型材冷拔是將留有加工餘量的熱軋型材在室溫下進行拉拔以生產高精度、高質量型材的方法。該方法可以提高型材的強度、尺寸精度、平直度和降低表面粗糙度，達到提高型材的利用率、節能、節約材料的目的。採用冷拔方法可以既經濟又高效地大批量生產不需要進行機械加工的產品。型材冷拔對坯料、模具、工藝流程都有嚴格要求，其中，工藝流程又分熱處理、酸洗、打頭、冷拔、潤滑、矯直等過程。
基本介紹
- 中文名：型材冷拔
- 優點：可以提高型材的強度、尺寸精度、平直度和降低表面粗糙度
基本介紹,對坯料的要求,對模具的要求,工藝流程,熱處理,酸洗,打頭,冷拔,潤滑,矯直,
基本介紹
將留有加工餘量的熱軋型材在室溫下進行拉拔以生產高精度、高質量型材的方法。冷拔可以提高型材的強度、尺寸精度、平直度和降低表面粗糙度，達到提高型材的利用率、節能、節約材料的目的。採用冷拔方法可以既經濟又高效地大批量生產不需要進行機械加工的產品。冷拔加工時金屬晶格產生畸變，晶粒被拉長和細化，從而使金屬的力學性能隨變形程度的增加而強化；而變形過程中產生的晶內和晶間破壞以及不均勻變形等則會使金屬的塑性降低，因此通過控制變形制度就可使金屬型材獲得較高的綜合使用性能。金屬在常溫下加工不產生氧化鐵皮，因此隨著模具工作表面加工型xing粗糙度的降低和潤滑條件的改善，型材表面的粗糙度也隨之降低，可達6.3～1.6μm；冷拔型材的斷面形狀和尺寸精度取決於模具的加工精度，一般無須機械加工就可達到使用要求，從而實現機械零件的無切削加工，顯著提高材料利用率。
對坯料的要求
由於對冷拔型材表面質量要求高，所以對用作冷拔坯料的熱軋型材的表面質量要求也很高。供冷拔用的熱軋優質碳素結構鋼不得有裂紋、結疤、摺疊和發紋等缺陷。局部缺陷需用風鏟清理或砂輪清理，清理深度不應超過冷拔時的壓縮量。對熱軋的坯料要進行酸洗，以清除氧化皮和便於發現表面缺陷；對脫碳敏感的鋼種，脫碳層必須嚴加控制，滾珠鋼脫碳層深度不得超過型材直徑(或邊長)的0.85%；工具鋼不得超過直徑的1.5%。對冷拔坯料內部組織要求也很嚴。易形成碳化物網狀組織的鋼種，其網狀碳化物和珠光體中的片狀碳化物應較細密，以保證冷拔型材的碳化物級別。
對模具的要求
(1)拔模工作表面應有儘可能高的硬度和耐磨性；(2)拔模的工作部分應有精確的尺寸和正確的斷面形狀，以確保冷拔材尺寸精度；(3)拔模工作表面應有儘量低的粗糙度，以保證冷拔材的表面質量。 拔模的材質根據被加工金屬的性質和生產條件確定，目前常用的有金屬陶瓷合金、T10、T12、GCr15和30CrMnSi等。
工藝流程
熱處理
作用是消除內應力、軟化坯料和改善組織性能。型材冷拔所需熱處理有3種情況：(1)當熱軋型材硬度許可直接冷拔時，只進行拔後熱處理，以改善組織性能；(2)以冷硬狀態交貨時，只在打頭前進行黑退火熱處理；(3)在冷拔前後都要進行熱處理。常用的熱處理方式有高溫退火、低溫退火、等溫退火、正火和固溶處理，具體採用哪種方式要視坯料材質和要求的組織狀態而定。一般只用低溫退火進行消除內應力軟化坯料。滾珠鋼拔後需進行珠光體球化退火；奧氏體、鐵素體不鏽鋼則需進行固溶處理，以軟化坯料和成品。
酸洗
作用是清除氧化皮，以利於發現和清理表面缺陷。用於酸洗的酸液有硫酸、鹽酸和三酸溶液。酸洗液種類和濃度的選擇取決於鋼的成分和性質。對一般鋼種多採用硫酸酸洗，酸液濃度為12%～18%。酸洗鉻鎳含量較高的合金鋼時，由於氧化皮堅固，往往採用三酸(王水)酸洗。
打頭
將熱軋型材的一端在熱狀態下打細，使之易於穿過模孔，以供拔鉗夾持，也叫打尖。打頭的直徑一般以既易穿過模孔又有足夠強度防止拔斷為準，一般比冷拔後型材直徑(或邊長)小0.3～0.5mm為宜。打頭長度取決於拔機結構和所拔坯料的尺寸，且隨坯料斷面尺寸的增大而加長。直徑為ф10～80mm的棒料，打頭長度為95～170mm。打頭過渡段的傾角根據鋼號和棒材尺寸而定，一般不應超過10o～20o，合金鋼和異形材為5o～12o。
冷拔
ф9～100mm的高合金鋼、合金鋼和碳素鋼的棒材，一般是一次拔成；六角形或異形斷面型材採用兩次拔成。拔制的壓下量和拔制速度取決於被拔鋼的化學成分、所要求拔後型材的力學性能和冷拔機的能力。冷拔圓斷面棒材絕對壓下量在0.5～3.5mm範圍內，而六角形斷面則在2.5mm以下；相對壓下量最小為9%～19%，最大為17%～28%。冷拔速度為2.4～17.5m/min。坯料斷面越大，鋼質越硬，塑性越差，冷拔壓下量和拔制速度應越小。
潤滑
作用是減小拔制力，減小拔模磨損速度，防止劃傷冷拔材表面和確保冷拔材的尺寸精度與表面質量。冷拔潤滑劑可採用乾油、植物油、動物油和皂基潤滑劑，後者套用最廣。
矯直
作用是保證冷拔型材的平直度符合要求。棒材在冷拔和熱處理後會發生彎曲，這將嚴重地影響生產和使用。冷拔型材必須以矯直狀態供貨。矯直可以採用輥式矯直和張力矯直。
