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拉拔工藝對(duì)不銹鋼精密管尺寸精度的影響

不銹鋼精密管是一種對(duì)內(nèi)徑尺寸允許偏差很小的鋼管，多應(yīng)用于精密設(shè)備。而不銹鋼精密管是采用拉拔工藝制成，目前管材拉拔生產(chǎn)工藝主要有空拉、固定短芯棒拉拔、長芯棒拉拔、游動(dòng)芯頭拉拔、擴(kuò)徑拉拔等5種。因?yàn)楣に嚺c模具不同，所以拉拔過程中金屬塑性變形特征不同，從而導(dǎo)致管材尺寸（內(nèi)徑、外徑、壁厚等）變化規(guī)律不同，最終管材尺寸精度也會(huì)有較大的區(qū)別。那么拉拔工藝對(duì)不銹鋼精密管尺寸精度的影響究竟有什么呢？

一、空拔

空拔是指拉拔時(shí)在管坯內(nèi)不放置芯棒的生產(chǎn)方式，是管材生產(chǎn)中最常用的拉拔方式之一。這種工藝方式對(duì)于只控制外徑尺寸且尺寸精度要求不是很高的普通管材來說還是可以的，但對(duì)于要求控制內(nèi)徑尺寸的高精度管材是不適宜的。

空拔難以獲得高精度的管材外徑尺寸。首先，空拔過程中存在直徑縮小量的問題。直徑縮小量與很多因素有關(guān)，如減徑量、材質(zhì)、加工硬化、拔制方式、模角、拔制速度和模具類型等。直徑縮小主要是由于金屬在流動(dòng)的過程中存在“難于急轉(zhuǎn)彎”和“慣性變形”的情況。其次，空拔時(shí)，管材因發(fā)生反彈性后效而使外徑稍有擴(kuò)大。另外，在空拔的過程中，?？子捎谑軌毫Φ挠绊憰?huì)發(fā)生變化，所以，想獲得高精度的管材外徑尺寸是比較困難的。

空拔難以獲得高精度的管材壁厚尺寸。這是由于，①空拔前存在“同管壁厚差”。管壁越厚，同管壁厚差越大；空拔時(shí)，薄壁管壁厚變化規(guī)律性很強(qiáng)，容易控制；厚壁管規(guī)律性很不明顯，不易控制；管料的同管壁厚差越小，空拔管壁厚變化的性質(zhì)和數(shù)量越易掌握和控制。

②空拔前存在“同架壁厚差”（相同規(guī)格的不同鋼管）。管料的同架壁厚差始終存在，即使同管壁厚差接近0的薄壁管料也或大或小地存在“同架壁厚差”，這給精確控制管材尺寸帶來了困難。

③帶芯棒拔制后管壁增厚?？瞻我话惴旁趲景舭沃坪?，帶芯棒拔制因管壁增厚會(huì)影響空拔后管材的壁厚精度。

而且空拔過程中管材內(nèi)表面的變形特征決定了這種生產(chǎn)方式無法得到高精度管材。

二、固定短芯棒拉拔

固定短芯棒拉拔時(shí)，不銹鋼精密管內(nèi)置芯棒，其金屬變形比空拔的均勻，內(nèi)徑尺寸精度和內(nèi)表面質(zhì)量比空拔的高，但要生產(chǎn)內(nèi)徑尺寸偏差很小的高精度管材，采用普通的固定短芯棒拉拔方法是難以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的。

因?yàn)楣潭ǘ绦景舸嬖谝粋€(gè)芯棒-拉桿系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，當(dāng)芯棒在穩(wěn)定的拉拔力和拉桿靜反力的作用下，具有穩(wěn)定的靜力平衡位置。但是若系統(tǒng)平衡被破壞，則管材易出現(xiàn)“跳車抖紋”。在拉拔過程中，芯棒-拉桿系統(tǒng)很容易因金屬的不均勻性、設(shè)備的不穩(wěn)定性、潤滑條件的變化性、拉桿的彈性變形以及外界環(huán)境的不穩(wěn)定性等而受到損壞。

不僅如此，固定短芯棒的放置位置和模角也會(huì)影響不銹鋼管的尺寸精度。

三、長芯棒拉拔

長芯棒拉拔工藝與固定短芯棒拉拔的變形特征大體相似。不同的是長芯棒拉拔時(shí)，芯棒隨管材一起從模孔中拔出，芯棒與管材之間的摩擦力與拉拔力方向一致。長芯棒拉拔工藝有利于降低拉拔力，增大道次變形量，同時(shí)有利于加工塑性較低、壁薄的管材。

但芯棒的保管有困難，芯棒易被損傷，最終影響拉拔管材的尺寸精度；大規(guī)格的管材，因芯棒較長、重量大，拔制時(shí)芯棒受重力影響向下方偏移，影響管材的內(nèi)徑尺寸精度；采用脫管機(jī)取出芯棒時(shí)，容易使管材橢圓化。

四、游動(dòng)芯頭拉拔

游動(dòng)芯頭拉拔是目前管材生產(chǎn)中一種最先進(jìn)的生產(chǎn)方法，其變形特征與固定短芯棒拉拔類似，多用于長管卷筒拉拔。拉拔時(shí)，芯頭呈自由狀態(tài)，依靠其自身的特殊形狀穩(wěn)定在變形區(qū)，實(shí)現(xiàn)管坯的減徑和減壁。

在直線式拉拔中，游動(dòng)芯頭和固定短芯棒拉拔工藝相似，沒有太明顯的優(yōu)勢。該法不適合生產(chǎn)大規(guī)格管材。同時(shí)由于管材材料不均勻、拉拔力不穩(wěn)定、加工設(shè)備不穩(wěn)定以及環(huán)境和潤滑條件的影響等，也會(huì)使芯頭的穩(wěn)定性不易控制，拉制的管材尺寸精度不高，故此種方法僅適合大量生產(chǎn)普通管材。

五、擴(kuò)徑拉拔

擴(kuò)徑法生產(chǎn)管材時(shí)，管材的外壁始終處于自由變形狀態(tài)，內(nèi)壁處于高應(yīng)力加工狀態(tài)，應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸減小。管材拔后內(nèi)壁處于自由回復(fù)狀態(tài)，高應(yīng)力狀態(tài)造成拔后彈性回復(fù)量較大，內(nèi)徑產(chǎn)生較大的尺寸變化，因此其內(nèi)徑尺寸精度不容易控制。

以上就是拉拔工藝對(duì)不銹鋼精密管尺寸精度的影響，不同的拉拔工藝對(duì)尺寸精度的影響是不一樣的，控制管材內(nèi)徑變形是獲得高精度管材的關(guān)鍵。管材拉拔的過程中存在拔后彈性回復(fù)的現(xiàn)象，即彈性后效。管材內(nèi)徑的彈性后效是造成管材內(nèi)徑尺寸精度難于精確控制的關(guān)鍵原因。