本發(fā)明涉及金屬型材的加工，具體涉及一種高強度金屬型材長料的冷拉拔工藝及裝置。

背景技術(shù)：

1、制造u型材時，根據(jù)材料橫截面尺寸的大小、硬度和強度的綜合考慮，需要選擇適當?shù)募庸すに?。對于橫截面較小的尺寸，一般指寬20mm×8mm以下的材料，可以采用卷料，用冷輥拉工藝進行生產(chǎn)。對于截面大的尺寸，即長寬20mm×8mm以上的材料，則采用長料，長料長度一般在2000mm以上，用固定模冷拉拔工藝進行生產(chǎn)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，大都采用固定模冷拉拔工藝制造u型材，對材料進行制頭，使材料穿過固定模具，露出的制頭部分被鉗口咬緊進行冷拉拔；但是生產(chǎn)過程中出現(xiàn)以下技術(shù)問題：

3、一、原材料在導位裝置中與固定模、鉗口的相對位置難以精確調(diào)整至同一中心線上，導致同軸度偏差。這種偏差會引發(fā)兩種后果：1、材料在模具入口處單側(cè)堆積，造成局部應力集中，導致模具過早磨損或破裂；2、鉗口夾持位置偏移時，拉拔過程中材料單側(cè)受力過大，產(chǎn)生刮傷缺陷。

4、二、由于對中調(diào)整依賴人工反復校準，每次換型或設備重啟均需耗時數(shù)小時進行調(diào)試，導致設備有效運行時間縮短，生產(chǎn)節(jié)拍延長，人工成本增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高強度金屬型材長料的冷拉拔工藝及裝置，其通過保持材料的對中性和穩(wěn)定性，提高了成品的尺寸精度和表面質(zhì)量，延長模具使用壽命，減少模具更換和維修頻率，降低生產(chǎn)成本，縮短模具對中調(diào)試時間，提高生產(chǎn)線連續(xù)性和穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明適用于各種高強度金屬型材的長料拉拔加工，具有廣泛的適用性和應用前景。

2、本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種高強度金屬型材長料的冷拉拔工藝，包括以下步驟：

4、s10、制頭處理步驟：對預成型材料端部進行制頭處理，形成適合拉拔的制頭；

5、s20、材料輸送步驟：通過導衛(wèi)裝置將預成型材料輸送至拉拔模具，并使制頭依次穿過間隔設置的進料校直機構(gòu)、至少一組成型模具組件及出料校直機構(gòu)；其中，所述進料校直機構(gòu)對材料進行校直，確保材料以直線水平姿態(tài)進入成型模具組件；所述成型模具組件在拉拔過程中對材料進行擠壓，形成所需的形狀和尺寸；所述出料校直機構(gòu)對成型后的成品進行校直，確保成品離開模具時保持直線水平狀態(tài)；

6、s30、夾緊步驟：利用夾鉗機構(gòu)牢固地夾緊從出料校直機構(gòu)穿出的制頭；

7、s40、連續(xù)拉拔步驟：通過拉拔驅(qū)動機構(gòu)為夾鉗機構(gòu)提供動力，驅(qū)動其沿拉拔方向移動，實現(xiàn)材料的連續(xù)拉拔。

8、在本發(fā)明的第一方面中，作為一種可選的實施例，步驟s20具體操作如下：

9、首先調(diào)節(jié)拉拔模具的進料校直機構(gòu)、成型模具組件及出料校直機構(gòu)，使得進料校直通孔、成型通孔以及出料校直通孔分別處于一個合適的間距，以便預成型材料的制頭能夠順利穿過；

10、然后通過導衛(wèi)裝置將預成型材料輸送至拉拔模具，并使制頭依次穿過間隔設置的進料校直機構(gòu)、至少一組成型模具組件及出料校直機構(gòu)；

11、當制頭的前端部穿過拉拔模具伸入夾鉗機構(gòu)的鉗口后，將進料校直通孔、成型通孔以及出料校直通孔調(diào)節(jié)至預設的間距，確保各通孔的中心軸線位于同一水平軸線上。

12、在本發(fā)明的第一方面中，作為一種可選的實施例，在步驟s10之前，還包括前處理步驟：原材料依次經(jīng)過球化退火處理、表面處理及潤滑處理后，得到預成型材料。

