拉丝工艺理论知识

拉丝工艺理论知识培训•一、拉丝工艺工序流程图•二、拉丝工艺理论知识（四大部分）•1、铜材•2、模具•3、拉丝油•4、设备•三、拉丝过程中一些常见问题分析欢迎大家参加此次培训！讲师：姜希恩一、拉丝工艺工序流程图微拉机检验③检验③检验③检验②退货2.600mm加工铜检验①8.000mm铜杆小拉机中拉机大拉机返拉检验③返拉检验①上漆车间返拉检验③退货报废检验③合格过程线退火线过程线退火线过程线让步接收不合格（评审）规格线（不退火）C类规格线C类C类规格线（不退火）规格线（不退火）A+B类A+B类A+B类A+B类C类不合格让步接收评审合格二、拉丝工艺理论知识培训•一、铜材•1、现在公司主要以生产漆包圆铜线为主，拉丝主要原材是Φ8.0mm铜杆（有时也采用Φ2.6mm的加工铜）；作为漆包线的导体材料，铜应具有良好的导电性，导热性和延展性，而且机械性能要好，容易焊接；铜导体材料主要性能如下：a.标称体积电阻系数（20℃时）0.017241Ω*mm2/m；b.纯度≥99.97％；•2、目前公司使用的主要铜材种类有：•南韩大宇铜：DY江铜南方铜：JT南京华新：HX•华艺铜：HY常州金源铜：JYLG铜：LG•江西铜业：JX台一铜：TY二、模具•1、模具的作用拉线的主要工模具是线模，线模的工作部分是模孔，拉线时线材通过模孔受力而变形．•2、模具分类:2.1按材质分：1.硬质合金模；2.钻石模；3.聚晶模（人造金刚石）；4.钢模•2.2按孔型分：圆模和型模•2.3按在拉线过程的作用分：成品模和过渡模我们公司现在使用的模具只有钻石模和聚晶模两种．3、拉丝模模孔各部分功能．•1).入口区和润滑区•入口区一般带有圆弧，便于拉伸金属进入工作区，而不致被模孔边缘擦伤．润滑区是导入润滑剂，使拉伸材料得到润滑．在拉线模扩孔时，靠这部分来加大工作区2).工作区•工作区是金属拉伸塑性变形区，即金属材料通过这个区，直径由大变小．这个区的选择主要是高度和锥角．•由于工作区是金属拉伸塑性变形的基本部分，一般来说，其高度不小于ｄ1（孔径）．如过小，被拉伸的金属对线模工作区将产生过大的压力，使拉伸应力显著增加，导致拉线模磨损加快．β3　ββ出口区定径区工作区入口润滑区模孔分四个区域：入口润滑区、工作区（压缩区）、定径区、出口区。•工作区的高度，随拉伸材料的性质，及其直径和润滑情况而有所不同．其选择的原则是：•①.拉伸软金属线时，应较硬金属线短．•②.拉伸小直径线材时，就较大直径线材短．•③.湿式润滑拉伸时，应较于式润滑短．•工作锥角的选择原则是：•①.压缩率愈小，工作锥角应愈小．•②.拉伸线材愈硬，工作锥角就愈小．•③.拉伸小直径材料较大直径材料小．•对拉线模孔型来说，工作锥角较大时，垂直于模孔表面的正压力增加；当工作锥角较小时，沿着模孔表面的力（磨擦力）增加．理想的工作锥角是希望上述正压力和磨擦力的合力线为最小．•3).定径区•制品通过定径区，得到所需要的形状和尺寸．定径区的长度，视拉伸材料的软硬．截面积的大小和润滑情况而有所不同．•定径区高度的选择原则是：•①.拉伸软金属材料较硬金属材料短．•②.拉伸大直径材料较小直径材料短．•③.湿式润滑拉伸较干式润滑拉制短．•4).出口区•出口区是被拉伸材料离开模孔的最后通过部分．它能保护定径区不致崩裂，并在停机时，不使线材因倒车而擦伤．三、拉丝油1、拉丝液：拉丝液在拉丝过程中起着润滑、冷却、清洗作用。拉丝液要控制的主要性能参数有浓度，温度，PH值。•1.1、浓度：浓度太高，拉丝液清洗性能减弱，油脂消耗大，浓度太低，润滑性能减弱，影响模具使用寿命和铜线表面质量，甚至造成断线。现我司拉丝液浓度控制范围为大拉15-18%，中拉7-8%，中小拉4-6%，小拉3-5%，微拉2-3%。•1.2、温度：温度太低，拉丝液粘度较大，塔轮容易绞线，清洗性能变弱，也不能很好地发挥润滑性能，温度太高，拉丝液润滑性能变差，冷却效果不佳，铜线出线温度高，影响模具的使用寿命和产品质量，现我司拉丝液温度控制范围30-45℃。•1.3、PH值：PH值太高，拉丝液碱性较强，易对模具和铜线产生腐蚀，拉丝液易分层，PH值太低，拉丝液酸性较强，影响拉丝液的稳定性，易滋生细菌造成拉丝液变质。