摘要:本文通过对现阶段国内线缆企业普遍存在的铜丝拉拔工序进行分析,以中拉机拉制常用规格丝为例,根据铜拉工艺和实际生产情况,阐述了合理改变拉伸前金属截面积对铜丝拉拔效率提升的可行性。
关键词:铜丝拉拔;效率;工艺优化
A technological research on improving the drawing efficiency of copper wire
Jiang Ping
(Hangzhou 311100,Zhejiang,China)
Abstract:Based on the analysis of the copper wire drawing process which is widely used in domestic cable enterprises at present,the feasibility of improving the drawing efficiency of copper wire by reasonably changing the metal cross section before drawing is illustrated by taking the wire of common specifications drawn by the middle drawing machine as an example and according to the copper drawing process and actual production situation.
Key word:Copper wire drawing; Efficiency; Process optimization
引言:
电线电缆是传输电能、传递信号、制造电机、电器、仪表的基础器材,是电气化、信息化建设的基础产品之一,至2012年,我国电线电缆总产值已超过万亿,超越美国成为世界第一大线缆生产国。而铜线材是线缆的主要原材料,在布电线、电力电缆等系列产品中其成本占比甚至超过80%,现阶段国内具有一定生产能力的电线电缆企业,大多都已自配铜丝拉拔生产工序。从拉丝机本身来说,多模拉拔、连拉连退还是动盘收线等技术方面都已达到了较为成熟的水平,但由于各企业生产线材的不同,拉丝机的利用率也有着明显的差距,多数利用率远远达不到其设计的最大限值,本文在铜丝拉拔效率方面进行部分工艺优化。
1国内铜拉现状
目前我国铜杆生产技术逐渐成熟,铜杆生产工艺主要有上引法无氧铜和连铸连轧低氧光亮铜两种,其工艺比较见表1-1。
表1-1 两种工艺的比较
由于上引法自身具有结晶粗、深加工性较差、拉细丝易断头、产能较低等局限性,难以形成规模。而连铸连轧法产能大、产品含氧量适中、质量稳定、成本低、机械性能优异,尤其在规模生产方面具有上引法难以比拟的优势。因此在铜拉工序中各企业多采用连铸连轧法铜材。
在拉丝机方面,在生产中习惯常以单模拉丝机、多模拉丝机来分,多模拉丝机包括滑动式拉丝机和非滑动式拉丝机目前我国拉丝机系列见表1-2。
表1-2目前我国拉丝机系列
现阶段拉丝机退火模式方面也与以往不同基本采用多线多模拉伸连续退火模式,该机组基本已经垄断现有铜细线工艺领域,该方法比传统退火炉节能30%~50%,减少换盘、运输、堆放。可以有效节约人力提高生产效率。缩短生产周期,减少占地面积,避免了因中间存放所导致的氧化现象,连续退火的质量也较一般退火均匀和稳定。为此我们不难理解现阶段国内大多线缆企业为了加快提质增效大多已从由铜厂100%外购铜导体逐步转换为自购拉丝机连拉连退生产规格丝。
2铜丝拉拔工艺
首先金属铜的拉拔是指线坯通过模孔在一定拉力作用下,发生塑性变形,使截面积减小,长度增加的一种压力加工方法[1]。为实现拉伸过程,拉伸应力大于变形区中金属的变形抗力,同时小于模孔出口端被拉金属的屈服极限,即:
金属铜拉伸时的塑性变形,主要是通过横断面由大逐渐变小的模孔实现的,所以金属在模孔的变形区中处于复杂的应力状态,如图1-1所示。
金属铜拉伸属于压力加工范围,拉伸过程中产生极少粉屑,体积变化甚微,因此如理想情况下可认为拉伸前、后铜金属的体积相等,即式中:VO——拉伸前金属体积;
拉伸过程中金属变形量的基本参数见表3:
表3金属变形量基本参数公式
3改变拉伸前金属截面积的可行性分析
4结束语:
通过上述研究,可以明显发现在生产范围允许的情况下,合理增大拉伸前金属截面积对铜丝拉伸效率有着显著地提升。打破现阶段国内市场中拉机3.0mm铜丝拉拔的固有理念,合理地增加拉伸前金属截面积,不仅会让线缆企业高效拉拔优质铜丝,另一方面来说是企业精细化生产的具体显现。
参考文献
[1]傅其昌.国家机械工业部科技质量监督司.拉丝工艺学 [M].北京:中国机械出版社,1993
作者简介:江平(1965.09-),男,浙江杭州人,浙江大学硕士,工程师;现任职务浙江中大元通机电工贸有限公司副总经理兼线缆厂常务副总经理;研究方向:耐火电缆设计。
论文作者:江平
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年1月上
论文发表时间:2019/7/19
标签:拉拔论文; 铜丝论文; 金属论文; 拉丝机论文; 截面论文; 工艺论文; 线缆论文; 《新材料.新装饰》2019年1月上论文;