0噸超長(zhǎng)拉拔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10噸超長(zhǎng)拉拔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)XXX燕 山 大 學(xué)2013年 6月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10噸超長(zhǎng)拉拔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械裝備 學(xué)生 姓名： XXX 學(xué) 號(hào)： 090101010047 指導(dǎo) 教師： XXX 答辯 日期： 2013.6.24 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位： 冶金機(jī)械系 學(xué)號(hào)090101010047學(xué)生姓名XXX專 業(yè)班 級(jí)機(jī)械裝備1班題目題目名稱10噸超長(zhǎng)拉拔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目性質(zhì)1.理工類：工程設(shè)計(jì) （ ）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（ ）；理論研究型（ ）；計(jì)算機(jī)軟件型（ ）；綜合型（ ）2.文管理類（ ）；3.外語(yǔ)類（ ）；4.藝術(shù)類（ ）題目類型1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（ ） 2.論文（ ）題目來(lái)源科研課題（ ） 生產(chǎn)實(shí)際（ ）自選題目（ ） 主要內(nèi)容1、 對(duì)所研究設(shè)備現(xiàn)有概況、存在問(wèn)題、發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行全面分析綜述。2、 對(duì)所研究設(shè)備動(dòng)作原理進(jìn)行完整論述，技術(shù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。3、 按給定設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行拉拔機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)及施工設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)參數(shù)： 拔制力：10噸；拔制方式：空拔；拔制后鋼管最長(zhǎng)：63米冷拔潤(rùn)滑方式：壓力油潤(rùn)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(qiáng)度205MPa、抗拉強(qiáng)度415MPa基本要求1、 完成理論計(jì)算；2、 完成7張A1圖紙量，至少一張A0裝配圖，其中一張手工圖；3、 開(kāi)題報(bào)告3千字以上，文獻(xiàn)綜述4千字以上；4、 翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少于3千漢字以上；5、 計(jì)算說(shuō)明書(shū)2萬(wàn)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1、 專利文獻(xiàn)2、 相關(guān)的國(guó)內(nèi)外專業(yè)期刊、文集3、 互聯(lián)網(wǎng)上搜索查詢4、 專業(yè)書(shū)籍和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)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(xiě)開(kāi)題報(bào)告理論計(jì)算總裝配圖總裝配圖部件圖中期考核報(bào)告部件圖零件圖撰寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)完善設(shè)計(jì)準(zhǔn)備答辯指導(dǎo)教師：XXX職稱： 年 月 日系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日摘要拉拔機(jī)是拉拔設(shè)備的一種，利用鋼絲繩循環(huán)往復(fù)工作，實(shí)現(xiàn)工作設(shè)備的拉拔功能。為了進(jìn)一步做好拉拔機(jī)的改進(jìn)工作，本文設(shè)計(jì)了一種液壓鋼絲繩拉拔機(jī)。矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。液壓鋼絲繩拉拔機(jī)主要有電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、變速器、卷筒、拉拔小車等組成，整個(gè)系統(tǒng)具有方便靈活，外形尺寸小，使用方便，價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多的歡迎。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。 文中首先對(duì)拉拔機(jī)運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及其在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況和運(yùn)輸過(guò)程中的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明，并且分析了拉拔的金屬學(xué)和力學(xué)原理；其次詳細(xì)地說(shuō)明了該拉拔機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和整個(gè)拉拔系統(tǒng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的原理，并對(duì)該拉拔機(jī)中各部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核，經(jīng)校核計(jì)算得出各部件強(qiáng)度均滿足要求等；同時(shí)最后對(duì)拉拔機(jī)的相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析與優(yōu)化。殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。關(guān)鍵詞 拉拔力 金屬學(xué)原理 傳動(dòng)系統(tǒng) 優(yōu)化設(shè)計(jì)I 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）AbstractDrawing machine is on of the drawing devices，which use wire cycle work，and work equipment drawing functions. In order to further improve the drawing machine improvements，this paper designed a hydraulic wire drawing machine.釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。Hydraulic wire rope pulling machine main motor，coupling，gearbox，roll，pull trolleys and other components，the entire system has a convenient and flexible，small size，easy to use，low price，etc. are more and more popular.彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。 