成品驗收-江西銅業(yè)高級技工學校

1、江西銅業(yè)高級技工學校第2章擠壓教學章節(jié)：第 2 章 2.1 2.2教學內容：擠壓法及其特點、擠壓法的分類教學要求 ：1、掌握擠壓法及其特點；2 、掌握正向擠壓、反向擠壓、連續(xù)擠壓和靜液擠壓四種基本擠壓法。重點難點 ：正向擠壓法、反向擠壓法。教學過程（板書設計）：一、擠壓法及其特點1、擠壓法定義：擠壓法是指將加熱后的鑄錠放在擠壓筒中，在擠壓筒的一端放置擠壓模，另一端施加以壓力，迫使金屬從?？字辛鞒?，使其產生斷面減縮，長度增加的塑性變形的方法。2、擠壓的特點優(yōu)點：（1）具有最強烈的三向壓應力狀態(tài)；（2）生產范圍廣，產品規(guī)格、品種多；（3）生產靈活性大，適合小批量生產；（4）產品尺寸精度高，表面質量

2、好；（5）設備投資少，廠房面積小；（6）易實現(xiàn)自動化生產。缺點：（1）幾何廢料損失大；（2）金屬流動不均勻；（3）擠壓速度低，輔助時間長；（4）工具損耗大，成本高。二、擠壓法的分類擠壓的方法可按照不同的特征進行分類，有幾十種，最常見的有4 種方法：正向擠壓、反向擠壓、連續(xù)擠壓和靜液擠壓。1、正向擠壓法定義：金屬的流動方向與擠壓桿（擠壓軸）的運動方向相同的擠壓生產方法。江西銅業(yè)高級技工學校特征：變形金屬與擠壓筒壁之間有相對運動， 二者之間有很大的滑動摩擦。引起擠壓力增大；使金屬變形流動不均勻，導致組織性能不均勻；限制了擠壓速度提高；加速工模具的磨損。2、反向擠壓法定義：金屬的流動方向與擠壓桿（或

3、模子軸）的相對運動方向相反的擠壓生產方法。特征：變形金屬與擠壓筒壁之間無相對運動，二者之間無外摩擦。特點：擠壓力??；金屬變形流動均勻；擠壓速度快。但制品表面較正擠壓差；外接圓尺寸較??；設備造價較高；輔助時間較長。3、Confofm 連續(xù)擠壓法定義：連續(xù)擠壓是指連續(xù)不斷間的擠壓過程特點；金屬靠摩擦力和摩擦力產生的溫度可達 400500°c, 可以節(jié)省在熱擠壓過程中錠怌的加熱工序， 減少加熱設備投資， 降低生產成本和能耗。4、靜態(tài)擠壓法定義：靜態(tài)擠壓是指在擠壓筒內通過高壓液態(tài)體將金屬錠坯擠出?？仔纬傻闹破返倪^程。優(yōu)點；金屬錠坯與擠壓筒五直接接觸，無摩擦，模子的潤滑條件好，所以金屬流動均勻

4、，制品的組織、性能在斷面的長度均勻；制品的尺寸精度高，表面質量好等。5、企業(yè)內控標準企業(yè)內控標準是企業(yè)為了保證產品具有較高的質量以更好地滿足用戶的使用要求， 以及為達到提高企業(yè)聲譽的目的， 而由企業(yè)自行制訂的標準。它的某些技術部要求可能比國家標準和行業(yè)標準嚴格，由企業(yè)內部掌握而不對外公開。6、專用技術條件和協(xié)議專用技術條件和協(xié)議是供需雙方單獨商訂的質量標準， 一般針對的是新材料和新產品的試制，它通常是企業(yè)標準的前身。作業(yè)：習題 1，2，3，4，5江西銅業(yè)高級技工學校教學章節(jié)：第 2 章 2.3 2.4教學內容：擠壓過程中金屬的變形特點；擠壓參數及擠壓力教學要求 ：1、掌握擠壓過程中金屬的變形特

5、點；2 、掌握擠壓參數及擠壓力。教學過程（板書設計）：一、擠壓過程中金屬的變形特點了解擠壓過程中金屬受到外力以及在外力作用心愛錠坯所處的應力狀態(tài)和變形狀態(tài)， 掌握金屬流動的規(guī)律和變形特點， 對提高擠壓制品的質量，提高制品的組織和性能有著十分重要的意義。定義：人耳能聽到的聲音頻率是 2020000HZ，頻率超過這個范圍的聲波就稱為超聲波。1、擠壓變形中金屬受到的外力（1）正壓力 P；正壓力 P 稱作用力，也稱作擠壓力， 它是擠壓軸傳遞給金屬的壓力，是金屬錠坯產生塑性變形的主動力。（2）反作用力 N；反作用力 N是金屬在擠壓作用下發(fā)生塑性變形時， 擠壓工具限制金屬流動方向而產生的力。 即使擠壓筒內

6、壁垂直作用于金屬錠坯源周上的發(fā)作用力和擠壓模端面垂直作用于金屬錠坯端上的反作用力。（3）摩擦力 T；金屬在擠壓力作用下發(fā)生塑性性變形， 即使金屬錠坯在擠壓筒里流動而錠坯長度逐漸縮短，制作品長度逐漸增長的過程。2、擠壓過程中金屬所受到的應力和變形狀態(tài)擠壓筒內的金屬在外力的作用下， 其內部的原子結構被迫偏離了平衡位置，產生了內力和應力。 所謂內力時金屬受外力產生與之平衡的力。3、擠壓過程中金屬的變形特點擠壓時金屬的變形特點是通過金屬的流動規(guī)律總結得來的。 金屬流動的是否均勻對產品的表面質量、 內部組織和性能， 以及尺寸精度等，都有著最直接的影響。 研究擠壓時金屬內部流動規(guī)律有許多實驗方法，如坐標網

