹、砂眼等缺陷，交接处连接不圆滑 认真修模，抛光；严格检查，不合格线模不上机使用。润滑不良 提高润滑效果。 绞轮不光滑，滑动率过大 磨光绞轮表面，调整配模。 波纹蛇形 配模不当 调整配模，成品模变形程度不可过小。 拉线机严重振动 检修设

23、备，排除振动。 线抖动厉害 调节收线张力，使收线速度稳定均匀。 模孔形状不合适 定径区长度应符合要求，不可过短或没有。 润滑供应不均匀 保持润滑剂供应均匀，将润滑剂进行过滤。废品名称废品名称产产 生生 原原 因因处处 理理 方方 法法线材有道子 线材有刮伤 检查与线材轴向摩擦部位，如：导轮、排线杆等是否光滑。 润滑液温度过高 加强冷却，必要时采用强制冷却手段 润滑剂含碱量过高，含脂量低，不清洁 保持润滑剂的清洁，定期化验，保持成分稳定。 模孔不光滑，有裂纹、砂眼 加强线模修理和管理工作，不合格线模不上机使用。 模孔润滑区被堵塞 对润滑剂进行过滤，清除润滑剂中的悬浮物、金属屑等。氧化水渍 油污

24、润滑不足，润滑剂温度过高 供给足够的润滑剂，加强冷却。 润滑剂飞溅 堵塞飞溅处，出线处用棉纱条或毛毡擦线。堆线场地不清洁，手套油污沾线材 坚持文明生产，保持工作场地清洁。 收排线： 满、偏、 乱、紧、排线调整不当 调整收线张力和收线速度。 收线张力不当 细心观察：桃形轮固定不牢，滑块磨损松动，杠杆轴销磨损晃动等应及时排除故障。 废品名称废品名称产产 生生 原原 因因处处 理理 方方 法法 收排线： 满、偏、 乱、紧、松 排线机构有故障 细心观察：桃形轮固定不牢，滑块磨损松动，杠杆轴销磨损晃动等应及时排除故障 收线盘不规整 平整线盘，无法修理时应报废。 收线过满加强质量意识教育。 性能 不合格 拉线强度、伸长率、弯曲等机械性能不合格 总变形程度小，原材料不合格，变形不均匀等均会引起机械性能不合格；应选用合格的原材料，增加总变形程度，控制拉制过程中的温升等条件。 电阻率不合格 主要是原材料不合格，其次是韧炼工艺不当造成。 变形参数对应的有关参数名称及符号长度L0Lk面积S0Sk直径d0dk伸长系数伸长率收缩系数收缩率伸长系数kookd0dk+ - 伸长率k-oLoo-kkdo-dkdk- - 收缩系数okkodkdo+ - 收缩率k-oLko-kodo-dkdo- + - 表 拉伸变形参数之间的关系