This paper first drawing machine transport situation and developments at home and abroad in the process of transmission and transport a brief description and analysis of the drawing of the metal and mechanical principles; followed by detailed description of the drawing machine structural features and the whole principle of drawing system transmission structure and the various components of the drawing machine design，calculation and verification，by checking the calculated intensity of the various components meet the requirements; while Finally drawing machine related to the finite element structural analysis and optimization.謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。Keywords Machine drawing Principles of metal Transmission System 廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。 Optimization I 目 錄摘要I煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。AbstractII鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。第1章 緒論1籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。1.1 課題背景1預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。1.2 拉拔機(jī)的應(yīng)用簡(jiǎn)介1滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。1.2.1 拉拔機(jī)的發(fā)展概況1鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。1.2.2 拉拔機(jī)應(yīng)滿足的生產(chǎn)工藝要求1擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。1.2.3 拉拔機(jī)功能與結(jié)構(gòu)1贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。1.2.4 拉拔機(jī)分類2壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。1.2.5 拉拔機(jī)現(xiàn)狀3蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。1.2.6 拉拔機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)3買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。1.2.7拉拔優(yōu)缺點(diǎn)3綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。1.2.8 拉拔分類4驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。1.3 本章小結(jié)5貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。第2章 拉拔原理與拉拔力的確定4鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。2.1 拉拔的基本原理4構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。2.1.1 拉拔的實(shí)質(zhì)4輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。2.1.2 冷拔的金屬學(xué)原理4堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。2.1.3 冷拔的力學(xué)原理4識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。2.2 拉拔力的計(jì)算7凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。2.2.1 空拔鋼管拔制應(yīng)力的計(jì)算7恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。2.2.2 計(jì)算拔制力的經(jīng)驗(yàn)公式7鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。2.3 本章小結(jié)8碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。第3章 拉拔機(jī)簡(jiǎn)介10閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。3.1 拉拔機(jī)的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成10氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。3.2 拉拔機(jī)初步方案論證10釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。3.2.1設(shè)計(jì)路線12慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫(huà)長(zhǎng)涼。3.3 管材拉拔時(shí)的潤(rùn)滑12諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。3.3.1管材拉拔用潤(rùn)滑劑12嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。3.4冷拔加工過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷13熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。3.5影響鋼管生產(chǎn)質(zhì)量的因素14鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。3.5.1影響空拔時(shí)鋼管產(chǎn)生縱裂的因素14紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。3.5.2防止空拔時(shí)鋼管縱裂的方法14穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。3.5.3影響空拔時(shí)鋼管產(chǎn)生橫裂的因素15濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。3.5.4防止空拔時(shí)鋼管橫裂的方法15銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。3.6常見(jiàn)的影響鋼管拔制力的因素及分析15擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。3.6.1模錐角對(duì)拔制力的影響15賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。3.6.2摩擦系數(shù)對(duì)拔制力的影響16塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫(kù)。