金屬絲感應加熱無模拉拔實驗裝置的研制.pdf

1、針對有模拉拔成形方式在對特殊材料（如鎳鈦形狀記憶合金絲）拉拔過程中存在著可加工性較差，成形加工工藝復雜、生產(chǎn)周期長、成材率低、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品質(zhì)量和性能一致性與穩(wěn)定性難以滿足使用要求等問題，北京科技大學新材料制備與加工研究室和北京萬源工業(yè)公司包裝機械研究所合作研制開發(fā)金屬絲感應加熱無模拉拔實驗裝置。由于無模拉拔成形工藝具有無摩擦、拉拔力小、單一道次能獲得較大的斷面收縮率等特點，本研究將對難加工材料（如鎳鈦形狀記憶合金絲）的拉拔工藝解決和

2、性能提高有很大的促進作用。
　　本文以鎳鈦形狀記憶合金絲等特殊金屬加工為應用對象，將物理模擬和有限元數(shù)值模擬相結(jié)合對無模拉拔成形過程進行研究，確定合金絲無模拉拔成形工藝參數(shù)：最大拉拔力、變形溫度、漸開線形感應加熱線圈的匝數(shù)、電流密度、冷卻水與感應加熱線圈之間的距離、冷卻水流等。根據(jù)物理模擬和有限元數(shù)值模擬結(jié)果，設(shè)計并研制連續(xù)感加熱式無模拉拔成形原理型實驗裝置。其主要技術(shù)參數(shù)包括：最大線坯直徑6mm，最小成品直徑2mm，最大送料速度

3、0.5m·min-1，最大牽引速度1.2m·min-1；采用上位機和PLC相結(jié)合的方式控制工藝過程；利用紅外測溫儀采集變形溫度，CCD激光測徑儀采集線材直徑，通過間接計算方式獲取送料速度、牽引速度和變形區(qū)長度；利用PID控制方式對溫度進行閉環(huán)控制，采用多級閉環(huán)控制對送料速度和牽引速度進行精確控制。在研制的金屬絲感應加熱無模拉拔原理型實驗裝置上，對鎳鈦形狀記憶合金絲、高銅鋁銅合金焊絲和304不銹鋼絲進行拉拔成形加工試驗，分析實驗結(jié)果，確定