7、格法，、低高倍組織法、插針法、觀測塑性法、光塑江西銅業(yè)高級技工學校性法及硬度法等等。其中最直觀常用的是坐標網格法。坐標網格法是將圓柱錠坯沿子午面縱向剖分成兩半， 取其一，在剖面上刻畫出均勻的正方形網格， 在刻畫的溝槽內填入石墨、 高嶺土等耐熱物質，然后將水玻璃涂在剖面上，用螺栓固定試件。充填擠壓階段即是擠壓階段。 為了便于將加熱之后的錠坯放入擠壓筒中，錠坯的直徑設計小于筒徑約 210mm，錠坯直徑越大，筒徑與錠坯直徑之間的間隙也越大。擠壓的變化曲線是程直線上升的。（2）平流擠壓階段；平流擠壓階段即為基本擠壓階段，1) 在金屬錠坯的縱剖面上， 靠近?？兹肟诤统隹谔?， 其縱向線發(fā)生了放向相反的兩次

8、彎曲，其彎曲的角度由中心向邊緣逐漸增大，而擠壓中心線上的縱向線不發(fā)生彎曲。 分別連接縱向線的兩次彎曲折點，可得到兩個曲面。 一般將這兩個曲面所形成的區(qū)域稱為擠壓是的變形區(qū)。如圖所示中 AB只見的區(qū)域。2) 變形之前垂直于擠壓中心線的直線在擠壓之后變成了向前彎曲的弧線，從制品的前端向后端弧線的彎曲程度逐漸增大。3) 從錠坯和制品的坐標網絡變化來看， 中心層的正方形網格變成了矩形或近似的矩形。 而周邊層的正方形網格則變成了平行四邊形，這說明在擠壓過程中中心層金屬受到的是徑向壓縮和軸向上延伸變形。4) 擠壓筒與擠壓模的結合部存在著一個難變形區(qū)， 又稱之為死區(qū)，死區(qū)內聚合了一些錠坯的表面缺陷、氧化皮及

9、其他夾雜物等，江西銅業(yè)高級技工學校死區(qū)內金屬基本上是不參與流動的。 因此死區(qū)的存在對于提高制品的質量是極為有利的。綜上所述，在平流擠壓階段金屬流動是不均勻的。（3）紊流擠壓階段；紊流擠壓階段是指在擠壓筒內的錠坯長度減小到變形區(qū)壓縮錐高度時的金屬流動階段。其變形特點為， 由于墊片與模子間距縮短，中心層金屬出現(xiàn)流量不足的現(xiàn)象，而邊緣層金屬的流動由于受阻則向中心做劇烈的橫向流動， 同時難變形區(qū)中心的金屬也向?？鬃龌剞D交錯的紊亂流動，形成擠壓所特有的缺陷擠壓縮尾。4、影響金屬流動的因素根據上述擠壓過程中金屬的流動特點， 我們知道，擠壓生產金屬是很不均勻的。 它會嚴重影響產品的質量。 我們作為擠壓生產的

10、操作者，應該掌握擠壓過程中影響金屬流動的因素，改善擠壓條件，促使金屬流動相對均勻，提高產品質量。（1）摩擦與潤滑的影響；擠壓時，金屬與工具間作用的摩擦力中， 唯有擠壓筒壁上的摩擦力對金屬的流動影響最大， 嚴重阻礙錠坯外層金屬的流動， 尤其是使用內表面粗糙或粘有銅皮的擠壓筒， 會加劇金屬的不均勻流動， 形成較長的擠壓縮尾。（2）錠坯溫度與擠壓筒溫度的影響；將加熱均勻的錠坯由供錠機構送往擠壓筒時， 經空氣冷卻以及工具的冷卻作用， 會使其表面溫度降低， 擠壓時金屬外層變形抗力高于內層，必然導致流動不均勻。因此要盡量提高工具的預熱溫度?？s小表里溫差，提高流動均勻性，一般筒的預熱溫度為 350400&#

11、176;C。（3）金屬及合金本身特性的影響；金屬及合金本事特性對流動的影響體現(xiàn)在兩個方面：一是金屬在溫度下的黏性， 他通過黏結工具增大摩擦來影響其流動。黏性越大的金屬擠壓過程中流動越不均勻。如鋁青銅、白銅，鎳及鎳合金等，在高溫下的黏性都是比較大的。二是金屬在高溫下的變形抗力，變形抗力大的金屬，強度高，與工具間摩擦阻力作用相對減少，內外流速趨于一致。變形抗力小的金屬，強度低，與工具間的摩擦力作用相對顯江西銅業(yè)高級技工學校著，內外層流速差較大。（4）工具結構形狀的影響；擠壓工具結構形狀對金屬流動的影響主要是擠壓模，生產中常用的是擠壓模主要是錐模和平模兩種。錐模模角小于90°，平模模角為

12、90°，模角越大金屬的流動性越不均勻。（5）變形程度的影響；變形程度的大小與選擇的擠壓比有關。 減少?？字睆交蛟龃髷D壓筒直徑都可以增大擠壓比，從而增大變形程度。如下圖可以看出，變形程度在 60左右時，擠壓制品內外層的強度和延伸率差別最大，但是當變形程度增大到 90時，由于剪切變形深入到制品中心部位，使得擠壓制品橫斷面上內外層的性能趨一致。 因此在擠壓生產中， 變形程度一般都選擇在 90以上，即擠壓比等于或大于 10，以保證制品在橫斷面上的力學性能均勻一致。歸納上述影響金屬流動的因素， 屬于外部因素的有外摩擦， 溫度，工具形狀及變形程度等， 屬于內部因素的有合金成分、 金屬的高溫強度，

