【正文】 ................... 42 拉拔管受力 ansys分析 ............................................................................... 42 C 形架受力分析及改進(jìn) ............................................................................... 44 對 C 形架不同側(cè)固定研究其變形情況 ............................................... 44 頭座的優(yōu)化設(shè)計及改進(jìn) ............................................................................ 45 三維仿真圖 ............................................................................................... 47 整個拉拔機示意圖 ............................................................................ 47 重要部件的三維圖 ........................................................................... 47 V 本章小結(jié) .................................................................................................... 48 結(jié)論 ....................................................................................................................... 50 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 51 致謝 ....................................................................................................................... 53 附錄 1 開題報告 ..................................................................................................... 54 附錄 2 文獻(xiàn)綜述 ..................................................................................................... 65 附錄 3 外文文獻(xiàn) ...................................................................................................... 94 第 1章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題背景 冷拔是用熱軋、焊管或冷軋后的各種長度不同的管材作為坯料，配合不同的芯棒 ，用拉拔機通過拔模在常溫下產(chǎn)生塑性變形的冷加工無切削工藝，用以生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量、高強度的管材。 B、驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有良好的調(diào)速性能，并能實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，鋼絲繩的纏繞與放出應(yīng)該實現(xiàn)同步。 拉拔機分類 聯(lián)合拉拔機機 ： 采用機電液一體化設(shè)計，通過人機交互式操作實現(xiàn)生產(chǎn)自動 化。 設(shè)計壽命短 就目前拉管的的使用來看，有必要提高設(shè)計壽命 ，增加拉拔機的平均無故障時間，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，經(jīng)多方比較，決定采用 50000小時的設(shè)計壽命。 （ 1） 實心材拉拔：主要包括棒材、型材及線材的拉拔。上述一系列過程導(dǎo)致了位錯的可動性降低，晶體中的位錯密度顯著增加。另外對拉拔的一些方法也做出了一個簡單的概述。 