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冷加工管機(jī)組生產(chǎn)特點(diǎn)是管料從投入到加工成成品通常要經(jīng)過多次冷變形并產(chǎn)生加工硬化,因而整個(gè)生產(chǎn)過程由多個(gè)準(zhǔn)備工序和變形工序組成,且具有往復(fù)循環(huán)的特點(diǎn),因而工序多,生產(chǎn)周期長、金屬消耗較大,生產(chǎn)效率較低,一般生產(chǎn)規(guī)模均不大。
在機(jī)組中同時(shí)配置冷拔和冷軋機(jī)有利于發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn),特別是對生產(chǎn)不銹鋼等高合金鋼管和難變形的有色金屬管更為合理和必要。冷拔機(jī)有單根和多根直條拔管機(jī)以及卷筒拔管機(jī)(見卷筒拔管)。單根冷拔時(shí)管材的長度達(dá)50m,卷筒拔管時(shí)長達(dá)幾百米。冷拔機(jī)的噸位小為30kN,為7000kN。常規(guī)冷軋管機(jī)有二輥式冷軋管機(jī)和多輥式冷軋管機(jī)兩種。
力學(xué)原理冷拔時(shí)鋼管在力的作用下通過一定形狀、尺寸的模具,發(fā)生塑性變形。
在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成3種:縮徑拔管、減外壁拔管和減內(nèi)壁拔管、
冷拔時(shí),鋼管在拉拔力、正壓力和摩擦力的作用下,發(fā)生相應(yīng)的變形,大都經(jīng)過縮徑、減壁和定徑3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。
拔管過程中金屬處于一向拉和兩向壓應(yīng)力狀態(tài),這是冷拔管變形過程的基本力學(xué)特征
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),位錯(cuò)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)階數(shù)增加。所以,通過冷拔加工金屬內(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。這就是冷拔加工的金屬學(xué)原理。
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