电缆拉丝工艺技术讲义一、线材拉伸的基本原理1．线材的拉伸线材的拉伸是指线坯在一定的拉力作用下，通过模孔发生塑性变形，使截面减小、长度增加的一种压力加工方法。

2．拉伸的特点（1）拉伸的线材有较精确的尺寸，表面光洁，断面形状可以多样。

（2）能拉伸大长度和各种直径的线材。

（3）以冷加工为主，拉伸工艺、模具、设备简单，生产效率高。

（4）拉伸能耗较大，变形受一定的限制。

3．拉伸的原理拉伸属于压力加工范围，拉伸过程中除了产生极少的粉屑外，体积变化甚微，因此拉伸前、后金属的体积基本相等。

4．影响拉伸的因素（1）铜、铝杆（线）材料。

在其他条件相同时，拉铜线比拉铝线的拉伸力大，拉铝线容易断，所以拉铝线时应取较大的安全系数。

（2）材料的抗拉强度。

材料的抗拉强度因素很多，如材料的化学成分，压延工艺等，抗拉强度高则拉伸力大。

（3）变形程度。

变形程度越大，在模孔变形段长度越长，因而增加了模孔对线的正压力，摩擦力也随之增加，拉伸力也增加。

（4）线材与模孔间的摩擦系数。

摩擦系数越大，拉伸力越大。

摩擦系数由线材和模具材料光洁度、润滑液的成分和数量决定。

（5）线模模孔工作区和定径区的尺寸和形状。

定径区越大，拉伸力也越大。

（6）线模的位置。

线模安放不正或模座歪斜也会增加拉伸力。

也是线径及表面质量不达标。

（7）外来因素。

线材不直，拉线过程中线的抖动，放线阻力，都会增加拉伸力。

二、拉丝设备1．拉丝机的分类按模具数量分：单模拉丝机和多模拉丝机。

按工作特性分：滑动式拉丝机和非滑动式拉丝机。

按鼓轮形状分：塔形鼓轮拉丝机、锥形鼓轮拉丝机及圆柱形鼓轮拉丝机。

按润滑型式分：喷射式拉丝机和浸入式拉丝机。

按拉制线径分：巨、大、中、小、细、微拉丝机。

2．多模拉丝机的特点多模拉丝机是线材通过几个规格逐渐减小尺寸的模子和其后的拉线鼓轮，而实现拉伸的拉丝机。

（1）滑动式连续拉丝机滑动式连续拉丝机是拉丝鼓轮圆周速度大于线材拉伸速度，并以次而产生摩擦力。

它的优点是总的延伸系数高，加工率大，拉伸速度高，产量大，易于实现自动化、机械化。

它的缺点是在拉线过程中，为了克服线材所产生的摩擦力，要消耗很多的功；对鼓轮表面的磨损很大；对配模的要求严格。

A．圆柱形鼓轮拉丝机这种拉丝机的特点是各个拉丝机鼓轮的直径相等，且呈直线排列，主要拖动形式为一个电动机带动各级鼓轮，它的优点是穿模方便，停车后可以测量各道次的线材直径，以便控制拉伸的过程。

它的缺点是机身较长，而且模子的数量一般不多于9个。

B．卧式塔形鼓轮拉丝机这种拉丝机应用最为广泛，塔形鼓轮结构，按其塔级多少，可分二级拉丝鼓轮和多级拉丝鼓轮。

它的优点是拉丝道次多，设备紧凑，占地面积小。

（2）无滑动式连续拉丝机非滑动式拉丝机是线材与鼓轮之间没有相对的滑动，线材拉伸后缠绕在拉丝鼓轮上，因此中间的鼓轮有双重的作用，即起着拉伸鼓轮的作用，又起着储线为下道模子拉丝的放线作用。

比较多的是8、10模拉丝机。

它的优点是：鼓轮和线材表面不易磨损；适于抗张力不大，耐磨性差的铝（铝合金）线的拉制；机构简单，容易制造；由于中间鼓轮上有储存，当某个鼓轮停止转动时，其它鼓轮仍可在短时间内照常工作。