2、拉丝退火水：•拉丝退火水主要起到退火后将热量带走冷却铜线作用，同时起到水封防氧化的作用；我司现在的配比浓度为0.5-1.0％；四、设备及辅助性设备•拉丝主要用到的设备为拉丝机（又称伸线机）；现在我司主要采用滑动式多次拉丝机进行生产，按成品尺寸不同，可分为大拉机，中拉机，中小拉机，小拉机，微拉机；其拉丝轮普遍采用双排塔轮结构；•主要用到的辅助性设备有对焊机（又称拉头机，主要是大拉机使作），扎头机（大拉和中拉机使用），冷焊机（中拉和小拉机使用）；三、拉丝过程中一些常见问题分析•拉丝过程中铜线断线原因分析与判断•一、目的了解和熟悉《铜线断线原因与分析》有助于拉丝车间在生产过程中对铜线断线的原因作出合理客观的分析和判断。•二、断线种类及其论述•A、中央爆裂中央爆裂：断线处从铜线的中心部位断裂，一端为尖锥，一端为尖锐的孔洞。中央爆裂的孔洞最容易被误认为气泡断线，将中央爆裂的孔洞洞壁放大可以发现，材料本身因受外力的影响而呈现凹凸状的撕裂现象。1、中央爆裂的种类1）、铜杆中含氧量过高（大于6000PPM）引起的中央爆裂；2)、夹杂物引起的中央爆裂；3）、拉丝设备不良导致的中央爆裂（如不恰当的眼模进角）；•2、中央爆裂的形成过程观察中央爆裂断线的纵剖面的金相照片，我们发现原先排列整齐的氧化亚铜颗粒因受应力影响而呈现扭曲变形及参次不齐的状况，从金相图来观察断线的形成过程（图中显示：氧化亚铜粒子已明显扭曲集中，并有微小裂纹产生，此时还未断线），若在大拉时造成此现象，虽有足够的强度维持不断线，但在后续中拉过程中只要再施加外力，则必然造成断线，同理若在中拉时造成内伤，细拉时必然有问题。（发生断线时，拉成的铜线硬而脆，一弯就断，常被误认为铜质不佳。）•3、中央爆裂的预防由于连铸连扎铜杆具有较稳定的品质，其它原因断线很少，因此对中央爆裂的预防尤其重要。预防方法：1）、定期检查眼模的变形角，磨损过大应及时更换2）、定期检查拉丝液的浓度、温度、PH值和电导度，及时添加或更换拉丝油。3）、检查拉丝机的塔轮，磨损严重时及时更换。•A、气泡断线（主要是铜才原因所致）此种断线的断面呈孔洞状，其放大图片其孔洞表面非常平滑，无凸起或开裂的现象。气泡断线的形成原因是铸成时氢气控制不当，冷却不良产生缩孔所致，若孔洞较小则在后续的热加工过程中也许会闭合，若孔洞较大则无法闭合，于是造成气泡断线。•B、夹杂物断线（主要是铜才原因所致）夹杂物断线是断线中较为常见的一种，从外形看可以分为两类，一类是夹杂物存在的断线，另一类是夹杂物丢失的断线。•D、“V”形断线这种断线的主要特征是铜线表面有连续性的“V”字形裂纹，“V”字的尖端为拉伸方向。•形成的主要原因是拉伸眼模角度不当导致，或者是拉线时铜线没有水平进入眼模而呈某角度进入时，因线材与眼模单面过度摩擦也可能造成“V”形裂痕，由金相图可以观察到氧化亚铜粒子受外力的作用以“V”形裂口处为基点呈扭曲波浪状排列。另外，若铜材表层的含氧量过分集中，亦较易产生“V”形裂痕，最终导致断线。•E、铜刺或裂片（主要是铜才原因所致）•铜刺的发生与夹杂物相似，在延扎或铸造时产生，因此可以分为铸成（CAST-INSLIVER）及扎成（ROLLED-INSLIVER）两种，铸成铜刺发生于铸造时冷却不当或铜水中含氧量过高；扎成铜刺来自延扎过程中，修边机未调整好，或扎轮间隙调整不当，导致刮伤等。•一般来讲，铜刺或长条裂片与铸造或延扎时所发生的氧化亚铜粒子有关，因为氧化亚铜的存在阻止铜杆在加工时裂痕闭合，因此在拉伸后铜线表面产生刺或长条裂片，严重时造成断线。•F、张力断线•张力断线是拉伸过程中常见的一种断线，其断线特征是断头呈杯锥状或尖锥状，由于拉力大于铜线本身的抗拉强度，造成断线。•产生原因：铜线拉伸过程中润滑不良，眼模角度不当，眼模前堆积铜粉，减面率过大及速度匹配不当均可能造成张力断线。•G、铜粉断线•拉丝润滑液中有相当量的铜粉，拉丝时铜粉会在眼模进角处堆积，使铜线卡紧在眼模内造成断线；另外铜刺剥落堆积在眼模前也会造成断线。•E、接头断线•接头断线外形可以分为四类：鱼口形断线，其余三种为平头形、斜刃形、尖刺形。接头断线的最大原因在于氧化亚铜粒子在连接部分过分集中，或者接线时温度太高造成晶粒的成长，另外焊接后花边清除不干净亦会造成断线。•F、机械损伤断线•这种断线的主要原因在于铜杆或铜线的排线不良而造成乱线，在未进入拉丝机前因乱线形成线与线之间的纠缠打结，无法进入眼模而断线。•J、扭短与熔断扭断：线材因受扭力而断线，最常发生在生产通信电缆的绞合机上。•熔断：这种现象主要出现在连续退火机，由于张力调整不当或铜材内部缺陷，线与导轮之间有火花产生，铜线表面在火花发生处有熔毁现象，严重时造成断线。•K、眼模刮伤•拉丝眼模的管理直接影响到断线率及加工成本，如眼模内孔不光滑，将使拉的线材表面造成严重的连续性刮伤，并造成张力断线。•••