液壓鋼絲繩組合式拉拔機的液壓系統(tǒng)，拉拔力可調(diào)，拉拔速度平穩(wěn)，鋼絲繩組具有吸振能力，能適應(yīng)拉拔過程中咬入、拉拔、脫模的載荷變化。不銹鋼管材拉拔的潤滑，與棒材線材拉拔的潤滑相類同。水基潤滑劑在某些方面顯示較多的優(yōu)越性，以脂肪酸皂類為主要成分的水基潤滑劑具有較好的綜合性能，應(yīng)用廣泛。在生產(chǎn)中，摩擦系數(shù)的變化主要與鋼管的預(yù) 處理磷化液、皂化液有關(guān)，磷化液配比不當(dāng)或操作時間溫度不合適，均難以在鋼管表面形成具有一定強度和良好塑性、吸附性能好的磷化膜，皂化時難以形成滿足要求的堅固耐磨的潤滑層，造成拉拔困難，形成竹節(jié)狀態(tài)。所以，要定期對模具進(jìn)行檢驗，避免使用不合格模具。 實施最佳的退火工藝 ， 保證鋼管獲得最佳的退火質(zhì)量和最小的氧化度 。 拔制速度對拔值力的影響 圖 35拔值力 隨 拔制速度的 變化 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 由圖 3 一 5中的速度與瞬態(tài)拔制力曲線可以看出 ， 在鋼管拉拔起始階段拔制速度對瞬態(tài)拔制力影響非常明顯 ， 并隨著拔制速度的增大瞬態(tài)拔制力迅速增大 ； 當(dāng)鋼管拉拔過程逐步處于穩(wěn)態(tài)時 ， 從圖中拔 制速度與穩(wěn)態(tài)拔制力曲線可見 ， 拔制速度對穩(wěn)態(tài)拔制力影響并不明顯 ， 拔制力基本保持不變 因而在實際生產(chǎn)中開拔時必須采用較 慢 的拔制速度 ， 可以有效避免過大的瞬態(tài)拔制力 ， 防止拔斷鋼管 ， 在拔制過程穩(wěn)定后可以采用高速拔制來縮短拔管所需的時間 ， 從而提高拔管機的生產(chǎn)率 。另外，對拔制過程中可能出現(xiàn)的問題缺陷以及拔制的潤滑工藝做了比較深入的研究。 2）面向生產(chǎn)，力求實效，以滿足用戶最大實際 需求。 本設(shè)計選用錐角 β =50176。 圖 52 工作帶長度與?？字睆疥P(guān)系 線材 1)~( Dld ? 棒材 1)~( Dld ? 空拉管材 1)~( Dld ? 4)出口帶 出口帶的作用是防止金屬出模時被劃傷和模子定徑帶出口端因受力而引起的剝落。 滾道的半徑設(shè)計 坡度不能太陡，否則下滑速度過快，造成管材的損壞，同時也不能太過于平緩，使管材不能順利快速下滑，影響工作進(jìn)度。 考慮到拉拔空間以及夾扶力的大小，夾鉗臂的設(shè)計尺寸如下圖所示 2）本設(shè)計優(yōu)化改進(jìn) 在通常的設(shè)計中，沒有圖中的壓簧（結(jié)構(gòu) 25），這樣在電磁鐵通電的過程中，很可能由于吸附力的不夠?qū)е聫椈衫瓧U未能順利向上運動，不能實現(xiàn)夾鉗臂的夾持功能。如圖，鋼絲繩通過滑輪纏繞，并且在配重的作用下實現(xiàn)張緊。對 C形架進(jìn)行簡單的受力分析，如圖示。 圖 54夾扶鉗 在每個 C 形架上安裝圖示的夾扶鉗。因此， 錐形模?？姿膫€帶即潤滑帶，壓縮帶，定徑帶，出口帶 尺寸如下：在設(shè)計時選用的潤滑帶錐角值 50176。一般情況下，壓縮帶的長度對線材拉模不小于定經(jīng)帶直徑對于 棒管材拉模壓縮帶長度 yl =（ ~ ) 1D 。拉拔管、棒型及粗線時，普遍采用錐形模。 第 4章 系統(tǒng)動力學(xué)分析 21 基本參數(shù)的確定 鋼絲 繩選擇 （ 1） 鋼絲繩表面狀態(tài)代號：光面鋼絲繩 NAT （ 2） 結(jié)構(gòu)代號：填充式鋼絲繩 FI （ 3） 6? 29：外層股數(shù) X 每個外層股中鋼絲的數(shù)量及相應(yīng)股的標(biāo)記 （ 4） IWS：金屬絲股芯 10 NAT 6? 29FI + IWS（金屬繩芯填充鋼絲繩） 拉拔鋼絲繩直徑的計算與選擇 1） 直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力按下式確定 SCd? d：鋼絲繩最小直徑 C：選擇系數(shù)， S：鋼絲繩最大工作靜拉力 S = N ， 221?S 牽引繩 n 4? 選 n=5 查手冊取 C= mmd 8 7 2 10 9 in ??? 取 mmd 22? 同理得返回鋼絲繩的直徑 d=10mm 卷筒選擇 卷筒名義直徑 hdD?1 h ：與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，按表選取 h =37， d=22mm 1D =hd=814，取 1D =828mm 長度 雙聯(lián)卷筒 ? ? gs LLLL ??? 212 1L ：卷筒有螺紋槽部分長度，取 1L =1317mm tknC ???4?43 ?????t燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 2L ：無繩槽的卷筒端部尺寸（按需確定） 取 gL ：中間光滑部分長度，根據(jù)鋼絲繩允許偏斜角度確定。 