【正文】 能交滑移，這樣發(fā)生位錯交截，使不動割階數(shù)增加。燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 第 3 章 拉拔機簡介 拉拔機的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成 基本上由拉模、拉拔小車、鋼絲繩、卷筒、 C 形架（ C 形架內(nèi)裝有軌道，用來支撐小車， C形架下部有滑料架）、張緊及 配重裝置、動力裝置（包括拉拔和返回電機）等，另外除了拉拔機主題設(shè)備以外，一些矯直以及后處理裝置在此不作研究。因此， 產(chǎn)品質(zhì)量高于鏈?zhǔn)嚼螜C。 （ 2）鋁及鋁合金管材拉拔的潤滑：鋁管拉拔一般使用高粘度油，有時根據(jù)制品的要求還要加入適量油性添加劑、極壓添加劑和抗氧劑等。銅管的拉拔有直拉和盤拉，在直拉生產(chǎn)中，普遍使用水基乳化液。 (2)抖紋 在拔制過程中，鋼管和模具系統(tǒng)發(fā)生抖動，在鋼管表面出現(xiàn)明暗交替的波浪形環(huán)痕而縱向壁厚波動，損壞模具并發(fā)出很大的聲響。 影響鋼管生產(chǎn)質(zhì)量的因素 影響空拔時鋼管產(chǎn)生縱裂的因素 配料的影響 ： 在相同工藝下，配料 中碳、磷、錫、銅、砷及合金自勺一含量比正常水平偏高，會導(dǎo)致冷 加性 能變差，出現(xiàn)縱裂 幾 率增大 ； 工 藝及生產(chǎn)操作不合理 ： 空拔工序中一次減徑量過大或空拔連拔時第二次減徑量過大，熱處理不及時，在運輸、堆放 時 受到?jīng)_擊等，這些都是空拔鋼管 產(chǎn)生 縱裂的誘因 。 加強酸洗潤滑工序控制 ， 通過控制酸洗池深度和兌水量 ， 調(diào)節(jié)酸洗池酸液濃度 ， 在酸洗過程中不斷地翻轉(zhuǎn)鋼管 ， 酸液濃度降低時應(yīng)及時進(jìn)行補充和調(diào)整 ， 保證鋼管質(zhì)量 。 拔制過程中拔制力的變化情況 圖 36 拔制過程中拔制力的變化情況 通過 計 算可得 ， 拔制力隨拔制過程的變化如圖所示 ， 我們將其分為三個階段 ： 起始階段 ： 隨著鋼管逐漸與模具發(fā)件接觸 ， 拔制力逐漸增大 ， 對應(yīng)圖中曲線開始時的拔制力 (絕對值 )隨時間 快速增 大 的區(qū)段 ； 流動階段在鋼管與模具 基本上 完全接觸后 ， 金屬進(jìn) 入 一種非穩(wěn)態(tài)的流動階段 ， 此時由于金屬流動 ， 拔制 力 迅速減小 ， 同 由 于流動方向的不確 定 性拔制力快速變化 ， 對應(yīng)圖中曲線的抖動區(qū)段 ； 穩(wěn)定階段 ： 隨著拔制過程的深入 ， 金屬的流動漸趨穩(wěn)定 ， 拔制力不再發(fā)生變化 ， 對應(yīng)圖中曲線的平直區(qū)段 。 由于冷拔管產(chǎn)品具有突出的優(yōu)越性，冷拔產(chǎn)品產(chǎn)量越來越大，大有取代傳統(tǒng)的切削加工趨勢， 所以，對冷拔產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高。 3）貫徹執(zhí)行國家、部、專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定。潤滑錐的長度 rl 是制品直徑的 倍。出口錐角為 30176。同時考慮到 C形架整體的穩(wěn)燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 定性，本設(shè)計中采用的管道尺寸及形 狀如上圖。而在本設(shè)計中添加了壓簧這一結(jié)構(gòu)，可以同時使電磁鐵與拉桿上的吸頭靠近，減少了電磁鐵的行程，大大保證了電磁鐵與吸頭的順利接觸。 