| 单词 | 拉拔工艺学 |
| 释义 | 【拉拔工艺学】 拼译：drawing technology 拉拔是在外加拉力作用下使金属坯料通过模孔以获得断面与模孔尺寸、形状相同的制品的塑性加工方法，它是金属管材、棒材、型材以及线材的主要生产方法之一。与其它塑性加工方法相比较，拉拔有以下特点：(1)拉拔制品尺寸精确，表面光洁；(2)拉拔所用工具与设备简单，维护方便，在一台设备上可以生产多种品种和规格的制品；(3)拉拔制品的机械性能高，可以充分发挥材料的作用；(4)拉拔道次加工率小，工序多，成品率较低。 拉拔一般在冷状态下进行，但对一些常温下强度高、塑性差的金属材料，可采用温拔。拉拔工艺学的内容主要包括拉拔过程中的应力与变形、拉拔力的计算、拉拔设备与工具、拉拔配模、拉拔润滑及新的拉拔方法等。由于拉拔制品广泛应用于国民经济各个领域，拉拔技术在不断发展，研究拉拔工艺学有着重要的实际意义。拉拔具有悠久的历史，在公元前30～前20世纪，人们把金锤锻成条，通过模孔用手拉成线，在同一时期有了类似拉线模的工具。公元前17～前15世纪，在亚述、巴比伦、腓尼基等地曾进行各种贵金属的拉线，并把这些贵金属线用于装饰品。到公元8～9世纪，已能制造各种金属线。公元12世纪时，开始有锻线工与拉线工之分。前者是通过锤锻，后者是通过拉制生产线材。一般认为，从这时确立了拉拔加工，此时拉拔的动力仍为人力。公元13世纪中叶，德国首先制造出水力拉床，并在世界上逐渐推广。直到19世纪中叶，拉床都是靠落水能量驱动。后来，水力传动被蒸汽动力机所代替。有代表性的细线拉拔设备是多卷筒一次拉床。19世纪初卷筒式拉床的发展，使细线的拉拔速度达到了1．5m／s，这标志着拉拔生产率的极大提高。不断增长的线材需用量和扩大其生产规模的必要性，要求改进拉拔机的结构。同时，线材轧机的研制成功可为拉线提供足够长的坯料。1871年，诞生了连续拉线机。这种拉线机的拉拔速度为5～6m／s。18世纪80年代，人们开始掌握管材拉拔工艺。19世纪初，制造了链式拉拔机，可拉拔管材和棒材。20世纪初，在拉拔机上开始采用电力拖动装置，以后又装备直流电动机。20世纪20年代，由西贝尔(Siebel)提出反张力拉拔法。由于反张力的作用，使拉模的磨损大幅度减小，同时也使制品的力学性能得到改善。拉拔模经历了石模、铁模、合金钢模、金刚石模、硬质合金模等阶段。拉拔工具的日臻完善对拉拔技术的发展起了重要的作用。20世纪20年代发明的硬质合金模，其硬度仅次于金刚石，具有较高的耐磨、耐蚀性，它的使用寿命比钢模高百倍以上，价格也较便宜，被广泛用于拉拔生产。拉拔设备在20世纪60～70年代发展较快，其中包括研制成功多模高速连续拉线机、多线链式拉拔机、圆盘拉拔机和连续拉拔矫直机系列等。采用滑动式连续拉线机，并使用超硬质合金模、液体润滑油和先进的对焊、绕线设备，拉拔速度可达80m／s。多线链式拉拔机可自动供料、自动穿模、自动套芯杆、自动咬料和挂钩、管材自动下落以及自动调整中心。游动芯头拉管是管材拉拔中较为先进的方法，它对提高拉拔生产率、成品率和管材内表面质量极为有利。圆盘拉拔机最充分地发挥了这一工艺方法的优越性，用圆盘拉拔机生产的成品管长可达数千米，拉拔速度为400～1000m／min。连续拉拔矫直机系列将拉拔、矫直、抛光、切断及探伤组合在一起，可大大提高拉拔的生产效率和制品质量。为了对原有设备的型式进行改进，提高质量，在传统拉拔方法的基础上不断地探索新的技术。1955年，克里斯托弗森(Christopherson)研究成功一种强制润滑拉线加工法。该方法强制地提高拉线润滑剂的压力，使其进行流动润滑，大幅度地减少摩擦。用这种方法可以拉拔难以加工的材料，同时使拉模寿命明显延长。同年，布莱哈(Blaha)和拉格勒克尔(Lagencker)发现在拉拔时给以超声波振动可使变形抗力显著降低。辊模拉拔法是1956年由五弓等研究成功的。用这种方法可使材料表面的摩擦阻力大大减小，拉拔道次加工率增加，且能明显改善拉拔制品的机械性能。在拉拔过程中还可以通过调节压下装置拉链形线。近年来研究的拉拔新技术还有无模拉拔、熔融拉丝和静液挤压拉线等。虽然拉拔是一种古老的技术，但对拉拔理论的研究起步较晚。在1927年和1929年，西贝尔和萨克斯(Sachs)分别以不同的观点第1次确立了拉拔理论，此后拉拔理论得到不断的发展。20世纪60年代，阿维茹尔(Avitzur)将上界法引入拉拔研究。70年代末至80年代初，有限元法和电子计算机的应用，使拉拔理论的研究进入了一个新的阶段。20世纪拉模材料的突破性进展，是人造金刚石的研制成功。1955年，美国通用电气公司率先研制出第1颗人造金刚石－聚晶金刚石。1970年又研制成功优于聚晶金刚石的单晶金刚石。目前，中国已采用聚晶金刚石制模，并正在研究单晶金刚石的制备。根据拉拔技术的现状与发展，当前拉拔工艺学所研究的热点是：(1)进一步实现拉拔设备的自动化、连续化与高速化；(2)扩大拉拔制品的品种、规格，提高产品质量；(3)提高拉拔工具的寿命；(4)采用新型润滑材料，研究新的润滑技术；(5)发展新的拉拔技术，达到节能、节材、提高成品率和生产率的目的；(6)深化拉拔理论方面的研究。【参考文献】：1 Blazynski T Z．metal Forming，London：The Macmillan LTD，1976，156～2212 五弓勇雄著．金属塑性加工技术．陈天忠，张荣国译．北京：冶金工业出版社，1787．313～3753 埃尔马诺克M Z，瓦特鲁申J1 C著．有色金属拉伸．钱淑英，王振佗译．北京：冶金工业出版社，1990．1～154 马怀宪．金属塑性加工学．北京：冶金工业出版社，1991．153～249(东北大学丁桦副教授撰；温景林审) |
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