第1期 齐海群等：正交复合超声振动拉丝 93. 力变化范围比横向的应力变化范围大，同时，正交 丝模在减径区对铜丝有向前推动的作用，从而可以 复合振动状态时不但有Z向拉应力，还有Z向压应 显著减少Z向应力，可见，正交复合振动的作用效 力，这是由于在纵向和横向振动的共同作用下，拉 果最好 200 120 105 a (b 150 00 85 0 50 MM -1001 5 2.0002.0092.0182.0272.0362.045 2.0002.0092.0182.0272.0362.045 2.0002.0092.0182.0272.0362.045 时间/102% 时间/1028 时间/102s 图8三种形式超声振动拉丝节点Z向应力时间曲线.(a)正交复合超声振动：(b)纵向超声振动：(c)横向超声振动 Fig 8 Node Z dimction stress tine curves of w ire dnw ing using three kinds of ultmasonic vibration (a)orthogonal camposite ultmasonic vibmation (b)axial ultrasonic vibration (c)radial ultrasonic vbration 3.2摩擦分析 图9所示，由图9可见，正交复合振动状态的摩擦 取减径区同一节点为研究对象，在时间后处理 应力振动平衡位置在1.6MPa纵向振动大约在 中绘制节点在三种振动状态下摩擦应力的曲线，如 1.5MPa横向振动大约在1.8MPa 3.5r 2.5 1.65 (a) b (c) 3.0 2.0 2.5 2.0 15 45 1.5 1.0 1.0 0.5 20002.0092.0182.0272.0362.045 210002.0092.0182.027 2.0362.045 2.0002.0092.0182.0272.0362.045 时间/102s 时间/102s 时间102g 图9三种形式超声振动拉丝节点摩藤应力时间曲线.()正交复合超声振动：(b)纵向超声振动：()横向超声振动 Fig 9 Node friction stress-tme curves of wire dmaw ng using three kinds of ultrasonic vbration:(a)orthogonal canposite ultrasonic vbration (b)axial ultrasonic vibration (c)radial ultrason ic vibration 通过对三种振动形式的摩擦应力分析可知，正 刚石拉丝模；采用TH$-1复合型润滑剂. 交复合超声振动拉丝的综合作用效果最佳 根据实际生产配模工艺，确定通过两个拉丝模 孔，其中，第1拉丝模作为浮线模，稳定丝材的运动 4正交复合超声振动拉丝实验及结果分析 方向，第2拉丝模通过压盖和螺钉固定在变幅杆前 端。为了保证拉丝模和传振杆末端的紧密接触，安 选择H-20017型拉丝机作为实验平台；选择 装时将拉丝模的前后端都涂上一层复合型润滑剂， K ISTLER测力仪测试拉丝过程中的拉拔力；实验选 这样可以保证拉丝模与后端盖以及传振杆的末端紧 用铜丝进行实验，进线直径为0.6mm,出线直径为 密接触，有效地进行能量的传递。最后，利用夹具将 0.54mm(减缩率为10%)：拉丝模选用人造聚晶金 超声振动拉丝装置安装在拉丝机上，如图10所示.第 1期 齐海群等： 正交复合超声振动拉丝 力变化范围比横向的应力变化范围大．同时‚正交 复合振动状态时不但有 Ｚ向拉应力‚还有 Ｚ向压应 力．这是由于在纵向和横向振动的共同作用下‚拉 丝模在减径区对铜丝有向前推动的作用‚从而可以 显著减少 Ｚ向应力．可见‚正交复合振动的作用效 果最好． 图 8 三种形式超声振动拉丝节点 Ｚ向应力--时间曲线．（ａ） 正交复合超声振动；（ｂ） 纵向超声振动；（ｃ） 横向超声振动 Ｆｉｇ．8 ＮｏｄｅＺ-ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｔｒｅｓｓ-ｔｉｍｅｃｕｒｖｅｓｏｆｗｉｒｅｄｒａｗｉｎｇｕｓｉｎｇｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ：（ａ） ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ； （ｂ） ａｘｉａｌｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ；（ｃ） ｒａｄｉａｌｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ 3∙2 摩擦分析 取减径区同一节点为研究对象‚在时间后处理 中绘制节点在三种振动状态下摩擦应力的曲线‚如 图 9所示．由图 9可见‚正交复合振动状态的摩擦 应力振动平衡位置在 1∙6ＭＰａ‚纵向振动大约在 1∙5ＭＰａ‚横向振动大约在 1∙8ＭＰａ． 图 9 三种形式超声振动拉丝节点摩擦应力--时间曲线．（ａ） 正交复合超声振动；（ｂ） 纵向超声振动；（ｃ） 横向超声振动 Ｆｉｇ．9 Ｎｏｄｅｆｒｉｃｔｉｏｎｓｔｒｅｓｓ-ｔｉｍｅｃｕｒｖｅｓｏｆｗｉｒｅｄｒａｗｉｎｇｕｓｉｎｇｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ： （ａ） ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ； （ｂ） ａｘｉａｌｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ；（ｃ） ｒａｄｉａｌｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎ 通过对三种振动形式的摩擦应力分析可知‚正 交复合超声振动拉丝的综合作用效果最佳． 4 正交复合超声振动拉丝实验及结果分析 选择 ＬＨ--200／17型拉丝机作为实验平台；选择 ＫＩＳＴＬＥＲ测力仪测试拉丝过程中的拉拔力；实验选 用铜丝进行实验‚进线直径为 0∙6ｍｍ‚出线直径为 0∙54ｍｍ（减缩率为 10％ ）；拉丝模选用人造聚晶金 刚石拉丝模；采用 ＴＨＳ--1复合型润滑剂． 根据实际生产配模工艺‚确定通过两个拉丝模 孔．其中‚第 1拉丝模作为浮线模‚稳定丝材的运动 方向‚第 2拉丝模通过压盖和螺钉固定在变幅杆前 端．为了保证拉丝模和传振杆末端的紧密接触‚安 装时将拉丝模的前后端都涂上一层复合型润滑剂‚ 这样可以保证拉丝模与后端盖以及传振杆的末端紧 密接触‚有效地进行能量的传递．最后‚利用夹具将 超声振动拉丝装置安装在拉丝机上‚如图 10所示． ·93·