13、導致性能和相變等，在實際生產當做隨擠壓條件的變化，其中屬金屬錠坯與擠壓工具之間的摩擦影響最大。 擠壓棒材是金屬流動的四種模式。1) 模式 A。金屬流動均勻，只有在反向擠壓時才可獲得，因為反向擠壓時金屬錠坯與擠壓筒之間是不發(fā)生滑動摩擦的。2) 模式 B。在正向擠壓時，若擠壓筒壁與金屬錠坯間的摩擦阻力很小，則會獲得此模式。 金屬流動比較均勻， 因此不易產生中心縮尾。如紫銅、 H96、錫磷青銅屬于該種類型。3) 模式 C。擠壓工具對金屬流動摩擦阻力較大時，會得到此流動模式。金屬流動不均勻，在擠壓后期會產生不太長的擠壓縮尾。如黃銅、白銅、鎳合金等屬于這種類型。4) 模式 D。當擠壓工具對金屬流動摩擦阻

14、力很大，金屬或合金的高溫變形抗力較低，且錠坯內外溫差又很明顯時， 金屬流動很不均勻，會獲得此種流動模式。如 +黃銅 (HPb59-1,H62) 、鋁青銅等，屬于這種類型。江西銅業(yè)高級技工學校二、擠壓參數及擠壓力1、擠壓參數擠壓過程中的變形參數主要有擠壓比和變形程度， 他們反映了擠壓過程中金屬變形量的大小，對選擇合理的擠壓工藝有著重要的意義。（1）擠壓比；是擠壓生產中用于表示金屬變形量大小的參數, 也叫擠壓系數。= FtF式中為擠壓比；Ft 為擠壓筒的斷面積mm 2 ；F 為擠壓制品的總斷面積mm2 。（2）變形程度；變形程度，是金屬塑性加工時工件變形大小的定量指標，用變形前后工件的尺寸計算，有

15、絕對變形程度、相對變形程度、延伸系數和對數應變 4 種表示法。又稱加工率， 表示擠壓同德斷面積與制品的斷面積之差，再與擠FtF壓筒斷面積之比的百分數，用表示。100%Ft（3）坯錠直徑的確定；擠壓棒材的錠坯直徑：DonD擠壓管材的錠坯直徑：Do(D 2d 2 )d 2D（4）計算舉例。2 、擠壓力擠壓力就是通過擠壓軸迫使金屬流出?？椎牧?。 擠壓力是制定擠壓工藝、選擇和校核擠壓機的能力和檢驗工具的重要依據。 擠壓力的江西銅業(yè)高級技工學校大小隨擠壓行程而變化。（1）影響擠壓力的因素；影響擠壓力的因素主要有；擠壓溫度，變形程度，金屬的變形抗力，錠坯與擠壓工具接觸表面上的摩擦狀態(tài)， 擠壓模形狀尺寸，

16、模角，制品的斷面形狀，錠坯長度以及擠壓方法等。（2）擠壓力的簡單計算；（3）擠壓計算公式；（4）擠壓力計算舉例。例采用單孔模擠壓紫銅棒材，其規(guī)格為50mm，擠壓筒直徑為200mm，錠坯尺寸為195mm×550mm，擠壓溫度為 860，擠壓速度45mm/s，擠壓模角 60°，擠壓工作帶長度8mm，計算擠壓力。解：首先計算擠壓力Pj （選用單孔模擠壓棒材公式） ：112L 定4L錠cot InsPj=3D3D1式中， Dt=200mm,D=50mm,=60°， L 定=8mm，L 坯=523mm（錠坯充填后長度）。L錠D t D20050479.7（ mm）（錠坯未變

17、形部分長度）L 坯5232 tan2 tan 60D t2200216計算擠壓比：D 2502計算變形程度：計算平均變形速度：1161 10093.8100166tan擠6tan60150.9382.2D11t（）（）1-3200 12216 3根據 t=860 、=2.2 ，查圖 2-24 得速度系數 nv2.1查表 2-3 得靜19.8MPa江西銅業(yè)高級技工學校snv 靜2.1 19.8 41.58（ MP a）將上述各參數代入式中：Pj11284479.741.58 227.41（MPa）cot60 I n165032003計算擠壓力 P:P Pj Ft 227.4120027.14(

18、MN )4作業(yè)：第 74 頁第 6、 7、8、9 題江西銅業(yè)高級技工學校教學章節(jié)：第 2 章 2.5教學內容 : 擠壓工藝教學要求 ：1、掌握擠壓溫度2 、掌握擠壓速度3 、掌握擠壓潤滑4 、掌握銅及銅合金的擠壓教學過程（板書設計）：一、擠壓溫度銅及銅合金在室溫下強度較高，如紫銅在常溫下抗拉強度為170MPa,而加熱到 750°C時便降低到 30MPa，因此銅及銅合金在高溫時具有較低的變形抗力和良好的塑性， 能采用較大的變形程度進行塑性加工。擠壓溫度范圍，應根據金屬及合金的高溫塑性圖、 再結晶圖、相圖等依據，結合生產實際情況及設備性能而定， 同時還要考慮如下幾方面因素。1、金屬及合金

19、的塑性金屬擠壓應盡量考慮在高溫塑性范圍內的溫度條件下進行擠壓，以免制品產生橫向裂紋。 同時還應考慮到金屬及合金在高溫下的表面性質，防止錠坯表面過度氧化和黏結。因此考慮擠壓溫度時，還需要考慮擠壓機能力。在采用較低的擠壓溫度時， 應該使用大噸位擠壓機。2、擠壓溫度的上下限值錠坯的加熱溫度一般是合金熔點的絕對溫度的 0.70.9 倍，可以根據金屬及合金熔點和該成分合金在相圖上固定相點的溫度， 確定擠壓溫度范圍的上限，一般擠壓溫度的上限比該合金的熔點低 100°C 以上，當加熱溫度接近熔點時，金屬容易出現(xiàn)過熱、過燒。江西銅業(yè)高級技工學校3、在擠壓溫度范圍內合金有相同的組織對于在高溫下易發(fā)生相

