擠壓工藝課后答案

1、擠壓工藝及模具習題庫1.反擠壓進入穩(wěn)定擠壓狀態(tài)時，可將坯料的變形情況分為幾個區(qū)域？反擠壓進入穩(wěn)定階段，坯料的變形情況可分為以下幾個區(qū)域：已變 形區(qū)、變形區(qū)、過渡區(qū)、死區(qū)、待變形區(qū)。2.三向應力為何可以提高被擠壓材料的塑形？三向應力之所以可以提高被擠壓材料的塑形， 歸納起來主要原因 是： 第一：三向壓應力狀態(tài)能遏制晶間相對移動，阻止晶間變形。第 二：三向壓應力狀態(tài)有利于消除由于塑性變形所引起的各種破壞。第 三：三向壓應力狀態(tài)能使金屬內(nèi)某些夾雜物的危害程度大為降低。第 四：三向壓應力狀態(tài)可以抵消或減小由于不均勻變形而引起的附加應 力，從而減輕了附加應力所造成的破壞作用。3.什么是擠壓變形的附加應力

2、？它是如何形成的？ 在塑形變形過程中，變形金屬內(nèi)部除了存在著與外力相應的基本應力 以外，還由于物體內(nèi)各層的 不均勻變形受到變形體整體性的限制 ，而 引起變形金屬內(nèi)部各部分自相平衡的應力，稱為附加應力。產(chǎn)生原因：1,變形金屬與模具之間 存在著摩擦力 。2各部分金屬 流動阻力不一致 。3變形金屬的 組織結構不均勻 。4模具工作部分的 形狀與尺寸不合理 。4.根據(jù)正擠壓實心件的坐標網(wǎng)格，分析實心件正擠壓的金屬流動特點。 實心件正擠壓的金屬流動特點：坯料除了受凹模工作表面的接觸摩擦 影響外，還受到芯棒表面接觸摩擦的影響，因而坯料上的橫向坐標線 向后彎曲，不再有產(chǎn)生超前流動的中心區(qū)域，這說明正擠壓空心件

3、的 金屬流動比正擠壓實心件均勻一些。在進入穩(wěn)定流動時， 劇烈變形區(qū) 也是集中在凹模錐孔附近高度很小的范圍之內(nèi)，金屬在進入變形區(qū)以 前或離開變形區(qū)以后幾乎不發(fā)生塑性變形， 僅作剛性平移。5.什么是殘余應力？附加應力和殘余應力有何危害性？當外力取消以后，附加應力并不消失而殘留在變形體內(nèi)部，成為殘余 應力。附加應力和殘余應力的危害：第一：縮短擠壓件的使用壽命；第二：引起擠壓件尺寸及形狀的變化；第三：降低金屬的耐蝕性。6.分析正擠壓、反擠壓縮孔產(chǎn)生的原因?？s孔是指變形過程中變形體一些部位上產(chǎn)生較大的空洞或凹坑的缺 陷。 當正擠壓進行到待變形區(qū)厚度較小時、甚至只有變形區(qū)而無待變 形區(qū)時，會產(chǎn)生縮孔。筒形

4、件反擠壓時進行到待變形區(qū)厚度較小，甚 至當坯料底厚小于壁厚時仍繼續(xù)反擠，則會因材料不足以形成較厚的 壁部而產(chǎn)生角部縮孔缺陷。7.擠壓分別對金屬組織和力學性能有何影響？ 擠壓對金屬組織和力學性能的影響有：擠壓時，在強烈的三向應力作 用下金屬晶粒被破碎， 原來較大的晶粒擠壓后變成為等軸細晶粒組織， 因而提高了強度。8.冷擠壓常用原材料的形態(tài)有哪有種？各使用在哪些場合？ 冷擠壓時常用材料的形態(tài)有：線材、棒材、管料、板料等。線材主要用于鐓擠螺栓之類標準件。棒材一般用于單工序的擠壓設置 管料為無縫鋼管或熱擠鋁管，銅管等。板料當坯料的長徑比較小，或者在 擠壓有色金屬零件外形為非圓形時。9.冷擠壓坯料為何要

