在实际的铜线拉丝生产的全部过程中，有多种类型的铜线拉拔机和拉丝工艺。它们的性能差异很大，严重影响了线材的质量。绘制过程很重要。随着铜拉拔机自动化水平的逐步的提升，工厂节省了人工和生产所带来的成本，并提高了生产效率和生产周期。

  本文通过对拉拔机结构的分析与设计，让我们不难发现了铜拉拔机，为深入研究铜拉拔机奠定了基础。分析了铜线拉拔机拉丝系统的组成和工作原理，系统地分析了拉丝系统的内部结构，并进行了拉丝分析。在对拉拔机的分析中，运动性能得到了改善，铜线拉拔机的进步也取得了长足的进步。

  拉拔机在机械加工中具有广泛的应用。根据用途，拉拔机可分为金属拉拔机零件，塑料拉拔机和竹子拉拔机。中国拉拔机的发展可以追溯到1950年代和1960年代。由于开发时间短，发达国家和发达国家在机器性能和产品质量方面存在很大差距。在1970年代和1980年代，许多公司引入了先进的绘图设备。但是，大多数拉拔机主要是普通的皮带轮拉拔机，仍然不能够满足先进的性能要求。二十世纪末，中国的拉拔机设备得到了很大的发展，拉拔机的性能有了很大的提高。它们中的大多数都能满足基本的国内需求，但仍然难以跟上市场的迅速扩大和国民经济的发展。与工业发达国家相比，工艺技术，机器性能和产品质量仍存在比较大差距。此外，金属线在机械制造业中占有很重要的地位，涉及生产和生活的许多方面。尽管我国拉拔机行业目前具有一定规模和加快速度进行发展，但与一些工业发达国家相比仍具有某些特定的程度。该区域的设计将有利于加深对金属线材制造业的了解和最新发展，了解拉拔机在实际生产和生活中的作用，并增加他们自己的实践知识，以正确理解国内外的差距,有很多重要的意义[1]。

  拉拔技术历史悠远长久，是最古老的金属压制方法之一。大约在公元前3500年，古埃及通过拉制金线来制作珠宝或器皿。在公元前20至30世纪，金块被锻造后，通过小孔用手将其拉制而成细的金线。同时，发现了类似于线模的东西。在这样一个时间段，珠宝业得到了高度发展，尤其是当时需要许多电线的长丝工艺品。在公元前15至17世纪，亚述，巴比伦，腓尼基等地已经存在提取贵金属技术，这些贵金属现在用于装饰和交易[2]。

  从改革开放到二十一世纪以来，国民经济在持续快速的发展，金属制作的产品行业在产量，技术，设备上取得了巨大的进步。目前，中国有超过600家金属制作的产品公司，年生产能力超过300万吨，其中有150多家是可以生产中，高碳铜线和钢丝绳的公司。大部分产品基本能满足国内需求，但产品品种和质量仍不能完全满足市场和国民经济发展的需要[1，3]。

  上世纪50-60年代，中国大多数骨干金属制作的产品企业都已建成并投入生产。在很多的方面，它们远远落后于工业发达国家。许多制造商的拉拔机主要是普通的皮带轮拉拔机。进入1980年代后，为了更好的提高产品质量，产量和产品品种类型，各种制造商都从发达国家引进了很多类型的图纸。可以说，世界上所有先进和相对先进的拉拔机都已引入中国，因此我国的拉拔机主要是老式的皮带轮拉拔机。活套型，线性调音辊型，组合型和各种水箱拉伸机并存，并且已经进行了各种拉伸机的研究和应用。

  目前，家用拉拔机正慢慢地过渡到直线拉拔机。由于直接拉拔机的一次性投资很高，因此不鼓励许多产品公司。同时，金属制作的产品设备制造商仍处在直接拉拔机研发的初期，这需要大量的人力和物力。根据中国的真实的情况，一些国内制造商正在原有的皮带轮拉拔机的基础上做改造，使其成为直通式拉拔机，以此来降低了昂贵的投资所需成本[4]。

  在直拉机研发方面做得很好的国内公司包括昆明重型机械厂（机械部分），北京南王电气有限公司（电气部分）等公司。目前，由于家用交流变频调速系统尚未生产核心部件，因此该系统的价格较高。随着中国电气工业的发展和系统组件的本地化，它将在中国的拉拔机中得到愈来愈普遍的应用。中国慢慢的开始将PLC和变频器应用于拉拔机的电气控制。

  目前，世界上有两种设计和制造拉伸机的指导原则。意大利，德国，瑞典和其他发达的欧洲工业国就是代表之一，这些国家主张将拉拔机发展为大型，高速弯针和直线延伸。另一个国家就是日本，他们生产的拉丝机能有更快的速度，由于有先进的辅助机械设备，在组合拉丝机的方向继续发展。

