钢管拉拔计算

可提高40至90%。

根据中关村在线官网可知：拉拔后，钢筋截面积减小，导致冷作强化，拉拔强度可提高40至90%。机械式的冷拔拉管机采用减速器和链条进行传动、牵引和拉拔。

按材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管。

拉拔是用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品的一种塑性方法。拉拔一定要使用专用的拉拔润滑剂，拉拔润滑剂分为干式、油性和水系三大类。干式润滑剂为粉末状，使用时不与水或油调和，而是直接送到润滑面上，其冷却效果差，环境恶劣。油性润滑剂以矿物油为主要成分，润滑性好。水系润滑剂是将润滑添加剂乳化、分散或溶解于水中，优点是冷却性好，但润滑性差，容易变质发臭。下面介绍下专用拉拔润滑剂有哪些优势：

一、拉拔工艺

金属拉拔工艺是在金属板材拉深机上进行的。在金属拉拔或拉深中，金属板料或坯料通过拉深凸模进行拉深。凸模进入凹模中，从而对板料进行成形，这就是金属拉拔(或拉深)。通过拉拔或拉深成形的通常为柱形或盒形件，如饮料罐、桶形件、蝶形件等各种形状和尺寸的容器和手机外壳。以拉拔金属钢管为例，其工艺流程是:打尖→除油除锈→水洗→磷化处理→水洗→浸泡润滑液→干燥→拉拔→矫正→切断→涂油→包装等。

二、拉拔油润滑原理

润滑剂与金属表面生成保护性边界润滑膜有3种方式:物理吸附、化学吸附和化学反应。

物理吸附这层膜是弱键合的具有可逆性的单分子层或多分子层，吸附热较小，吸附强度低，对温度很敏感。与物理吸附相比，化学吸附是不完全可逆的,吸附热较大。润滑剂分子与金属表面间有价电子交换时就发生化学反应并生成新化合物。化学反应膜具有较高的活性与键能,而且完全不可逆转。

三、专用拉拔油的优势

(1)减少或控制摩擦，对被加工金属和模具润滑、冷却，减少动力消耗，使变形均匀；

(2)控制工件材料的磨损，有效减少模具磨损，延长工(模)具使用寿命；

(3)改善加工金属表面的质量和公差，提高光洁度；

(4)控制温度，控制加工工件在加工过程中的热损失所造成的温度梯度以减少加工变形，对冷却加工过程中产生的热量起均匀散热作用，也能起隔热作用，以防止加工件急冷和模具的热冲击；

(5)保护加工金属新旧表面不受氧化或锈蚀；

(6)润滑剂在工件上的残留不应对后续加工和操作造成不良影响，不应使加工件发生化学的或冶金学的变化；

(7)安全无毒，不刺激皮肤，不致癌，无臭味，不易燃等，易回收，废液易处理。

拉拔是用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品的一种塑性加工方法。目前的拉拔形式主要有线材拉拔、棒料拉拔、型材拉拔和管材拉拔。采用拉拔工艺有利于金属的晶粒细化，提高产品的综合性能，使用的工具与设备简单且维护方便。此外，拉拔是一种节约型加工技术并且能获得高精度和高表面质量。现在比较成熟的拉拔工艺有以下几种：

1、反张力拉拔

它是在拉拔时在拉模后端对坯料以反方向拉力的加工方法，这种方法大大减少了拉拔模具的磨损，同时减少了拉线材或者型材被拉断现象。

2、辊式模拉拔

它是把拉拔和轧制结合在一起的生产工艺，即用孔型轧辊代替传统的孔模，把大部分的滑动摩擦变成了滚动摩擦，极大减少了摩擦阻力，可实现高速拉拔，该项技术主要应用在复杂界面的异型钢管成型。

3、强制润滑拉拔

它是在拉模前端装一根细长的增压导管或增压模，拉拔时借助于运动着得坯料和硫化添加剂的粘性，将高粘度的添加剂带入拉模，迫使添加剂进入模孔，在坯料与拉模之间形成一层润滑膜，从而产生流体动力效果，减小了摩擦的作用。

4、无模拉拔

它是一种不使用传统拉拔模具，而依靠金属变形抗力随温度变化的性质实现的柔性塑性加工技术，它是利用冷热源的加热和冷却控制进行加工的方法。它解决了传统拉拔中拉拔道次多，道次变形量小、生产效率低等问题，但成品的均匀性较差，同时产品质量不稳定。

5、其他

如在拉拔模上施加超声波振动的超声波振动拉拔、超塑性拉拔等等。

拔管是把较粗的钢管用工艺拉伸成较细的管子，用此工艺生产出来的钢管称之为拔管。与之相对的工艺是扩管。即把细管子用工艺加工成较粗的管子。材质多为碳钢和不锈钢及合金钢。

