東北大學(xué)材料成型工藝學(xué)第二篇(二)

1、粗晶與擠壓效應(yīng)總結(jié)粗晶與擠壓效應(yīng)總結(jié)： 均出現(xiàn)在含均出現(xiàn)在含Mn、Cr元素的元素的鋁合金鋁合金中；中； 粗晶出現(xiàn)在外層，粗晶出現(xiàn)在外層， 擠壓效應(yīng)出現(xiàn)在內(nèi)層；擠壓效應(yīng)出現(xiàn)在內(nèi)層； 粗晶產(chǎn)生的根本原因是發(fā)生了集聚再結(jié)晶；粗晶產(chǎn)生的根本原因是發(fā)生了集聚再結(jié)晶； 擠壓效應(yīng)產(chǎn)生的根本原因是未發(fā)生再結(jié)晶。擠壓效應(yīng)產(chǎn)生的根本原因是未發(fā)生再結(jié)晶。擠壓后擠壓后晶組織晶組織中心是過飽和的未再結(jié)中心是過飽和的未再結(jié)晶組織晶組織外層是平衡的一次再結(jié)外層是平衡的一次再結(jié)組組織織中中心心是是未未再再結(jié)結(jié)晶晶的的加加工工外外層層是是粗粗晶晶組組織織出，阻礙再結(jié)晶出，阻礙再結(jié)晶中心過飽和的第二相析中心過飽和的第二相析，阻礙

2、作用消失，阻礙作用消失外層析出的第二相溶解外層析出的第二相溶解淬火加熱時淬火加熱時結(jié)果結(jié)果 形成機(jī)理形成機(jī)理：鑄造時冷速快導(dǎo)致：鑄造時冷速快導(dǎo)致鑄錠是過飽和組織鑄錠是過飽和組織； 擠壓時擠壓時中心變形小；流速快中心變形??；流速快外層變形大；流速慢外層變形大；流速慢副副應(yīng)應(yīng)力力中中心心再再結(jié)結(jié)晶晶溫溫度度高高；壓壓副副應(yīng)應(yīng)力力外外層層再再結(jié)結(jié)晶晶溫溫度度低低；拉拉高再結(jié)晶溫度高再結(jié)晶溫度相不易析出，進(jìn)一步提相不易析出，進(jìn)一步提中心不易再結(jié)晶；第二中心不易再結(jié)晶；第二析出，阻礙再結(jié)晶過程析出，阻礙再結(jié)晶過程外層易再結(jié)晶；第二相外層易再結(jié)晶；第二相3、擠制品的主要缺陷、擠制品的主要缺陷1） 擠制品裂

3、紋擠制品裂紋 A 特征特征 出現(xiàn)在制品出現(xiàn)在制品表面表面，外形大致相同，呈周期，外形大致相同，呈周期性分布，又稱周期性裂紋性分布，又稱周期性裂紋。 裂紋一般出現(xiàn)在裂紋一般出現(xiàn)在高溫塑性差高溫塑性差的合的合金中，如錫磷青金中，如錫磷青銅、錫黃銅、硬銅、錫黃銅、硬鋁等合金。鋁等合金。 B 形成原因形成原因 根本原因是變形不均所產(chǎn)生的軸向拉副應(yīng)力作用結(jié)果根本原因是變形不均所產(chǎn)生的軸向拉副應(yīng)力作用結(jié)果 擠壓時中心質(zhì)點(diǎn)流速快，中心產(chǎn)生軸向拉副應(yīng)力，當(dāng)擠壓時中心質(zhì)點(diǎn)流速快，中心產(chǎn)生軸向拉副應(yīng)力，當(dāng)此力與基本應(yīng)力疊加后的工作應(yīng)力達(dá)到合金的強(qiáng)度極限此力與基本應(yīng)力疊加后的工作應(yīng)力達(dá)到合金的強(qiáng)度極限時，就會產(chǎn)生裂