5、進行軟化處理？冷擠壓坯料進行軟化處理的原因： 為了改善冷擠壓坯料的擠壓性能和 提高模具的使用壽命，大部分材料在擠壓前和多道擠壓工序之間必須 進行軟化處理，以降低材料的硬度，提高材料的塑形，得到良好的顯 微組織，消除內(nèi)應力 。10.碳鋼和合金鋼坯料冷擠壓前采用何種表面處理？這種表面處理為何 能提高冷擠壓零件的表面質(zhì)量和模具使用壽命？碳鋼和合金鋼坯料冷擠壓前要進行磷化處理。磷化處理又叫磷酸鹽處 理，也就是把鋼坯放在磷酸鹽溶液中進行處理。處理時金屬表面發(fā)生 溶解和腐蝕。由于化學反應的結果，在金屬表面上形成一層很薄的磷 酸鹽覆蓋層 ?？蓽p少坯料與模具之間的接觸摩擦， 降低單位擠壓力，提高冷擠壓件的表面

6、質(zhì)量和模具使用壽命。11.奧氏體不銹鋼和硬鋁坯料在冷擠壓前要進行何種表面處理？ 奧氏體不銹鋼因與磷酸鹽基本上不發(fā)生化學反應， 所以不能用磷化處 理，故用草酸鹽處理來代替。硬鋁坯料蘇醒差，在擠壓過程中，為了 避免產(chǎn)生裂紋，應使硬鋁坯料表面形成一層氧化膜?？捎醚趸幚怼?磷化處理或氟硅化處理來獲得。12.計算冷擠壓力有何意義與作用？ 冷擠壓力即冷擠壓變形前所需要的作用力。它是設計模具、選擇設 備的依據(jù)，并可衡量冷擠壓變形前的難易程度。13.影響單位冷擠壓力的主要因素有哪些？影響情況如何？影響冷擠壓力的因素主要有：冷擠壓用材料、變形程度、變形溫度、變形速度、毛坯的幾何形狀、變形方式、潤滑條件及模具結

7、構等因素 的影響。14.冷擠壓工藝對壓力機的特殊要求有哪些？選擇冷擠壓設備的原則是 什么？冷擠壓時單位擠壓力很大，對擠壓件的精度要求高，因此對冷擠壓使 用的壓力機提出了一些特殊要求：第一：能量要大；第二：剛性要好；第三：導向精度要求高；第四：要具備頂出機構；第五：要有過載保 護裝置；第六：能提供合適的擠壓速度；第七：要對模具進行潤滑冷 卻的裝置。求出所需的擠壓力后，僅此為依據(jù)去選擇機械壓力機的標 稱壓力是不夠的， 還必須把冷擠壓工藝示功圖與壓力機許用負荷圖畫 在一起。15.冷擠壓模具有哪些特點？ 冷擠壓模具應具有以下特點：第一：模具應有足夠的強度和剛度，要 在冷熱交變應力下正常工作；第二：模具

8、工作部分零件材料應具有高 強度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韌性；第三：凸、凹模幾何形 狀應合理；第四：模具易損壞部分應更換方便；第五：為提高工作部 分強度，凹模一般采用預應力組合形式，凸模有時也采用組合形式； 第六：模具工作部分零件與上下模板之間要設置厚實的淬硬壓力墊板； 第七：上下模板采用中碳鋼經(jīng)鍛造或直接用鋼板制成，應有足夠的厚 度，以保證模板具有較高的強度和剛度。16.為何要采用預應力組合凹模？其有什么優(yōu)點？為了提高冷擠壓凹模的強度，確保凹模在較大的單位擠壓力下有較長 的使用壽命，一般采用預應力組合凹模結構形式。17.組合凹模的壓合工藝有哪幾種？ 組合凹模的壓合工藝主要有以下三種：第一

9、：熱壓配合法；第二：冷 壓配合法；第三：常溫強力壓合法。18.對冷擠壓模工作零件有哪些要求？工作零件常用的材料有哪些？ 對冷擠壓工作零件材料的要求有：第一：必須具有高強度和高硬度； 第二：應具有相當高的韌性，可以避免由于沖擊、偏心載荷，疲勞應 力集中而引起的折斷和開裂破壞；第三：應具有較高的耐磨性；第四： 具有足夠的耐熱性能；第五：材料必須有良好的加工性能 。 常用的材 料有：碳素工具鋼，高合金工具鋼，高速工具鋼，硬質(zhì)合金，鋼結硬質(zhì)合金。19.熱擠壓時鋼的加熱缺陷有哪些？有什么危害？應該怎樣防止？ 熱擠壓時鋼的加熱缺陷有：氧化、脫碳、過熱、過燒、開裂等。氧化 皮大大降低了擠壓件的表面質(zhì)量，增加

