金属线材的应用领域十分广泛,在人类生活以及国民经济中发挥着非常重要的作用。近年来,随着我国对线材的需求越来越大,质量要求越来越高,需要不断地改进生产技术,以生产出符合国家需求的线材产品。因此,对制造金属线材的生产技术和设备进行研究具有一定的实际意义。本文以紫铜、铝合金线材为研究对象,对线材的搓捻成形工艺进行研究。首先设计了一种金属线材搓捻成形设备,建立了三维有限元模型;其次采用DEFORM-3D软件对成形工艺进行模拟分析,针对单次压下量、不同长度线材、搓捻速度以及成形温度等影响因素进行研究;最后在不同温度下对线材进行了搓捻成形试验,分别从微观组织、力学性能方面研究了搓捻工艺对紫铜线材的影响。主要研究内容和结论如下:(1)建立了数值模拟模型,对紫铜线材在不同单次压下量条件下的成形情况以及材料的流动性进行分析,同时对不同线材长度、搓捻速度以及成形温度下的位移、速度以及应力应变进行研究。结果表明,在单次压下量为0.05 mm时,线材成形效果较好;在不同成形温度下,所选择的温度越高,线材的延长量和最大等效应变越大,而最大等效应力越小。(2)通过对7075铝合金线材在搓捻成形过程中的材料流动、速度变化、应力应变的分布以及成形载荷的大小进行分析,并与紫铜线材搓捻成形的模拟结果进行对比,可以发现铝合金线材与紫铜线材在位移、速度、应力应变等方面的变化趋势基本一致。(3)在不同温度下对T2紫铜线材进行搓捻实验,分析了搓捻前后T2紫铜线材的抗拉强度、屈服强度以及延伸率等力学性能,通过光学显微镜观察T2紫铜在不同成形温度下的微观组织,研究了搓捻工艺对T2紫铜微观组织的影响。结果表明,在成形过程中,线材外部先发生塑性变形;随着成形温度的升高,抗拉强度和屈服强度均呈现出先增加后减小的趋势。