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拉拔工藝對不銹鋼精密管尺寸精度的影響

不銹鋼精密管是一種對內徑尺寸允許偏差很小的鋼管，多應用于精密設備。而不銹鋼精密管是采用拉拔工藝制成，目前管材拉拔生產工藝主要有空拉、固定短芯棒拉拔、長芯棒拉拔、游動芯頭拉拔、擴徑拉拔等5種。因為工藝與模具不同，所以拉拔過程中金屬塑性變形特征不同，從而導致管材尺寸（內徑、外徑、壁厚等）變化規律不同，最終管材尺寸精度也會有較大的區別。那么拉拔工藝對不銹鋼精密管尺寸精度的影響究竟有什么呢？

一、空拔

空拔是指拉拔時在管坯內不放置芯棒的生產方式，是管材生產中最常用的拉拔方式之一。這種工藝方式對于只控制外徑尺寸且尺寸精度要求不是很高的普通管材來說還是可以的，但對于要求控制內徑尺寸的高精度管材是不適宜的。

空拔難以獲得高精度的管材外徑尺寸。首先，空拔過程中存在直徑縮小量的問題。直徑縮小量與很多因素有關，如減徑量、材質、加工硬化、拔制方式、模角、拔制速度和模具類型等。直徑縮小主要是由于金屬在流動的過程中存在“難于急轉彎”和“慣性變形”的情況。其次，空拔時，管材因發生反彈性后效而使外徑稍有擴大。另外，在空拔的過程中，模孔由于受壓力的影響會發生變化，所以，想獲得高精度的管材外徑尺寸是比較困難的。

空拔難以獲得高精度的管材壁厚尺寸。這是由于，①空拔前存在“同管壁厚差”。管壁越厚，同管壁厚差越大；空拔時，薄壁管壁厚變化規律性很強，容易控制；厚壁管規律性很不明顯，不易控制；管料的同管壁厚差越小，空拔管壁厚變化的性質和數量越易掌握和控制。

②空拔前存在“同架壁厚差”（相同規格的不同鋼管）。管料的同架壁厚差始終存在，即使同管壁厚差接近0的薄壁管料也或大或小地存在“同架壁厚差”，這給精確控制管材尺寸帶來了困難。

③帶芯棒拔制后管壁增厚。空拔一般放在帶芯棒拔制后，帶芯棒拔制因管壁增厚會影響空拔后管材的壁厚精度。

而且空拔過程中管材內表面的變形特征決定了這種生產方式無法得到高精度管材。

二、固定短芯棒拉拔

固定短芯棒拉拔時，不銹鋼精密管內置芯棒，其金屬變形比空拔的均勻，內徑尺寸精度和內表面質量比空拔的高，但要生產內徑尺寸偏差很小的高精度管材，采用普通的固定短芯棒拉拔方法是難以滿足標準要求的。

因為固定短芯棒存在一個芯棒-拉桿系統，在這個系統中，當芯棒在穩定的拉拔力和拉桿靜反力的作用下，具有穩定的靜力平衡位置。但是若系統平衡被破壞，則管材易出現“跳車抖紋”。在拉拔過程中，芯棒-拉桿系統很容易因金屬的不均勻性、設備的不穩定性、潤滑條件的變化性、拉桿的彈性變形以及外界環境的不穩定性等而受到損壞。

不僅如此，固定短芯棒的放置位置和模角也會影響不銹鋼管的尺寸精度。

三、長芯棒拉拔

長芯棒拉拔工藝與固定短芯棒拉拔的變形特征大體相似。不同的是長芯棒拉拔時，芯棒隨管材一起從模孔中拔出，芯棒與管材之間的摩擦力與拉拔力方向一致。長芯棒拉拔工藝有利于降低拉拔力，增大道次變形量，同時有利于加工塑性較低、壁薄的管材。

但芯棒的保管有困難，芯棒易被損傷，最終影響拉拔管材的尺寸精度；大規格的管材，因芯棒較長、重量大，拔制時芯棒受重力影響向下方偏移，影響管材的內徑尺寸精度；采用脫管機取出芯棒時，容易使管材橢圓化。

四、游動芯頭拉拔

游動芯頭拉拔是目前管材生產中一種最先進的生產方法，其變形特征與固定短芯棒拉拔類似，多用于長管卷筒拉拔。拉拔時，芯頭呈自由狀態，依靠其自身的特殊形狀穩定在變形區，實現管坯的減徑和減壁。

在直線式拉拔中，游動芯頭和固定短芯棒拉拔工藝相似，沒有太明顯的優勢。該法不適合生產大規格管材。同時由于管材材料不均勻、拉拔力不穩定、加工設備不穩定以及環境和潤滑條件的影響等，也會使芯頭的穩定性不易控制，拉制的管材尺寸精度不高，故此種方法僅適合大量生產普通管材。

五、擴徑拉拔

擴徑法生產管材時，管材的外壁始終處于自由變形狀態，內壁處于高應力加工狀態，應力由內向外逐漸減小。管材拔后內壁處于自由回復狀態，高應力狀態造成拔后彈性回復量較大，內徑產生較大的尺寸變化，因此其內徑尺寸精度不容易控制。

以上就是拉拔工藝對不銹鋼精密管尺寸精度的影響，不同的拉拔工藝對尺寸精度的影響是不一樣的，控制管材內徑變形是獲得高精度管材的關鍵。管材拉拔的過程中存在拔后彈性回復的現象，即彈性后效。管材內徑的彈性后效是造成管材內徑尺寸精度難于精確控制的關鍵原因。