一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法
【專(zhuān)利摘要】一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，屬于金屬塑性成形【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征是，在金屬非約束塑性成形過(guò)程中，當(dāng)坯料一開(kāi)始以進(jìn)料輥提供的進(jìn)料速度前進(jìn)時(shí)，拉拔輥電機(jī)就事先單獨(dú)軟啟動(dòng)；當(dāng)拉拔輥本身的速度從零升高至所需的拉拔速度時(shí)，再施加到坯料上，直接給坯料提供拉拔速度，實(shí)現(xiàn)坯料一開(kāi)始就在恒定速比下進(jìn)行非約束塑性成形，特別適用于難加工金屬制品的大變形量、高精度半約束或無(wú)約束塑性成形。本發(fā)明能使非約束塑性成形過(guò)程中的速比始終保持恒定，獲得表面無(wú)裂紋、尺寸均勻性好、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定以及拉拔過(guò)程中不易拉斷等的高質(zhì)量非約束塑性成形金屬制品，具有成材率高、節(jié)能降耗、生產(chǎn)成本低，操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠，推廣應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬塑性成形【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，特別適用于難加工金屬制品的大變形量、高精度半約束或無(wú)約束塑性成形。
技術(shù)背景
[0002]鈦合金、鎳鈦形狀記憶合金、高硅鋼、高工鋼、高溫合金、不銹鋼和鎢材等金屬材料具有優(yōu)異的性能，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中具有廣泛而重要的用途[趙連城，等.形狀記憶與超彈性鎳鈦合金的發(fā)展和應(yīng)用[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2004，14 (SI):323-326] ο但是，由于該類(lèi)金屬材料往往具有高強(qiáng)度和高脆性等特點(diǎn)，塑性加工性能較差，常規(guī)的加工方法難以對(duì)其進(jìn)行高效塑性成形。
[0003]無(wú)模拉拔是一種不需要模具的金屬非約束塑性成形(所謂非約束塑性成形，是指無(wú)約束或半約束塑性成形，即完全自由變形或部分自由變形)方法，通過(guò)加熱器對(duì)金屬坯料局部加熱到高溫，使其變形抗力降低，然后在一定拉伸力的作用下使坯料在高溫區(qū)發(fā)生大變形，再利用冷卻器對(duì)變形后的坯料進(jìn)行冷卻，制備出恒截面或者變截面的金屬制品，實(shí)現(xiàn)單道次大斷面縮減率的拉拔成形[王忠堂，等.無(wú)模拉伸工藝及發(fā)展[J].沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，13 (2):12-18] ο該方法不使用傳統(tǒng)拉拔所需的模具，無(wú)需潤(rùn)滑，省略了傳統(tǒng)拉拔的中間熱處理工序，減少了模具消耗，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本，特別適用于難加工金屬材料的短流程高效率塑性成形。無(wú)模拉拔法借助進(jìn)料機(jī)構(gòu)的進(jìn)料輥和拉拔機(jī)構(gòu)的拉拔輥在坯料兩端分別施加進(jìn)料速度K和拉拔速度O)以實(shí)現(xiàn)坯料的變形，其基本操作過(guò)程是:將恒截面的金屬坯料(線、棒、管、型、帶材等)依次穿過(guò)進(jìn)料輥、加熱器、冷卻器和拉拔輥；啟動(dòng)進(jìn)料機(jī)構(gòu)使進(jìn)料輥夾持坯料以設(shè)定的進(jìn)料速度K向前輸送；啟動(dòng)加熱器對(duì)坯料進(jìn)行加熱，啟動(dòng)冷卻器對(duì)坯料進(jìn)行冷卻，此時(shí)坯料同步移動(dòng)，不發(fā)生變形；待加熱與冷卻達(dá)到平衡，坯料的溫度場(chǎng)比較穩(wěn)定時(shí)，啟動(dòng)拉拔機(jī)構(gòu)使拉拔輥夾持坯料，給坯料施加一個(gè)拉拔速度V使還料在一定的速比(拉拔速度^與進(jìn)料速度K的比值)下發(fā)生無(wú)模拉拔變形。理論上，要獲得高質(zhì)量的無(wú)模拉拔成形制品，必須保證金屬無(wú)模拉拔成形過(guò)程的穩(wěn)定性，而至始至終保持恒定的速比則是關(guān)鍵。