10、了模具的磨損；當鋼中含有鎢、 鋁、鈦、硼等合金元素時， 特別容易引起脫碳；對于過熱不太嚴重的鋼，通過大變形量的鍛造可以得到改善；坯料一旦過燒，鍛造時一擊便碎， 工件只能報廢； 高合金鋼的導熱性能差， 開裂傾向也大，必須緩慢加熱， 嚴防開裂。20.簡述感應加熱的基本原理。 為什么說加熱不同直徑的棒料要選用不同頻率的感應加熱爐？感應加熱是交變電流通過感應線圈產(chǎn)生感應交變磁場， 進而感應出交 變電場。將金屬坯料置于電場中， 因其導電而產(chǎn)生感應電動勢， 形成 閉合回路， 在棒料 （坯料）內(nèi)產(chǎn)生感應電流而達到加熱的目的。21.熱擠壓時為什么要制定冷擠壓件圖和熱擠壓件圖？有何區(qū)別？各自 的作用如何？冷擠壓

11、件圖是在零件圖基礎上加上了機械加工余量、成形公差和工藝 余料等而繪制的，主要勇于最終擠壓件的檢驗、后續(xù)機械加工工藝的 編制和工夾具的設計等。熱擠壓件圖則是在冷擠壓件圖的基礎上加上 收縮量，主要用于擠壓模具的設計與制造、擠壓過程的質(zhì)量控制等22.為什么說模具的冷卻和潤滑是溫擠壓成敗的關鍵因素？ 溫擠壓模具在連續(xù)生產(chǎn)過程中溫度迅速上升， 當模具的溫度達到其回 火軟化溫度時，在很高的擠壓應力的作用下會發(fā)生變形，表面硬度下 降，使模具迅速失效。因此，必須對模具進行充分的冷卻，使其維持 在200攝氏度左右，保證其性能的發(fā)揮；在擠壓溫度在250攝氏度以 上時，采用冷擠壓時的潤滑方法，會使磷化層和皂化劑燒損

12、，使?jié)櫥?條件惡化，因此，在溫擠壓時，潤滑劑的選取很重要，是溫擠壓成敗 的關鍵因素23.過共析鋼的溫擠壓溫度如何確定？成形溫度超過了相變溫度對最終 熱處理有何影響？如果零件最終熱處理前對組織狀態(tài)有要求時，特別是要求過共析鋼為 球狀珠光體時， 則要求其溫擠壓溫度在相變溫度前。 當原球狀珠光體 經(jīng)相變?yōu)閵W氏體組織，再經(jīng)擠壓后冷卻為片狀珠光體組織的溫擠壓件，不僅不利于切削加工，而且經(jīng)最終熱處理淬火后的馬氏體組織粗大， 容易產(chǎn)生淬火變形，影響零件的力學性能。因此，其擠壓后的組織應 為球狀珠光體。24.溫擠壓對潤滑劑有什么要求？常用潤滑劑的種類、 特點和使用方法如 何？溫擠壓對潤滑劑的要求：第一：對摩擦

13、表面具有最大活性和足夠的粘 度，不易流失，較好地粘附摩擦表面；第二：潤滑劑應具有一定的熱 穩(wěn)定、耐熱性和絕熱性；第三：潤滑劑的化學穩(wěn)定性要高；第四：在 溫擠壓溫度下能均勻地粘附在坯料表面或模具表面上，形成均勻的潤 滑膜；第五：具有良好的懸浮分散和可噴涂性能。25.與冷、熱擠壓相比，溫擠壓模具結構有什么特點？ 與冷熱擠壓相比，溫擠壓模具的結構特點：第一：具有抗室溫及中溫 破壞的足夠的硬度、強度與韌性；第二：在反復變形力與熱的作用下， 必須具有高的抗磨損、耐疲勞性能；第三：模具工作部分易損零件應 裝拆方便，固定可靠；第四：在模具上應設計循環(huán)冷卻系統(tǒng)，使凸膜、 凹模等模具工作零件充分冷卻；第五：所選

