管材橫斷面上的應力

圓盤拉伸開始時，管頭由夾鉗夾持，管材通過模孔后卷曲開始之前，其橫斷面上的應力狀態與直線拉伸一樣，如圖3-17所示。但是從管材開始接觸卷筒的那一瞬間起，就產生了拉伸應力與彎曲應力的疊加，管材的外層受到附加拉應力的作用，總的拉應力增大，而內層受壓應力，總的拉應力下降。公式所表示的安全系數應改寫為以下形式:

因此在其他條件相同時，銅盤管拉伸時的道次加工率要小于直線拉伸。管材外層由于彎曲而產生的附加拉應力的大小隨卷筒直徑的減小而加大，隨道次拉伸力的增加而加大。為了實現理想的道次加工率，應選用較大的卷筒直徑。但卷筒直徑過大將加大盤拉機主軸傳遞的力矩，高速拉伸時其動平衡要求更加嚴格，因而將使盤拉機的造價昂貴。此外盤卷太大，運輸不便，占用很大的生產面積，也不經濟。目前普遍使用的盤拉機直徑為2100mm左右。

通過拉模后的管材，在卷筒上彎曲成盤，此時管材橫斷面上的中性軸下移。如果管材變為橢圓，則作用于管材上的軸向應力б1和周向應力б0將重新分布，如圖3-18所示。

拉伸卷筒和開卷機配置方式對管材橫斷面上應力分布及管材的性能有重要的影響，如圖3-19所示。圖3-19α所示的方式顯然優于圖3-19β，因為前一道拉伸后管材的內側變為下一道拉伸時的外側，夾變的應力分布使管材的性能比較均勻。圖3-19c所示的方式用在臥式圓盤拉伸機中，拉伸后盤卷的回彈往往造成嚴重的磕碰傷，小規格管材則容易亂卷，拉伸時連續落料也難以實現。

沿管材縱向的應力變化

穩定的拉伸過程中，成盤拉管的拉力是由管材與卷筒之間的摩擦力產生的。拉伸力在管材與卷筒開始接觸時達到極大值，因此當卷筒直徑太小或道次加工率過大時，管材往往在剛剛接觸到卷筒的一瞬間拉斷。隨后拉伸力沿管材縱向逐漸減小，直到可忽略不計。因此當管材在卷筒上纏繞的圈數足夠多時，管材的頭部可以自由落下，實現連續拉伸。作用在管材上的拉力與管材在卷筒上的包角之間的關系見圖3-20及公式3-29。

為了產生必要的拉力，管材在卷筒上要纏數圈，此時

式中n—管材纏繞的圈數。