4、紋。由于在表面的拉副應(yīng)力最大，故裂時，就會產(chǎn)生裂紋。由于在表面的拉副應(yīng)力最大，故裂紋首先在表面產(chǎn)生。紋首先在表面產(chǎn)生。 棒材直徑棒材直徑拉應(yīng)力拉應(yīng)力壓應(yīng)力壓應(yīng)力副副應(yīng)應(yīng)力力分分布布流動速度流動速度裂紋軌跡裂紋軌跡裂裂紋紋加加深深速速度度 裂紋的產(chǎn)生一方面在裂紋的尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，促裂紋的產(chǎn)生一方面在裂紋的尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，促進(jìn)裂紋的擴(kuò)展，另一方面也消除了此局部的拉副應(yīng)力，進(jìn)裂紋的擴(kuò)展，另一方面也消除了此局部的拉副應(yīng)力，因此當(dāng)裂紋擴(kuò)展到一定深度后不再向內(nèi)擴(kuò)展。因此當(dāng)裂紋擴(kuò)展到一定深度后不再向內(nèi)擴(kuò)展。 隨著變形的進(jìn)行，合金又會由于拉副應(yīng)力的產(chǎn)生而形隨著變形的進(jìn)行，合金又會由于拉副應(yīng)力的產(chǎn)生而形

5、成裂紋，因而裂紋呈周期性分布。成裂紋，因而裂紋呈周期性分布。 C 消除措施消除措施 a 使變形均勻，消除軸向拉副應(yīng)力，如潤滑等；使變形均勻，消除軸向拉副應(yīng)力，如潤滑等； b 提高基本應(yīng)力，如施加反壓力、增加定徑帶長度、提高基本應(yīng)力，如施加反壓力、增加定徑帶長度、增加變形程度等（以能耗多為代價）；增加變形程度等（以能耗多為代價）； c 保證合金的高溫強(qiáng)度，制訂合理的溫度速度規(guī)程，保證合金的高溫強(qiáng)度，制訂合理的溫度速度規(guī)程，使合金處于高溫塑性好的區(qū)域，如低溫快速、高溫慢速、使合金處于高溫塑性好的區(qū)域，如低溫快速、高溫慢速、等溫擠壓等。等溫擠壓等。2） 擠壓縮尾擠壓縮尾 又稱擠壓縮孔，是出現(xiàn)在制品又

6、稱擠壓縮孔，是出現(xiàn)在制品尾部尾部的一種缺陷，是的一種缺陷，是指擠壓過程中，坯料表面的缺陷（氧化物、偏析瘤、雜指擠壓過程中，坯料表面的缺陷（氧化物、偏析瘤、雜質(zhì)、油污等）進(jìn)入制品內(nèi)部或出現(xiàn)在制品的表明層，而質(zhì)、油污等）進(jìn)入制品內(nèi)部或出現(xiàn)在制品的表明層，而形成的一種形成的一種漏斗狀漏斗狀、環(huán)狀環(huán)狀、半環(huán)狀半環(huán)狀的疏松組織缺陷。的疏松組織缺陷。 縮尾破壞組織的連續(xù)性和致密性，降低制品性能。縮尾破壞組織的連續(xù)性和致密性，降低制品性能。 縮尾依其存在的部位可分為以下三種：縮尾依其存在的部位可分為以下三種： 環(huán)形縮尾環(huán)形縮尾 中心縮尾中心縮尾 皮下縮尾皮下縮尾 A 環(huán)形縮尾環(huán)形縮尾 a 特征特征 分布在制

7、品尾部分布在制品尾部中間中間部位，呈完整的圓環(huán)部位，呈完整的圓環(huán)或部分圓環(huán)，一般在或部分圓環(huán)，一般在2001000mm內(nèi)。內(nèi)。 b 形成原因形成原因 擠壓末期發(fā)生紊擠壓末期發(fā)生紊亂流動，即外層金屬發(fā)生回流，亂流動，即外層金屬發(fā)生回流，由于后端難變形區(qū)的存在，回流由于后端難變形區(qū)的存在，回流的金屬沿難變形區(qū)界面流動，分的金屬沿難變形區(qū)界面流動，分布在制品的中間層。由于外層金布在制品的中間層。由于外層金屬含有氧化皮、油污等臟物，流屬含有氧化皮、油污等臟物，流入制品內(nèi)部與基體金屬不能焊合，入制品內(nèi)部與基體金屬不能焊合，形成環(huán)形縮尾。形成環(huán)形縮尾。 環(huán)形縮尾是最常見的縮尾。環(huán)形縮尾是最常見的縮尾。難變