20、變的合金， 在選定的擠壓溫度范圍內， 合金不應該發(fā)生組織改變， 保證在選定的擠壓溫度下組織統(tǒng)一， 否則會引起制品力學性能的差異。4、擠壓時變形熱擠壓時一次變形量很大，變形速度快，擠壓時摩擦產生熱量等，這些可以引起擠壓過程中錠怌溫度的升高，擠壓變形熱效應很大， 金屬在塑性變形時9095的變形能轉化為熱量。因此在制定加熱溫度時，盡量采用下限溫度擠壓。5、金屬及合金工藝性能和力學性能金屬及合金在不同溫度下進行擠壓，可以獲得不同的力學性能，在選擇擠壓溫度時，應保證擠壓制品的力學性能符合標準或用戶要求。二、擠壓速度擠壓時的速度有兩種，一種是主柱塞動擠壓軸的移動速度，稱擠壓速度，用 U 擠表示；另外一種是

21、金屬流出?？椎乃俣扔?U流表示，二者之間的關系為 U流=入 U擠。1、金屬的高溫塑性金屬的高溫塑性區(qū)范圍寬時， 可以采用較高的流出速度， 如紫銅高溫塑性區(qū)范圍寬， 在 600900 °C時均可順利進行擠壓， 一般紫銅的擠壓溫度控制在 800 °C左右，采用快速擠壓是不會出現(xiàn)質量問題的。因此純金屬的流出速度較合金的流出速度要高些。江西銅業(yè)高級技工學校2、金屬的黏性對于高溫下黏性高的金屬， 擠壓時應合理控制其流出速度。 如鋁青銅一類合金，高溫時容易粘附擠壓工具，擠壓速度控制不當，會進一步加劇與工具之間的黏結，造成制品表面產生起刺、劃傷等缺陷。3、制品形狀金屬的流出速度與制品形狀

22、有關， 擠壓復雜斷面的制品， 比擠壓簡單斷面制品金屬的流出速度要低一些， 避免擠壓過程中金屬充不滿?？缀途植慨a生較大的拉付應力，造成擠壓制品產生宗向上的彎曲、扭擰和裂紋等缺陷。4、擠壓工具形狀和溫度在其他條件相同的情況下， 使用錐形模的擠壓速度比平模高， 使用錐形模擠壓時，金屬變形平緩，產生的變形熱少，在擠壓高溫塑性差的合金使用錐形模，有利于提高擠壓速度。5、設備能力限制擠壓速度受擠壓機能力的制約。 生產過程中擠壓速度的提高， 將使變形速度升高，金屬的變形抗力增大， 不允許擠壓力超過設備能力。三、擠壓潤滑擠壓潤滑的目的是減少金屬與工具間的摩擦， 降低擠壓力，減少能耗，提高工具的使用壽命，在良好

23、的潤滑條件下，可以促使金屬流動均勻，提高擠壓制品組織的均勻性。從經濟觀點看，全潤滑擠壓使用的鑄錠長度比一般情況長得多，提高了生產效率和成品率。1、潤滑劑具有的特性江西銅業(yè)高級技工學校(1) 應具有良好的隔熱性能、 抗氧化性能， 對金屬和擠壓工具有一定的化學穩(wěn)定性，以免腐蝕工具和變形金屬表面；(2) 具有最大的活性， 能均勻地附著在工具表面， 形成完整連續(xù)的潤滑層，并具有足夠的抗壓能力；(3) 具有一定的化學穩(wěn)定性， 具有較高的閃點和較少的灰分， 減少對擠壓制品內外表面的污染，保持良好的潤滑狀態(tài)；(4) 冷卻性能好，對擠壓工具有一定的冷卻作用， 提高金屬流動的均勻性和工具的使用壽命；(5) 潤滑

24、劑本身產生的氣體無毒、 無刺激味，對人體和環(huán)境無有害作用，改善勞動環(huán)境；(6) 使用方便，價格低廉，成本低。2、擠壓常用的潤滑劑(1)大多數銅及銅合金管、棒、型材的擠壓，可采用45 號機油加入 20 30 鱗片狀石墨調制成的潤滑劑；(2) 在臥式擠壓機上，也常采用無毒石油瀝青作為擠壓工具的潤滑劑；(3) 擠壓高溫、高強度合金時，如鎳、鎳銅合金 (NCu282.5 1.5)等，可以采用玻璃潤滑劑。即玻璃墊、玻璃粉、玻璃布等。3、擠壓潤滑的工藝要求擠壓工具的潤滑，要按照工具的潤滑部位來選擇適當的潤滑劑。根據生產工藝要求進行潤滑，可減少工具表面的干摩擦， 提高擠壓工具的使用壽命。江西銅業(yè)高級技工學校

25、(1) 穿孔針潤滑。每擠壓一根管材都要對穿孔針潤滑一次， 涂抹要均勻。(2) 擠壓模潤滑。擠壓當中可選擇性的對擠壓?？走M行潤滑。(3) 擠壓筒一般不潤滑。但對難擠合金、高溫、高強度合金有針對性選用合理的潤滑劑來潤滑擠壓筒內壁，如石墨和玻璃潤滑劑等。(4) 擠壓墊片的潤滑。 對擠壓墊片只潤滑外圓部分， 是為了減少摩擦和便于分離。但對墊片端面是絕對禁止?jié)櫥?，以免壓縮尾增長。(5) 油質液體潤滑劑使用在全潤滑擠壓時， 可以用刷子將潤滑劑涂抹在工具不得表面。對不含石墨的液體潤滑劑也可以用噴嘴噴涂均勻。(6) 潤滑方法可以在凈布上 ( 石棉布 ) ，涂上潤滑劑來擦拭擠壓工具，也可以采用無毒的石油瀝青直

