【正文】 系數(shù)。定徑區(qū)的摩擦力作用，將使模口處管材斷面上的拉拔力要比大一些，用棒線材求解，可以導(dǎo)出 (514)式中 ； ——摩擦系數(shù)，； ——模子定徑區(qū)長度； ——模子定徑區(qū)直徑； ——坯料壁厚。 故拉拔力為 (515)式中 ——該道次拉拔后管材外徑，內(nèi)徑。2）襯拉管材襯拉管材時，塑性變形區(qū)可分為減徑段和減壁段，對減徑段拉應(yīng)力可采用管材空拉時的公式（513）計算，對于減壁段來說，減徑段終了時斷面上的拉應(yīng)力，相當于反拉力的作用。襯拉管材包括了固定短芯頭拉拔和游動芯頭拉拔。由于本設(shè)計采用了固定短芯頭拉拔，故在此，僅對固定短芯頭拉拔的拔制力作簡要介紹。圖53a中b斷面上拉應(yīng)力按空拉管材時的公式進行計算，而公式中的延伸系數(shù)，在此是指空拉段的延伸系數(shù) (516)圖53 固定短芯頭拉拔在減壁段即圖53中bc段，坯料變形的特點是內(nèi)徑保持不變，外徑逐步減小，因此管坯壁厚也減小。為了簡化，設(shè)管坯內(nèi)外表面所受的法向壓應(yīng)力相等，即，摩擦系數(shù)也相同，即。按圖53中所示的微小單元體建立平衡方程 整理后代入塑性條件后，經(jīng)整理得 (517) 以代替，并引入符號，將式517代入邊界條件，并設(shè) (518)經(jīng)整理，化簡得 (519)固定短芯頭拉拔時定徑區(qū)摩擦力對的影響與空拉不同，還有內(nèi)表面的摩擦應(yīng)力。用棒材拉拔時的同樣方法，可得到 (520)式中 ——該道次拉拔模定徑區(qū)直徑； ——該道次拉拔芯頭直徑； ——該道次拉拔后制品壁厚。根據(jù)以上公式，結(jié)合我國有關(guān)生產(chǎn)廠家的工藝參數(shù)，經(jīng)過計算現(xiàn)將本設(shè)計冷拔過程中的各拔機拔制力列于表53，表54中。表53 LB50T冷拔機各道次拔制力各道參數(shù)1231Φ83～60Φ130～125拔制方法短芯棒拔制短芯棒拔制短芯棒拔制短芯棒拔制拔制前外徑D0 mm837567130拔制前內(nèi)徑d0 mm71116拔制后外徑D1 mm756760125拔制后內(nèi)徑d1 mm50112各段延伸系數(shù)λnλn+1各系數(shù)值BAC2各段拉拔應(yīng)力系數(shù)值σx2/σsσx1/σs平均加工硬化程度 ε加工后變形抗力σs kN拉拔應(yīng)力σ1 MPa拉拔力Pl kN250225198表54 LB20T冷拔機各道次拔制力各道參數(shù)1234Φ60～30拔制方法短芯棒拔制短芯棒拔制短芯棒拔制短芯棒拔制拔制前外徑D0 mm60524537拔制前內(nèi)徑d0 mm50433730拔制后外徑D1 mm52453730拔制后內(nèi)徑d1 mm43373024各段延伸系數(shù)λabλbc各系數(shù)值BAC2各段拉拔應(yīng)力系數(shù)值σx2/σsσx1/σs平均加工硬化程度 ε加工后變形抗力σs kN拉拔應(yīng)力σ1 Mpa拉拔力Pl kN18114712190表55 LB8T冷拔機各道次拔制力各道參數(shù)12Φ30～18拔制方法短芯棒拔制短芯棒拔制拔制前外徑D0 mm3025拔制前內(nèi)徑d0 mm24拔制后外徑D1 mm2518拔制后內(nèi)徑d1 mm11各段延伸系數(shù)λabλbc各系數(shù)值BAC2各段拉拔應(yīng)力系數(shù)值σx2/σsσx1/σs平均加工硬化程度 ε加工后變形抗力σs kN拉拔應(yīng)力σ1 Mpa拉拔力Pl kN由于在設(shè)計中采取了模具共用，因此在生產(chǎn)成品管Φ60，對拔制力的計算僅以最長生產(chǎn)工藝流程計算即可。經(jīng)過計算本設(shè)計所選用的冷拔機適合設(shè)計任務(wù)要求。 