1、拉絲原理及配模 在拉絲領域，人們普遍使用滑動式水箱拉絲機，也就是卷筒與鋼絲線速度存在差距，這樣鋼絲才能在與卷筒的接觸面打滑，從而產生滑動摩擦力，這個力量帶動鋼絲在每個模具前后實現拉拔。 首先是拉絲生產的效率問題，參照鋼絲生產效率的計算，最關鍵的是機器的利用率，出線的大小，以及最快收線速度。如果按每小時多少公斤來計算生產效率，那么生產效率=收線速度*銅包鋼截面積*銅包鋼密度*機器利用率。機器利用率是指24小時內機器實際全速運行的時間，如果通過統計，在假設100%利用率的前提下得出利用率誤差的最大和最小值，或者做分類統計，那么我們可以得到平均誤差，從而確定拉絲生產的效率評估。 其次是拉絲的機理問題

2、，參照有關復合線材的滑動拉拔過程，我們知道金屬塑性變形一般是通過位錯在滑移面上的運動來實現的，多晶體變形時還要通過各晶粒的協調來進行。由于晶界的復雜性和不均勻性、原始晶體顆粒的不均勻性等原因，塑性變形在金屬內部也不會絕對均勻，這種變形的不均勻性會對銅包鋼線的后續變形產生影響。 在冷變形時，金屬會產生應變強化效應，由于銅層的應變硬化指數比鋼芯的大，因此在拉拔過程中，銅層的應變強化比較明顯（俗話說變硬變得快），即繼續變形所需增加的應力更高，因此在銅包鋼的拉拔過程中，銅層才不至于在較大的應力作用下遭到破壞，同時由于應變強化的存在，隨變形量的加大，變形也會逐漸趨于均勻。韓國科技工作者通過研究發現，工作

3、區角度，總變形量都會導致銅層比例的不同變化，這與應變強化是有直接關系的，在我公司常規生產中，通過分析統計發現，銅層變化幾乎可以忽略。 再次是模具的工作問題，學習模具供應商樣本提供的切面圖可以知道，模具內部結構主要分六個區域，入口區,潤滑區,壓縮區,定徑區,安全角,出口區，最關鍵的是壓縮區的屈服擠壓的應力以及定徑區的摩擦力。經過模具時的拉拔應力與銅包鋼本身的屈服應力，壓縮比，工作區角度，材料摩擦系數以及后拉應力決定。而銅包鋼本身的屈服應力同樣是依據加法原理，由銅的屈服應力、鋼的屈服應力按貢獻比例累加得到。 最后是通過設備上的塔輪工作，完成拉拔。前面已經講到，滑動拉絲的根本是依靠滑動摩擦，也就是說

4、銅包鋼在塔輪上的運動速度要小于塔輪的轉動線速度，這樣在進線端始終是松弛狀態（后拉力為0），反之進線端甭緊則會加大反拉力，從而加大前拉力，容易導致斷線。具體計算過程參加宣天鵬有關滑動拉絲基本條件的論文，最終得到的結果是：通過拉絲模線材的延伸系數應大于相鄰塔輪的梯度，表示為/1，這樣線材在拉拔過程時而緊繞在塔輪上同步前進，時而松開打滑，當然這就會對塔輪表面產生磨損，增加功率損耗。 塔輪轉動的線速度與線材在拉拔時候的速度的比值，我們稱為滑動系數；塔輪轉動的線速度與線材在拉拔時候的速度的差為絕對滑動量；絕對滑動量與塔輪轉動的線速度的比值，我們稱為滑動率；累積的滑動系數是各道次滑動系數的連乘，累積滑動率

5、為1-1/累積滑動系數。 資料顯示，滑動系數一般在1.02-1.10之間，銅包鋼與模具有著良好的潤滑作用，與塔輪的相對磨損也小，所以有學者建議滑動系數取在1.01-1.04之內。我們傾向于1.02。 實際拉拔的過程，因為每道次都預設了滑動，那么離成品模越遠的道次，塔輪與銅包鋼線之間的滑動就越大，塔輪表面磨損也就越嚴重，這種滑動的不均勻性會縮短塔輪的使用壽命，因此要考慮一個累積滑動效應，它是從成品模開始向進線方向以連乘方式傳播和累積，道次越前，打滑越大，磨損越嚴重，同時道次越前，線徑越粗，拉拔負荷越大，功率損耗也越大，線材與塔輪之間損傷也越嚴重，導致塔輪磨出溝槽，或者在拉拔時線材拋起帶動模具晃動