3.6.3壁厚對(duì)拔制力的影響17裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。3.6.4拔制速度對(duì)拔值力的影響17倉(cāng)嫗盤(pán)紲囑瓏詁鍬齊驁。3.6.5 拔制過(guò)程中拔制力的變化情況18綻萬(wàn)璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。3.7拉拔過(guò)程注意的問(wèn)題19驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。3.8本章小結(jié)19瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。第4章 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析19鎦詩(shī)涇艷損樓紲鯗餳類。4.1拉拔原理示意圖19櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。4.2 基本參數(shù)的確定20轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。4.2.1鋼絲繩選擇20峴揚(yáng)斕滾澗輻灄興渙藺。4.2.2拉拔鋼絲繩直徑的計(jì)算與選擇20詩(shī)叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。4.2.3卷筒選擇20則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。4.2.4選擇電機(jī)21脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。4.3本章小結(jié)23鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。第5章 拉拔機(jī)設(shè)計(jì)23稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。5.1設(shè)計(jì)總則23陽(yáng)簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。5.2普通拉模設(shè)計(jì)計(jì)算23溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。5.3 C形支架25鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。5.3.1滑道設(shè)計(jì)25懨俠劑鈍觸樂(lè)鷴燼觶騮。5.3.2滾道的半徑設(shè)計(jì)25謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別瀘。5.3.3夾扶鉗設(shè)計(jì)26咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺。5.3.4 C形架簡(jiǎn)單受力分析27瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。5.4 頭座的設(shè)計(jì)28麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。5.4.1中間孔設(shè)計(jì)30納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。5.5張緊及配重裝置30風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。5.5.1滑輪簡(jiǎn)單的受力分析31滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。5.6頭座地腳螺栓的受力分析34鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。5.7拉拔機(jī)主要部件的強(qiáng)度校核35攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。5.7.1小車掛鉤校核35趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。5.7.2 卷筒軸受力分析35夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。5.7.2對(duì)卷筒軸進(jìn)行受力分析37視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。5.7.3卷筒軸上軸承的壽命驗(yàn)算38偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。5.7.4卷筒軸上卷筒與大齒圈聯(lián)接螺栓的強(qiáng)度驗(yàn)算38緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。5.8本章小結(jié)39騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。第6章優(yōu)化設(shè)計(jì)以及三維仿真40癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。6.1 ANSYS有限元分析軟件概況40鏃鋝過(guò)潤(rùn)啟婭澗駱讕瀘。6.2 拉拔管受力ansys分析40榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。6.3 C形架受力分析及改進(jìn)42邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。6.3.1對(duì)C形架不同側(cè)固定研究其變形情況42嶁硤貪塒廩袞憫倉(cāng)華糲。6.4 頭座的優(yōu)化設(shè)計(jì)及改進(jìn)43該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。6.5 三維仿真圖45劇妝諢貰攖蘋(píng)塒呂侖廟。6.5.1整個(gè)拉拔機(jī)示意圖45臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。6.5.2 重要部件的三維圖45鰻順褸悅漚縫囅屜鴨騫。6.6本章小結(jié)46穡釓虛綹滟鰻絲懷紓濼。結(jié)論40隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽。參考文獻(xiàn)41浹繢膩叢著駕驃構(gòu)碭湊。致謝43鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲。附錄1 開(kāi)題報(bào)告54愜執(zhí)緝蘿紳頎陽(yáng)灣熗鍵。附錄2 文獻(xiàn)綜述66貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。附錄3外文文獻(xiàn)94III第1章 緒論 第1章 緒論1.1 課題背景冷拔是用熱軋、焊管或冷軋后的各種長(zhǎng)度不同的管材作為坯料，配合不同的芯棒 ，用拉拔機(jī)通過(guò)拔模在常溫下產(chǎn)生塑性變形的冷加工無(wú)切削工藝，用以生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量、高強(qiáng)度的管材?，F(xiàn)階段，高精度薄壁管材在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，因此對(duì)于它的加工要求也非常的高。 嚌鯖級(jí)廚脹鑲銦礦毀蘄。1.2 拉拔機(jī)的應(yīng)用簡(jiǎn)介 1.2.1 拉拔機(jī)的發(fā)展概況 拉拔機(jī)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。近幾十年來(lái)，在研究許多新的拉拔方法的同時(shí)，開(kāi)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(jī)、多線鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)和圓盤(pán)拉拔機(jī)。