歡迎訪問蘇州太湖彎金屬有限公司網(wǎng)站!
冷拉型鋼是通過 “常溫下外力拉伸 + 模具塑形” 生產(chǎn)的高精度型材,其工藝流程圍繞 “原料預(yù)處理→冷拉成型→精度控制→后續(xù)強化” 四大核心環(huán)節(jié)展開,重點保證型材的尺寸精度(公差可達 ±0.05mm)、表面質(zhì)量(Ra≤0.8μm)與力學性能(強度提升 20%-50%),具體流程及關(guān)鍵要點如下:
一、前期準備:原料預(yù)處理(確保冷拉基礎(chǔ)條件)
冷拉前需對原材料(通常為熱軋圓鋼、方鋼或盤條,材質(zhì)多為碳鋼、合金鋼、不銹鋼等)進行預(yù)處理,避免缺陷帶入成品,核心步驟包括:
1.原料檢驗與篩選
檢查熱軋原料的尺寸(直徑 / 邊長公差需符合冷拉坯料要求,如坯料直徑偏差≤±0.5mm)、表面質(zhì)量(無裂紋、折疊、結(jié)疤等缺陷,否則冷拉時易斷裂);
抽樣檢測原料的化學成分(如碳鋼的碳含量需穩(wěn)定,避免影響冷拉塑性)與力學性能(延伸率≥15%,確保冷拉時不易脆斷)。
表面處理(去除氧化皮與雜質(zhì))熱軋原料表面的氧化皮(Fe?O?、FeO)會導(dǎo)致冷拉模具磨損、成品表面劃傷,需進行去除:
酸洗:將原料放入鹽酸(15%-20% 濃度)或硫酸(8%-12% 濃度)溶液中浸泡 15-30 分鐘,溶解氧化皮;酸洗后用清水沖洗,避免酸液殘留腐蝕基材;
磷化 / 皂化(潤滑預(yù)處理):酸洗后的原料表面需形成 “潤滑膜”,便于冷拉時減小模具摩擦:
磷化:浸入磷酸鋅溶液,形成 3-5μm 厚的磷化膜(多孔結(jié)構(gòu),可吸附潤滑劑);
皂化:磷化后浸入硬脂酸鈉溶液,形成皂化膜(進一步提升潤滑性,尤其適用于不銹鋼、高合金鋼等難拉拔材質(zhì))。
2.坯料切斷 / 矯直
按成品長度需求,將盤條或長坯料用鋸床切斷(切斷面垂直度≤0.5°,避免冷拉時受力不均);
若原料存在彎曲(直線度>1mm/m),需通過 “輥式矯直機” 或 “壓力矯直機” 矯直,保證坯料直線度≤0.5mm/m,防止冷拉后型材扭曲。
二、核心工序:冷拉成型(實現(xiàn)精度與截面塑形)
冷拉成型是通過 “模具擠壓 + 外力拉伸” 將預(yù)處理后的坯料加工為目標截面(如圓鋼、方鋼、六角鋼、異型鋼),根據(jù)型材精度要求,分為 “單次冷拉” 或 “多次冷拉”,具體流程:
1.模具選型與安裝
模具材質(zhì):選用高速鋼(W18Cr4V)或硬質(zhì)合金(WC-Co),確保耐磨性(冷拉碳鋼用高速鋼模具,冷拉不銹鋼用硬質(zhì)合金模具);
模具設(shè)計:根據(jù)成品截面尺寸,設(shè)計 “入口錐角”(通常 15°-20°,減小坯料進入阻力)、“工作帶”(長度 3-5mm,保證成品尺寸精度)、“出口錐角”(5°-10°,便于成品脫模);
安裝要求:模具與拉拔機中心軸線同軸度≤0.05mm,避免冷拉時模具受力偏移導(dǎo)致成品截面不對稱。
2.冷拉操作(分單次 / 多次拉拔)
單次冷拉:適用于變形量小(斷面收縮率≤20%,如從 Φ20mm 坯料拉至 Φ18mm 圓鋼)、精度要求較低(公差 ±0.1mm)的型材:
將坯料一端用 “夾頭” 夾緊,另一端穿過模具;