[0004]眾所周知，在實(shí)際應(yīng)用中，為了避免直接啟動(dòng)(也稱(chēng)硬啟動(dòng))時(shí)扭矩過(guò)載對(duì)電機(jī)造成損害和電流過(guò)大對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，一般電機(jī)都是采用軟啟動(dòng)(即啟動(dòng)電流逐漸從零增加到設(shè)定值，電機(jī)逐漸加速)的方式將轉(zhuǎn)速?gòu)牧阒饾u升高至設(shè)定值[羅劍輝.電機(jī)軟啟動(dòng)技術(shù)分析與探討[J].機(jī)電信息，2011 (36):43-44]。在上述無(wú)模拉拔法的操作過(guò)程中，進(jìn)料機(jī)構(gòu)的進(jìn)料輥和拉拔機(jī)構(gòu)的拉拔輥都是采用電機(jī)軟啟動(dòng)的方式來(lái)啟動(dòng)的，因此，進(jìn)料速度K和拉拔速度K的施加，實(shí)際上都存在著一個(gè)速度從零逐漸升高到設(shè)定值的過(guò)程。在通常情況下，由于電機(jī)軟啟動(dòng)過(guò)程一般時(shí)間很短，其影響在大多數(shù)條件下都不予考慮，默認(rèn)忽略了。然而，對(duì)于具有非約束塑性成形特點(diǎn)的無(wú)模拉拔而言，工藝參數(shù)(加熱溫度、冷卻強(qiáng)度、拉拔速度和進(jìn)料速度等)的細(xì)微波動(dòng)和坯料材質(zhì)不均等因素都將對(duì)拉拔過(guò)程產(chǎn)生不利影響[M.D.Naughton,et al.Requirements of a dieless wire drawing system[J].Journalof Materials Processing Technology，2007，191 (1-3):310-313]，從而嚴(yán)重影響無(wú)模拉拔成形的穩(wěn)定性，因此在這種情況下電機(jī)軟啟動(dòng)過(guò)程的影響作用就不能忽略了。當(dāng)進(jìn)料輥啟動(dòng)并夾持還料施加進(jìn)料速度K時(shí)，由于此時(shí)拉拔棍沒(méi)有啟動(dòng)且未夾持還料，因此還料尚未發(fā)生拉拔變形，整個(gè)坯料處于同步前進(jìn)狀態(tài)，進(jìn)料輥軟啟動(dòng)(K從零逐漸升高)對(duì)整個(gè)坯料的運(yùn)動(dòng)過(guò)程沒(méi)有影響。但是，當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)并夾持坯料從而在坯料拉拔端施加拉拔速度K時(shí)，由于此時(shí)在坯料進(jìn)料端處已有一個(gè)K在推著坯料前進(jìn)，拉拔輥軟啟動(dòng)(K從零逐漸升高)就將對(duì)變形產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)K剛開(kāi)始施加時(shí)，由于K從零開(kāi)始，因此K小于^造成了對(duì)坯料前進(jìn)的短暫阻礙，使加熱后的坯料會(huì)出現(xiàn)瞬間的堆積現(xiàn)象；隨著K的快速不斷升速，會(huì)達(dá)到K值，再次實(shí)現(xiàn)整個(gè)坯料的同步前進(jìn)，此時(shí)坯料不發(fā)生任何新的堆積現(xiàn)象；K繼續(xù)升速后，將大于K值，此時(shí)坯料將發(fā)生無(wú)模拉拔變形，導(dǎo)致坯料開(kāi)始變細(xì)。由此可知，在坯料剛開(kāi)始發(fā)生變形初期，由于電機(jī)軟啟動(dòng)引起的拉拔速度K由零升高到設(shè)定值的過(guò)程中，速比不是恒定的，而是發(fā)生了由“小于I”到“等于I”再到“大于I”的變化，從而使得在加熱處的坯料發(fā)生了“堆積一不變形一變細(xì)”的波動(dòng)變化，而速比在起步階段的這種非恒定變化情況將對(duì)無(wú)模拉拔成形過(guò)程前期的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而也將嚴(yán)重影響無(wú)模拉拔的后續(xù)變形，極易導(dǎo)致無(wú)模拉拔變形最終發(fā)生失效。這種由于電機(jī)軟啟動(dòng)產(chǎn)生的不利影響普遍存在于具有非約束塑性成形特點(diǎn)的金屬變形(如無(wú)模拉拔、半無(wú)模拉拔、無(wú)模拉軋等)中。