高速拉拔的研究，成功地制造了多模高速連續(xù)拉拔機(jī)、多線鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)和圓盤(pán)拉拔機(jī)。高速拉線機(jī)的拉拔速度達(dá)到80m/s；圓盤(pán)拉拔機(jī)可生產(chǎn)4050mm以下的管材，最大圓盤(pán)直徑為3m，拉拔速度可達(dá)25m/s，最大管長(zhǎng)為6000m以上；多線鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)一般可自動(dòng)供料、自動(dòng)穿模、自動(dòng)套芯桿、自動(dòng)咬料和掛鉤、管材自動(dòng)下落以及自動(dòng)調(diào)整中心。另外還有管棒材成品連續(xù)拉拔矯直機(jī)列，在該機(jī)列上實(shí)現(xiàn)了拉拔、矯直、拋光、切斷、退火以及探傷等。薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫。1.2.2 拉拔機(jī)應(yīng)滿足的生產(chǎn)工藝要求 A、應(yīng)具有足夠的拉拔能力，以適應(yīng)可能出現(xiàn)的最大阻力，但應(yīng)該備有可靠的過(guò)載保護(hù)措施。 B、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的調(diào)速性能，并能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，鋼絲繩的纏繞與放出應(yīng)該實(shí)現(xiàn)同步。 C、為了適應(yīng)連續(xù)拉拔的工作條件，設(shè)備應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并采用有效方法防止機(jī)體變形。1.2.3 拉拔機(jī)功能與結(jié)構(gòu)拉拔機(jī)設(shè)計(jì)采用卷筒或夾鉗拉拔纜繩方式來(lái)水平拖曳拔管，拉拔機(jī)一般包括驅(qū)動(dòng)部分、工作裝置、輔助裝置等幾部分。齡踐硯語(yǔ)蝸鑄轉(zhuǎn)絹攤濼。1、驅(qū)動(dòng)部分：用于驅(qū)動(dòng)拉拔機(jī)工作裝置拉拔小車、釋放鋼絲繩繩，包含動(dòng)力及傳動(dòng)裝置與控制裝置拉拔機(jī)可以采用多種驅(qū)動(dòng)方式，包括電動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)等。無(wú)論采用何種驅(qū)動(dòng)方式，在拉拔機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)中都應(yīng)包含以下設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：紳藪瘡顴訝標(biāo)販繯轅賽。無(wú)級(jí)均勻變速，調(diào)速范圍寬廣；在有負(fù)載情況下，良好的啟動(dòng)特性和低速特性，總效率高；雙向旋轉(zhuǎn)，并且容易改變旋轉(zhuǎn)方向；維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)容易，對(duì)周圍工作環(huán)境不敏感；制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠；設(shè)計(jì)緊湊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝布置容易，重量輕；在有負(fù)載情況下，能長(zhǎng)時(shí)間安全帶載靜止而不至于損壞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 對(duì)于小型拉拔機(jī)，為了保證結(jié)構(gòu)緊湊，拉拔機(jī)驅(qū)動(dòng)部分一般與拉拔機(jī)工作裝置聯(lián)接在一起，直接驅(qū)動(dòng)工作裝置；對(duì)于大型拉拔機(jī)或應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)空間相對(duì)狹小的拉拔機(jī)，拉拔機(jī)驅(qū)動(dòng)部分與拉拔機(jī)工作裝置可以設(shè)計(jì)成獨(dú)立放置，兩者間通過(guò)液壓管線、氣動(dòng)管線或電纜管線相聯(lián)系，拉拔機(jī)的布置和操縱均很方便。 飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜。2、工作裝置：在驅(qū)動(dòng)部分作用下，通過(guò)滾筒回轉(zhuǎn)或夾鉗直線拉拔等方式拖曳或釋放鋼絲繩以完成對(duì)負(fù)載的收放控制，并含有對(duì)鋼絲繩的容繩和排繩裝置。烴斃潛籬賢擔(dān)視蠶賁粵。3、輔助裝置：輔助工作裝置完成拉拔作業(yè)，包含滑輪組、導(dǎo)向裝置以及速度測(cè)量、長(zhǎng)度距離測(cè)量、張力測(cè)量等裝置部分；拉拔機(jī)可以使用鋼絲繩、尼龍纜繩等多種材質(zhì)纜繩。鋝豈濤軌躍輪蒔講嫗鍵。1.2.4 拉拔機(jī)分類聯(lián)合拉拔機(jī)機(jī)：采用機(jī)電液一體化設(shè)計(jì)，通過(guò)人機(jī)交互式操作實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng) 化。 拉拔小車換手由凸輪及閉式液壓回路控制，反應(yīng)靈敏、可靠。連續(xù)式冷拔機(jī) ：按照夾持制品的不同方式分為履帶式和滑座式。鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)：指拔管時(shí)，夾住管頭牽引鋼管的拔制小車是由鏈輪、鏈條系統(tǒng)傳動(dòng)的拔管機(jī)。固定床身式液壓冷拔機(jī)：屬于傳統(tǒng)的拔機(jī)，三個(gè)機(jī)座分別固定在地基上特殊冷拔機(jī) ：主要是配合一些先進(jìn)的工藝如超聲波振動(dòng)拔管工藝等來(lái)提高鋼管表面質(zhì)量，改善鋼管機(jī)械性能1.2.5 拉拔機(jī)現(xiàn)狀當(dāng)前拉拔機(jī)存在的主要問(wèn)題：1、牽引速度，回繩速度慢由于搬運(yùn)設(shè)備的需要，很有必要將牽引速度從目前的57m/min左右加以提高。同時(shí)，為了提高工作效率，還應(yīng)設(shè)置快速回繩機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的快速回繩速度達(dá)到了每分鐘5090米，節(jié)約了時(shí)間，提高了工作效率，也是可行且有實(shí)際意義的。擷偽氫鱧轍冪聹諛詼龐。2、牽引力小現(xiàn)在使用的拉拔機(jī)牽引力都有些小，因而將牽引力提高到10噸是有意義的。3、設(shè)計(jì)壽命短就目前拉管的的使用來(lái)看，有必要提高設(shè)計(jì)壽命，增加拉拔機(jī)的平均無(wú)故障時(shí)間，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，經(jīng)多方比較，決定采用50000小時(shí)的設(shè)計(jì)壽命。蹤飯夢(mèng)摻釣貞綾賁發(fā)蘄。1.2.6 拉拔機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 目前國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)使用的氣缸用管已經(jīng)開(kāi)始大量采用高精度冷拔鋁合金管。隨著鋁合金管在硬度、強(qiáng)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。高精度冷拔管和鋁合金管的生產(chǎn)企業(yè)，可審時(shí)度勢(shì)進(jìn)一步加大技術(shù)開(kāi)發(fā)力度，開(kāi)發(fā)適合生產(chǎn)高精度冷拔管的鋼種和鋁合金牌號(hào)，擴(kuò)大成品交貨狀態(tài)，提供質(zhì)量?jī)?yōu)異的產(chǎn)品，我國(guó)高精度冷拔管生產(chǎn)企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷發(fā)展壯大。