它的缺点是：不能高速拉伸，一般不超过12m/s；不适宜细线的拉伸。

三、拉丝的润滑1．润滑剂的作用（1）润滑作用。

在变形的金属和模空之间，保持一层润滑膜，避免模具和线材直接接触和粘结，降低摩擦系数，从而减少能量消耗和加工道次，延长模具的使用寿命。

（2）冷却作用。

使用冷却的润滑液，可以降低线材和模孔的温度，防止线材温度过高而发生氧化变色，提高线速。

（3）清洗作用。

在拉制过程中，不断产生微细的金属粉尘，润滑液不断冲洗模孔，消除金属粉尘在模孔的作用。

2．润滑剂对拉丝的影响因素（1）浓度。

润滑剂的浓度大，提高了它的润滑作用，金属线材与模孔壁的摩擦系数小，相应的摩擦力也减小，拉伸力随之下降。

但是，浓度太大，润滑剂的粘度也随之上升，它的冲洗作用也减小，模孔的金属屑不易带走，造成线材表面质量差。

浓度太大，金属屑不会沉淀，悬浮在润滑剂中，反而影响润滑效果。

（2）温度。

润滑液的温度过高，失去了它的冷却作用，使金属线材及模具的温度升高，线材氧化变色、模具寿命减低，也影响油脂润滑膜的强度，润滑效果下降。

温度过高，润滑剂粘度上升，不利于拉伸。

（3）清洁度。

润滑剂中混入酸类物质，会造成润滑剂分层，失去润滑效果。

润滑剂中含碱量增加，对拉伸后的金属线材产生腐蚀的危害。

润滑剂中有固体杂质，影响设备的润滑系统，造成润滑液供应不足，减小了润滑剂起到的作用。

3．对润滑剂的基本要求（1）粘附性好，润滑剂能有效地粘附在拉制线材的表面上。

（2）能承受线材与模具之间的高压，热稳定性好。

（3）没有腐蚀作用。

（4）冷却效果好。

（5）没有刺激的气味。

（6）拉制后易于除去。

4．拉丝润滑方式（1）单个模槽分散润滑主要用于一次拉丝机或无滑动的积储式多模拉丝机，它对润滑剂的形态无限制。

通过模槽内的循环水起到冷却的作用。

由于模槽是敞开式的，可以直接观察润滑剂情况，便于调整。

但是容易弄脏设备和场地。

（2）浸入式润滑采用乳液壮和液体油状的润滑剂，适用于滑动式连续拉丝机。

润滑剂盛装在拉丝机的专用槽内，鼓轮、线段、模具都浸入在润滑剂中，结构简单，能保证模具、鼓轮、线材的连续润滑和冷却。

它的缺点是：拉丝过程中产生的金属屑没有沉淀的可能，不断被带进模孔和鼓轮上，影响模具和鼓轮的寿命，也影响线材表面的质量。

润滑掖槽需要有冷却装置，防止润滑液温度过高。

（3）循环式润滑系统在滑动式连续拉丝机上，保证润滑液有固定的成分和一定的温度，可以单机使用，也可以数台拉丝机集中使用。

它的优点是润滑液里的金属屑可以得到充分的沉淀，定期的清理，能保证润滑液的清洁度。

它的缺点是要不定期对润滑液进行分析，适时补充润滑剂。

四、拉丝模具1．模具的种类和应用（1）硬质合金模，它的优点是：耐磨性好；粘附性小；抛光性好；摩擦系数小；抗腐蚀性高。

（2）钻石模，由于天然钻石模价格昂贵，非常脆弱，主要用于细微线的拉制。

（3）聚晶模（人造钻石），与天然钻石一样的高硬度和高耐磨性，主要用于小拉丝机的中间模。

（4）钢模，修制容易，价格低廉，但硬度和耐磨性比较差，寿命低，主要用于生产量小，拉大截面的型线。

2．模具的结构尺寸拉丝模具的模孔，有四个部分组成：（1）入口润滑区：带有圆弧，便于线材进入工作区。

（2）工作区：金属拉伸时产生塑性变形，线材截面压缩减小。

（3）定径区：保证线材尺寸与形状精确和均一，延长模具的使用寿命。

（4）出口区：出线端，防止停车时出现竹节刮伤和定径区出口处的崩裂。

3．拉丝对模具的要求（1）模孔的各个区域应该光滑，不得有裂纹和凹坑的存在。

（2）模孔的中心线要垂直于模具的端面。

（3）工作区、定径区在修磨后必须要抛光。

电缆拉丝过程中异常原因分析与解决办法1．断线2．尺寸形状不正确3．擦伤、碰伤、刮伤4．起皮、麻坑、三角口、毛刺5．波纹、蛇形6．线材上有连续的划痕7．氧化、水渍、油污8．收排线满、偏、乱、紧、松9．性能不合格电缆装铠工艺一、电缆外护层的类型、作用、型号、结构和使用特点1、电缆外护层的分类电缆护层一般可分为内护层和外护层两类，紧包在电缆绝缘层上的护套称为内护层，内护层外面的复盖物则称为外护层。