26、接潤滑工具表面， 還可以用刷子蕉著潤滑劑涂抹在工具表面?，F(xiàn)代擠壓機采用了噴涂式的自助潤滑裝置， 可以對擠壓筒、 穿孔針、擠壓模進行自動潤滑。四、銅及銅合金的擠壓1、紫銅擠壓紫銅的導熱性能好， 可采用快速加熱減少氧化程度， 一般錠坯加熱溫度超過 650 °C后，銅的氧化將劇烈增加， 在 700750 °C 范圍內氧化程度將是 500 °C 的 46 倍，溫度在 800900 °C 時將增至1216倍。2、黃銅擠壓江西銅業(yè)高級技工學校適合于擠壓的黃銅牌號很多，其工藝性能差異也很大。 根據它們的高溫變形抗力和塑性可分為如下三類(1) 高溫變形抗力大、 塑性差的

27、黃銅有 H90、H80、HSn701、HAI1772、HNi56 3、HPb633 等。(2) 高溫變形抗力小、塑性好的黃銅有 H62、HPb591、HSn621、(3) 高溫變形抗力適中，塑性好的黃銅有 H96。3、青銅擠壓擠壓加工的青銅可按添加元素分類有；鋁青銅、硅青銅，錫青銅鉻青銅等。鋁青銅有較寬的塑性溫度區(qū)間，熱加工性能很好。錫青銅和硅青銅的溫度變形抗力較高，塑性較差，擠壓這類合金時，必須嚴格控制錠坯的加熱溫度和擠壓速度，否則會產生擠壓裂紋。4、白銅、鎳及鎳合金擠壓擠壓加工白銅、鎳及鎳合金有；B10、B30、BFe3011、BZn1520、NCu282.5 1、N6等。擠壓這類合金時，

28、金屬的加熱溫度高(8251250°C)，變形抗力高，黏性大，因此，擠壓這類合金難度較大。5. 銅及銅合金典型的擠壓工藝作業(yè)：第 74 頁第 10、11、12 題江西銅業(yè)高級技工學校教學章節(jié)：第 2 章 2.6教學內容：擠壓制品的組織性能及質量控制教學要求 ：1、掌握擠壓制品內部組織和性能；2 、掌握擠壓縮尾 ;3 、掌握制品的表面質量 ;4 、掌握制品的尺寸公差 .重點難點 ：制品的表面質量、尺寸公差。教學過程（板書設計）：一、擠壓制品內部組織和性能在金屬擠壓生產當中， 錠坯質量的好壞， 工藝參數的選擇和工藝過程的控制、擠壓工模具的選擇不當等因素。都會導致擠壓制品生產如下幾方面的質量

29、問題。1、擠壓制品內部組織和性能(1) 擠壓制品橫斷面上和長度方向上晶粒度的差異。通過對棒材高低倍組織觀察，可以清楚地看到，在制品的橫斷面上，晶粒的破碎程度由中心向邊緣層逐漸增大，在制品頭部的晶?；旧衔窗l(fā)生塑性變形， 仍保留鑄造組織。 引起這種制品組織不均勻的原因，主要是由于不均勻變形引起的。 根據金屬流動的特點分析可知，金屬在擠壓過程中， 由于受到工具的摩擦阻力， 造成金屬的不均勻變形，才引起制品的組織不均勻。(2) 制品的層狀組織。制品折斷后，呈現(xiàn)出與木質相似的斷口，分層的斷面凹凸不平，并帶有裂紋，裂開部分分界面清潔，具有金屬光澤，分層方向與軸向平行，這種表現(xiàn)在制品長度上，由尾部向頭部逐

30、漸嚴重的缺陷，稱層狀組織。江西銅業(yè)高級技工學校2 、擠壓縮尾在擠壓后期的紊流階段， 由于金屬流動不均勻， 促使在擠壓制品的尾端形成一種特有的缺陷，吃缺陷稱為擠壓縮尾。 造成擠壓縮尾的原因有；變形時金屬流動的不均勻；錠坯的溫度不均勻，即內層溫度高于外層；錠坯表面質量不好；擠壓筒表面不干凈，有殘留銅皮及潤滑油污等；擠壓末期速度太快；擠壓墊片端面有油污等。根據擠壓縮尾的形狀將其分為三種類型，即中心縮尾、環(huán)形縮尾和皮下縮尾。(1) 中心縮尾在擠壓末期， 錠坯中心形成漏斗狀的空穴成為中心縮尾。 中心縮尾是在擠壓過程中，錠坯中心部分金屬流速過快，到了擠壓末期，中心層金屬出現(xiàn)流量不足， 而周邊層金屬流速慢，

31、 便開始沿墊片端面向中心做橫向流動，以彌補中心流量不足的現(xiàn)象。(2) 環(huán)形縮尾環(huán)形縮尾出現(xiàn)在制品橫斷面的中間部位，形狀呈月牙形裂紋或連續(xù)的圓環(huán)。環(huán)形縮尾產生是由堆積在擠壓筒和墊片交界角落處的金屬贓物，如氧化皮、 油污等沿難變形區(qū)的周圍界面進入金屬內部，分布在擠壓制品的中間層，并形成環(huán)形或部分環(huán)形。(3) 皮下縮尾皮下縮尾出現(xiàn)在制品的表皮內， 存在一層使金屬徑向不連續(xù)的圓環(huán)缺陷。皮下縮尾形成是由于死區(qū)與金屬塑性流動區(qū)界面因劇烈滑移，使金屬受到剪切變形而斷裂時，錠坯表面的氧化皮、潤滑劑和贓江西銅業(yè)高級技工學校物等沿著斷裂面流出， 同時錠坯剩余長度很小， 死區(qū)金屬也逐漸出?？锥谥破返谋砻嫔?，形