  凭借着先进的机械系统，西欧国家在拉丝机和润滑机构及水冷系统有了很大突破，极好的提高了拉丝的质量和拉丝的速度。例如，在Wire98International展会上，OTT公司推出了新产品8/900卧式连续拉拔机，该拉拔机的卷筒为水平放置，用来生产PC铜线和其他粗铜线产品，与滚筒的垂直排列相比，结构方便工人操作时，灰尘自动落到底部，很容易改善工作环境。皮蒂尼集团还推出了具有类似结构的连续拉伸机。

  HerbornBreitenbach的新型“RUBIN”直通拉伸机在第一个模孔上使用了强制压力涂层设备。润滑剂容纳在容器中，并在工作缸的压力下被推入模具润滑区域。。润滑区域充满了润滑剂，因此在整个拉伸过程中，可以从润滑箱中省去其他拉伸模具。结果，有效地改善了模具区域中的润滑条件，减少了润滑剂消耗，减少了模具消耗，并能适当地提高连续拉伸道次的降低率和拉伸速度。同时，整个拉伸机的走刀之间没有感应辊，走刀之间的张力直接由电机控制[2-4]。

  皮蒂尼集团公司推出了STR型拉拔机，该拉拔机可以很轻松，精确地调节和改变铜线的伸长率。铜线缠绕在两个相邻的线轴上，并且线轴上设有V形凹槽，该凹槽可以同时旋转或以不同的速度旋转，从而在铜线上产生一定的张力。另一个特点是易于安装和降低能耗。另外，灰尘会立即进入拉拔机的底部，从而改善了工作环境。

  GCR集团Eurodraw拉拔机制造公司推出了一种新型MTS1200连续拉拔机，其直径为1200mm，用于大直径铜线拉丝。适用于最大直径φ18mm的中高碳钢。第一鼓的最大拉力为78.4KN。它有很好的润滑机构和水冷系统，能用来PC铜丝及弹簧铜线的制造。

  在与西欧国家的对比中，日本处于下风，他们所设计和制造的拉丝机不如西欧国家，但是他们在辅助设备和电气控制管理系统的设计制造方面有很大进步。上个世纪70年代以后，由于技术的快速的提升，许多西欧国家也应用了这样的方式。例如，K0CH已将该技术应用于音辊线性拉拔机并取得了成功。也有在中国成功应用该技术的例子。此外，日本主张在确定保证产品质量的前提下，使用组合拉伸机来尽可能减少设备投资。以中型05.5粗线的典型工艺为例，具体方法是：以0600或0560带轮式拉拔机为组合式拉拔机的前端，中间配置0400带轮式拉拔机。双卷拉拔机用于准备不停地卸下线材的目的，从而使铜线进入成品的模孔时能够大大减少扭曲的次数。矫直机构，基本消除了铜线过拔所产生的绞合现象；最后，配置大型I形收线机或其他连续放卷机，以提高拉丝生产线]。

  该组合拉拔机充分的利用了很多类型拉拔机的优点，产品质量得到了极大的提高，由于应用交流变频方法，这种组合式拉拔机能够具备与机器类似的调节范围，而且越大的机器压缩率，就有越多的工艺路线能够出现。将AC变频调速系统用于原本为DC拖动的调整辊线性拉伸机和Looper拉伸机，可以大幅度简化拉伸机的电气控制管理系统，从而使操作和维护更容易。该技术对皮带轮拉伸机也具备极其重大意义。它可以使带轮拉拔机更宽，更适应，还可以使拉丝过程中铜线的捻数最小化。这弥补了滑轮式拉拔机的一些缺点，并提高了拉丝产品的质量。

  该铜线拉丝机的研究内容最重要的包含初步数据查询，查找成功案例和分析案例，以进行设计和改造，并对设计改造后的自动化机制做多元化的分析，在此之后通过一系列分析来选择电气自动化的控制管理系统及机械设计的控制管理系统，电源可以再一次进行选择伺服电机的模式类型。设计的具体方案确定后，通过可靠性分析来验证合不合格，验证后，执行产品描述和机械制图等主要工作。

  提出设计思路和问题与老师和同学们进行设计分析，认真学习铜丝拉拔机领域的有关的资料，明确需要分析的成功案例，了解铜丝拉拔机的机构和控制管理系统的相关知识，争取在毕业设计每个时间段内提前完成相应的任务，与此同时多了解一些铜丝拉拔机结构及设计的相关参数和最新的技术发展。通过实际生产调查和相关行业查阅书籍资料，不断分析和优化成功案例的优点与不足，利用汇集的技术资料设计一款满足规定的要求的铜丝拉拔机。

  本章主要是对铜丝拉拔机的研究背景、国内外的发展现状和需求分析进行了初步的研究，对铜丝拉拔机目前的状况有了比较清晰的认识和了解，明确了设计的内容和研究的方法，确定了接下来需要做的事情和研究计划，通过上述分析让自己对后期的资料研究、问题发现和设计分析更加的有信心。

