擠壓拉拔知識點

擠壓：對放在容器中的鋼坯一端施加以壓力，使之通過模孔成型的一種壓力加工方法。正擠壓特征：金屬流動方向與擠壓桿運動方向相同，鋼坯與擠壓筒內(nèi)壁有相對滑動，二者間存在很大外摩擦。正擠壓三個階段：開始，金屬承受擠壓桿的作用力，首先充滿擠壓筒和?？祝瑪D壓力急劇上升?；?，一般筒內(nèi)的錠坯金屬不發(fā)生中心層與外層的紊亂流動，擠壓力隨筒內(nèi)錠坯長度的縮短，表面摩擦總量減少，幾乎呈直線下降。終了，管內(nèi)金屬產(chǎn)生劇烈的徑向流動，即紊流，易產(chǎn)生縮尾，此時工具對金屬的冷卻作用，強烈的摩擦作用，使擠壓力迅速上升。填充系數(shù)：擠壓筒內(nèi)斷面積與錠坯的斷面積之比，指金屬發(fā)生橫向流動，出現(xiàn)單鼓或雙鼓時的變形指數(shù)。擠壓比：擠壓筒腔的橫斷面積與擠壓制品總橫斷面積之比，指金屬不發(fā)生橫向流動時的變形指數(shù)。粗晶芯：反擠壓棒材縱向低倍組織上，沿中心縮尾邊緣一直向前延伸，形成一個特殊粗晶區(qū)，叫。死區(qū)：在基本擠壓階段，位于擠壓筒與模子端面交界處的金屬，基本上不發(fā)生塑性變形，故稱為死區(qū)。死區(qū)產(chǎn)生原因：強烈的三向壓應力狀態(tài)，金屬不易達到屈服條件。受工具冷卻，OS增大。摩擦阻力大。影響死區(qū)因素：模角，摩擦力，擠壓比，擠壓溫度速度，?？孜恢?。死區(qū)的作用：可阻礙錠坯表面的雜質(zhì)、氧化物、偏析瘤、灰塵及表面缺陷進入變形區(qū)壓縮錐而流入制品表面，提高制品表面質(zhì)量。終了擠壓三大擠壓縮尾及防止措施：擠壓縮尾是出現(xiàn)在制品尾部的一種特有缺陷，主要產(chǎn)生在終了擠壓階段?？s尾使制品金屬不連續(xù)，組織與性能降低，依其出現(xiàn)部位有中心縮尾（當鋼坯漸漸被擠出模孔，后端金屬容易克服擠壓墊上的摩擦力產(chǎn)生徑向流動，將鋼坯表面上常有的氧化物，偏析瘤，雜質(zhì)或油污帶入制品中心，破壞了制品致密性，使制品低劣）。環(huán)行縮尾（出現(xiàn)在制品斷面中間，形狀為圓環(huán)。堆積在靠近擠壓墊和擠壓筒交界處的金屬沿著后端難變形區(qū)的界面流向了制品中間層）。皮下縮尾（出現(xiàn)在制品表皮內(nèi)，存在一層使金屬徑向上不連續(xù)的缺陷）。措施：對錠坯表面進行機械加工~車皮。采用熱剝皮擠壓。采用脫皮擠壓。進行不完全擠壓~留余壓。保持擠壓墊工作面清潔，減少錠坯尾部徑向流動可能性。影響金屬流動因素：接觸摩擦與潤滑的影響。工具與錠坯溫度（工具的冷卻作用，金屬導熱性，合金相變，摩擦條件）。金屬強度特性。工具結(jié)構(gòu)與形狀（擠壓模，模角越大，越不均勻。擠壓筒。擠壓墊）。變形程度。擠壓力：擠壓桿通過擠壓墊作用在鋼坯上使之依次流出?？椎膲毫ΑＳ绊憯D壓力因素：擠壓溫度與變形抗力（擠壓力大小與金屬變形抗力成正比）。變形程度（正比）。擠壓速度（開始擠壓，力大。繼續(xù)進行，力降。若緩慢擠壓，力可能一直升高）。擠壓模角（角大，力先高后?。?。制品斷面形狀。錠坯長度（越長，越大）。擠壓方法（反擠小，正大）。