32、成了皮下縮尾。3、減少和消除擠壓縮尾的措施減少和消除擠壓縮尾的措施包括以下幾點：(1) 在擠壓結束必須留有壓余。(2) 采用使金屬流動均勻的措施，如擠壓工具應干凈、光潔；逐根清理擠壓筒中殘留的銅皮和贓物； 保持按制度預熱工具； 錠坯的加熱溫度應均勻一致等等。(3) 采取合理的擠壓方法，如采用脫皮擠壓、反向擠壓、潤滑擠壓等，要保證脫皮擠壓后逐根清理干凈擠壓筒表面。(4) 對易產生縮尾的金屬，在擠壓末期，速度不易過快。對于黏性較大的金屬，要控制加熱溫度不宜太高，避免黏結工具。(5) 禁止在擠壓墊片端面涂抹潤滑劑。三、制品的表面質量擠壓制品的表面質量缺陷主要有一下幾個方面；擠壓裂紋和撕裂缺陷；表面夾

33、灰、壓人質量缺陷；氣泡、起皮和重皮缺陷；擦傷、劃傷的質量缺陷等。1、擠壓裂紋和撕裂缺陷擠壓制品的裂紋主要有； 表面裂紋、中心裂紋和型材的邊部裂紋，通常稱為周期性裂紋。 裂紋產生的主要原因是金屬流動不均勻，導致出現(xiàn)拉應力。2、表面夾灰、壓入質量缺陷江西銅業(yè)高級技工學校由于金屬錠坯加熱過程中嚴重氧化， 錠坯鑄造中的缺陷和表面不清潔，脫皮擠壓時脫皮不完整擠壓筒內留銅皮和贓物等都會造成擠壓制品的夾灰和壓入質量缺陷。3、氣泡、起皮和重皮缺陷擠壓制品表面氣泡的主要原因是錠坯內部有贓物、 氣孔、砂眼裂紋等，在擠壓過程中不能焊合，便會形成表面氣泡。擠壓過程中，淺表下的氣泡被拉破， 就形成了制品表面氣皮缺陷。4

34、、擦傷、劃傷的質量缺陷擠壓制品表面的擦傷和劃傷是由于擠壓模和穿孔針變形，磨損或有裂紋，以及工作帶表面粘銅， 導致及受料臺上有冷硬金屬渣等造成的，它們會在制品內外表面留下縱向溝槽或細小劃痕，使制品表面存在肉眼可見的缺陷。四、制品的尺寸公差擠壓制品的尺寸公差主要取決于制品的外部尺寸、內部尺寸、壁厚和長度尺寸是否符合標準。 制品的外部尺寸主要取決與擠壓模的實際尺寸，即模子的設計、裝配、選材、預熱溫度以及生產使用中的磨損情況等。作業(yè)：第 74 頁第 13、14、15、 16、17 題江西銅業(yè)高級技工學校教學章節(jié)：第 2 章 2.7教學內容：擠壓工具教學要求 ：1、掌握擠壓工具的種類；2 、掌握擠壓工具

35、的工作條件 ;3 、掌握幾種主要的擠壓工具 ;4 、掌握擠壓工具的材料；5 、掌握提高擠壓工具使用壽命的途徑。重點難點 ：擠壓工具的工作條件、幾種主要的擠壓工具。教學過程（板書設計）：擠壓工具一般是指那些與擠壓錠坯產生塑性變形直接有關， 并在擠壓過程中容易損壞而需要經常更換的工具一、擠壓工具的種類根據擠壓設備的結構、 用途和生產制品的類別不同， 擠壓工具的結構形式也不一樣。在擠壓生產中，擠壓工具通常分為三種類型；大型擠壓工具、易損工具、輔助工具。1、大型擠壓工具大型擠壓工具的特點是質量重，體積大，加工困難，造價比較高，通用性強，使用壽命較長，生產中不常更換。這些工具包括擠壓筒、擠壓軸、針支承、

36、滑動式模座等。2、易損工具易損工具經常與高溫金屬接觸，工作條件惡劣，容易損壞，消耗量較大。3、輔助工具輔助工具包括模支承、連接器、過度套、緊定墊、導路等。二、擠壓工具的工作條件擠壓過程中， 擠壓工具的條件是十分惡劣的。他們長時間的承受江西銅業(yè)高級技工學校高溫、高壓和強摩擦，以及急冷、急熱交變作用。如何提高它們的使用壽命。正確使用和維護是很重要的(1) 承受長時高溫作用。在擠壓過程中，直接與高溫鑄錠接觸并參與變形的擠壓工具 ( 擠壓筒、擠壓墊片、針后端、沖針等 ) 和模具 ( 模子、模墊、針尖、舌模套、模支承等 ) 的表面溫度有時局部可高達 550 以上。承受高溫作用的時間一般為幾分鐘到幾十分鐘

37、， 對于擠壓速度慢的難變形鋁合金來說，有時長達數小時以上。長時間的高溫作用，大大地惡化了金屬與工具之間的摩擦條件，降低了工模具材料的強度，以至于產生塑性變形，加速其破損。(2) 承受長時高壓作用。為了獲得不同的比壓以滿足不同合金和品種變形的要求，設計和制造了具有不同比壓的擠壓機和擠壓筒。(3) 承受激冷激熱作用。穿孔針、模子和擠壓墊片等工具，工作時間和非工作時間的溫差，擠壓鋁合金時可達 200 300以上。而在水冷模擠壓、穿孔擠壓時，工模具中的溫度梯度更大， 變化更激烈。加之，工模具材料的傳熱能力較低， 很可能在工模具中產生大的熱應力，使其工作條件更為惡化。在激冷激熱作用下，工模具極易產生微裂