應(yīng)不斷的向國(guó)外先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí)，走集約化大規(guī)模生產(chǎn)力之路，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。婭鑠機(jī)職銦夾簣軒蝕騫。1.2.7拉拔優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）生產(chǎn)靈活性大，可拉拔各種圓形和異形斷面的管捧型線絲材； （2）常溫下拉拔過(guò)程中金屬產(chǎn)生很大的加工硬化，因而制品機(jī)械性 能高、表面光潔、尺寸精確；（3）拉拔工藝、工具、設(shè)備較簡(jiǎn)單， 維護(hù)方便，操作容易，投資少，上馬快。缺點(diǎn)：（1）道次變形量與兩次退火間的總變形量有限； （2）長(zhǎng)度受限制。1.2.8 拉拔分類 按制品截面形狀，可分為實(shí)心材拉拔和空心材拉拔。（1） 實(shí)心材拉拔：主要包括棒材、型材及線材的拉拔。（2） 空心材拉拔：主要包括圓管及異型管材的拉拔。對(duì)于空心 材拉拔有圖示幾種方法：1 空拉2 長(zhǎng)芯桿拉拔3 固定芯頭拉拔4 游動(dòng)芯頭拉拔5 頂管法6 擴(kuò)徑 圖11 常見(jiàn)的拉拔方法1.3 本章小結(jié) 本章分析了拔機(jī)的功能、研究現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)不同類型的拉拔機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的比較，并且介紹了拉拔機(jī)的功能結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點(diǎn)，使得對(duì)本課題的研究有一個(gè)進(jìn)一步的深入了解和后期的全面設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。譽(yù)諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉。3 第2章 拉拔原理與拉拔力的確定 第2章 拉拔原理與拉拔力的確定2.1 拉拔的基本原理 2.1.1 拉拔的實(shí)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(zhǎng)度增加的方法。由于拉拔多在冷態(tài)下進(jìn)行，因此也叫冷拔或冷拉。儔聹執(zhí)償閏號(hào)燴鈿膽賾。2.1.2 冷拔的金屬學(xué)原理冷拔鋼管工藝屬于冷加工范疇，因?yàn)榘沃茣r(shí)的溫度遠(yuǎn)低于金屬再結(jié)晶溫度。由Baily Hirsch公式 ：流應(yīng)變力Mpa ；無(wú)加工硬化時(shí)的流應(yīng)變力 G：切變彈性模量 ：平均錯(cuò)位密度 ：常數(shù)，約為0.5 由公式可知金屬的流變應(yīng)力(即強(qiáng)度)與位錯(cuò)密度的平方根成正比，它反映了形變時(shí)加工硬化的實(shí)質(zhì)，(加工硬化是指由塑性變形引起的強(qiáng)度升高，塑性降低的現(xiàn)象)。而冷拔加工鋼管正是發(fā)生了加工硬化，冷拔時(shí)金屬發(fā)生塑性變形，晶體內(nèi)部有多個(gè)滑移系啟動(dòng)、錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)彼此攔截，許多位錯(cuò)被釘扎住，造成位錯(cuò)塞積，同時(shí)位錯(cuò)源停止動(dòng)作。上述一系列過(guò)程導(dǎo)致了位錯(cuò)的可動(dòng)性降低，晶體中的位錯(cuò)密度顯著增加。當(dāng)塑性變形進(jìn)一步發(fā)生，應(yīng)力增加并足以使釘扎的位錯(cuò)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，螺位錯(cuò)交滑移，刃位錯(cuò)不能交滑移，這樣發(fā)生位錯(cuò)交截，使不動(dòng)割階數(shù)增加。所以，通過(guò)冷拔加工金屬內(nèi)部位錯(cuò)密度增加、位錯(cuò)可動(dòng)性降低，既難于產(chǎn)生位錯(cuò)又難于移動(dòng)位錯(cuò)，因而金屬材料硬度、強(qiáng)度提高?？b電悵淺靚蠐淺錒鵬凜。2.1.3 冷拔的力學(xué)原理 冷拔時(shí)鋼管在力的作用下通過(guò)一定形狀、尺寸的模具發(fā)生塑性變形。目前在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成三種：縮徑拔管、減外壁管和減內(nèi)壁管拔管(如下圖2-2所示)驥擯幟褸饜兗椏長(zhǎng)絳粵。 從圖2-2中可以看出，冷拔時(shí)鋼管在拉拔力P，正壓力N和摩擦力F的作用下發(fā)生相應(yīng)的變形，大都經(jīng)過(guò)縮徑、減壁和定徑三個(gè)階段，而且變形區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，其中軸向?yàn)槔瓚?yīng)力，徑向和周向?yàn)閴簯?yīng)力，拔管過(guò)程中金屬處于一向拉應(yīng)力和兩向壓應(yīng)力狀態(tài)(冷拔鋼管變形過(guò)程中的基本力學(xué)特征)。癱噴導(dǎo)閽騁艷搗靨驄鍵。拔制的最大主應(yīng)力是拉應(yīng)力，最小主應(yīng)力是壓應(yīng)力，兩者符號(hào)相反，根據(jù)塑性方程式 其中 最大主應(yīng)力，Mpa 最小主應(yīng)力，Mpa 中間主應(yīng)力的影響系數(shù)，在11.5之間 單向拉仲時(shí)的屈服極限，Mpa 由上式可知變形過(guò)程中任一方間的主應(yīng)力，其絕對(duì)值都不會(huì)大于，所以冷拔的變形抗力較低，同時(shí)應(yīng)力狀態(tài)中存在拉應(yīng)力，變形時(shí)金屬塑性較差，對(duì)于低塑性的或因加工硬化而降低塑性的，拔制比較困難。鑣鴿奪圓鯢齙慫餞離龐。 圖 2-1 冷拔鋼管的變形及受力情況圖1外模 2鋼管 3內(nèi)模2.2 拉拔力的計(jì)算 2.2.1 空拔鋼管拔制應(yīng)力的計(jì)算 別爾林采用設(shè)軸間主應(yīng)力的力方向和模孔軸線平行，在變形區(qū)中取長(zhǎng)度為dx的環(huán)狀單元體，列出單元體的力平衡微分方程式通過(guò)推導(dǎo)得出的拔制應(yīng)力計(jì)算公式為欖閾團(tuán)皺鵬緦壽驏頦蘊(yùn)。2.2.2 計(jì)算拔制力的經(jīng)驗(yàn)公式 無(wú)芯棒空拉薄壁管葉梅利亞年科阿里舍夫斯基公式 （1） （2） （3）（4）可得拉拔力 2.3 本章小結(jié) 本章較為詳細(xì)地介紹了冷拔工藝特點(diǎn)、金屬學(xué)原理及力學(xué)原理，同時(shí)也給出了應(yīng)力計(jì)算公式，這些理論推一導(dǎo)出的應(yīng)力計(jì)算公式可為實(shí)際生產(chǎn)和驗(yàn)證有限元解提供依據(jù)，同時(shí)初步的計(jì)算出來(lái)此次設(shè)計(jì)所需的最大拉拔力。另外對(duì)拉拔的一些方法也做出了一個(gè)簡(jiǎn)單的概述。遜輸吳貝義鰈國(guó)鳩猶騸。3 第3章 拉拔機(jī)簡(jiǎn)介 第3章 拉拔機(jī)簡(jiǎn)介3.1 拉拔機(jī)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(lái)支撐小車，C形架下部有滑料架）、張緊及配重裝置、動(dòng)力裝置（包括拉拔和返回電機(jī)）等，另外除了拉拔機(jī)主題設(shè)備以外，一些矯直以及后處理裝置在此不作研究。幘覘匱駭儺紅鹵齡鐮瀉。 3-1拉拔機(jī)圖3.2 拉拔機(jī)初步方案論證 液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)主要有主電機(jī)泵組、油箱、油缸、控制閥、機(jī)座、鋼絲繩滑輪組、床身、拉拔小車、拉模座等組成。拉模座通過(guò)床身與機(jī)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(gè)拉拔油缸安裝在機(jī)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(jī)座固定， 另一端通過(guò)滑輪組與拉拔小車連接。