拉拔機(液壓式或機械式)施加拉力(根據(jù)材質(zhì)調(diào)整,如 Q235 鋼拉力約 30-50kN),將坯料從模具中拉出,一次性成型;
多次冷拉:適用于變形量大(斷面收縮率>20%,如從 Φ30mm 拉至 Φ15mm)、精度要求高(公差 ±0.05mm)的型材,需分 2-4 次拉拔,每次拉拔后增加 “中間退火”:
第一次拉拔:斷面收縮率 15%-20%(如 Φ30→Φ26mm),避免變形過大導(dǎo)致型材開裂;
中間退火:將拉拔后的型材放入退火爐(溫度 650℃-750℃,保溫 1-2 小時),消除冷拉產(chǎn)生的 “加工硬化”(金屬晶格畸變導(dǎo)致塑性下降),恢復(fù)塑性,便于后續(xù)拉拔;
后續(xù)拉拔:退火后重復(fù) “酸洗 - 潤滑” 步驟,再進行第二次、第三次拉拔,逐步接近成品尺寸(每次拉拔斷面收縮率遞減,一次收縮率≤10%,保證成品精度)。
3.尺寸與表面檢測(過程監(jiān)控)
每拉拔 10-20 根型材,抽樣檢測尺寸(用千分尺測直徑 / 邊長,用游標卡尺測異形截面關(guān)鍵尺寸),確保公差符合要求;
檢查表面質(zhì)量(目視或放大鏡觀察,無劃傷、劃痕、起皮),若出現(xiàn)缺陷,需及時調(diào)整模具間隙或潤滑效果。
三、后期處理:強化性能與精度修正
冷拉成型后,需通過后期處理進一步優(yōu)化型材的力學性能、尺寸穩(wěn)定性與表面質(zhì)量,核心步驟包括:
1.成品退火(可選,根據(jù)性能需求)
若成品需 “高塑性”(如機械加工用冷拉鋼),需進行 “完全退火”(溫度 700℃-800℃,保溫 2-3 小時,隨爐冷卻),降低硬度(如 Q235 冷拉鋼退火后硬度從 HB180 降至 HB130),提升切削性能;
若需 “高強度”(如結(jié)構(gòu)件用冷拉鋼),則進行 “低溫去應(yīng)力退火”(溫度 300℃-400℃,保溫 1 小時),消除冷拉殘留內(nèi)應(yīng)力(避免后續(xù)加工或使用時變形),同時保留高強度(硬度僅下降 5%-10%)。
2.精矯直(保證直線度)
冷拉后的型材可能存在輕微彎曲(直線度 0.5-1mm/m),需通過 “精密矯直機”(如多輥式矯直機,輥數(shù) 6-12 輥)矯直,使直線度≤0.3mm/m(高精度型材≤0.1mm/m);
矯直時需控制壓力(如 Φ20mm 圓鋼矯直壓力約 10-15kN),避免過度矯直導(dǎo)致型材產(chǎn)生塑性變形。
3.表面精整(提升外觀與耐腐蝕性)
拋光:對表面要求高的型材(如裝飾用不銹鋼冷拉型鋼),用砂輪或拋光帶進行拋光,使表面粗糙度 Ra≤0.4μm;
防銹處理:碳鋼冷拉型鋼需進行 “鈍化”(浸入鉻酸鹽溶液)或 “涂油”(噴涂防銹油),防止儲存或運輸時生銹;不銹鋼冷拉型鋼可進行 “酸洗鈍化”,提升耐腐蝕性。
4.成品檢驗與包裝
全檢尺寸(關(guān)鍵尺寸 100% 檢測,非關(guān)鍵尺寸抽樣檢測)、力學性能(抽樣做拉伸試驗、硬度試驗)、表面質(zhì)量(全檢);
合格成品按規(guī)格分類包裝(捆扎或裝袋),標注材質(zhì)、規(guī)格、批號,便于后續(xù)追溯。