38、或熱疲勞裂紋。(4) 承受反復循環(huán)應力作用。在工作時間，工模具要承受很高的壓力，而在非工作時間里則突然卸載，應力下降到零，而且，有的工具( 如穿孔系統(tǒng)的工具 ) 在擠壓過程中有時受壓，有時受拉，因此，工模具部件中的應力狀態(tài)是極其復雜和極不穩(wěn)定的。在這種反復循環(huán)，拉壓交變的應力作用下，工模具極易產生疲勞破壞。江西銅業(yè)高級技工學校(5) 承受偏心載荷和沖擊載荷作用。在穿孔和擠壓時，特別在擠壓復雜斷面型材、空心型材、大直徑小內孔的厚壁管材時，工模具內會產生很大的附加應力，或引起很高的應力集中。在細長件、薄壁空心件 ( 如實心和空心擠壓軸，穿孔針組件等 ) 中，還會受到偏心載荷、沖擊載荷、扭曲和橫向彎

39、曲應力的作用。 主應力和這些附加應力迭加，會形成很高的工作應力。 在這種復合應力的作用下， 工模具最易喪失其穩(wěn)定性、產生彎曲、扭斷或折斷。(6) 承受高溫高壓下的高摩擦作用。鋁合金在擠壓時的主要特點之一是極易與工模具表面產生“粘結”作用，即在高溫高壓作用下，合金中的 V、Fe、Si 等溶質原子滲透到工模具表面層而產生焊合作用，在與高溫金屬直接接觸的擠壓筒內套、 穿孔針和模子等的表面粘附一層金屬。在高溫高壓作用下，這些粘附的金屬層不斷形成，又不斷被破壞，經多次反復磨損，而引起工模具失效。(7) 承受局部應力集中的作用。 由于新產品形狀比較復雜， 相應的模具和工具 ( 如扁擠壓筒、 軸、舌模和平面

40、分流組合模等 ) 的形狀和結構也比較復雜， 因而在高溫高壓下容易產生局部的應力集中， 從而引起局部變形或局部壓塌。三、幾種主要的擠壓工具1、擠壓模擠壓模是用于將金屬擠壓成形的模具。 正擠壓模有一個靜止的凹模和放置坯料的擠壓筒， 以及對坯料施加壓力的沖頭。 反擠壓模的擠壓筒為凹模，沖頭為凸模。 由于金屬需要在很大的壓強下才能從凹模江西銅業(yè)高級技工學校擠出成形，因此， 擠壓筒和反擠壓的凹模需要有很高的強度，故常采用多層預應力組合結構。 沖頭和凸模的工作長度宜短， 避免在高的壓應力下發(fā)生不穩(wěn)和彎曲。2、擠壓筒擠壓筒是擠壓機設備中的一個重要組成部分，采用適宜參數的擠壓筒，可改善擠壓筒的受力條件，增加承

41、受能力，提高使用壽命，在使用損壞變形后，只需更換內襯，既減少了材料損耗、降低了成本，還延長了擠壓筒的使用壽命。(1) 擠壓筒結構擠壓生產中大多使用兩層或三層結構的擠壓筒。 擠壓筒內襯套的外徑可以是圓柱形的， 也可以是帶有一定錐度的圓錐形， 或是臺階形。(2) 擠壓筒尺寸1) 擠壓筒內徑是根據擠壓金屬及合金的強度、 擠壓比何擠壓機能力來確定的；2) 擠壓筒長度與擠壓筒內徑大小、 被擠壓金屬的性能、 擠壓力大小、擠壓機結構以及擠壓軸強度等因素有關， 擠壓長度可按下圖來計算；3) 擠壓筒各層襯套的厚度尺寸， 一般根據經驗數據確定， 然后再進行強度修正。擠壓筒各襯套外徑；3、擠壓軸擠壓軸的作用是傳遞主

42、要塞的壓力， 迫使金屬在擠壓筒內發(fā)生塑性變形。因此在工作時它承受的單位壓力在 1100MPa以下。但在擠壓江西銅業(yè)高級技工學校銅，鎳及其合金時，可達1500MPa左右。所以要求擠壓軸在高壓、高溫工作條件下不能發(fā)生彎曲變形，擠壓軸端部不能發(fā)生壓堆。 壓斜和龜裂等缺陷。(1) 擠壓軸的結構擠壓軸的結構形式與擠壓機的主體結構、擠壓筒的形狀和規(guī)格、擠壓方法、擠壓產品類型等因素有關。 一般常用的擠壓軸有實心和空心兩種。其形狀多為圓形。(2) 擠壓軸尺寸擠壓軸的外徑根據擠壓筒內徑大小來確定。對于臥式擠壓機，其外徑比擠壓筒內徑小410mm;對于立式擠壓機小23mm。4、穿孔針穿孔針的作用是進行錠坯穿孔和確定

43、管材內部尺寸、形狀。穿孔的尺寸精度和表面光潔度直接影響著管材的內部尺寸和內表面質量。(1) 穿孔針的結構有許多種，但常用的是圓柱式針和瓶式針，還有異形針和帶潤滑槽的內冷式穿孔針等等。1) 圓柱式穿孔針沿其長度上帶有很小的錐度，以減輕穿孔和擠壓過程中金屬流動作用在針體上耳朵摩擦， 以及方便擠壓終了時穿孔針從壓余和管材中拔出。 在臥式擠壓機上采用隨動針擠壓時， 其針的整個長度上都帶有錐度。2) 瓶式穿孔針當擠壓管材的內徑小于 2030mm時宜采用瓶式針。主要用在有獨立穿孔系統(tǒng)的擠壓機上。 瓶式針的主要特點是穿孔和擠壓時有足夠的抗彎能力和抗拉強度，擠出的管材同心度好。江西銅業(yè)高級技工學校3 ）帶潤滑