電機的轉(zhuǎn)差率會由 于負(fù)載的變化而變化。 當(dāng) ? 比較小時 ， 第一因素所起的作用是主要的 ， ? 增大到一定之后 ， 第二因素起主要作用 ， 試驗表明 ， 存在一個最佳角度范圍 ， 這時拔制力最小圖 3一 2 在其他 幾 何尺寸 、 材料模型和載荷條件不變的情況下通過改變不同的外模錐角二建立分析模型后所得到的拔制力的基礎(chǔ)上描繪的曲線 ， 可以看到 ， 模錐角在 14176。如 果潤滑不好，摩擦力將急劇增加， 加 劇鋼管軸向 不均勻變形，導(dǎo)致縱裂 。內(nèi)模拉桿過細(xì)過長，內(nèi)模位置過前過后以及變形量過大，或液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題等均可能發(fā)生抖紋缺陷。 2）不易產(chǎn)生油斑，保證銅管退火后的良好光亮度。第 3章 拉拔機簡介 13 這樣可連續(xù)三次拉拔而不必再涂潤滑劑，而且拉制的鋁管清潔，能保持良好的環(huán)境。通過拉拔力、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量等相關(guān)比較，本設(shè)計選用液壓鋼絲繩組合式拉拔機。油泵、電機、油箱、閥等組合成整體部件安裝在機座上。目前在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成三種：縮徑拔管、減外壁管和減內(nèi)壁管拔管 (如下圖 22 所示 ) 從圖 22 中可以看出，冷拔時鋼管在拉拔力 P，正壓力 N 和摩擦力 F 的燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 作用下發(fā)生相應(yīng)的變形，大都經(jīng)過縮徑、減壁和定徑三個階段，而且變形區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，其中軸向為拉應(yīng)力，徑向和周向為壓應(yīng)力，拔管過程中金屬處于一向拉應(yīng)力和兩向壓應(yīng)力狀態(tài) (冷拔鋼管變形過 程中的基本力學(xué)特征 )。由于拉拔多在冷態(tài)下進(jìn)行，因此也叫冷拔或冷拉。應(yīng)不斷的向國外先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí) ，走集約化大規(guī)模生產(chǎn)力之路，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。 固定床身式液壓冷拔機 ：屬于傳統(tǒng)的拔機，三個機座分別固定在地基上 特殊冷拔機 ：主要是配合一些 先進(jìn)的工藝如超聲波振動拔管工藝等來提高第 1章 緒論 3 鋼管表面質(zhì)量，改善鋼管機械性能 拉拔機現(xiàn)狀 當(dāng)前拉拔機存在的主要問題： 牽引速度，回繩速度慢 由于搬運設(shè)備的需要，很有必要將牽引速度從目前的 5～ 7m/min 左右加以提高。無論采用何種驅(qū)動方式，在 拉拔機 的驅(qū)動部分設(shè)計中都應(yīng)包含以下設(shè)計準(zhǔn)則 ： ① 無級均勻變速，調(diào)速范圍寬廣； ② 在有負(fù)載情況下，良好的啟動特性和低速特性，總效率高； ③ 雙向旋轉(zhuǎn)，并且容易改變旋轉(zhuǎn)方向； ④ 維護(hù)保養(yǎng)相對容易，對周圍工作環(huán)境不敏感； ⑤ 制動系統(tǒng)工作可靠； ⑥ 設(shè)計緊湊，結(jié)構(gòu)簡單，安裝布置容易，重量輕； ⑦ 在有負(fù)載情況下，能長時間安全帶載靜止而不至于損壞驅(qū)動系統(tǒng)。高速拉拔的研究，成功地制造了多模高速連續(xù)拉拔機、多線鏈?zhǔn)嚼螜C和圓盤拉拔機。 液壓鋼絲繩拉拔機 主要有電動機、聯(lián)軸器、變速器、卷筒、 拉拔小車 等組成，整個系統(tǒng) 具有 方便靈活，外形尺寸小，使用方便，價格較低等優(yōu)點受到越來越多的歡迎。 按給定設(shè)計參數(shù)進(jìn)行拉拔機技術(shù)設(shè)計及施工設(shè)計?，F(xiàn)階段，高精度薄壁管材在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，因此對于它的加工要求也非常的高。 C、為了適應(yīng)連續(xù)拉拔的工作條件，設(shè)備應(yīng)具有足夠的強度和剛度，并采用有效方法防止機體變形。 拉拔小車換手由凸輪及閉式液壓回路控制，反應(yīng)靈敏、可靠。 拉拔機的發(fā)展趨勢 目前國內(nèi)外汽車行業(yè)使用的氣缸用管已經(jīng)開始大量采用高精度冷拔鋁合金管。 （ 2） 空心材拉拔：主要包括圓管及異型管材的拉拔。當(dāng)塑性變形進(jìn)一步發(fā)生，應(yīng)力增加并足以使釘扎的位錯開始運動，螺位錯交滑移，刃位錯不