6、，線材受力不均勻，出現竹節狀或斷開。 配模一般采用等滑動率法，距離出口處1/3處保持1.04-1.05滑動率，從距離出口處1/3處向進口處，依次逐漸降低滑動率，最后降到1.01，箭頭圖表示為： 1.011.011.011.021.031.041.041.041.05在配模時，與伸長相對應的有一個減面率的概念，也就是面積減少的比例。比如從1.1拉到1.02，面積比例是1.1*1.1：1.02*1.02=1.163，進線是1.1，出線是1.02，但是時間流量是一致的，面積的變化的同時是長度的變化，進線面積是出線面積的1.163倍，那么出線的長度就是進線長度的1.163倍，16.3%就是伸長率，而減

7、面率是14.02%，準確的配法是伸長率，有時候也參考減面率來配，因為減面率以進線為比較基礎，伸長率以出線為比較基礎，所以減面率必然比伸長率大，打滑系數就更大。各道次伸長的分布規律一般是第一道低一些，這是因為線坯的接頭強度較低，線材彎曲不直，表面粗糙，粗細不勻等，所以預留安全系數要大一些。第二、三道可以取高一些，因為經過第一道拉拔后，各種影響安全系數的因素大大下降，同時金屬的變形硬化程度也很小，這時可以充分利用金屬的塑性，而在以后的各道次中，伸長可以逐道遞減，這是因為變形硬化程度增 加，線徑減小，金屬塑性下降，其內部缺陷和外界條件對安全系數的影響也逐漸增加。 我們的普通拉絲機的塔輪梯度（又稱塔極

8、比）大約是10-12%之間，加上滑動率，一般將配比定為13-15%之間，依據相鄰模具的出線口徑大小，我們可以直接算出減面率或者伸長率，或者反過來，已知道某道模具的大小，已知需要的伸長率，可以推算上一道次模具的大小。值得一提的是，在拉拔軟線時，一定要注冊出線模的局部壓縮不能太大，否則定速輪張力過大會將軟線拉傷，導致線徑縮小，延伸下降。在拉絲領域，人們普遍使用滑動式水箱拉絲機，也就是卷筒與鋼絲線速度存在差距，這樣鋼絲才能在與卷筒的接觸面打滑，從而產生滑動摩擦力，這個力量帶動鋼絲在每個模具前后實現拉拔。 首先是拉絲生產的效率問題，參照鋼絲生產效率的計算，最關鍵的是機器的利用率，出線的大小，以及最快收

9、線速度。如果按每小時多少公斤來計算生產效率，那么生產效率=收線速度*銅包鋼截面積*銅包鋼密度*機器利用率。機器利用率是指24小時內機器實際全速運行的時間，如果通過統計，在假設100%利用率的前提下得出利用率誤差的最大和最小值，或者做分類統計，那么我們可以得到平均誤差，從而確定拉絲生產的效率評估。 其次是拉絲的機理問題，參照有關復合線材的滑動拉拔過程，我們知道金屬塑性變形一般是通過位錯在滑移面上的運動來實現的，多晶體變形時還要通過各晶粒的協調來進行。由于晶界的復雜性和不均勻性、原始晶體顆粒的不均勻性等原因，塑性變形在金屬內部也不會絕對均勻，這種變形的不均勻性會對銅包鋼線的后續變形產生影響。 在冷

10、變形時，金屬會產生應變強化效應，由于銅層的應變硬化指數比鋼芯的大，因此在拉拔過程中，銅層的應變強化比較明顯（俗話說變硬變得快），即繼續變形所需增加的應力更高，因此在銅包鋼的拉拔過程中，銅層才不至于在較大的應力作用下遭到破壞，同時由于應變強化的存在，隨變形量的加大，變形也會逐漸趨于均勻。韓國科技工作者通過研究發現，工作區角度，總變形量都會導致銅層比例的不同變化，這與應變強化是有直接關系的，在我公司常規生產中，通過分析統計發現，銅層變化幾乎可以忽略。 再次是模具的工作問題，學習模具供應商樣本提供的切面圖可以知道，模具內部結構主要分六個區域，入口區,潤滑區,壓縮區,定徑區,安全角,出口區，最關鍵的是