油泵、電機(jī)、油箱、閥等組合成整體部件安裝在機(jī)座上。誦終決懷區(qū)馱倆側(cè)澩賾。 液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)取消了調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)、主副連軸器、拉拔牽引鏈、傳動(dòng)鏈輪，以體積小、重量輕的液壓系統(tǒng)代之， 因此整體重量大大減輕， 安裝調(diào)試大為簡(jiǎn)便。液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)的主油泵采用的是恒功率變量泵， 電機(jī)功率得到充分利用， 因此裝機(jī)功率比同規(guī)格的鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)減小百分之二十以上。恒功率變量系統(tǒng)能根據(jù)拉拔荷載自動(dòng)改變拉拔速度， 荷載大時(shí)拉拔速度自動(dòng)變小， 反之荷載小速度變大， 拉拔效率比鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)高出百分之十。醫(yī)滌侶綃噲睞齒辦銩凜。 液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)的液壓系統(tǒng)，拉拔力可調(diào)，拉拔速度平穩(wěn)，鋼絲繩組具有吸振能力，能適應(yīng)拉拔過(guò)程中咬入、拉拔、脫模的載荷變化。因此， 產(chǎn)品質(zhì)量高于鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)。液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)的拉拔長(zhǎng)度是通過(guò)鋼絲繩的倍率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，油缸的行程僅為拉拔長(zhǎng)度的幾分之一，采用普通的單級(jí)油缸即能滿足使用。因此，整體設(shè)備的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前使用的液壓拉拔機(jī)。通過(guò)拉拔力、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量等相關(guān)比較，本設(shè)計(jì)選用液壓鋼絲繩組合式拉拔機(jī)。艫當(dāng)為遙頭韙鰭噦暈糞。3.2.1設(shè)計(jì)路線（1） 進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)力分析；（2） 由于選擇無(wú)芯棒空拉薄壁管，根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算得出拉拔力（同時(shí)明白殘余應(yīng)力的產(chǎn)生以及消除方法）；（3） 設(shè)計(jì)拉模包括大小結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，材料的選擇（4） 拉拔小車的設(shè)計(jì)（5） 在對(duì)比鏈?zhǔn)嚼螜C(jī)，聯(lián)合拉拔機(jī)等幾個(gè)拉拔機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)之后，本設(shè)計(jì)選擇鋼絲繩拉拔機(jī)（6） 拉拔機(jī)工作機(jī)座的設(shè)計(jì)潤(rùn)滑和密封 3.3 管材拉拔時(shí)的潤(rùn)滑3.3.1管材拉拔用潤(rùn)滑劑（1） 鋼管拉拔的潤(rùn)滑：鋼管的拉拔，一般先將坯管進(jìn)行酸洗以除去氧化皮，然后經(jīng)磷化一皂化表面預(yù)處理，所形成的潤(rùn)滑膜可滿足拉拔工藝的要求。磷化一皂處理的質(zhì)量，直接影響管材、模具壽命及生產(chǎn)率。特別對(duì)于高精度管材的拉拔，良好的潤(rùn)滑狀態(tài)是保證生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要因素。不銹鋼管材拉拔的潤(rùn)滑，與棒材線材拉拔的潤(rùn)滑相類同。（2）鋁及鋁合金管材拉拔的潤(rùn)滑：鋁管拉拔一般使用高粘度油，有時(shí)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。而鋁管的光亮度與潤(rùn)滑油的粘度、拉拔速度和模具狀況等因素有關(guān)。鋁管拉拔也可使用石蠟潤(rùn)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。這樣可連續(xù)三次拉拔而不必再涂潤(rùn)滑劑，而且拉制的鋁管清潔，能保持良好的環(huán)境。鋁管和硬鋁管的重油以較普遍，不過(guò)，制品清洗較為困難，有待改善。鴣湊鸛齏嶇燭罵獎(jiǎng)選鋸。（3）銅和銅合金管材拉拔的潤(rùn)滑：銅和銅合金管材拉拔，最早是使用一般全損耗系統(tǒng)用油來(lái)潤(rùn)滑，后來(lái)，為改善制品質(zhì)量，逐漸采用植物油來(lái)代替部分全損耗系統(tǒng)用油。由于設(shè)備尚無(wú)完善的配套潤(rùn)滑系統(tǒng)，采用手工灌油、環(huán)境比較臟，植物油對(duì)需退火處理的制品容易產(chǎn)生油斑。水基潤(rùn)滑劑在某些方面顯示較多的優(yōu)越性，以脂肪酸皂類為主要成分的水基潤(rùn)滑劑具有較好的綜合性能，應(yīng)用廣泛。銅管的拉拔有直拉和盤(pán)拉，在直拉生產(chǎn)中，普遍使用水基乳化液。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(zhǎng)，對(duì)潤(rùn)滑劑要求也越來(lái)越高。 無(wú)論是水基或是油基潤(rùn)滑劑應(yīng)具備的基本性能：1）具有良好的潤(rùn)滑性能，以減少拉拔時(shí)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。2）不易產(chǎn)生油斑，保證銅管退火后的良好光亮度。3）不會(huì)使銅管變色，不產(chǎn)生難以清除的沉積物。4）對(duì)銅管的機(jī)械性能及表面質(zhì)量均不能有不良影響。筧驪鴨櫨懷鏇頤嶸悅廢。3.4冷拔加工過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷(1)竹節(jié)沿冷拔鋼管縱向呈周期性粗細(xì)不均現(xiàn)象，形狀類似竹節(jié)，產(chǎn)生原因主要是鋼管表面涂層不均造成拉拔時(shí)潤(rùn)滑不良，摩擦系數(shù)發(fā)生變化。在生產(chǎn)中，摩擦系數(shù)的變化主要與鋼管的預(yù)處理磷化液、皂化液有關(guān)，磷化液配比不當(dāng)或操作時(shí)間溫度不合適，均難以在鋼管表面形成具有一定強(qiáng)度和良好塑性、吸附性能好的磷化膜，皂化時(shí)難以形成滿足要求的堅(jiān)固耐磨的潤(rùn)滑層，造成拉拔困難，形成竹節(jié)狀態(tài)。 韋鋯鯖榮擬滄閡懸贖蘊(yùn)。(2)抖紋 在拔制過(guò)程中，鋼管和模具系統(tǒng)發(fā)生抖動(dòng)，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(dòng)，損壞模具并發(fā)出很大的聲響。產(chǎn)生抖動(dòng) 的原因在于內(nèi)模拉桿系統(tǒng)是一個(gè)彈性振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)內(nèi)模在變形區(qū)處于穩(wěn)定位置時(shí)，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。若在拔制過(guò)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(qiáng)迫振動(dòng)而產(chǎn)生抖動(dòng)。內(nèi)模拉桿過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)模位置過(guò)前過(guò)后以及變形量過(guò)大，或液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題等均可能發(fā)生抖紋缺陷。