无芯棒拉拔

管材无芯棒拉拔工艺，即管材的空拔，通常可以给出较大的半径缩减量，但由于对壁厚变化未加控制，伴随着直径的缩小，壁厚有少许增加。

无芯棒拉拔简介

管材无芯棒拉拔工艺，即管材的空拔，通常可以给出较大的半径缩减量，但由于对壁厚变化未加控制，伴随着直径的缩小，壁厚有少许增加。

在无芯棒拉拔生产中，拉拔力的确定、壁厚计算及极限拉拔道次变形量的确定，关键取决于对相关问题正确的应力应变分析。关于无芯棒拉拔过程中应力应变分析的文献很多，但其基本方程建立时，均采用壁厚不变的假设，即将力的平衡方程与屈服准则联立求解，而忽视本构方程。这种将力与变形孤立起来的分析，不能直接计算出变形的分布，同时，由于过多的简化条件，也使得到的解析解与实际生产过程有着一定差距。在轴对称薄壳类零件的受力平衡微分方程中成功引入了应力应变关系方程，在增量理论的条件下，应用了塑性能量条件，同时考虑了壁厚变化、摩擦等因素，给出了用有限差分法求解的结果，成功得到了缩口和空拔工序的变形分布理论解，并做了实验校核，但是该校核仅限于拉拔道次变形量较小时，未对拉拔道次变形量较大的情况进行校核。

通过实验研究的方法，对不同初始直径的管坯进行无芯棒拉拔实验，重点分析拉拔道次变形量较大时出口端壁厚的变化规律，并与引入变形方程得到的理论解进行对比分析。

无芯棒拉拔无芯棒拉拔过程应力应变分析

无芯棒拉拔工序属于稳定轴对称薄壳成形工序。变形区入口端半径为 ，出口端半径为 。在壳体上任取一单元体，在单元体上作用的力有模具侧壁压力、摩擦阻力、沿圆锥母线方向上轴向拉应力 及切向压应力。

由于模具侧壁压力所引起的壁厚方向上的压应力相对于轴向拉应力 。及切向压应力小很多，可忽略不计，单元体处于平面应力状态。

无芯棒拉拔无芯拉拔过程实验分析

实验在哈尔滨工业大学100t材料试验机上进行，模具、试件结构以及实验装置。模具材料选用45#钢，并在机械加工后进行淬火处理，工作表面进行磨光，表面粗糙度0．8 ，模具出口端直径27mm，模具半锥角12。。管坯材料选用低碳钢Q235，为了保证初始壁厚的均匀性，由实心棒料经机械加工而成，材料屈服强度为235MPa，抗拉强度为405MPa，总延伸率为25 。工件的导正方式是采用定径区导正，以保证拉拔过程不发生倾斜。

实验采用管坯初始壁厚为1．5±0．05mm，初始外径分别为30mm、32mm、35mm、39mm、43mm、46mm、50mm、53mm及55ram。初始管件及变形过程中的试件，通过测量不同初始直径的无芯棒拉拔后出口端壁厚的变化情况，分析管材无芯棒拉拔时的壁厚变化规律。

无芯棒拉拔总结

不同初始直径的管材无芯棒拉拔无量纲应力的理论计算结果，随着拉拔道次变形的增加，轴向应力增大。当壁厚增厚率减小时，轴向应力急剧增大。