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技术改造
拉拔技术的应用与发展趋势
孔宪玉
七仙女妹淘（巴音郭楞职业技术学院，新疆 巴音郭楞 841000）
拉拔是一种塑性加工方法，指的是金属毛坯棒料受到拉力后能通过有一定形状的模具孔，使材料具有相应形状和尺寸，并满足一定的性能、状态，拉拔过程如下图所示。而冷拉拔是指材料在常温条件下进行拉拔处理。对于一些有严格璧厚要求及表面精度限定的产品，有时需要借助适当结构的芯棒作为成形的辅助支撑.配合模具共同完成塑性变形过程。冷拔工艺是各种管材.棒材以及型材的主要生产方法之 一。与其他加工方法相比，拉披工艺具有加工产品尺寸精度高.表面质量好、综合机械性能忧异以及生产过程灵活等优点，并适合连续高速加工端面较小或特殊截面的产品
。
图1 拉拔过程示意图
1-坯料；2-拉拔模；3-制品
一般情况下，拉拔的形变过程分为三个阶段：我想爱着你
1、拉拔初始阶段：材料在拉拔力的作用下与模具发生按触，金属由弹性变形状态进人塑性变形状态.并且塑性变形区逐渐增太.这时的材料流动较为刚烈，属于非稳态流动。
2、拉拔变形稳定阶段：金属塑性变形区域逐渐增大至趋于稳定不变，变形区内材料体积保持恒定，材料形变速度场分布均匀平稳，故可看成是金属稳态流动阶段。
日出日落时间表3、拉拔完成阶段：在此阶段中，塑性变形区域逐渐减小，金属被拉出孔得到定形的产品，此时的拉拔过程会出现轻微的抖动.金属流动也常被视为非稳态流动。
拉拔按胚料种类可分为：实心拉拔和空心拉拔。前者主要包括线棒材；后者主要指管材及空心璧材的拉拔。
传统的冷拔工艺生产的冷拉圆钢（GB905-1994）的公差及精度最高只能生产h8级的产品，公差大都在0~-0.03mm 以上，无法满足传动轴公差、精度且能直接装配轴承的要求。冷拔尺寸不能精确控制是其主要技术难题。
郭富城老婆早在上世纪60年代，国外的德国、日本等企业采用冷拔加工工艺的方法生产液压缸的钢筒，逐步建立起了用于工业的大型拔管机设备的先例，我国大部分管材生产始于上世纪五六十年代。在这之前，我
国的煤矿液压支架冷拔管一直是依赖进口。直到1975年，国家计委重要指示，要求煤矿液压支架一定要立足国内，从此开始了我国高精冷拔管的研制工作且取得很大成功。自20世纪90年代我国开始批量研制高精度管材，但工艺不太成熟、尺寸偏差较大、质量稳定性也差，因此目前对精度霎求很高的管材大多仍需国外进口。近年来，国内外对冷拔技术的研究主要集中于钢管、型钢以及一些特殊用途合金钢丝上。一些参考文献介绍了管材及线棒材拉拔工艺，冷拔过程数值模拟分析，模具设计工艺。对于管材和线材拉拔工艺方面，近几年来，国内外学者对传统的拉披工艺进行一定的改造，研发出冷拔工艺。反张力拉拔是在模具的后端对毛坯加反向拉力的加工方法.这种方法大大减少了拉拔模具的种类，同时减少
了拉线材或者型材被拉断的现象。钛合金能广泛成用于航空航天、汽车工业和船舶工业的关键零件，所以也是近年来研究的热点。通过电塑性拉拔钢丝降低拉拔力，改善了钢丝表面质量。无模拉拔是在没有模具的情形下用冷热源控制的一种柔性塑性加工的方法。科学家基于金属体积非压缩性原理建立了锥彤管连接无模拉拔速度控制模型以及金属的氧化动力学模型.对影响拉拔成形的工艺参数如拉拔速度.冷热源距离.感应加热温度等进行了分析和实验验证。超声波振动拉拔授是在冷拔过程中叠加超声波振动能。
高精度冷拔技术是在传统的冷拔加工技术基础上进行优化、改进和技术创新。利用有限元仿真分析软件，对不同的拉拔模具结构参数、工艺参数对拉拔过程进行模拟分析，得到拉拔过程中的应力、残余
应力云图，并分析不同模具结构参数、工艺参数（如摩擦系数、工作锥角、定径带长度、道次加工量、拉拔速度等）对冷拔成形的影响，为生产实践提供良好的理论依据。
在冷拔过程数值模拟分析方面，中国科学家采用三维有限元计算分析法，对多道次拉拔过程进行了较深的分斫，提出用摩擦元刚度二元修正法建立新的摩擦模型处理摩擦问题。JauszLuksza 等人采用X 射线衍射分析了不同拉拔道次对线材成形后应力的影响。Leonardo 通过实验验证了钢导线拉拔有限元模拟结寒；拉拔力随拉拔速度的提高而减小。Roy 利用遗传算法对丝材多道次冷拔过程进行了优化设计。
从以上国内外研究现状可以看出，国内外学者对冷拔技术做了大量的研究并取得了一些成果，如何优化冷拔过程而提高制品质量。冷拔模具的寿命是冷拔技术的重要发展方向。但仍有一些局限性，特别是在传动轴中的高精度冷拔技术方向探究不多。而冷拔技术可以优化上述不足，对于大规模传动轴冷拔实际生产具有很高的指导意义。
通过冷拔加工出的产品具有以下特点：（1）提高表面质量，冷拔加工材料主要发生塑性变形，可减少传统切削加工对材料组织的破坏，精拔技术是对传统拉拔工艺的改进，使拉拔工程中材料变形更加均匀，提高了产品的表面质量。（2）综合效益高，高精度冷拔以无切削代替去除材料加工的方法，提高了材料的利用率。可省去产品机的热处理直接使用，节约能源。高精度冷拔技术所用设备简单.生
产方法灵活，可在同一设备上更换配套模具生产不同现格产品。由于冷拨产品所具有的突出优越性.从而推动了冷拔技术及高精度冷拔技术的发展。
老师 歌曲参考文献：
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作者简介：
孔宪玉（1982.06—），女，汉族，硕士，讲师，研究方向：机械工程。
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