為防止抖紋產(chǎn)生，應(yīng)提高預(yù)處理液的質(zhì)量，正確調(diào)整模具的位置，避免使用過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)的內(nèi)模拉桿。 濤貶騸錟晉鎩錈撳憲騸。(3)橢圓 鋼管的橫截面呈橢圓。造成這種現(xiàn)象的原因是在拔制的過(guò)程中使用了?？讬E圓的模具。所以，要定期對(duì)模具進(jìn)行檢驗(yàn)，避免使用不合格模具。 鈿蘇饌?cè)A檻榪鐵樣說(shuō)瀉。3.5影響鋼管生產(chǎn)質(zhì)量的因素3.5.1影響空拔時(shí)鋼管產(chǎn)生縱裂的因素1、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(huì)導(dǎo)致冷加性能變差，出現(xiàn)縱裂幾率增大；戧礱風(fēng)熗澆鄖適濘嚀贗。2、工藝及生產(chǎn)操作不合理：空拔工序中一次減徑量過(guò)大或空拔連拔時(shí)第二次減徑量過(guò)大，熱處理不及時(shí)，在運(yùn)輸、堆放時(shí)受到?jīng)_擊等，這些都是空拔鋼管產(chǎn)生縱裂的誘因。購(gòu)櫛頁(yè)詩(shī)燦戶踐瀾襯鳳。3、鋼管外徑與壁厚之比的影響：根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)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。囁奐闃頜璦躑谫瓚獸糞。4、潤(rùn)滑的影響：潤(rùn)滑的好壞，直接影到拔制力，在通常情況下，摩擦力占整個(gè)拔制力的40%-60%。如果潤(rùn)滑不好，摩擦力將急劇增加，加劇鋼管軸向不均勻變形，導(dǎo)致縱裂。虛齬鐮寵確嶁誄禱艫鋸。3.5.2防止空拔時(shí)鋼管縱裂的方法針對(duì)以上影響因素，在生產(chǎn)中防止空拔時(shí)鋼管縱裂的有效手段為：制定合理的空拔工藝；改進(jìn)熱處理工藝；改進(jìn)酸洗、潤(rùn)滑質(zhì)量；合理選用外模入口錐角等措施。與頂鍔筍類謾蠑紀(jì)黽廢。 3.5.3影響空拔時(shí)鋼管產(chǎn)生橫裂的因素危險(xiǎn)截面發(fā)生在鋼管的定徑帶處，由于鋼管在截面上處于外拉內(nèi)壓的狀態(tài)，當(dāng)外層上的工作拉應(yīng)力大于基本拉應(yīng)力時(shí)，則促使外表面產(chǎn)生橫裂紋缺陷，這是實(shí)際生產(chǎn)中鋼管橫向裂紋主要產(chǎn)生于外表面的原因，如果再加上鋼管本身的塑性差!加工硬化程度大或鋼管酸洗潤(rùn)滑不良及鋼管表面有缺陷時(shí)，空拔鋼管出現(xiàn)橫裂的幾率將明顯增加。結(jié)釋鏈蹌絞塒繭綻綹蘊(yùn)。3.5.4防止空拔時(shí)鋼管橫裂的方法控制和減少鋼管橫裂缺陷的措施為：1、加強(qiáng)管料的質(zhì)量控制，保證管料沒(méi)有嚴(yán)重的夾雜!裂紋等缺陷，對(duì)管料進(jìn)行必要的修磨。2、實(shí)施最佳的退火工藝，保證鋼管獲得最佳的退火質(zhì)量和最小的氧化度。3、加強(qiáng)酸洗潤(rùn)滑工序控制，通過(guò)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(guò)程中不斷地翻轉(zhuǎn)鋼管，酸液濃度降低時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整，保證鋼管質(zhì)量。餑詘鉈鯔縹評(píng)繒肅鮮驃。4、控制毛管壁厚，生產(chǎn)中加強(qiáng)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(duì)超厚毛管匯集后單獨(dú)設(shè)計(jì)拔制工藝，適當(dāng)增加拔制道次。爺纜鉅摯騰廁綁藎箋潑。3.6常見(jiàn)的影響鋼管拔制力的因素及分析3.6.1模錐角對(duì)拔制力的影響與兩個(gè)作用相反的因素有關(guān)，第一個(gè)因素為：增加，變形區(qū)長(zhǎng)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(gè)因素為：增加，正壓力水平方向分力增加，同時(shí)拔制時(shí)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。當(dāng)比較小時(shí)，第一因素所起的作用是主要的，增大到一定之后，第二因素起主要作用，試驗(yàn)表明，存在一個(gè)最佳角度范圍，這時(shí)拔制力最小圖3一2在其他幾何尺寸、材料模型和載荷條件不變的情況下通過(guò)改變不同的外模錐角二建立分析模型后所得到的拔制力的基礎(chǔ)上描繪的曲線，可以看到，模錐角在14時(shí)拔制力是最小的。錁熾邐繒薩蝦竇補(bǔ)飆贗。 圖32拔制力隨模錐角的變化3.6.2摩擦系數(shù)對(duì)拔制力的影響圖3一3是在其他幾何尺寸、材料模型和載荷條件不變的情況下通過(guò)改變不同的摩擦系數(shù)刀建立分析模型后所得到的拔制力的基礎(chǔ)上描繪的曲線，可以看出隨著摩擦系數(shù)的增加，拔制力線性增大，有資料指出，空拔鋼管用于克服摩擦所消耗的拔制力約為40%，因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有必要通過(guò)提高模具內(nèi)錐面的加工質(zhì)量、采取可靠的潤(rùn)滑等措施，來(lái)減小摩擦系數(shù)，以降低拔制力。曠戧輔鑽襉倆瘋謅琿鳳。 圖3-3拔制力隨摩擦系數(shù)的變化3.6.3壁厚對(duì)拔制力的影響 圖3-4拔制力隨壁厚的變化 在其他幾何尺寸、材料模型和載荷條件不變的情況下通過(guò)改變不同的壁厚S，建立分析模型后所得到的拔制力的基礎(chǔ)上描繪的曲線，可以得到隨著壁厚的增加，所克服鋼管變形做功則相應(yīng)增大，拔制力線性增大，這可為冷拔設(shè)備功率的計(jì)算提供較為可靠的依據(jù)。轉(zhuǎn)厙蹺僉詘腳瀕諮閥糞。3.6.4拔制速度對(duì)拔值力的影響圖3-5拔值力隨拔制速度的變化 由圖3一5中的速度與瞬態(tài)拔制力曲線可以看出，在鋼管拉拔起始階段拔制速度對(duì)瞬態(tài)拔制力影響非常明顯，并隨著拔制速度的增大瞬態(tài)拔制力迅速增大；當(dāng)鋼管拉拔過(guò)程逐步處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，從圖中拔制速度與穩(wěn)態(tài)拔制力曲線可見(jiàn)，拔制速度對(duì)穩(wěn)態(tài)拔制力影響并不明顯，拔制力基本保持不變因而在實(shí)際生產(chǎn)中開(kāi)拔時(shí)必須采用較-慢的拔制速度，可以有效避免過(guò)大的瞬態(tài)拔制力，防止拔斷鋼管，在拔制過(guò)程穩(wěn)定后可以采用高速拔制來(lái)縮短拔管所需的時(shí)間，從而提高拔管機(jī)的生產(chǎn)率。嬤鯀賊灃謁麩溝賚淶鋸。3.6.5 拔制過(guò)程中拔制力的變化情況圖3-6拔制過(guò)程中拔制力的變化情況 通過(guò)計(jì)算可得，拔制力隨拔制過(guò)程的變化如圖所示，我們將其分為三個(gè)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(duì)應(yīng)圖中曲線開(kāi)始時(shí)的拔制力(絕對(duì)值)隨時(shí)間快速增大的區(qū)段；訊鎬謾蟈賀綜樞輒鎖廩。 流動(dòng)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(dòng)階段，此時(shí)由于金屬流動(dòng)，拔制力迅速減小，同由于流動(dòng)方向的不確定性拔制力快速變化，對(duì)應(yīng)圖中曲線的抖動(dòng)區(qū)段；兒躉讀閌軒鯀擬釔標(biāo)藪。 穩(wěn)定階段：隨著拔制過(guò)程的深入，金屬的流動(dòng)漸趨穩(wěn)定，拔制力不再發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)圖中曲線的平直區(qū)段。3.7拉拔過(guò)程注意的問(wèn)題拉拔機(jī)啟動(dòng)時(shí)，拉拔力較大，隨著速度的逐漸增加拉拔力迅速減小，在達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后，拉拔力便只有微小增加。 