滑輪簡單的受力分析 在鋼絲繩與滑輪接觸的面上施加垂直于面的力，利用 solidworks 中的分析軟燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 件得出滑輪的受力變形圖。同時考慮夾扶鉗以及小車車身的高度，確定 C 形架的內(nèi)部空間。同時也為了夾緊鋼管不使其中途滑落，夾扶鉗的設(shè)計是拉拔機設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。出口帶的長度一般?。?~ ） 1D 根據(jù)以上內(nèi)容，本次設(shè)計選用錐形模，原料為外徑 32mm，厚度為 2mm 的 T22第 5章 拉拔機設(shè)計 27 鋼管，擬拉成內(nèi)徑 25mm，壁厚為的管。 2）壓縮帶 又稱變形帶，坯料在該區(qū)發(fā)生塑性變形，并獲得所要求的尺寸和形狀。 普通拉模設(shè)計計算 首先根據(jù)?？卓v斷面的形狀可將普通拉模分為弧線形模和錐形模，如圖示， （ a)錐形模 (b)弧線形模 Ⅰ 潤滑帶 Ⅱ 壓縮帶 Ⅲ 工作帶 Ⅳ 出口帶 圖 5— 1 ?？椎膸缀涡螤? 弧線形模一般只用于細(xì)線的拉拔。燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第 4 章 系統(tǒng)動力學(xué)分析 拉拔原理示意圖 圖 41拉拔原理示意圖 傳動路線： 拉拔管時：拉拔電動機 → 皮帶 → 減速器 → 大卷筒 → 拉拔小車 回程時：返回電機 → 減速器 → 小卷筒 → 拉拔小車 原理圖簡要說明：鋼管通過拉模被拉拔小車夾緊后，在電動機的驅(qū)動下，通過皮帶以及減速器，帶動卷筒上的鋼絲繩運轉(zhuǎn)，對拉拔小車施加牽引力，小車向前行進(jìn)的過程實現(xiàn)鋼管的拉拔。 原料 拉拔 時，本身會有一些缺陷，表面處理不完全等，這些都將影響拉 拔 機的穩(wěn)定性 。 常見的影響鋼管拔制力的因素及分析 模錐角對拔制力的影響 與兩個作用相反的因素有關(guān) ， 第一個因素為 ： ? 增加 ， 變形區(qū)長度減小 ， 摩擦面減小 ， 導(dǎo)致正壓力及相應(yīng)的摩擦力減小 ， 拔制力降低 ； 第二個因素為 ：? 增加 ， 正壓力水平方向分力增加 ， 同時拔制時在入口處鋼管附加彎曲變形的程度加大 ， 導(dǎo)致拔制力增加 。 潤滑的影響 ： 潤滑的好壞，直接影到拔制力，在通常情況下 ， 摩擦力 占整個拔制力的 40%60%。若在拔制過程中摩擦系數(shù)頻繁變化，則平衡狀態(tài)不斷改變， 拉桿的彈性變形量和內(nèi)模位置隨之不斷改變，結(jié)果引起內(nèi)模拉桿系統(tǒng)的強迫振動而產(chǎn)生抖動。 無論是水基或是油基潤滑劑應(yīng)具備的基本性能： 1）具有良好的潤滑性能，以減少拉拔時的震紋、斷頭等不良影響，保證制品的高質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。鋁管拉拔也可使用石蠟潤滑劑，把管坯浸入經(jīng)溶劑稀釋的石蠟溶液或乳化液中，然后進(jìn)行拉拔。因此，整體設(shè)備的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前使用的液壓拉拔機。拉模座通過床身與機座連接， 拉模座上裝有拉拔模具， 拉拔小車安裝在床身的導(dǎo)軌上， 兩個拉拔油缸安裝在機座上， 布置在床身兩邊， 與床身的導(dǎo)軌平行 ， 油缸桿前端與鋼絲繩滑輪組相連， 油缸桿可沿著導(dǎo)軌的相反方向伸出， 鋼絲繩一端與機座固定， 另一端通過滑輪組與拉拔小車連接。 冷拔的力學(xué)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(fā)生塑性變形。