8、形區(qū)難變形區(qū) B 中心縮尾中心縮尾 a 特征特征 分布在制品尾部分布在制品尾部中心中心部位，短而粗，呈漏部位，短而粗，呈漏斗狀，一般留在壓余內(nèi)，只有在大規(guī)格制品、壓余又薄斗狀，一般留在壓余內(nèi)，只有在大規(guī)格制品、壓余又薄時才能觀察到。時才能觀察到。 b 形成原因形成原因 隨著擠壓過程的隨著擠壓過程的進(jìn)行，后端難變形區(qū)逐漸變成一進(jìn)行，后端難變形區(qū)逐漸變成一小楔形，回流的金屬沿此界面流小楔形，回流的金屬沿此界面流動，分布在制品的中心。由于外動，分布在制品的中心。由于外層金屬含有氧化皮、油污等臟物，層金屬含有氧化皮、油污等臟物，流入制品內(nèi)部與基體金屬不能焊流入制品內(nèi)部與基體金屬不能焊合，形成中心縮尾。

9、合，形成中心縮尾。 當(dāng)回流的外層金屬也不能補(bǔ)充當(dāng)回流的外層金屬也不能補(bǔ)充中心金屬的短缺時，形成中心金屬的短缺時，形成縮孔縮孔。難難變變形形區(qū)區(qū) C 皮下縮尾皮下縮尾 a 特征特征 分布在制品尾部分布在制品尾部周邊周邊部位，沒有規(guī)律性。部位，沒有規(guī)律性。 b 形成原因形成原因 擠壓末期，金屬擠壓末期，金屬溫降大、塑性低，導(dǎo)致溫降大、塑性低，導(dǎo)致劇烈滑移劇烈滑移區(qū)與死區(qū)界面發(fā)生斷裂區(qū)與死區(qū)界面發(fā)生斷裂（內(nèi)摩擦（內(nèi)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)橥饽Σ粒?，含有氧化皮、轉(zhuǎn)變?yōu)橥饽Σ粒?，含有氧化皮、油污等臟物的外層金屬沿此界面油污等臟物的外層金屬沿此界面流出，同時，死區(qū)也不是完全的流出，同時，死區(qū)也不是完全的剛體，也會沿?？?/p>

10、一點(diǎn)一點(diǎn)的流剛體，也會沿?？滓稽c(diǎn)一點(diǎn)的流出，包覆在由死區(qū)界面流出的臟出，包覆在由死區(qū)界面流出的臟金屬上面，形成皮下縮尾。金屬上面，形成皮下縮尾。 D 防止措施防止措施 a 使擠壓不處于末期使擠壓不處于末期 如留壓余（壓余長度一般為如留壓余（壓余長度一般為錠徑的錠徑的1030）、半連續(xù)擠壓；）、半連續(xù)擠壓； b 使變形均勻，金屬不產(chǎn)生回流，主要措施是制訂使變形均勻，金屬不產(chǎn)生回流，主要措施是制訂合理的工藝參數(shù)，如潤滑、錐模擠壓、低溫擠壓、提高合理的工藝參數(shù)，如潤滑、錐模擠壓、低溫擠壓、提高工具表面光潔度等；工具表面光潔度等； c 提高坯料表面質(zhì)量提高坯料表面質(zhì)量 如機(jī)加工、加熱時盡量減少如機(jī)加工

11、、加熱時盡量減少氧化、熱剝皮、氧化、熱剝皮、脫皮擠壓脫皮擠壓等。等。制品制品墊片墊片脫皮脫皮四、擠壓力四、擠壓力 擠壓力擠壓力：軸通過墊片作用在坯料上使之從?？字辛鞒觯狠S通過墊片作用在坯料上使之從?？字辛鞒龅牧?，是指曲線上的最大力。的力，是指曲線上的最大力。 擠壓力擠壓力是制訂工藝、選擇設(shè)備、校核工具強(qiáng)度的依據(jù)。是制訂工藝、選擇設(shè)備、校核工具強(qiáng)度的依據(jù)。 影響因素影響因素：有很多，如摩擦、：有很多，如摩擦、金屬性質(zhì)、擠壓溫度、變形程金屬性質(zhì)、擠壓溫度、變形程度、度、模角模角等。等。模角逐漸增大過程中，一方面模角逐漸增大過程中，一方面彎曲變形增大，導(dǎo)致擠壓力升彎曲變形增大，導(dǎo)致擠壓力升高；另一方