[0005]因此，亟需開(kāi)發(fā)一種適用于無(wú)模拉拔等非約束塑性成形技術(shù)的啟動(dòng)新方法，提高金屬非約束塑性成形過(guò)程的穩(wěn)定性，獲得高質(zhì)量的非約束塑性成形金屬制品，推動(dòng)無(wú)模拉拔等非約束塑性成形技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明改變了無(wú)模拉拔等非約束塑性成形過(guò)程中拉拔速度K。的施加方式，提出了變形過(guò)程中至始至終保證恒定速比的解決辦法。在無(wú)模拉拔等非約束塑性成形過(guò)程中，當(dāng)還料一開(kāi)始以進(jìn)料棍提供的進(jìn)料速度&前進(jìn)時(shí)，拉拔棍電機(jī)就事先單獨(dú)軟啟動(dòng)；當(dāng)拉拔棍本身的速度從零升高至所需的拉拔速度K時(shí)，再施加到坯料上，直接給坯料提供拉拔速度K0,實(shí)現(xiàn)坯料一開(kāi)始就在恒定速比下進(jìn)行無(wú)模拉拔變形，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)無(wú)模拉拔等非約束塑性成形過(guò)程存在的速比從“小于I —等于I —大于I”的變化過(guò)程以及坯料從“堆積一不變形一變細(xì)”的波動(dòng)情況，從而提高坯料在無(wú)模拉拔等非約束塑性成形過(guò)程中的變形穩(wěn)定性。本發(fā)明的目的在于提供一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，解決傳統(tǒng)無(wú)模拉拔等非約束塑性成形過(guò)程中事先用拉拔輥夾持坯料后才開(kāi)始軟啟動(dòng)電機(jī)導(dǎo)致的成形制品表面易出現(xiàn)裂紋、尺寸均勻性差(制品表面沿拉拔方向易產(chǎn)生波浪形或竹節(jié)狀缺陷)、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，拉拔過(guò)程中易拉斷等問(wèn)題。
[0007]一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，其特征在于，將坯料依次穿過(guò)進(jìn)料棍、加熱器、冷卻器和拉拔棍；下壓進(jìn)料棍夾持還料；設(shè)定進(jìn)料速度K ( Ki> 0)，啟動(dòng)進(jìn)料輥，使坯料的前進(jìn)速度從零上升到K，并最終以K的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器對(duì)坯料進(jìn)行局部加熱，坯料的設(shè)定加熱溫度為金屬熔點(diǎn)溫度Tm (用絕對(duì)溫度表示，單位K)的0.4-0.95倍；啟動(dòng)冷卻器，利用冷卻介質(zhì)對(duì)還料進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度V0> ^)，啟動(dòng)拉拔棍，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到K。的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且坯料的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度后，下壓拉拔輥夾持坯料前端，給坯料前端直接施加一個(gè)拉拔速度^然后坯料在恒定的速比下發(fā)生非約束塑性成形，保證非約束塑性成形過(guò)程的穩(wěn)定進(jìn)行，單道次大變形量獲得高質(zhì)量的非約束塑性成形制品。
[0008]所述的坯料為金屬窄帶、線材、棒材、管材、型材中的一種。
[0009]所述的加熱器為感應(yīng)加熱器、氣體加熱器、液體加熱器、電流加熱器、電阻爐加熱器、介電加熱器、激光加熱器中的一種。
[0010]所述的冷卻介質(zhì)為空氣、水、油、惰性氣體、氮?dú)?、二氧化碳、漿液中的一種。
[0011]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于:
1、該方法避免了傳統(tǒng)無(wú)模拉拔等非約束塑性成形中電機(jī)軟啟動(dòng)對(duì)成形過(guò)程穩(wěn)定性的影響，保證了成形至始至終在恒定速比下進(jìn)行。
[0012]2、該方法解決了傳統(tǒng)無(wú)模拉拔等非約束塑性成形中存在的制品表面裂紋、尺寸均勻性差、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定以及拉拔過(guò)程中易拉斷等問(wèn)題，能夠獲得高質(zhì)量的無(wú)模拉拔等非約束塑性成形金屬制品，提高了成材率，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本。