11、壓縮區的屈服擠壓的應力以及定徑區的摩擦力。經過模具時的拉拔應力與銅包鋼本身的屈服應力，壓縮比，工作區角度，材料摩擦系數以及后拉應力決定。而銅包鋼本身的屈服應力同樣是依據加法原理，由銅的屈服應力、鋼的屈服應力按貢獻比例累加得到。 最后是通過設備上的塔輪工作，完成拉拔。前面已經講到，滑動拉絲的根本是依靠滑動摩擦，也就是說銅包鋼在塔輪上的運動速度要小于塔輪的轉動線速度，這樣在進線端始終是松弛狀態（后拉力為0），反之進線端甭緊則會加大反拉力，從而加大前拉力，容易導致斷線。具體計算過程參加宣天鵬有關滑動拉絲基本條件的論文，最終得到的結果是：通過拉絲模線材的延伸系數應大于相鄰塔輪的梯度，表示為/1，這樣線

12、材在拉拔過程時而緊繞在塔輪上同步前進，時而松開打滑，當然這就會對塔輪表面產生磨損，增加功率損耗。 塔輪轉動的線速度與線材在拉拔時候的速度的比值，我們稱為滑動系數；塔輪轉動的線速度與線材在拉拔時候的速度的差為絕對滑動量；絕對滑動量與塔輪轉動的線速度的比值，我們稱為滑動率；累積的滑動系數是各道次滑動系數的連乘，累積滑動率為1-1/累積滑動系數。 資料顯示，滑動系數一般在1.02-1.10之間，銅包鋼與模具有著良好的潤滑作用，與塔輪的相對磨損也小，所以有學者建議滑動系數取在1.01-1.04之內。我們傾向于1.02。 實際拉拔的過程，因為每道次都預設了滑動，那么離成品模越遠的道次，塔輪與銅包鋼線之間

13、的滑動就越大，塔輪表面磨損也就越嚴重，這種滑動的不均勻性會縮短塔輪的使用壽命，因此要考慮一個累積滑動效應，它是從成品模開始向進線方向以連乘方式傳播和累積，道次越前，打滑越大，磨損越嚴重，同時道次越前，線徑越粗，拉拔負荷越大，功率損耗也越大，線材與塔輪之間損傷也越嚴重，導致塔輪磨出溝槽，或者在拉拔時線材拋起帶動模具晃動，線材受力不均勻，出現竹節狀或斷開。 配模一般采用等滑動率法，距離出口處1/3處保持1.04-1.05滑動率，從距離出口處1/3處向進口處，依次逐漸降低滑動率，最后降到1.01，箭頭圖表示為： 1.011.011.011.021.031.041.041.041.05在配模時，與伸長

14、相對應的有一個減面率的概念，也就是面積減少的比例。比如從1.1拉到1.02，面積比例是1.1*1.1：1.02*1.02=1.163，進線是1.1，出線是1.02，但是時間流量是一致的，面積的變化的同時是長度的變化，進線面積是出線面積的1.163倍，那么出線的長度就是進線長度的1.163倍，16.3%就是伸長率，而減面率是14.02%，準確的配法是伸長率，有時候也參考減面率來配，因為減面率以進線為比較基礎，伸長率以出線為比較基礎，所以減面率必然比伸長率大，打滑系數就更大。各道次伸長的分布規律一般是第一道低一些，這是因為線坯的接頭強度較低，線材彎曲不直，表面粗糙，粗細不勻等，所以預留安全系數要大一些。第二、三道可以取高一些，因為經過第一道拉拔后，各種影響安全系數的因素大大下降，同時金屬的變形硬化程度也很小，這時可以充分利用金屬的塑性，而在以后的各道次中，伸長可以逐道遞減，這是因為變形硬化程度增 加，線徑減小，金屬塑性下