12、面摩擦面減小，導(dǎo)高；另一方面摩擦面減小，導(dǎo)致擠壓力減小，結(jié)果存在一最致擠壓力減小，結(jié)果存在一最佳模角，使擠壓力最小。佳模角，使擠壓力最小。擠壓擠壓時最佳模角為時最佳模角為4560。模角模角應(yīng)力應(yīng)力平模擠壓時形成死區(qū)，模角取平模擠壓時形成死區(qū)，模角取60。五、擠壓工具五、擠壓工具1、擠壓筒、擠壓筒 1） 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 一般由二層或三層過盈熱一般由二層或三層過盈熱裝組成，分別稱為內(nèi)套、中裝組成，分別稱為內(nèi)套、中套和外套，套和外套，目的目的是：是：a 使筒使筒壁中的應(yīng)力分布均勻（降低壁中的應(yīng)力分布均勻（降低筒壁中的應(yīng)力峰值）；筒壁中的應(yīng)力峰值）；b 筒筒磨損后只需更換內(nèi)套，不必磨損后只需更換內(nèi)套，不必更

13、換整個擠壓筒，可節(jié)約材更換整個擠壓筒，可節(jié)約材料。料。 外套外套中套中套內(nèi)套內(nèi)套作用：容納金屬。作用：容納金屬。 各套之間的配合可以是各套之間的配合可以是圓柱形圓柱形的（的（a）、帶一定）、帶一定錐度錐度的（的（b、c）或）或帶止口帶止口的（的（d）。圓柱形襯加工容易，但）。圓柱形襯加工容易，但更換困難；錐形襯加工困難，但更換容易；帶止口襯與更換困難；錐形襯加工困難，但更換容易；帶止口襯與圓柱形襯基本相同，只是熱裝時依靠止口自動找準(zhǔn)。圓柱形襯基本相同，只是熱裝時依靠止口自動找準(zhǔn)。 abcd 內(nèi)套兩端面均做成錐面，有助于擠壓時順利將坯料、內(nèi)套兩端面均做成錐面，有助于擠壓時順利將坯料、墊片推入擠壓

14、筒，更重要的是起墊片推入擠壓筒，更重要的是起定心定心作用，即使模子在作用，即使模子在模座靠近筒內(nèi)襯套錐面后，能準(zhǔn)確地位于擠壓中心線上，模座靠近筒內(nèi)襯套錐面后，能準(zhǔn)確地位于擠壓中心線上，因此，這個錐面又叫因此，這個錐面又叫定心錐定心錐。 模座模座模模2） 預(yù)熱預(yù)熱 目的目的：a 減小坯料的溫降、改善坯料的溫度分布，減小坯料的溫降、改善坯料的溫度分布，進(jìn)而使流動均勻；進(jìn)而使流動均勻；b 避免筒受劇烈的熱沖擊，延長其使避免筒受劇烈的熱沖擊，延長其使用壽命。用壽命。 一般一般預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度為：為：350400 ，預(yù)熱溫度過高，耐預(yù)熱溫度過高，耐熱合金鋼強(qiáng)度損失太大。熱合金鋼強(qiáng)度損失太大。 方法方法：

15、主要采用：主要采用感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱，即將加熱元件絕緣后插入，即將加熱元件絕緣后插入沿擠壓筒圓周布置的軸向孔中，然后串聯(lián)起來通電，靠沿擠壓筒圓周布置的軸向孔中，然后串聯(lián)起來通電，靠磁場感應(yīng)產(chǎn)生的渦流加熱。加熱元件一般布置在外襯套磁場感應(yīng)產(chǎn)生的渦流加熱。加熱元件一般布置在外襯套中，在強(qiáng)度允許的情況下，布置在中套中較有力，可使中，在強(qiáng)度允許的情況下，布置在中套中較有力，可使斷面溫度分布均勻；也有用斷面溫度分布均勻；也有用電阻元件電阻元件由筒外加熱的；也由筒外加熱的；也可用可用煤氣或熱的坯料煤氣或熱的坯料由筒內(nèi)加熱的；還有將筒放在由筒內(nèi)加熱的；還有將筒放在加熱加熱爐爐中加熱的。中加熱的。3） 尺寸設(shè)計

16、尺寸設(shè)計 內(nèi)徑內(nèi)徑：筒內(nèi)徑越大，墊片上的單位壓力越小，因此，：筒內(nèi)徑越大，墊片上的單位壓力越小，因此，最大內(nèi)徑最大內(nèi)徑應(yīng)保證作用在墊片上的單位壓力不低于被擠金應(yīng)保證作用在墊片上的單位壓力不低于被擠金屬的變形抗力；屬的變形抗力；最小內(nèi)徑最小內(nèi)徑應(yīng)保證工具（尤其是軸）的強(qiáng)應(yīng)保證工具（尤其是軸）的強(qiáng)度。不同噸位的擠壓機(jī)一般配度。不同噸位的擠壓機(jī)一般配24個不同內(nèi)徑的筒。個不同內(nèi)徑的筒。 長度長度： 擠壓筒長度一般為：擠壓筒長度一般為：8001000。 此外還有此外還有過盈量過盈量、層數(shù)層數(shù)、各層厚度各層厚度，參見，參見P89P89。加加長長度度穿穿孔孔時時坯坯料料向向后后流流動動增增模模進(jìn)進(jìn)入入筒筒