基本介绍中文名 ：拔管 包括 ：冷拔管 材质 ：碳钢和不锈钢及合金钢 冷拔管,拔制原理,冷拔管拔制的关键因素, 冷拔管 高精度冷拔钢管技术在国外已广泛套用于煤矿单体液压支柱缸筒及工程机械油缸的制造中，由于油缸的机械加工不仅费时、费力，而且还浪费材料和能源，因此，近年来国内开始研究、套用高精度冷拔钢管技术，并使其产品在我国的煤矿和工程机械等行业推广套用。 拔制原理 1、金属学原理 冷拔钢管工艺属于冷加工范畴，因为拔制时的温度远低于金属的再结晶温度。 由Baily_Hirsch关系式可知，流变应力 = 0 + aGbρ 0.5 式中G———切变弹性模量，MPa； b———位错强度，A； 0 ———无加工硬化时的流变应力，MPa； ρ———平均位错密度； a———常数，a≈0.5。 金属的流变应力即强度与位错密度的平方根成正比，它反映了形变时加工硬化的实质。加工硬化是指由塑性变形引起的强度升高，塑性降低的现象。冷拔加工钢管正是发生了加工硬化。冷拔时金属发生塑性变形，晶体内部有多个滑移系启动，位错运动彼此拦截，许多位错被钉扎住，造成位错塞积，同时位错源停止动作。上述一系列过程导致了位错的可动性降低，晶体中的位错密度显著增加。当塑性变形进一步发生，应力增加并足以使钉扎的位错开始运动，螺位错交滑移，刃位错不能交滑移，这样发生位错交截，使不动阶数增加。 所以，通过冷拔加工金属内部位错密度增加，位错可动性降低，既难于产生位错又难于移动位错，因而金属材料硬度、强度提高。这就是冷拔加工的金属学原理。 2、力学原理 冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具，发生塑性变形。目前，在生产中的拔制方法大致可分成3种：缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管，冷拔时，钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下，发生相应的变形，大都经过缩径、减壁和定径3个阶段，而且变形区内部产生相应的应力，其中轴向为拉应力，径向和周向为压应力，拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态[2]，这是冷拔管变形过程的基本力学特征。拔制的最大主应力是拉应力，最小主应力是压应力，两者符号相反。根据塑性方程式σ1-σ3=βσ5。 式中σ1———最大主应力，MPa； σ3———最小主应力，MPa； β———中间主应力σ2的影响系数，取β=1～1.5； σ5———单向拉伸时的屈服极限，MPa。 可知变形过程中任一方向的主应力，其绝对值都不会大于βσ5，所以冷拔的变形抗力较低，同时应力状态中存在拉应力，变形时金属塑性较差，对于低塑性的或因加工硬化而降低塑性的，拔制比较困难。 冷拔管拔制的关键因素 1、选材 冷拔缸筒是以热轧管为材料拔制而成的，热轧管的材质、规格、质量的选取合适与否直接影响着拔制进行和成品质量。 选材时应注意以下几点：（1）在选材时一般在强度保证的情况下，选取硬度低、塑性好的材料；（2）钢管规格应根据成品的规格选定，保证其延伸率在20%～ 40%；延伸率过小，成品表面的强度不能保证，过大，使拔制难以进行；（3）材料表面不能有凹坑、裂纹、裂缝、摺叠、结疤、椭圆等严重缺陷；（4）最好选取热轧后放置0.5～2a的钢管，时间过短，钢管表面锈蚀浅薄，时间过长，钢管表面锈蚀过深，这些都会导致钢管表面前处理不充分，从而影响成品表面质量。 2、前处理 未经前处理的钢管，冷拔时因钢管表面与模具之间摩擦系数过大而使拔制不能进行；只有经过前处理工序，使钢管先进行除锈，并通过磷化、皂化等处理，使其内、外表面形成一种致密的金属皂膜，以减小钢管与模具之间的摩擦，从而保证拔制的顺利进行。同时，通过前处理还可以减少模具的损耗率，提高成品率和工作效率，并且使加工后的成品表面光滑均匀，防锈效果好。 钢管前处理应注意以下几点：（1）酸洗除锈要彻底，一经发现未除净的锈，则需重新酸洗。（2）生产中，应经常测试磷化液和皂化液的成分浓度，保证磷化液和皂化液的生产指标，发现达不到指标时，应及时进行调配。（3）要严格控制处理液的温度与操作时间。 3、模具的设计 冷拔管是在力作用下，通过一定形状、尺寸的模具拔制而成的，模具尺寸精度、表面质量直接影响成品的尺寸精度和质量。模具设计要注意以下几个方面：（1）内、外模具定径尺寸的确定应考虑冷拔后成品的回弹量，一般硬度低、变形量小的材料，其回弹量小，硬度高、变形量大的材料，其回弹量大；（2）模具的表面要有较低的粗糙度要求，一般取值比成品低一到两级；（3）模具材料选用高强耐磨材料，目前常用的有GCr 12 、GCr 15 和Cr 12 MoV等。 目前，高精度冷拔管处于开发阶段，掌握其拔制原理和拔制中的关键因素，对研究、开发不同材料和形状的冷拔产品，提高冷拔管质量，拓宽冷拔管市场，具有重要的意义和作用。