【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜管管材拉拔成形领域，尤其涉及应用在空调制冷铜管的游动芯头拉拔制备，具体涉及一种铜管游动芯头拉拔力在线确定方法。
技术介绍
1、传统铜管材的游动芯头拉拔成形过程中，管坯拉拔力的确定主要是通过有限元确定来实现，有限元确定时间长，适用于离线确定，同时有限元确定的边界条件不能根据生产现场的工艺参数进行动态调整，无法反映实际工艺过程中拉拔力的变化。管坯在线拉拔力的确定目前处于空白状态，无法满足智能制造背景下的铜管加工过程智能制造的需求，因此，有必要研究根据生产现场在线采集的工艺参数进行轧制力快速确定的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是，针对上述问题，能根据管坯拉拔工艺参数的变化快速确定管坯拉拔力的变化情况，确定公式根据实验与模拟分析确定结果建立，确定方法符合金属变形规律，确定结果可靠，特提供了一种铜管游动芯头拉拔力在线确定方法。
2、游动芯头拉拔铜管模具示意图如附图1所示。根据游动芯头拉拔过程管坯金属流动规律，划分了空拉区1，减径区2，减壁区3与定径区4，铜管6外表面与拉拔外模5接触，铜管6内表面与游动芯头7接触，铜管6拉拔的动力来自于料框8的旋转运动，铜管6在拉拔外模5与游动芯头7的共同作用下，实现减径减壁。
3、本专利技术采用的确定方法，包括以下步骤，所有公式中的长度单位为mm，应力单位为mpa。
4、步骤一弹塑性变形区应力稳定系数k确定：
5、k＝-0.126439sin(r)+0.01545cos(r)+0.2
6、式中r——卷筒半径；
7、步骤二弹塑性变形区边界应力σ0确定
8、σ0＝9.8k((-2.15289e-4)v2-(4.53034e-3)v+10.0126)
9、式中v——拉伸管材的速度，单位：米/分
10、步骤三：空拉区末端截面上的拉伸应力σ1确定：
11、
12、式中β——考虑中间主应力数值影响的系数。
13、——空拉区开始截面管材的平均直径，其中，d0为空拉区开始截面管材的外径，s0为空拉区开始截面管材的壁厚。
14、——空拉区结束截面管材的平均直径，其中，d'为空拉区结束截面管材的内径，l为游动芯头定径带长度，μ2为管材与游动芯头接触表面的摩擦系数，
15、μ2＝(3.83939e-7)(θ)3-0.000211824(θ)2+0.00916203(θ)-0.00528549，其中，θ为润滑楔角，θ＝2(α-α1)，α为拉拔外模锥角，α1为游动芯头锥角。
16、s1为空拉区结束截面管材的壁厚，
17、——空拉区开始和结束截面管材屈服点的平均值,
18、其中，σs1为空拉区结束截面管材屈服强度，σs1＝9.8((1.14798e-4)ψ13-0.019801ψ12+1.26833ψ1+8.65801)，ψ1为空拉区相应压缩率，
19、ε——空拉区外模影响的系数，其中，μ1为管材与拉拔外模接触表面的摩擦系数。
20、步骤四：减径区结束截面上的拉伸应力σ2确定
21、
22、式中，——减径区开始和结束截面管材屈服点的平均值，
23、其中，σs2为减径区结束截面管材屈服强度，σs2＝9.8((1.14798e-4)ψ23-0.019801ψ22+1.26833ψ2+8.65801)，ψ2为减径区相应压缩率，其中，d为拉拔后管坯内径
24、ε1——减径区外模与游动芯头影响的系数，其中，ψd'为减径区结束截面管材直径比，
25、a——减径区模具系数，
26、f1、f2——减径区开始与结束管材截面积
27、步骤五：减壁区结束截面上的拉伸应力σ3确定
28、
29、式中，——减壁区开始和结束截面管材屈服点的平均值，
30、其中，σs3为减壁区结束截面管材屈服强度，σs3＝9.8((1.14798e-4)ψ33-0.019801ψ32+1.26833ψ3+8.65801)，ψ3为减径区相应压缩率，其中，s2为拉拔后管坯的壁厚
31、ε2——减壁区模具影响的系数，其中，d为拉拔后管坯的外径
32、f3——减壁区结束管材截面积
33、步骤六：定径区结束截面上的拉伸应力σ4确定
34、式中，l为拉拔外模定径带长度。
35、步骤七：铜管游动芯头拉拔力p确定
36、p＝σ4π(d+s2)。
37、本专利技术与现有技术相比，其优点在于：
38、在铜管材游动芯头拉拔成形过程中，根据初始工艺参数，包括卷筒半径、拉拔前后管材规格尺寸、游动芯头与拉拔外模尺寸、外模摩擦系数，结合在线采集铜管拉拔速度，提供了一种铜管材游动芯头拉拔力在线确定方法，该方法可以通过编程实现铜管材游动芯头拉拔力在线快速确定，在线确定时间小于1秒，可以实时反映铜管拉拔力的稳定性，有助于铜管拉拔过程智能制造的实现。本专利技术设计方法效率高、确定结果可靠，考虑了管材在线拉拔速度引起的摩擦热对管材屈服强度、润滑楔角对铜管内壁与游动芯头之间摩擦系数、减径区结束截面管材屈服强度与相应压缩率关系以及减壁区结束截面管材屈服强度与相应压缩率关系的影响，与实际工艺更加吻合。
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1.一种铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，根据游动芯头拉拔过程管坯金属流动规律，划分了空拉区(1)，减径区(2)，减壁区(3)与定径区(4)；铜管(6)外表面与拉拔外模(5)接触，铜管(6)内表面与游动芯头(7)接触，铜管(6)拉拔的动力来自于料框(8)的旋转运动，铜管(6)在拉拔外模(5)与游动芯头(7)的共同作用下，实现减径减壁。
2.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，在所有公式中的长度单位为mm，应力单位为Mpa；包括步骤一，弹塑性变形区应力稳定系数K的确定：
3.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，包括步骤二，弹塑性变形区边界应力σ0的确定：
4.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，包括步骤三，空拉区末端截面上的拉伸应力σ1的确定：
5.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确
6.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，包括步骤五：减壁区结束截面上的拉伸应力σ3的确定：
7.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，包括步骤六：定径区结束截面上的拉伸应力σ4的确定：
8.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，包括步骤七：铜管游动芯头拉拔力P的确定：
...【技术特征摘要】
1.一种铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，根据游动芯头拉拔过程管坯金属流动规律，划分了空拉区(1)，减径区(2)，减壁区(3)与定径区(4)；铜管(6)外表面与拉拔外模(5)接触，铜管(6)内表面与游动芯头(7)接触，铜管(6)拉拔的动力来自于料框(8)的旋转运动，铜管(6)在拉拔外模(5)与游动芯头(7)的共同作用下，实现减径减壁。
2.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，在所有公式中的长度单位为mm，应力单位为mpa；包括步骤一，弹塑性变形区应力稳定系数k的确定：
3.根据权利要求1所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，其特征在于：所述的铜管游动芯头拉拔力在线确定方法，包括步骤二，弹塑性变形区边界应力σ0的确定：
4.根据权利要求1所述的铜...
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