17、深深度度墊墊片片錠錠筒筒ltSLL4） 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核 r 單層時，可將筒看成單層時，可將筒看成是只受內(nèi)壓的厚壁筒，是只受內(nèi)壓的厚壁筒，筒壁上的應(yīng)力分布如左筒壁上的應(yīng)力分布如左圖。圖。 二層過盈熱裝時，內(nèi)二層過盈熱裝時，內(nèi)套可看成是只受外壓的套可看成是只受外壓的厚壁筒，外套看成是只厚壁筒，外套看成是只受內(nèi)壓的厚壁筒，應(yīng)力受內(nèi)壓的厚壁筒，應(yīng)力分布如左圖。分布如左圖。 合成應(yīng)力分布如左圖。合成應(yīng)力分布如左圖。2、擠壓軸、擠壓軸 1）種類）種類 實心軸實心軸：用于：用于 正擠棒、型材；反擠正擠棒、型材；反擠大尺寸管材；空心錠擠大尺寸管材；空心錠擠管材。管材。 空心軸空心軸：用于：用于 正擠管材；反

18、擠棒、正擠管材；反擠棒、型、管材。型、管材。實心軸實心軸空心軸空心軸 為節(jié)約材料，有時也做成為節(jié)約材料，有時也做成過盈裝配式軸過盈裝配式軸，即軸身用，即軸身用高強(qiáng)度鋼，支座用一般鋼。高強(qiáng)度鋼，支座用一般鋼。軸身軸身支座支座作用：傳遞擠壓力。作用：傳遞擠壓力。2） 尺寸設(shè)計尺寸設(shè)計 外徑外徑：由筒內(nèi)徑?jīng)Q定，一般比筒內(nèi)徑?。河赏矁?nèi)徑?jīng)Q定，一般比筒內(nèi)徑小410mm； 內(nèi)徑內(nèi)徑：由環(huán)形斷面所承受的壓應(yīng)力不超過材料的許用：由環(huán)形斷面所承受的壓應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力決定，此內(nèi)徑也是該軸能通過的最大穿孔針外徑。應(yīng)力決定，此內(nèi)徑也是該軸能通過的最大穿孔針外徑。 長度長度： 長長510mm是為了將墊片和壓余推

19、出擠壓筒。是為了將墊片和壓余推出擠壓筒。 注注：軸在高溫下工作，端部有可能鐓粗，因此外徑設(shè)：軸在高溫下工作，端部有可能鐓粗，因此外徑設(shè)計時應(yīng)小些，內(nèi)徑應(yīng)大些。計時應(yīng)小些，內(nèi)徑應(yīng)大些。3） 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核 穩(wěn)定性校核；抗壓強(qiáng)度校核。穩(wěn)定性校核；抗壓強(qiáng)度校核。）（筒筒軸軸mm105lLL3、墊片、墊片 作用：作用： 保護(hù)擠壓軸，防止軸端面溫度過高和減小軸的磨保護(hù)擠壓軸，防止軸端面溫度過高和減小軸的磨損；損； 可改善擠壓過程，如凹形可使流動均勻、表面刻可改善擠壓過程，如凹形可使流動均勻、表面刻花紋可增大摩擦減少縮尾形成、錐形可實現(xiàn)無壓余花紋可增大摩擦減少縮尾形成、錐形可實現(xiàn)無壓余擠壓等。擠壓等。

20、按使用方式有兩種：按使用方式有兩種： 自由式墊片：使用時不與軸固定在一起；自由式墊片：使用時不與軸固定在一起； 固定式墊片：使用時與軸固定在一起。固定式墊片：使用時與軸固定在一起。 1）自由式墊片）自由式墊片 A 種類與結(jié)構(gòu)種類與結(jié)構(gòu)棒型材墊片棒型材墊片 管材用墊片管材用墊片 脫皮用墊片脫皮用墊片 錐形墊片錐形墊片反擠用墊片反擠用墊片 脫皮用墊片脫皮用墊片的凸緣有利于壓余、脫皮的凸緣有利于壓余、脫皮與墊片的分離，減少墊片與金屬的粘結(jié)與墊片的分離，減少墊片與金屬的粘結(jié)和摩擦，也用于粘性大合金的擠壓如軟和摩擦，也用于粘性大合金的擠壓如軟鋁合金、含鋁的青銅和黃銅等；鋁合金、含鋁的青銅和黃銅等；錐形墊