14、用的模具材料應具有良好 的加工性能。26.鋁合金型材按斷面可分為實心型材和空心型材， 所采用的擠壓方法分 別有哪些？ 擠壓實心型材采用兩種基本方法，即金屬正向流動的擠壓、金屬反向 流動的擠壓；空心型材的擠壓可采用兩種基本的方法，即擠壓針管材 擠壓法、組合模焊合擠壓 。27.如何確定鋁型材擠壓工藝的工藝參數(shù)？定工藝參數(shù)時，應綜合考察金屬與合金加工時的可擠壓性和對制品質(zhì) 量的要求（尺寸與形狀的允許偏差，表面質(zhì)量，組織與性能等），以 滿足提高成品率與生產(chǎn)率的需要 。28.鋁型材擠壓工藝毛坯尺寸如何確定？ 選擇鑄坯直徑時，應在滿足制品斷面力學性能要求和均勻性要求的前 提下盡可能采用較小的擠壓比。但是，

15、在擠壓外接圓大的復雜形狀斷 面型材時， 要考慮?？纵喞荒芴拷鼣D壓筒壁， 以免制品出現(xiàn)分層 缺陷。擠壓管、棒、型、線材的錠坯一般為實心圓錠坯，但在生產(chǎn)有 些特殊要求的管材時最好使用空心鑄坯，包括錠坯直徑計算和錠坯長 度計算。29.擠壓模按?？椎臄嗝嫘螤罘殖赡男?？按模具結構又分成哪些？ 流線形模和雙錐模等。按模具結構可分為整體模、分瓣模、可卸模、 活動模、舌型組合模、平面分流組合模、嵌合模、叉架模、前置模、 保護模等。30.在實心型材模的設計中減少金屬流動不均勻的措施有哪些？ 在實心型材模的設計中減少金屬流動不均勻的措施有第一： 采用不等 長的工作帶；第二：采用阻礙角或促流角；第三：采用平衡模

16、孔；考 慮?？椎呐渲?、模孔制造尺寸的確定和選擇，保證型材斷面各個部分 的流動速度均勻，并且要選擇有足夠強度的模具結構。31.在熱擠壓多孔實心型材模的設計中，?？椎呐帕袘⒁馐裁?？在布置多孔模的?？讜r， 不僅需要考慮型材斷面各部分流動的均勻 性， 有時還需要考慮模子的強度問題。為了保證模具的強度，多孔模 各個?？字g的距離應當合適，不能過小。在實際生產(chǎn)中模孔之間的 間距大體在15-50mm范圍內(nèi)，對于19.6MN以下的擠壓機取20-30mm 49MN左右的擠壓機取35-50mm對于78.4MN以上的大型擠壓機，可取60mn以上。同時，?？组g距應系列化，以便模墊可互相交換使用。32.實心型材擠壓模

17、如何設計？（即?？孜恢?、?？壮叽纭⒐ぷ鲙?、空刀 應如何確定？）實心型材擠壓模具設計時要考慮?？椎暮侠聿贾?、?？讕缀纬叽绲拇_ 定、減少金屬流動不均勻性的措施、型材模子的強度校核等 。33.舌形模的特點、結構類型及用途分別是什么？ 舌形模又稱橋式模，在空心鋁合金型材的擠壓生產(chǎn)中，舌形模是應用最早的一種，與其他組合模相比，舌形模具有最小的擠壓力，型材各 個部分金屬流動均勻，可以采用較高的擠壓速度等一系列優(yōu)點，因此 舌形模在硬鋁合金空心型材的擠壓生產(chǎn)中應用得比較普遍。 舌形模的 主要缺點是擠壓壓余大， 強度較差，且制造加工困難。舌形模的結構 類型有四種結構形式：突出橋式，半突出橋式，埋入橋式，平面橋式

18、。34.舌形模的結構要素設計包括哪些內(nèi)容？舌形模的設計結構要素比較復雜，常對其主要結構要素進行分析。主要包括：模橋、焊合室、模芯（舌頭）、?？坠ぷ鲙?。35.平面分流模的工作原理及特點是什么？平面分流模一般由上模和下模組合而成。平面分流模擠壓型材的特點：第一：可適于用舌形模很難生產(chǎn)，甚至無法生產(chǎn)的雙孔、多孔或 內(nèi)腔復雜的空心型材；第二：可以生產(chǎn)懸臂梁較大、用平模很難生產(chǎn) 的半空心型材的擠壓；第三：可以生產(chǎn)斷面形狀復雜、壁厚相差大或 多齒的實心型材；第四：平面分流模較舌形模容易加工，擠壓殘料較 舌形模的短且分離殘料容易。36.如何設計平面分流模的分流孔、模橋、模芯、焊合室、?？壮叽纭⒖?刀？分流孔個數(shù)的選擇要根據(jù)制品外