[0013]3、該方法操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，適用于無(wú)模拉拔、半無(wú)模拉拔和無(wú)模拉軋等非約束塑性成形領(lǐng)域，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為無(wú)模拉拔過(guò)程中拉拔速度施加過(guò)程的原理示意圖。其中，(I)為坯料，(2)為進(jìn)料輥，(3)為加熱器，(4)為冷卻器，(5)為拉拔輥。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0016]實(shí)施例1:
將直徑6mm的軋制態(tài)304不銹鋼線材依次穿過(guò)進(jìn)料輥(2)、加熱器(3)、冷卻器(4)和拉拔棍(5);下壓進(jìn)料棍(2)夾持304不銹鋼線材；設(shè)定進(jìn)料速度Vi為0.3mm/s，啟動(dòng)進(jìn)料棍(2)，使304不銹鋼線材的前進(jìn)速度從零上升到0.3mm/s，并最終以0.3mm/s的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器(3)對(duì)304不銹鋼線材進(jìn)行局部加熱，坯料的設(shè)定加熱溫度為1273K ;啟動(dòng)冷卻器(4)，利用冷卻水對(duì)304不銹鋼線材進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度K為0.5mm/s，啟動(dòng)拉拔輥(5)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到0.5mm/s的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且304不銹鋼線材的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度1273K后，下壓拉拔輥(5)夾持304不銹鋼線材前端，給304不銹鋼線材前端直接施加一個(gè)拉拔速度0.5mm/s ;然后304不銹鋼線材在恒定的速比下發(fā)生穩(wěn)定的無(wú)模拉拔成形，獲得了表面質(zhì)量良好、尺寸均勻的高質(zhì)量304不銹鋼線材制品，單道次面縮率達(dá)到35%。
[0017]實(shí)施例2:
將直徑8mm的軋制態(tài)304不銹鋼線材依次穿過(guò)進(jìn)料輥(2)、加熱器(3)、冷卻器(4)和拉拔棍(5);下壓進(jìn)料棍(2)夾持304不銹鋼線材；設(shè)定進(jìn)料速度Vi為0.3mm/s，啟動(dòng)進(jìn)料棍
(2)，使304不銹鋼線材的前進(jìn)速度從零上升到0.3mm/s，并最終以0.3mm/s的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器(3)對(duì)304不銹鋼線材進(jìn)行局部加熱，坯料的設(shè)定加熱溫度為1273K ;啟動(dòng)冷卻器(4)，利用冷卻水對(duì)304不銹鋼線材進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度&為0.92mm/s，啟動(dòng)拉拔輥(5)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到0.92mm/s的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且304不銹鋼線材的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度1273K后，下壓拉拔輥(5)夾持304不銹鋼線材前端，給304不銹鋼線材前端直接施加一個(gè)拉拔速度0.92mm/s ;然后304不銹鋼線材在恒定的速比下發(fā)生穩(wěn)定的無(wú)模拉拔成形，獲得了表面質(zhì)量良好、尺寸均勻的高質(zhì)量304不銹鋼線材制品，單道次面縮率達(dá)到64%。
[0018]實(shí)施例3:
將直徑6mm的乳制態(tài)Ni49at%镲鈦合金線材依次穿過(guò)進(jìn)料棍(2)、加熱器(3)、冷卻器(4)和拉拔棍(5);下壓進(jìn)料棍(2)夾持Ni49at%镲鈦合金線材；設(shè)定進(jìn)料速度Vi為0.3mm/s，啟動(dòng)進(jìn)料輥(2)，使Ni49at%鎳鈦合金線材的前進(jìn)速度從零上升到0.3mm/s，并最終以0.3mm/s的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器(3)對(duì)Ni49at%鎳鈦合金線材進(jìn)行局部加熱，坯料的設(shè)定加熱溫度為1073K ;啟動(dòng)冷卻器(4)，利用冷卻水對(duì)Ni49at°/dl鈦合金線材進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度V0為0.5mm/s，啟動(dòng)拉拔棍(5)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到0.5mm/s的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且Ni49at°/dl鈦合金線材的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度1073K后，下壓拉拔輥(5)夾持Ni49at%鎳鈦合金線材前端，給Ni49at%鎳鈦合金線材前端直接施加一個(gè)拉拔速度0.5mm/s ;然后Ni49at%镲鈦合金線材在恒定的速比下發(fā)生穩(wěn)定的無(wú)模拉拔成形，獲得了表面質(zhì)量良好、尺寸均勻的高質(zhì)量附49&丨％鎳鈦合金線材制品，單道次面縮率達(dá)到35%。
[0019]實(shí)施例4:
將直徑8mm的乳制態(tài)Ni49at%镲鈦合金線材依次穿過(guò)進(jìn)料棍(2)、加熱器(3)、冷卻器
(4)和拉拔棍(5);下壓進(jìn)料棍(2)夾持Ni49at%镲鈦合金線材；設(shè)定進(jìn)料速度Vi為0.3mm/s，啟動(dòng)進(jìn)料輥(2)，使Ni49at%鎳鈦合金線材的前進(jìn)速度從零上升到0.3mm/s，并最終以0.3mm/s的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器(3)對(duì)Ni49at%鎳鈦合金線材進(jìn)行局部加熱，坯料的設(shè)定加熱溫度為1073K ;啟動(dòng)冷卻器(4)，利用冷卻水對(duì)Ni49at°/dl鈦合金線材進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度V0為0.92mm/s，啟動(dòng)拉拔棍(5)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到0.92mm/s的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且Ni49at%鎳鈦合金線材的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度1073K后，下壓拉拔輥(5)夾持Ni49at%鎳鈦合金線材前端，給Ni49at%鎳鈦合金線材前端直接施加一個(gè)拉拔速度0.92mm/s ;然后Ni49at%镲鈦合金線材在恒定的速比下發(fā)生穩(wěn)定的無(wú)模拉拔成形，獲得了表面質(zhì)量良好、尺寸均勻的高質(zhì)量Ni49at%鎳鈦合金線材制品，單道次面縮率達(dá)到64%。
[0020]實(shí)施例5:
將直徑6mm的鑄態(tài)Cu-12wt%Al合金線材依次穿過(guò)進(jìn)料輥(2)、加熱器(3)、冷卻器(4)和拉拔棍(5);下壓進(jìn)料棍(2)夾持Cu-12wt%Al合金線材；設(shè)定進(jìn)料速度Vi為0.3mm/s，啟動(dòng)進(jìn)料棍(2)，使Cu-12wt%Al合金線材的前進(jìn)速度從零上升到0.3mm/s，并最終以0.3mm/s的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器(3)對(duì)Cu-12wt%Al合金線材進(jìn)行局部加熱，坯料的設(shè)定加熱溫度為873K ;啟動(dòng)冷卻器(4)，利用冷卻水對(duì)Cu-12wt%Al合金線材進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度F。為0.5mm/s，啟動(dòng)拉拔棍(5)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到0.5mm/s的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且Cu-12wt%Al合金線材的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度873K后，下壓拉拔棍(5)夾持Cu-12wt%Al合金線材前端，給Cu-12wt%Al合金線材前端直接施加一個(gè)拉拔速度0.5mm/S ;然后Cu_12wt%Al合金線材在恒定的速比下發(fā)生穩(wěn)定的無(wú)模拉拔成形，獲得了表面質(zhì)量良好、尺寸均勻的高質(zhì)量Cu-12wt%Al合金線材制品，單道次面縮率達(dá)到 35%。