編制生產(chǎn)工藝流程定額卡生產(chǎn)工藝流程定額卡的主要內(nèi)容是把生產(chǎn)工藝流程具體化并制定出各種消耗定額，在生產(chǎn)設(shè)計中總是希望采用最少的工序，最適合的設(shè)備，最先進的技術(shù)和熟練的操作，以便獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，高的成品率和低的成本。這就需要在設(shè)計中深入實際，調(diào)查研究，獲得充分的實際資料和數(shù)據(jù)，加以科學地分析，進行合理的設(shè)計。編制生產(chǎn)工藝流程定額卡是為設(shè)備負荷計算，平衡設(shè)備，編制金屬平衡表及技術(shù)經(jīng)濟指標提供依據(jù)。在編制工藝流程定額卡時應(yīng)特別注意集合損失和工藝損失的問題。根據(jù)本設(shè)計工藝流程和設(shè)備的選取，參考國內(nèi)有關(guān)廠家的工藝參數(shù)，綜合考慮各種因素，制定了本設(shè)計的工藝流程定額卡。詳見附錄IV 。 編制金屬平衡表編制金屬平衡表的目的在于根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，參照國內(nèi)有關(guān)廠家或車間所能達到的先進指標，考慮本企業(yè)或本車間的具體情況確定出為完成年計劃產(chǎn)量所需要的投料量。其任務(wù)是：確定各計算產(chǎn)品的成品率；編制金屬平衡表。成品率是指成品重量與投料量之比的百分數(shù)。換句話就是一噸原料能夠生產(chǎn)的合格產(chǎn)品重量的百分比。其計算公式為： (521)式中 ——成品率，%； ——投料量，t； ——金屬的損失重量，t。 成品糧食一項重要的經(jīng)濟技術(shù)指標，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生產(chǎn)技術(shù)水平的高低。成品率根據(jù)國內(nèi)同類型企業(yè)的實際成品率情況，結(jié)合本設(shè)計車間的技術(shù)特點，以及各項產(chǎn)品工藝卡的計算結(jié)果確定。影響成材率的因素是個工序的各種損失，結(jié)合本設(shè)計的工藝特點，影響成材率的主要因素有：(1) 溶損溶損是指在酸，堿洗或化學處理等過程中的溶解損失。~%左右。(2) 幾何損失1) 切損切損是指切頭，切尾，切邊等大塊殘料損失。損失的數(shù)量由工藝定額卡計算加以具體確定。一般來說鋼管的切損在10%左右2) 殘屑殘屑是指在清除缺陷時所造成的金屬損失，一般來說因此造成的金屬損失在1~3%。(3) 工藝損失工藝損失有稱技術(shù)損失，是指各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具，技術(shù)操作以及表面介質(zhì)問題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。它與車間設(shè)備技術(shù)，生產(chǎn)管理及操作水平有關(guān)。一般來說，對于合金鋼其損失在1~3%之間，對于碳鋼在1%以下。根據(jù)以上的計算結(jié)合工藝流程定額卡，參照國內(nèi)有關(guān)廠家的參數(shù)制定了本設(shè)計的金屬平衡表。詳見附錄III。6主要變形工具設(shè)計孔型設(shè)計對冷加工管材生產(chǎn)是一項非常重要的工作，它的正確、合理與否直接影響到冷加工設(shè)備的生產(chǎn)率，管材的質(zhì)量和工具使用壽命。 二輥式冷軋管機工具孔型設(shè)計冷軋管所用的變形工具是孔型塊和芯棒?？仔驮O(shè)計的任務(wù)就是確定芯棒的錐面或曲面形狀和軋槽工作段各斷面的形狀。合理的孔型設(shè)計應(yīng)保證軋管工具磨損均勻，軋機生產(chǎn)率和成品率高，以及有利于發(fā)揮金屬的塑性。一臺冷軋管機所軋制的管子尺寸范圍相當寬。因此，一般皆配備幾對（3～4對）軋制不同規(guī)格管子的孔型塊。一對孔型塊通過調(diào)整芯棒的位置或必要時更換芯棒，可用同一壁厚的管坯軋制出不同壁厚的管子。 芯棒尺寸及錐度α的確定芯棒設(shè)計的主要參數(shù)是錐度、錐體母線的形狀、長度及直徑。 