2、电缆外护层的作用外护层主要由内衬层、装甲层及外被层组成。

（1）内衬层作用：在装铠层过程中，防止内护层被铠装层碰伤；在敷设运行中，可以抵御外界腐蚀介质的侵入，防止金属护套（内护层）与外界腐蚀介质的接触，处延长电缆的使用寿命。

（2）铠装层作用：防止电缆在敷设过程中或运行过程中遭到可能遇到的机械损伤，以确保内护层有完整性，并可以承受一定的外力作用。

（3）外被层作用：主要是保护铠装层，防止铠装层在敷设过程中受到损伤。

由塑料护套组成的外被层可以防止铠装层在运行过程中受到腐蚀。

电缆护层是保证电缆长期保持优良电气性能的，一旦护层损伤，电缆就会发生故障，不能继续运行，因此电缆的使用寿命在很大程度上依赖于电缆护层的寿命，面电缆护层的寿命在很大程度上取决于护层的制造质量。

3、各种外护层的结构（1）金属套通用电缆外护套结构（2）非金属套通用电缆外护层结构（3）铅套充油电缆外护层结构（4）钢管电缆外护层表1 非金属套通用电缆外护层的结构4、电缆护层的用途表2 非金属套电缆通用外护层的使用范围电缆装铠工艺二、电缆外护层常用材料电缆外护层常用的材料基本上有四大类，纤维材料、金属材料、塑料。

1、纤维材料（1）纸：用厚度为0.12mm的电缆纸切制而成。

（2）麻：用黄麻制造而成的电缆麻。

2、金属材料外护层中使用的金属材料主要是钢带、钢丝、铝带（铝合金带）等。

（1）钢带钢带有冷轧钢带，涂漆钢带和镀锌钢带。

1）冷轧钢带是用热轧钢带经冷轧而成，主要供作加工电缆铠装层的涂漆钢带和镀锌钢带用。

表3 铠装电缆用冷轧钢带的尺寸及允许偏差2）涂漆钢带采用浸涂法或电泳法在冷轧钢带上形成漆膜而制成。

规格和尺寸与冷轧钢带相同。

涂漆钢带的抗拉强度应不小于300N/mm2，伸度率应不小于20%。

涂漆钢带的漆膜质量应符合表4。

表4 涂漆钢带的漆膜质量3）镀锌钢带镀锌钢带是用冷轧钢带镀上锌层制成。

方法有热镀（R）和电镀（D）。

钢带的规格尺寸、力学性能与冷轧钢带相同。

钢带镀锌层应均匀完整，不得有锌层剥落、裂纹、锈蚀和漏镀，但允许存在个别漏镀点等缺陷。

镀锌钢带锌层重量见表5。

表5 铠装电缆用镀锌钢带的锌层重量（2）钢丝铠装用镀锌钢丝是由低碳钢热轧圆盘条制成。

铠装电缆用镀锌钢丝的规格和尺寸见表6。

表6 铠装用镀锌钢丝的规格尺寸铠装电缆用镀锌钢丝锌层质量见表7。

表7 铠装电缆用镀锌钢丝锌层的质量镀锌钢丝经硫酸铜溶液试验后的镀锌钢丝表面，不应出现用棉花或净布控擦不掉的、光亮的金属铜；经缠绕试验后，锌层不应发生破裂或脱层。

镀锌层应均匀，不应有裂缝、斑疤和没有镀锌之处。

允许有个别的锌层堆积，但使钢丝增大的值应不超过直径公差的15倍。

为保证钢丝的力学强度，成捆或成盘的钢丝均由一根组成，不应有断头与镀锌后的电接头，成捆钢丝不应卷绕过紧及弯折。

3 塑料聚乙烯和聚氯乙烯。

三 装铠工艺1 装铠前的准备工作电缆装铠前按计划工单，首先核对半成品责任卡，并对半成品规格、电缆外径、表面质量等进行测量及检查，凡发现不符合要求的半成品均不可进行加工，然后半成品责任卡上的型号，按工艺规定调整钢带和选配模具。

模孔直径较电缆缆芯直径大1～4mm 。

2 装铠的质量要求和操作工艺 （1）钢带绕包的质量绕包型内衬层要求绕包平整，消除重合，否则将造成电缆缆径不匀。

两层钢带均为间隙绕包，绕包的方向为右向，绕包应紧而平服，上下两层钢带的重叠应不少于钢带宽度的1/4，间隙一般为所用钢带宽度的1/3。

钢带规格的选用见表8。