  拉伸是一种塑性加工方法。它是将金属或非金属通过外部的力量作用下经过模具孔槽，就能够得到模具孔相同形状和尺寸的塑件。这种技术用于尺寸较小的线材和管道等类似塑件的生产。直径的拉伸过程通常称为拉伸。拉拔机是一种机械设备，可以使金属或非金属穿过依次排列的一个或多个模具以实现拉拔过程。

  由于存在模具孔槽的横截面大小会沿着塑件的运动方向而改变，横截面会出现减小的情况，并且当拉制的毛坯穿过模具时，毛坯具有可塑性。模具孔，它受拉力和提起的模具的影响。孔壁的力逐渐产生塑性变形，横截面尺寸逐渐减小。最后，形成最小横截面形状和模孔尺寸，并且长度增加。如果变形量达到一定水平，则会发生冷硬化。

  （2）尽可能地选择容易维护的设备和绘制的工具要尽量简单，而且要选不一样规格的产品能在设备上生产的机器；

  （3）在两次退火过程中，拉拔道次的总变形量应受到拉拔应力的限制。如果道次加工速率太高，塑件会破碎，道次加工速率过小，塑件就会不成型。道次加工速率过大或过小都会影响生产效率和产量；

  如图2-1所示，不同结构、尺寸和材料的拉丝模具会对塑件的成本及质量产生巨大影响。

  模具孔分为以下区域：入口区域是模具孔的最宽（大横截面）部分，通过该入口区域，毛坯很容易进入模具孔，润滑剂易于运输到工作区域的变形部分，即实现塑性变形并获得所需形状和尺寸的主要部分；上浆区域是拉动金属以获得准确的最终尺寸和形状的部分；倒圆锥区域可防止在电线，棒和管的表面上刮擦和刮擦。出口区域是模具孔的一部分，可防止金属从模具中拉出时造成损失破坏，刮伤和刮伤。

  在拉拔过程中，拉拔模具会承受很大的摩擦力，尤其在拉拔时，因为拉拔的速度过快，对刀具的磨损非常巨大，所以模具的材料必须要有极高的硬度和高耐磨性。一般都会采用金刚石和硬质合金作为材料。

  卷轴也称为鼓或铁丝鼓。卷轴可大致分为数千卷轴和湿卷轴。湿式卷轴用于水箱拉拔机。鼓材料通常为铸铁，也可使用铸钢提高耐磨性。卷盘规格以直径为特色，拉制铜线的范围随直径的不同而变化。

  辊具有推动作用，还在于其表面具有（弧形）和倾斜度，如图2-2所示。卷轴下端与机巧部分的斜率的切线是用于缠绕产品（例如铜线等）的固定点。使用弧度时，轧制的铜线在接触时会被推到定位点。一部分是轧制铜线的活动区域，具有两个功能：一个用于10?20copper的铜线，以便依序紧密粘附到气缸壁上。它连续运动而不会松弛，因此能连续拉伸。其次，当铜线螺旋地缠绕在钢琴部分上时，它被逐层拉紧并受到底层的螺旋推力。在一定坡度上平稳上升。

  第二部分是丝绸堆积区域，其直径略小于％部分的直径，并且斜率更大。此时，铜线不再紧密地连接到卷轴，并且不再逐层放置。积累。

  最后是拉力。抽出钢坯的尖端后，在其内部会产生应力。施加到坯料的尖端以将坯料引导到模具孔中的力称为拉拔力F，F与模具出口处产品横截面的比值称为拉拔应力。拉拔应力不能超过铜线的强度极限，否则铜线方案设计

  综合分析后，拉拔机的基本功能可分为：送丝功能，拉线功能和收线功能。送丝功能还包括拉直功能，用于拉直即将进入拉丝模具的铜线。拉伸功能还包括拉伸模具的润滑和冷却功能。收线空能里又包括一个排线功能，使经拉拔后的铜丝均匀的缠绕在收线卷筒上,拉拔机设计的具体方案如图2-3所示。

  铜对于线材生产，从线材到成品，必须多次绘制。每个工程图都需要一个工程图模具，该模具按工程图的顺序排列。这些模具的配置路径称为拉拔模具线（称为拉拔模具线）。能够最终靠总压缩率和部分压缩率来确定拉丝模的具体路线总压缩率的确定

  总压缩率是指从坯料到成品的总压缩率。Q是拉丝前后的铜线截面积的绝对减少量与拉丝之前的铜线截面积的绝对值之比。由于横截面的压缩量始终小于拉丝前的铜线截面积，因此压缩率始终小于1，因此压缩率的值通常表示为百分比。

  应该用绘制通过的尺寸和压缩量来表示部分压缩率以及通过压缩率，这样才可以不改变总压缩率。即彼此相邻的两个模具的直径压缩的百分比。通常表示为q1，q2，q3...qn，计算公式类似于总压缩比。

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