銅大拉絲機(jī)的質(zhì)量控制及工藝優(yōu)化

摘 要：文章通過對拉線條件，線材變形的研究，結(jié)合生產(chǎn)一線實(shí)踐，提出銅大拉絲機(jī)拉絲過程中產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及拉絲穿模引線、退火工藝的優(yōu)化方法。

關(guān)鍵詞：銅大拉絲機(jī)；質(zhì)量控制；工藝優(yōu)化

引言

拉絲作為生產(chǎn)電線電纜導(dǎo)電線芯的重要工藝，如何提高該工序的質(zhì)量控制及優(yōu)化工藝不僅能提高生產(chǎn)效率給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，同時對產(chǎn)品質(zhì)量也有更大的改善。

1 拉伸原理及拉線基本條件

拉伸屬于壓力加工范圍。拉伸過程中產(chǎn)生極少粉屑，體積變化甚微，因此認(rèn)為拉伸前后金屬的體積相等。即：V0=Vk

所以：

式中：V0、Vk——拉伸前后金屬體積。L0、Lk——.拉伸前后線材長度。S0、Sk——拉伸前后線材截面積。d0、dk——.拉伸前后線材直徑（對圓線而言）。

拉伸過程要滿足的基本條件有：材料（合格的材料）；拉力（拉線機(jī)、拉線輪均符合性能要求）；模具（模具必須符合規(guī)定要求）；潤滑劑（濃度、溫度、清潔度符合規(guī)定要求）冷卻液。

2 線材在變形過程中經(jīng)歷的三個階段

第一階段：潤滑階段，它是在模具的潤滑區(qū)內(nèi)完成。隨著線材的運(yùn)動，將潤滑劑帶入潤滑區(qū)，潤滑區(qū)形成儲蓄池，使?jié)櫥瑒﹥π睿瑥亩鸬綕櫥€材的作用。

第二階段： 變形階段，它是在模孔的變形區(qū)內(nèi)進(jìn)行的，金屬線材通過此區(qū)，發(fā)生塑性變形，線材截面壓縮減小，并獲得所需的形狀和尺寸。

第三階段：定形階段，它是在模具的定徑區(qū)內(nèi)完成的。變形后的線材經(jīng)過定徑區(qū)之后，保證了線材的尺寸和形狀精確和均一。 因此拉絲模具根據(jù)變形需要一般劃為四區(qū)：入口區(qū)（也稱潤滑區(qū)）它的作用是，便于潤滑劑進(jìn)入模孔，保證制品得到充分的潤滑以減少摩擦，還可以帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，并也能避免坯料軸線與模孔軸線不重合時刮傷金屬。注意：潤滑錐角要適當(dāng)。角度過大潤滑劑不易儲存，造成潤滑效果不良；角度過小，使拉制過程中產(chǎn)生的金屬屑、粉末不易隨潤滑劑溜掉而堆積于模孔中，導(dǎo)致制品表面刮傷，甚至由于模孔阻塞產(chǎn)生縮絲或斷線。對于拉線模，潤滑錐角為40°～45°，并且多呈圓弧形，其長度應(yīng)不小于變形區(qū)的長度。壓縮區(qū)（也稱變形區(qū)）金屬在此區(qū)進(jìn)行塑性變形，并獲得所需形狀與尺寸。注意：變形區(qū)的形狀除錐形外還有弧線形。弧線形變形區(qū)適用于較大范圍的減縮率加工，對于大減縮率和小減縮率它都有適當(dāng)?shù)慕佑|面積，并且符合最佳模角和加工量的對應(yīng)關(guān)系。盡管如此，由于加工方面的原因，弧形模還主要用于拉制直徑小于1.0mm的線材上。中型和大型線模多為錐形模。錐形模適用于大變形量加工，當(dāng)變形量較小時，金屬與模子接觸面積不夠大，從而導(dǎo)致模孔很快磨損。定徑區(qū)作用是使制品具有精確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。它能減少模孔磨損而延長模具使用壽命，但同時也增加了拉制的阻力。注意：定徑區(qū)的合理形狀是柱形，對于細(xì)線拉線模，由于打磨模孔時必須帶有0.5～2的錐度，故模子定徑區(qū)具有與此相同的錐度。確定定徑區(qū)的長度時，即要考慮模具的壽命，又要考慮拉制阻力的大小，以保證斷線次數(shù)少和拉制能耗低。金屬由變形區(qū)進(jìn)入定徑區(qū)后，由于彈性變形受到一定的壓力，故金屬與定徑區(qū)表面有摩擦，所以定徑區(qū)的長度增加時拉制力增加。粗線定徑區(qū)長度應(yīng)比細(xì)線長；拉制軟質(zhì)材料應(yīng)比硬質(zhì)材料長。出口區(qū)不刮傷從定徑區(qū)出來的線材，同時防止停機(jī)線材回彈引起斷線；防止停車時線材出現(xiàn)竹節(jié)形刮傷和定徑區(qū)出口處崩裂 。