13、在本發(fā)明的第一方面中，作為一種可選的實施例，球化退火處理包括：材料在500-700℃進爐，升溫3-5h后至900-1050℃并保溫1-3h，后采用9-16h將材料溫度降至700-800℃，保溫1-3h后，在1-4h將溫度降至500-650℃，最后，將材料空冷至室溫。

14、在本發(fā)明的第一方面中，作為一種可選的實施例，表面處理包括：通過噴砂工藝清除退火后材料表面的氧化皮及雜質(zhì)，其中，噴砂顆粒尺寸為80-120目氧化鋁或鋼砂。

15、在本發(fā)明的第一方面中，作為一種可選的實施例，潤滑處理包括涂覆石墨以降低后續(xù)拉拔過程中的摩擦阻力。

16、在本發(fā)明的第一方面中，作為一種可選的實施例，s40、連續(xù)拉拔步驟中，拉拔速度為8-10m/min，成型模具組件為兩組以上時，各道次單邊減少量為≤0.2mm。

17、在本發(fā)明的第一方面中，作為一種可選的實施例，預成型材料與進料校直通孔的內(nèi)壁之間具有小于等于0.02mm的縫隙，預成型材料與出料校直通孔的內(nèi)壁之間具有小于等于0.02mm的縫隙。

18、本發(fā)明還提供了一種冷拉拔裝置，包括沿拉拔方向依次設置的導衛(wèi)裝置、拉拔模具、夾鉗機構(gòu)和拉拔驅(qū)動機構(gòu)；

19、所述拉拔模具包括沿拉拔方向依次間隔設置的具有進料校直通孔的進料校直機構(gòu)、至少一組具有成型通孔的成型模具組件及具有出料校直通孔的出料校直機構(gòu)；所述進料校直通孔、成型通孔和出料校直通孔的中心軸線位于同一水平軸線上；

20、所述導衛(wèi)裝置用于將預成型材料輸送至拉拔模具的進料校直機構(gòu)，使預成型材料的制頭依次穿過進料校直機構(gòu)、至少一組成型模具組件及出料校直機構(gòu)向外伸出；

21、所述夾鉗機構(gòu)用于夾緊或松開預成型材料的制頭；

22、所述拉拔驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動夾鉗機構(gòu)沿拉拔方向移動。

23、在本發(fā)明的第二方面中，作為一種可選的實施例，所述拉拔模具包括模具基座，所述模具基座上形成有貫穿其前后側(cè)面的安裝腔：

24、所述進料校直機構(gòu)包括安裝于安裝腔前端的第一模板，第一模板上形成有所述進料校直通孔；

25、所述成型模具組件包括安裝于安裝腔中部的第二模板、四個成型輥輪組件；第二模板內(nèi)部形成有拉拔空腔；四個成型輥輪組件分別安裝于拉拔空腔的上側(cè)、下側(cè)、左側(cè)和右側(cè)；四個成型輥輪組件之間圍合形成有所述成型通孔；

26、所述出料校直機構(gòu)包括安裝于安裝腔后端的第三模板，第三模板上形成有所述出料校直通孔。

27、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

28、本發(fā)明的工藝通過進料校直機構(gòu)和出料校直機構(gòu)的校直作用，確保材料在成型過程中始終保持對中性，提高成品的尺寸精度和表面質(zhì)量。由于材料在成型過程中始終保持對中性，模具受力均勻，減少了因材料偏斜或扭曲導致的模具磨損，延長了模具的使用壽命，以及對中調(diào)試時間能大幅縮短。另外，當夾鉗機構(gòu)夾緊預成型材料的制頭時，由于實際操作中的微小差異和機械部件的精度限制，鉗口咬合的位置難免會出現(xiàn)輕微的偏差。本發(fā)明通過在成型模具組件之后設計出料校直機構(gòu)，其主要功能是確保材料在從成型模具組件中拉出后能夠保持直線水平狀態(tài)。當夾鉗機構(gòu)夾緊制頭并開始拉拔時，即使鉗口咬合的位置存在輕微偏差，材料在通過成型模具組件的過程中，由于出料校直機構(gòu)的校直作用，仍然能夠保持穩(wěn)定的直線狀態(tài)。出料校直機構(gòu)的這種校直作用不僅能夠糾正材料在成型過程中可能產(chǎn)生的微小彎曲或偏移，還能夠有效地抵消鉗口咬合偏差帶來的影響。這意味著，即使鉗口咬合位置存在偏差，材料在成型模具組件范圍內(nèi)仍然能夠得到均勻的加工和成形，從而保證了拉拔成型的穩(wěn)定性和一致性。