在二輥冷軋管機上皆采用錐形芯棒，母線應(yīng)是一曲線但是這樣的芯棒加工困難，所以廣泛采用的仍是母線為直線的錐形芯棒。芯棒的錐度對軋制過程有很大的影響。芯棒錐度越大，金屬的變形越不均勻，從而導(dǎo)致軋制壓力增大。但是芯棒的錐度也不能過小，否則會使減徑段中管坯減徑量增加，引起管坯壁厚增加和金屬顯著硬化，給壓下段的變形帶來困難。 芯棒圓柱部分的直徑： dz＝dd＋2Lgtanα （6－1） 減徑段Lj的確定 減徑段的長度取決于減徑段錐角γj和減徑量ΔDj值的大小。γj過大將在管坯減徑時產(chǎn)生較大的軸向力。因此，～、減徑段長度Lj，可用下式求得： Lj＝ΔDj/(2tanγi2tanα) （6－2） 預(yù)精整段Lz的確定 預(yù)精整段的作用是對管子的壁厚進行調(diào)整，管坯經(jīng)過此段后，壁厚不再變化，并等于成品管的壁厚。為此，精整段的錐度必須與芯棒錐度相等，即γz＝α，否則將時成品管在縱向上的壁厚不均勻。精整段的長度Lz按下公式計算： Lz＝kzmλ∑ （6－3）kz——預(yù)精整系數(shù)，～。上限用于軋制高精度壁厚的管子， 定徑段Lz的確定 定徑段的作用是使管子獲得精確的外徑，定徑段的長度 Ld＝kdmλ∑ （6－4）kd——整徑系數(shù)，～，2tanα＝～，kd＝；2tanα＝～，kd取2～。 壓下段Ly的確定 壓下段是孔型的主要塑性變形段，管坯在壓下段進行減徑和減壁。 Ly＝Lg（Lj＋Lz＋Ld） （6－5）求出壓下段長度后，最好用下式進行驗算： nS＝3Ly/[m(1＋2λ∑)] （6－6）所得的分散變形系數(shù)nS應(yīng)大于最小分散變形系數(shù)nSmin，否則應(yīng)減小送進量，增大Ly的長度。 壓下段工作錐各段壁厚Sx的確定壓下段軋槽頂部展開后應(yīng)是一條光滑的曲線，為了減少計算工作量，一般多將其等分為7段或9～10段。 （6－7） 式中：Sx——壓下段內(nèi)任意斷面的管子壁厚； ΔS——管坯在減徑段的壁厚增量，ΔS＝(～) ΔDj；ΔDj 為管坯在減徑段的減徑量；x/Ly——移動坐標，x為從壓下段開始處到所求斷面的距離；λ∑——壁厚總延伸系數(shù)，λ∑ ＝（S0＋ΔS）/S1。n1,n2——系數(shù)，為了使軋槽頂部的曲線具有合理的曲率，n1=,n2=。 芯棒各斷面直徑dx的確定 芯棒各斷面的直徑的dx是由定徑段開始向前用下式計算： dx＝d1＋Lx2tanα （6－8）式中d1——管子內(nèi)徑；Lx——由定徑段開始處到所求斷面的距離。 孔型高度（直徑）Dx及Dx’的確定各計算斷面的孔型高度（直徑）Dx為： Dx＝dx＋2Sx （6－9）但是，孔型各斷面實際高度應(yīng)由下式確定： Dx’＝dx＋2SxΔk （610）式中 Δk——考慮在軋制、鏜孔，以及研磨孔型時兩孔型塊間的空隙，Δk＝～。 軋槽各段錐度γx的確定 軋槽各段錐度γx可用下式求得： 2tanγx＝（DxDx＋1）/Lx （611）式中Lx——軋槽各段長度。 孔型寬度Bx及圓角的確定 孔型寬度Bx與孔型高度Dx并不相等，而是大一個ΔBx值，即Bx＝Dx＋ΔBx。ΔBx稱為孔型的開口值?？仔烷_口大小對軋出管子的質(zhì)量和軋機生產(chǎn)率都有很大的影響。若孔型開口較小時，金屬在變形過程中會部分地流入兩個孔型塊之間的縫隙中，在工作錐上出現(xiàn)耳子（飛邊），當回轉(zhuǎn)后軋制時被壓入使管子成為廢品；倘若孔型開口值過大，又會使管子在橫斷面上的壁厚不均勻，甚至出現(xiàn)縱向或橫向裂紋，同時還可能導(dǎo)致增大孔型和芯棒局部磨損。為了是不過分增大孔型開口，在其過渡部分帶有圓角r。在軋制壁厚≤，r＝～；壁厚≥，r＝～。r值的分布是由孔型大斷面開始向小斷面逐漸減小?？仔偷拈_口值可用下式確定： ΔBx＝2[ktmλSx（tanγxtanα）＋kbmλxtanα] （6－12）式中λSx——x斷面的壁厚延伸系數(shù)，λSx＝S0/Sx；kt——考慮強迫寬展和孔型磨損的系數(shù)，kt＝～，kt的規(guī)律分配見附表61。 Kb——考慮水平壓扁系數(shù)，kb