金属丝

金属丝拉拔(metal wire drawing)(实现拉拔过程的条件 金属丝拉拔种类)

金属丝拉拔工艺特点

金属丝

wire silk；or gold foil silk

又称金属纤维（metal fibre）。由金、银、铜、钛等金属拉成的丝。原产地美国、荷兰、日本，截面一般呈圆形或扁形。用于织制线网或用作电导线。

金属丝拉拔(metal wire drawing)

在拉拔力的作用下将盘条或线坯从拉丝模的模孔拉出，以生产小断面的钢丝或有色金属线的金属塑性加工过程。各种金属及合金的不同断面形状和尺寸的金属丝都可以采用拉拔生产。拉出的丝，尺寸精确，表面光洁，且所用拉拔设备和模具简单，制造容易。

拉拔过程的变形指数

金属丝在拉拔过程中横断面减小长度增加，拉拔前、后的金属丝的横断面积和长度分别以F。、F及L。、L表示。拉拔变形的主要指数按下式计算：

实现拉拔过程的条件

在拉拔过程中，作用于出模口处被拉拔金属丝单位横断面积上的拉拔力的拉拔应力σ1。为了使金属在模孔内发生塑性变形，拉拔应力σ1必须大于模孔内变形区中金属的变形抗力σT;而为了防止金属丝出模孔后继续变形被拉细或拉断从而破坏稳定的拉拔过程，拉拔应力σ1必须小于出模孔后的被拉拔金属丝的屈服极限σs，因此实现拉拔过程的条件通常表示为：σT<σ1<σs。把以与们的比值K称为拉拔过程的安全系数。

经受了冷拉拔的金属丝产生明显的变形硬化，它的屈服极限σs值接近其强度极限σb，在生产中常用σb值代替σs，因此实现拉拔过程的条件也可以表示为σT<σ1<σs;拉拔过程的安全系数K也可用σb与σ1的比值表示。

拉拔过程的安全系数K值一般在1.40～2.0间，K<1.40表示拉拔应力σ1过大，出模孔后的金属丝可能继续变形出现拉细或拉断现象，拉拔过程不稳定;K>2.0说明拉拔应力σ1较小，道次拉拔变形量过小，拉拔道次增多。在拉拔丝径小于0.05mm的超细金属丝时，穿模困难，为了提高拉拔过程的稳定性、减少拉断及穿模次数、提高拉拔生产效率，可采用安全系数K值大于2.0。

金属丝拉拔种类

按拉拔时金属的温度分，在再结晶温度以下的拉拔是冷拔，在再结晶温度以上的拉拔是热拔，在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。冷拔是金属丝、线生产中应用最普遍的拉拔方式。热拔时，金属丝进入模孔前要加热，主要用于高熔点金属如钨、钼等金属丝的拉拔。温拔时，金属丝也需要通过加热器加热到指定范围的温度才进入模孔进行拉拔，主要用于锌丝、难变形的合金丝如高速钢丝、轴承钢丝的拉拔。按拉拔过程中金属丝同时通过的模子数分，只通过一个模子的拉拔是单道次拉拔，依次连续通过若干(2～25)个模子的拉拔是多道次连续拉拔。单道次拉拔的线速低，生产力及劳动生产率低，常用于大丝径、低塑性及异形丝、线的拉拔。多道次拉拔的线速高，机械化自动化程度高，生产力及劳动生产率高，是金属丝、线生产的主要方式。它又分非滑动式连续拉拔及滑动式连续拉拔。按拉拔时采用的润滑剂状态分，使用液态润滑剂的是湿拉拔，使用固态润滑剂的是干拉拔。按拉拔金属丝的断面形状分，有圆形丝拉拔及异形丝拉拔。按作用于被拉拔金属丝上的拉力分，有正拉力拉拔及反拉力拉拔。还有特种拉拔，如辊模拉拔等。

金属丝拉拔工艺特点

金属丝拉拔的应力状态为二向压应力一向拉应力的三向主应力状态，它与三向都是压缩应力的主应力状态相比，被拉拔的金属丝较易达到塑性变形状态。拉拔的变形状态为二向压缩变形一向拉伸变形的三向主变形状态，该状态对发挥金属材料的塑性不利，较容易产生和暴露表面缺陷。金属丝拉拔过程的道次变形量受其安全系数限制，道次变形量较小则拉拔道次较多，因此在金属丝的生产中常采用多道次连续高速拉拔。