21、錐形墊片片與錐模配合可實現(xiàn)無壓余擠壓，主要與錐模配合可實現(xiàn)無壓余擠壓，主要用于無獨(dú)立穿孔系統(tǒng)的立式擠壓機(jī)上。用于無獨(dú)立穿孔系統(tǒng)的立式擠壓機(jī)上。 B 尺寸設(shè)計尺寸設(shè)計 外徑外徑D應(yīng)比筒內(nèi)徑小應(yīng)比筒內(nèi)徑小D， D太大太大，易形成局部脫皮擠，易形成局部脫皮擠壓，殘留在筒內(nèi)的金屬在下次擠壓時可能包覆在制品上形壓，殘留在筒內(nèi)的金屬在下次擠壓時可能包覆在制品上形成起皮、分層等缺陷；擠壓管材時不能有效地控制穿孔針成起皮、分層等缺陷；擠壓管材時不能有效地控制穿孔針的位置，導(dǎo)致管材偏心。的位置，導(dǎo)致管材偏心。 D太小太小，易導(dǎo)致墊片與筒摩擦，易導(dǎo)致墊片與筒摩擦，加速擠壓筒的磨損。加速擠壓筒的磨損。 D值與筒的內(nèi)

22、徑和擠壓方式有關(guān)，值與筒的內(nèi)徑和擠壓方式有關(guān)，具體見具體見P93。 內(nèi)徑內(nèi)徑d由穿孔針的外徑?jīng)Q定，一般比穿孔針的外徑大由穿孔針的外徑?jīng)Q定，一般比穿孔針的外徑大0.30.4，間隙太大間隙太大，不能校正穿孔針在筒中的位置，還，不能校正穿孔針在筒中的位置，還可能導(dǎo)致金屬回流包住穿孔針?？赡軐?dǎo)致金屬回流包住穿孔針。間隙太小間隙太小易劃傷穿孔針。易劃傷穿孔針。 厚度厚度H一般為：一般為：H（0.40.6）D。 C 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核 抗壓強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)度。 2）固定式墊片）固定式墊片 由內(nèi)墊片和外墊片組成，用螺栓固定在軸上，內(nèi)墊片由內(nèi)墊片和外墊片組成，用螺栓固定在軸上，內(nèi)墊片比外墊片凸出比外墊片凸出1mm左

23、右。擠壓時，內(nèi)墊片受力而縮進(jìn)，左右。擠壓時，內(nèi)墊片受力而縮進(jìn)，致使外墊片脹開而密封擠壓筒；擠壓后，內(nèi)墊片凸出推致使外墊片脹開而密封擠壓筒；擠壓后，內(nèi)墊片凸出推動壓余，外墊片恢復(fù)原狀。動壓余，外墊片恢復(fù)原狀。 注注: :a 墊片應(yīng)潤滑以利于壓余的分離；墊片應(yīng)潤滑以利于壓余的分離； b 一般用于擠低溫合金如鋁合金，否則墊片過熱。一般用于擠低溫合金如鋁合金，否則墊片過熱。內(nèi)墊片內(nèi)墊片外墊片外墊片螺栓螺栓連桿頭連桿頭連桿連桿擠壓軸擠壓軸4、穿孔針、穿孔針 作用：對坯料穿孔，控制制品內(nèi)表面質(zhì)量和尺寸精度。作用：對坯料穿孔，控制制品內(nèi)表面質(zhì)量和尺寸精度。常用的有圓柱式針、瓶式針和浮動式針三種。常用的有圓柱

24、式針、瓶式針和浮動式針三種。 1） 圓柱式針圓柱式針 A 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 工作部分為圓柱形，工作部分為圓柱形，沿軸向上有稍許錐度沿軸向上有稍許錐度，以有利于穿，以有利于穿孔；減少金屬流動時作用在針上的摩擦力（引起拉應(yīng)力）；孔；減少金屬流動時作用在針上的摩擦力（引起拉應(yīng)力）；擠壓后易退出。對于固定不動的針，只在針的前端一段有擠壓后易退出。對于固定不動的針，只在針的前端一段有錐度，而隨動針在整個長度上都帶錐度。錐度，而隨動針在整個長度上都帶錐度。 B 尺寸設(shè)計尺寸設(shè)計 外徑外徑D：由制品的內(nèi)徑?jīng)Q定（以正差為限）；：由制品的內(nèi)徑?jīng)Q定（以正差為限）； 錐度錐度：不易過大，否則會影響內(nèi)徑的尺寸精度、易在墊：不