第 2章 拉拔原理與拉拔力的確定 5 第 2 章 拉拔原理與拉拔力的確定 拉 拔的基本原理 拉拔的實質(zhì) 拉拔： 用外力作用于被拉金屬的前端，將金屬坯料從小于坯料斷面的模 孔中拉出，使其斷面減小而長度增加的方法。高精度冷拔管和鋁合金管的生產(chǎn)企業(yè)，可審時度勢進(jìn)一步加大技術(shù)開發(fā)力度，開發(fā)適合生產(chǎn)高精度冷拔管的鋼種和鋁合金牌號，擴(kuò)大成品交貨狀態(tài)，提供質(zhì)量優(yōu)異的產(chǎn)品，我國高精度冷拔管生產(chǎn)企業(yè)要在激烈的市場競爭中不斷發(fā)展壯大。 鏈?zhǔn)嚼螜C ：指拔管時，夾住管頭牽引鋼管的拔制小車是由鏈輪、鏈條系統(tǒng)傳動的拔管機。 驅(qū)動部分：用于驅(qū)動 拉拔機 工作裝置 拉拔小車 、釋放 鋼絲繩 繩，包含動燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 力及傳動裝置與控制裝置 拉拔機 可以采用多種驅(qū)動方式，包括電動機、蒸汽機、柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、液壓馬達(dá)、氣動馬達(dá)等。 近幾十年來，在研究許多新的拉拔方法的同時，開展了高速拉拔的研究，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。為了進(jìn)一步做 好拉拔機 的改進(jìn)工作，本文設(shè)計了一種 液壓鋼絲繩拉拔機 。 設(shè)計參數(shù)： 拔制力： 10噸；拔制方式： 空拔；拔制后鋼管最長： 63 米 冷拔潤滑方式：壓力油潤滑；冷拔速度； 12 米 /分；小車回程速度： 60 米 /分； 管材規(guī)格： ? 32x3? 25x3? 19x3；材料：屈服強度 205MPa、抗拉強度 415MPa 基 本 要 求 完成理論計算； 完成 7張 A1圖紙量，至少一張 A0裝配圖，其中一張手工圖； 開題報告 3千字以上，文獻(xiàn)綜述 4千字以上； 翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少 于 3千漢字以上； 計算說明書 2 萬字以上，參考文獻(xiàn) 15篇以上（其中學(xué)術(shù)期刊類參考文獻(xiàn)不少于 8篇，中文文獻(xiàn) 10篇以上，外文文獻(xiàn) 5篇以上） 參 考 資 料 專利文獻(xiàn) 相關(guān)的國內(nèi)外專業(yè)期刊、文集 互聯(lián)網(wǎng)上搜索查詢 專業(yè)書籍和機械設(shè)計手冊 周 次 第 1 ～ 4周 第 5 ～ 8 周 第 9 ～ 10 周 第 11 ～ 15周 第 16 ～ 17 周 應(yīng) 完 成 的 內(nèi) 容 搜集資料，總體方案確定，撰寫開題報告 理論計算 總裝配圖 總裝配圖 部件圖 中期考核報告 部件圖 零件圖 撰寫計算說明書 完善設(shè)計 準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師： XXX 職稱： 年 月 日 系級教學(xué)單位審批： 年 月 日 I 摘要 拉拔機是拉拔 設(shè)備的一種，利用鋼絲繩循環(huán)往復(fù)工作，實現(xiàn)工作設(shè)備的拉拔 功能。 拉拔機的應(yīng)用簡介 拉拔機的發(fā)展概況 拉拔機是進(jìn)行管材拉拔的重 要設(shè)備這一，它的作用是改變管的直徑從而獲得生產(chǎn)要求的管徑。 拉拔機 功能與結(jié)構(gòu) 拉拔機 設(shè)計采用 卷筒 或夾鉗拉拔纜繩方式來水平拖曳 拔管 ， 拉拔機 一般包括驅(qū)動部分、工作裝置 、輔助裝置等幾部分。 