原料拉拔時(shí)，本身會(huì)有一些缺陷，表面處理不完全等，這些都將影響拉拔機(jī)的穩(wěn)定性。電機(jī)的轉(zhuǎn)差率會(huì)由于負(fù)載的變化而變化。拉拔過(guò)程中最重要的被控量是鋼絲繩的張力，要保證張力在某一范圍內(nèi)變化，才能可保證拉拔機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行?？壧A詞嗇適籃異銅鑑驃。3.8本章小結(jié)本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果將拔制力分為起始、流動(dòng)、穩(wěn)定三個(gè)階段,得出了拔制力與模錐角、壁厚和摩擦系數(shù)、拔制速度之間的關(guān)系，為空拔鋼管優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有力的依據(jù)。通過(guò)對(duì)幾種拉拔機(jī)的對(duì)比分析后選用液壓鋼絲繩拉拔機(jī)，并簡(jiǎn)單確定了設(shè)計(jì)路線。另外，對(duì)拔制過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題缺陷以及拔制的潤(rùn)滑工藝做了比較深入的研究。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(lái)越大，大有取代傳統(tǒng)的切削加工趨勢(shì)，所以，對(duì)冷拔產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高。這就要求在實(shí)際加工中加強(qiáng)對(duì)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。鮒簡(jiǎn)觸癘鈄餒嬋鏘戶潑。13 第4章 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析 第4章 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析4.1拉拔原理示意圖 圖4-1拉拔原理示意圖傳動(dòng)路線：拉拔管時(shí)：拉拔電動(dòng)機(jī)皮帶減速器大卷筒拉拔小車回程時(shí)：返回電機(jī)減速器小卷筒拉拔小車原理圖簡(jiǎn)要說(shuō)明：鋼管通過(guò)拉模被拉拔小車夾緊后，在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)皮帶以及減速器，帶動(dòng)卷筒上的鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)拉拔小車施加牽引力，小車向前行進(jìn)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)鋼管的拉拔。瞇毆蠐謝銀癩嘮閣蹺贗。4.2 基本參數(shù)的確定4.2.1鋼絲繩選擇（1） 鋼絲繩表面狀態(tài)代號(hào)：光面鋼絲繩NAT（2） 結(jié)構(gòu)代號(hào)：填充式鋼絲繩FI（3） 629：外層股數(shù)X每個(gè)外層股中鋼絲的數(shù)量及相應(yīng)股的標(biāo)記（4） IWS：金屬絲股芯 10 NAT 629FI + IWS（金屬繩芯填充鋼絲繩）4.2.2拉拔鋼絲繩直徑的計(jì)算與選擇1） 直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力按下式確定 d：鋼絲繩最小直徑 C：選擇系數(shù)， S：鋼絲繩最大工作靜拉力 S = N ，牽引繩 n選n=5查手冊(cè)取C=0.009取同理得返回鋼絲繩的直徑d=10mm4.2.3卷筒選擇卷筒名義直徑 ：與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，按表選取=37，d=22mm=hd=814，取=828mm長(zhǎng)度雙聯(lián)卷筒：卷筒有螺紋槽部分長(zhǎng)度，取=1317mm：無(wú)繩槽的卷筒端部尺寸（按需確定） 取32.5mm：中間光滑部分長(zhǎng)度，根據(jù)鋼絲繩允許偏斜角度確定。 =83mm得卷筒軸校核（45鋼）， 取4.2.4選擇電機(jī)a) 確定負(fù)載類別：負(fù)載平穩(wěn)，對(duì)啟動(dòng)制動(dòng)無(wú)特殊要求的長(zhǎng)期運(yùn)行的機(jī)械b) 根據(jù)17-38YR系列（IP33)繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)用途：適用于不含易燃易爆或者腐蝕性氣體的場(chǎng)所，如壓縮機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)，拔絲機(jī)，傳輸帶等Y系列三相異步電機(jī)定子繞組為接法，轉(zhuǎn)子繞組為Y接法安裝方式B3（R繞線轉(zhuǎn)子）(4) 傳動(dòng)比計(jì)算a)皮帶傳動(dòng)比：普通V帶，C型皮帶傳動(dòng)比 ：小帶輪節(jié)圓直徑：大帶輪節(jié)圓直徑：彈性滑動(dòng)系數(shù)b)減速器傳動(dòng)比ZSY 355-80-4ZSY：三級(jí)減速器 Y：硬齒面355：低速級(jí)中心距：22100故電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)額定功率以及同步轉(zhuǎn)速選擇電機(jī)型號(hào)：YR225M2-8，額定功率的大小為30KW，同步轉(zhuǎn)速750r/min型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速YR225M2-830kw750 r/min 傳動(dòng)裝置的總效率 4234221hhhhh=式中 聯(lián)軸器的效率； 軸承傳動(dòng)效率；齒輪嚙合傳動(dòng)效率； 卷筒傳動(dòng)效率。其中=0.99；=0.98；=0.97（精度等級(jí)為8級(jí)）；=0.96則總效率82.096.097.098.099.0242=4.3本章小結(jié) 本章主要分析了拉拔機(jī)的拉拔原理，進(jìn)而對(duì)拉拔卷筒、鋼絲繩以及電機(jī)做出計(jì)算選擇，通過(guò)分析系統(tǒng)的動(dòng)力，對(duì)拉拔機(jī)整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)具有決定性的作用。閔屢螢馳鑷雋劍頌崗鳳。19 第5章 拉拔機(jī)設(shè)計(jì) 第5章 拉拔機(jī)設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)總則1）拔管生產(chǎn)，安全第一。2）面向生產(chǎn)，力求實(shí)效，以滿足用戶最大實(shí)際需求。3）貫徹執(zhí)行國(guó)家、部、專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定。4）技術(shù)比較先進(jìn)，并要求多用途。5.2普通拉模設(shè)計(jì)計(jì)算首先根據(jù)模孔縱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)弧線形模潤(rùn)滑帶 壓縮帶 工作帶 出口帶圖51?？椎膸缀涡螤?弧線形模一般只用于細(xì)線的拉拔。拉拔管、棒型及粗線時(shí)，普遍采用錐形模。錐形模的?？卓煞譃樗膫€(gè)帶：潤(rùn)滑帶、壓縮帶、工作帶、出口帶。檁傷葦開(kāi)閾燈傘饉諧糧。1）潤(rùn)滑帶（入口錐、潤(rùn)滑錐）的作用是在拉拔時(shí)事潤(rùn)滑劑容易進(jìn)入?？?，減少拉拔過(guò)程中的摩擦，帶走金屬由于變形和摩擦產(chǎn)生的熱量，還可以防止劃傷坯料。鄭餼腸絆頎鎦鷓鮞嚶錳。設(shè)計(jì)計(jì)算管制品拉模的潤(rùn)滑錐常用一半徑為4mm8mm的圓弧代替。本設(shè)計(jì)選用錐角=50，潤(rùn)滑錐的長(zhǎng)度是制品直徑的1.5倍。潤(rùn)滑錐選用R=6mm的圓弧。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。一般