[0021]實(shí)施例6:
將直徑8mm的鑄態(tài)Cu-12wt%Al合金線材依次穿過(guò)進(jìn)料輥(2)、加熱器(3)、冷卻器(4)和拉拔棍(5);下壓進(jìn)料棍(2)夾持Cu-12wt%Al合金線材；設(shè)定進(jìn)料速度^為0.3mm/s，啟動(dòng)進(jìn)料棍(2)，使Cu-12wt%Al合金線材的前進(jìn)速度從零上升到0.3mm/s，并最終以0.3mm/s的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器(3)對(duì)Cu-12wt%Al合金線材進(jìn)行局部加熱，坯料的設(shè)定加熱溫度為873K ;啟動(dòng)冷卻器(4)，利用冷卻水對(duì)Cu-12wt%Al合金線材進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度&為0.92mm/s，啟動(dòng)拉拔輥(5)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到0.92mm/s的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且Cu-12wt%Al合金線材的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度873K后，下壓拉拔棍(5)夾持Cu-12wt%Al合金線材前端，給Cu-12wt%Al合金線材前端直接施加一個(gè)拉拔速度0.92mm/s ;然后Cu_12wt%Al合金線材在恒定的速比下發(fā)生穩(wěn)定的無(wú)模拉拔成形，獲得了表面質(zhì)量良好、尺寸均勻的高質(zhì)量Cu-12wt%Al合金線材制品，單道次面縮率達(dá)到 64%ο
【權(quán)利要求】
1.一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，其特征在于，將坯料(1)依次穿過(guò)進(jìn)料輥⑵、加熱器⑶、冷卻器⑷和拉拔輥(5);下壓進(jìn)料輥(2)夾持坯料⑴；設(shè)定進(jìn)料速度Vi (Vi> 0)，啟動(dòng)進(jìn)料棍(2)，使還料(1)的前進(jìn)速度從零上升到v p并最終以Vi的速度一直前移；啟動(dòng)加熱器(3)對(duì)坯料(1)進(jìn)行局部加熱，坯料(1)的設(shè)定加熱溫度為金屬熔點(diǎn)溫度^(用絕對(duì)溫度表示，單位K)的0.4?0.95倍；啟動(dòng)冷卻器(4)，利用冷卻介質(zhì)對(duì)坯料進(jìn)行冷卻；設(shè)定拉拔速度v i)，啟動(dòng)拉拔棍(5)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零上升到V。的過(guò)程中一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)拉拔輥啟動(dòng)完成且坯料(1)的加熱溫度達(dá)到設(shè)定加熱溫度后，下壓拉拔輥(5)夾持坯料(1)前端，給坯料(1)前端直接施加一個(gè)拉拔速度v。;然后坯料(1)在恒定的速比下發(fā)生非約束塑性成形，保證非約束塑性成形過(guò)程的穩(wěn)定進(jìn)行，單道次大變形量獲得高質(zhì)量的非約束塑性成形制品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述的坯料(1)為金屬窄帶、線材、棒材、管材、型材中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述的加熱器(3)為感應(yīng)加熱器、氣體加熱器、液體加熱器、電流加熱器、電阻爐加熱器、介電加熱器、激光加熱器中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種提高金屬非約束塑性成形穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述的冷卻介質(zhì)為空氣、水、油、惰性氣體、氮?dú)?、二氧化碳、楽液中的一種。
【文檔編號(hào)】B21C9/00GK104438387SQ201410641732
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】劉雪峰, 陳超, 李開(kāi)松 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)