44、槽的內冷式穿孔針帶潤滑槽的內冷式穿孔針又稱為竹節(jié)針。是一種新型擠壓工具，如圖所示。它的主要特點是在擠壓過程中隨著金屬的流動，針槽中的潤滑劑不斷被帶出，潤滑針體和制品內表面達到運動中潤滑的目的。4）穿孔針的尺寸5、擠壓墊片擠壓墊片的作用是保護擠壓軸前端，避免與高溫錠坯接觸受熱發(fā)生變形和磨損。(1) 擠壓墊片的結構擠壓墊片一般分為棒、 型材擠壓墊片和管材擠壓墊片。 擠壓墊片外形結構分為兩種形式，一種為圓柱形，兩個端面均可使用；另一種是一端帶有凸臺形，有利于脫皮的形成，但這種墊片只能單面使用。(2) 擠壓墊片的尺寸擠壓墊片的外徑比擠壓筒內徑小于D 值。D值太大，會引起金屬倒流，有可能形成局部脫皮，殘

45、留在筒內會影響到制品質量，形成起皮和分層缺陷，而且還容易造成管材偏心。四、擠壓工具的材料擠壓生產中，擠壓工具的工作條件是極其惡劣的，承受著高溫、高壓、強摩擦以及急冷急熱交替的作用。1、選擇材料的要求選擇擠壓工具材料的要求包括以下幾點；(1)有足夠的高溫強度和硬度、 高的耐回火性能和耐熱性能，在江西銅業(yè)高級技工學校高溫、高壓條件下工作不變形，不產生回火現(xiàn)象。(2) 有足夠的韌性， 有較低的線膨脹系數和良好的導熱系數， 以保證在沖擊載荷作用下不發(fā)生脆斷； 保證制品的尺寸精度， 同時也便于安裝和更換工模具。(3) 具有良好的淬透性，保證擠壓工具整個斷面上性能均一。(4) 具有良好的耐磨性能， 良好的

46、抗熱疲勞性能和耐急冷急熱性能。(5) 具有良好的導熱性和耐高溫抗氧化性能， 以避免表面氧化皮產生和工具局部過熱(6) 良好的加工工藝性能，易于鍛造、加工和熱處理(7) 價格低廉，來源廣泛2、材料的特點目前制作擠壓工具的材料主要有；合金熱作為工具鋼、 高溫合金、難熔金屬合金， 金屬加氧化物陶瓷材料和粉末燒結材料等多種，其中合金熱作為工具鋼應用最為廣泛。五、提高擠壓工具使用壽命的途徑影響擠壓工具使用壽命的因素很多， 為了減少擠壓工具損耗， 降低成本，提高擠壓工具的使用壽命，除了選擇優(yōu)質的材料之外，還可以采用如下措施1、改進擠壓工具的結構形狀。為了提高擠壓工具的使用壽命，除了合理選材，提高擠壓工具表

47、面光潔度以及表面進行特殊處理外， 還可以改變工具的結構形狀。江西銅業(yè)高級技工學校2、制定和控制合理的擠壓工藝參數。錠坯的加熱不均、溫度過高或過低、表面氧化嚴重和擠壓過程中的潤滑或冷卻不良、擠壓比過大和出速度太快、導致摩擦力增大等因素，都會使擠壓工模具過早磨損、破裂和塑性變形。3、合理預熱和冷卻擠壓工具。擠壓生產中，如果擠壓工具的溫度過低，會從錠坯中吸收打量的熱量，降低了坯料的溫度，會使擠壓力曾高，造成擠壓工具的受力負荷增大，并且影響金屬流動的均勻性，降低了擠壓工具的使用壽命。4、合理潤滑擠壓工具。對擠壓工具進行合理的潤滑，能降低摩擦，減少工具磨損，使金屬流動均勻，降低擠壓力，降低工具負荷，延長

48、擠壓工具的使用壽命。5、合理安裝、使用和修理擠壓工具。擠壓工具要正確安裝和調整，保證擠壓軸、擠壓筒、穿孔針、擠壓模等中心對癥，避免出現(xiàn)偏心載荷，造成擠壓工具的折斷和影響擠壓制品的尺寸精度。作業(yè)：第 74 頁第 18、19、20 題江西銅業(yè)高級技工學校教學章節(jié)：第 2 章 2.8教學內容：擠壓工具教學要求 ：1、掌握錠坯的加熱設備；2 、掌握擠壓機的分類 ;3 、掌握擠壓機的類型及特點 ;4 、掌握擠壓機的液壓傳動；5 、擠壓機的基本組成；6 、掌握擠壓機的安全操作。重點難點 ：擠壓機的類型及特點、擠壓機的基本組成。教學過程（板書設計）：一、錠坯的加熱設備金屬及合金在熱擠壓前都要進行加熱， 以提

49、高其塑性， 降低其變形抗力，保證擠壓過程順利進行。1、重油爐 ( 火焰爐 )重油爐是以重油作燃料，靠油霧燃燒時的輻射熱來加熱金屬錠坯。其特點就是發(fā)熱量大，灰分少，火焰輻射力強，成本低。2、環(huán)形煤氣加熱爐環(huán)形煤氣加熱爐的特點是產生能力大， 熱效率高，可以連續(xù)化生產，爐內氣氛容易控制，加熱溫度均勻，勞動條件好等。3、感應加熱爐工頻感應加熱爐是利用低頻交流電流 (50Hz) 進行感應加熱的， 與中、高頻相比它不需要變頻設備，投資少，結構簡單；電流透入的深度大，可以進行深層或穿透加熱，對錠坯的加熱質量好。感應加熱爐的主要特點如下；(1) 加熱速度快，比煤氣加熱快 10 倍以上，從而可將容面積縮小江西銅業(yè)高級技工學校到僅裝 35 個錠坯的程度，即可滿足擠壓機生產需要。(2) 加熱時間短，燒損小，氧化少，與其他加熱方式相比，金屬損耗量明顯減少