連續(xù)式冷拔機 ：按照夾持制品的不同方式分為履帶式和滑座式。隨著鋁合金管在硬度、強度方面的發(fā)展，高精度冷拔鋁合金管將在更多領(lǐng)域內(nèi)取代鋼管。對于空心 材拉拔有圖示幾種方法： ① 空拉 ② 長芯桿拉拔 ③ 固定芯頭拉拔 ④ 游動芯頭拉拔 ⑤ 頂管法 ⑥ 擴(kuò)徑 圖 1— 1 常見的拉拔方法 本章小結(jié) 本章分析了拔機的功能、研究現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展，同時對不同類型的拉拔機進(jìn)行了簡單的比較，并且介紹了拉拔機的功能結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點，使得對本課題的研究有一個進(jìn)一步的深入了解和后期的全面設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。所以，通過冷拔加工金屬內(nèi)部位錯密度增加、位錯 可動性降低，既難于產(chǎn)生位錯又難于移動位錯，因而金屬材料硬度、強度提高 。 31拉拔機圖 拉拔機初步方案論證 第 3章 拉拔機簡介 11 液壓鋼絲繩組合式拉拔機主要有主電機泵組、油箱、油缸、控制閥、機座、鋼絲繩滑輪組、床身、拉拔小車、拉模座等組成。液壓鋼絲繩組合式拉拔機的拉拔長度是通過鋼絲繩的倍率來實現(xiàn)的，油缸的行程僅為拉拔長度的幾分之一，采用普通的單級油缸即能滿足使用。而鋁管的光亮度與潤滑油的粘度、拉拔速度和模具狀況等因素有關(guān)。隨著拉拔設(shè)備性能的提高和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，管材拉拔速度成成倍地增長， 對潤滑劑要求也越來越高。產(chǎn)生抖動 的原因在于內(nèi)模拉桿系統(tǒng)是一個彈性振動系統(tǒng)，當(dāng)內(nèi)模在變形區(qū)處于穩(wěn)定位置燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 時，作用在內(nèi)模上的總摩擦力與拉桿彈性拉伸的反力相平衡。 鋼管外徑與壁厚 之 比的影 響： 根據(jù)實際生產(chǎn)中對產(chǎn)品分析 可知， 鋼管外徑與壁厚之比越小，發(fā)生縱裂的兒率越大。 控制毛管壁厚 ， 生產(chǎn)中加強毛管壁厚自檢 ， 增設(shè)毛管中間檢查分選工序 ，毛管壁厚公差控制在士 1%以內(nèi) ， 對超厚毛管匯集后單獨設(shè)計拔 制工藝 ， 適當(dāng)增加拔制道次 。 拉拔過程注意的問題 拉 拔 機啟動時，拉拔力較大，隨著速度的逐漸增加拉拔力迅速減小，在達(dá)到第 3章 拉拔機簡介 19 一定的轉(zhuǎn)速后，拉拔力便只有微小增加。這就要求在實際加工中加強對關(guān)鍵工序進(jìn)行控制 ， 以避免冷拔管在生產(chǎn)中產(chǎn)生缺陷。 4）技術(shù)比較先進(jìn)，并要求多用途。潤滑錐選燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 用 R=6mm 的圓弧。 ~ 45176。 基本尺寸見表 61 滑道大半徑 R 1252mm 滑道小半徑 r 535mm 滑道間距 L 195mm 滑道下落點距地面高度 232mm 夾扶鉗設(shè)計 由于本設(shè)計中拉拔管長度很長，達(dá) 63 米，故為了保證管在拉拔過程的連續(xù)性以及拉拔的質(zhì)量，必須保證管在拉拔過程的高度一致性。 C 形架簡單受力分析 根據(jù)拉拔小車兩輪之間的距離確定軌道之間的距離和高度。 圖 57 圖 58