25、易過大，否則會影響內(nèi)徑的尺寸精度、易在墊片內(nèi)孔與針之間充滿金屬。具體見片內(nèi)孔與針之間充滿金屬。具體見P94 。 長度長度： 長長10mm起導(dǎo)向作用，以防制品彎曲。起導(dǎo)向作用，以防制品彎曲。）（定定徑徑帶帶墊墊片片錠錠針針mm10lSLL 2） 圓柱式針圓柱式針 A 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 由針頭和針身兩部分組成，工作時由針頭和針身兩部分組成，工作時針頭部分與針頭部分與 針身針身針頭針頭?？着浜峡刂浦破纺？着浜峡刂浦破返膬?nèi)徑尺寸和精度的內(nèi)徑尺寸和精度，粗的針身部分提高粗的針身部分提高強(qiáng)度。強(qiáng)度。 B 特點(diǎn)特點(diǎn) a 抗彎強(qiáng)度高抗彎強(qiáng)度高，擠出制品的同心度好；，擠出制品的同心度好；b 可防可防止墊片劃傷針頭（工作

26、部分）表面，因此能提高內(nèi)表面質(zhì)止墊片劃傷針頭（工作部分）表面，因此能提高內(nèi)表面質(zhì)量；量；c 粗的針身部分承載能力高，針的使用壽命長；粗的針身部分承載能力高，針的使用壽命長；d 主主要用于擠壓內(nèi)徑要用于擠壓內(nèi)徑2030 的管材的管材。 C 尺寸設(shè)計尺寸設(shè)計 針頭直徑針頭直徑由制品內(nèi)徑?jīng)Q定；由制品內(nèi)徑?jīng)Q定；針身直徑針身直徑為為5060或更粗，或更粗，以提高抗彎強(qiáng)度；以提高抗彎強(qiáng)度；二者的過渡錐角二者的過渡錐角以以3040為宜。為宜。 針頭長度針頭長度： 余余量量伸伸出出模模定定徑徑帶帶針針lLL余量一般為余量一般為2030mm，太太大大易導(dǎo)致擠壓末期金屬倒流易導(dǎo)致擠壓末期金屬倒流到擠壓軸中；到擠壓

27、軸中；太小太小則針身離則針身離模端面太近，導(dǎo)致擠出管材模端面太近，導(dǎo)致擠出管材內(nèi)徑過大。內(nèi)徑過大。余量余量墊片墊片模模筒筒 3） 浮動式針浮動式針 A 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 由針頭、連接器、浮動套和連接桿組成，其主由針頭、連接器、浮動套和連接桿組成，其主要特點(diǎn)是能要特點(diǎn)是能自動糾正管材的偏心自動糾正管材的偏心。原理是原理是 ：采用浮動針擠：采用浮動針擠針體針體連接桿連接桿浮動套浮動套連連接接器器壓時由于不能填充，導(dǎo)致壓時由于不能填充，導(dǎo)致穿孔針偏離擠壓中心線，穿孔針偏離擠壓中心線，結(jié)果浮動套與?？姿纬山Y(jié)果浮動套與?？姿纬傻沫h(huán)形截面（縫隙）不均的環(huán)形截面（縫隙）不均勻，縫隙小處流動阻力大，勻，縫隙小處流

28、動阻力大，靜壓力大，迫使浮動套向靜壓力大，迫使浮動套向流動阻力小、靜壓力小的流動阻力小、靜壓力小的一側(cè)移動，直至縫隙均勻。一側(cè)移動，直至縫隙均勻。 B 尺寸設(shè)計尺寸設(shè)計 見見P95 。 4） 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核 抗壓、抗壓、抗拉、穩(wěn)定性抗拉、穩(wěn)定性穿孔中心穿孔中心擠壓中心擠壓中心5、擠壓模、擠壓模 作用：控制制品的尺寸和形狀。作用：控制制品的尺寸和形狀。 1） 種類種類 A 整體模整體模 由整塊鋼料制成的模。由整塊鋼料制成的模。 平模平模錐模錐模 平模平模：模角為：模角為90 ，擠壓時存擠壓時存在死區(qū)，形成自然模角，一般取在死區(qū)，形成自然模角，一般取60 。平模擠壓制品表面質(zhì)量好，但。平模擠壓制