3 拉絲質(zhì)量控制

拉絲潤滑的要求：潤滑劑的溫度、濃度、清潔度對拉伸均有較大影響。

溫度過高，拉伸金屬線材時所產(chǎn)生的熱量不易帶走，使金屬線材及模具的溫度升高，線材容易氧化變色，降低模具的使用壽命，也會影響油脂潤滑膜的強(qiáng)度，潤滑效果下降；溫度過低，粘度上升，不利于拉伸。因此拉線時潤滑液應(yīng)控制在一定的溫度，對于銅應(yīng)為25～55℃之間。潤滑劑濃度增大，金屬線材與模壁的摩擦系數(shù)減小，相應(yīng)的摩擦力也減小，拉伸力也隨之下降。反之，則摩擦力增大，所需拉伸力也上升。（濃度值一般為13%～15%）拉制各種線徑金屬線材，應(yīng)根據(jù)工藝要求配制各種相應(yīng)的潤滑劑濃度。濃度大，潤滑劑的粘度也隨之上升，沖洗模孔的作用將減小，拉伸中產(chǎn)生的金屬屑不易被潤滑劑沖洗帶走，造成線材表面起槽等質(zhì)量問題；濃度過大，金屬屑將懸浮在潤滑劑中，不易沉淀，將影響潤滑效果及拉伸后線材表面質(zhì)量。潤滑劑應(yīng)保持潔凈。如在潤滑劑中混入酸類物質(zhì)，會造成潤滑劑分層，失去潤滑效果，不利于拉伸。如含堿量增加，拉伸后的金屬線材表面殘留的潤滑劑對金屬線材有腐蝕的危害，影響使用壽命。潤滑劑中雜質(zhì)增加，會影響潤滑系統(tǒng)的暢通，造成潤滑劑供應(yīng)量不足，影響潤滑劑冷卻效果。因此在生產(chǎn)過程中必須將銅大拉機(jī)潤滑劑的溫度控制在25-55℃之間，若高于此溫度，操作界面上會顯示報(bào)警信號，此時應(yīng)開啟循環(huán)冷卻系統(tǒng)對潤滑劑進(jìn)行降溫處理。在冬季，如連續(xù)幾天不生產(chǎn)，再次開機(jī)前應(yīng)先打開加熱裝置對潤滑劑進(jìn)行升溫處理，同時開啟供油泵使之循環(huán)，待溫度上升至40℃以上方可開機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，否則在開始的一段時間內(nèi)拉出的線材表面烏黑帶油，影響線材的表面質(zhì)量。還要定時檢查潤滑劑的粘度，若潤滑劑粘度太大，流動性差，說明潤滑劑中銅粉含量高（即雜質(zhì)太多），將影響潤滑效果，應(yīng)及時向上級反映，采取有效控制措施。手控潤滑劑閥門，視情況給定潤滑量，保證線材有足夠潤滑。

配模原則：充分利用金屬的塑性，采用最少的拉伸道次，提高生產(chǎn)效率；保證足夠的安全系數(shù)，減少拉斷，拉細(xì)現(xiàn)象；金屬完成正常的塑性變形，拉伸后的線材能夠達(dá)到要求的尺寸和形狀，良好的表面質(zhì)量；對于多模拉線機(jī)，應(yīng)根據(jù)拉線機(jī)速比等拉線條件選配模具系統(tǒng)。

4 拉絲工藝優(yōu)化

4.1 穿模引線

在穿模的整個過程中都要開啟潤滑液。

4.2 退火

根據(jù)具體拉絲設(shè)備退火部分的設(shè)計(jì)（如圖實(shí)例），完全可以計(jì)算出退火電壓，電流的理論值，應(yīng)該把計(jì)算方法教給一線操作工人，再結(jié)合具體的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行拉絲作業(yè)。避免完全憑借經(jīng)驗(yàn)所造成的退火過大或過小，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。