29、品表面質(zhì)量好，但擠壓力大，能耗多。擠壓力大，能耗多。 錐模錐模：模角一般為：模角一般為5570 ，擠壓時流動均勻，擠壓力小，但制擠壓時流動均勻，擠壓力小，但制品表面質(zhì)量差，適于大規(guī)格管材和品表面質(zhì)量差，適于大規(guī)格管材和難變形合金管棒型材擠壓。難變形合金管棒型材擠壓。平錐模平錐模碗形模碗形模平流線模平流線模流線模流線模雙錐模雙錐模 雙錐模雙錐模：工作面由兩段錐面組成，：工作面由兩段錐面組成，錐角分別為錐角分別為6065 和和1015 ，擠壓時流動均勻，適于銅、鎳、擠壓時流動均勻，適于銅、鎳、鋁合金管材擠壓。鋁合金管材擠壓。 平錐模平錐模：工作面由平面和錐面組：工作面由平面和錐面組成，兼有平模和錐

30、模的優(yōu)點(diǎn)，適于成，兼有平模和錐模的優(yōu)點(diǎn)，適于鋼和鈦合金擠壓。鋼和鈦合金擠壓。 此外還有此外還有：流線模，平流線模和碗形模。：流線模，平流線模和碗形模。 B 可拆卸模可拆卸模 ?？子蓭讉€模塊組裝而成，主要用?？子蓭讉€模塊組裝而成，主要用于變斷面型材擠壓。于變斷面型材擠壓。 C 舌（形）模舌（形）模 又稱橋氏模，將模與舌芯做成一體。又稱橋氏模，將模與舌芯做成一體。根據(jù)舌芯形式不同，可分為突橋式、半突橋式和隱橋式三根據(jù)舌芯形式不同，可分為突橋式、半突橋式和隱橋式三種。種。特點(diǎn)特點(diǎn)是是 ：可用實心錠擠壓管材；產(chǎn)品尺寸精確，內(nèi)表：可用實心錠擠壓管材；產(chǎn)品尺寸精確，內(nèi)表面質(zhì)量好；但制品有焊縫，擠壓力比穿孔

31、擠壓時高，壓余面質(zhì)量好；但制品有焊縫，擠壓力比穿孔擠壓時高，壓余長。長。 突橋式突橋式半突橋式半突橋式隱橋式隱橋式 D 分流組合模分流組合模 由陽模（上模）和陰模（下模）由陽模（上模）和陰模（下模）組成，二者用螺栓連接（有定位銷）。組成，二者用螺栓連接（有定位銷）。特點(diǎn)特點(diǎn)與舌模相與舌模相同，但結(jié)構(gòu)比后者更合理、使用更方便。按結(jié)構(gòu)形式同，但結(jié)構(gòu)比后者更合理、使用更方便。按結(jié)構(gòu)形式可分孔道式和叉架式兩種。可分孔道式和叉架式兩種。 孔道式孔道式組合模加工組合模加工制造方便、生產(chǎn)操作制造方便、生產(chǎn)操作簡單，能生產(chǎn)形狀復(fù)簡單，能生產(chǎn)形狀復(fù)雜的空心型材，但擠雜的空心型材，但擠壓力大，易悶車，擠壓力大，易

32、悶車，擠壓后修模困難。實際壓后修模困難。實際中中應(yīng)用最廣泛應(yīng)用最廣泛。制品制品孔道孔道下下模模上模上模擠擠壓壓方方向向 叉架式叉架式組合模擠壓組合模擠壓力小，擠壓后修模、力小，擠壓后修模、清理壓余容易，適于清理壓余容易，適于生產(chǎn)大尺寸空心型材，生產(chǎn)大尺寸空心型材，但加工制造困難，應(yīng)但加工制造困難，應(yīng)用較少。用較少。叉叉架架下下模模制制品品螺孔螺孔孔道孔道擠擠壓壓方方向向 2） 模具設(shè)計模具設(shè)計 A 單孔模設(shè)計單孔模設(shè)計 模角模角：平模為：平模為90 ，錐模，錐模一般為一般為4560 。 定徑帶直徑定徑帶直徑d ：與制品名義直：與制品名義直徑不相等，應(yīng)考慮出模后冷卻收徑不相等，應(yīng)考慮出模后冷卻收縮、模子熱膨