粗晶環(huán)：合金在熱變形處理中形成異常大的晶粒，這種粗大晶粒在制品中分布通常不均勻，呈環(huán)狀分布在制品斷面周圍，稱粗晶環(huán)。粗晶環(huán)分布規(guī)律：單孔模粗晶環(huán)均勻的分布在周邊，多~出現(xiàn)在局部周邊，呈月牙形。?？讛?shù)少，牙形粗晶環(huán)較長，~多，短。型材棒材斷面上分布不均勻，在型材角部或轉(zhuǎn)角區(qū)，粗晶環(huán)厚度較大，晶粒較粗。粗晶環(huán)形成基理：粗晶環(huán)產(chǎn)生部位常常是金屬材料承受劇烈附加剪切變形的部位。擠壓溫度越高，粗晶環(huán)越厚。影響粗晶環(huán)因素：合金元素。鑄錠均勻化。擠壓溫度。應力狀態(tài)。擠壓方式。變形程度。擠壓效應及產(chǎn)生原因：某些工業(yè)用鋁合金經(jīng)過同一熱處理，淬火與時效后，發(fā)現(xiàn)擠壓制品縱向上的抗拉強度要比其他壓力加工制品的高，而延伸效率較低的情況稱擠壓效應。原因：內(nèi)因：凡是含有過渡元素的熱處理可強化的鋁合金都會產(chǎn)生擠壓效應。外因：變形與織構(gòu)：擠壓時，金屬處于三向壓縮應力狀態(tài)和二壓一拉變形狀態(tài)，變形區(qū)的內(nèi)部金屬流動平穩(wěn)，網(wǎng)狀膜不破，使得制品縱向抗拉強度提高。阻礙角：在型壁較厚和比周長較短處的?？兹肟谧鲆粋€小斜面，斜面與模子軸線間的夾角。促流角：為了促進金屬向彎壁部分流動，對阻力大的薄壁部分做一個具有rc角的促流斜面。擠壓機分類：傳動類型：機械，液壓（結(jié)構(gòu)：臥式，立式。）。舌比：對于半空心型材，把型材斷面所包圍的空心部分的面積A與型材開口寬度的平方WA2之比，R=A/W9。穿孔針：對實心錠進行穿孔或用實心錠生產(chǎn)管材。擠壓墊：防止高溫金屬與擠壓桿直接接觸，并防止金屬倒流。擠壓模：用于生產(chǎn)所需要的形狀尺寸的制品。擠壓桿：用于傳遞擠壓力。擠壓筒：盛放高溫錠坯。模孔類型：平模，流線，雙錐，錐，平錐，碗形，平流線。多孔模設(shè)計：生產(chǎn)直徑較小的棒材和簡單小斷面型材時，為了提高擠壓機生產(chǎn)率或為了限制擠壓比過大而引起的擠壓力太高，以及受料臺長度有限使擠出的制品不能過長等原因采用多孔模擠壓。型材模設(shè)計時，減少金屬流動不均措施：型材的重心布置在模子的中心上。（適用于兩個以上對稱軸型材）。采用對稱位置布置?？?。（對稱面少的型材，采用對稱布置?？自黾诱w的對稱性）。采用不等長的工作帶（工作帶增加摩擦力，迫使金屬流向阻力小的位置，達到流動均勻的目的）。采用阻礙角或促流面。采用平衡模孔。采用附加筋條。單孔模設(shè)計如何合理布置?？祝壕哂袃蓚€以上對稱軸的型材，型材的重心布置在模子中心。具有一個對稱軸，且斷面壁厚差較大的型材，型材的重心相對模子偏一定距離，且將金屬不易流動的壁薄部位靠近模子中心。壁厚差不太大，但斷面較復雜的型材，將型材外接圓的圓心布置模子中心。擠壓實心材料常見的缺陷及防止措施：1.扭擰：分麻花狀扭擰（在流速快一側(cè)阻礙或慢的一側(cè)加快）和螺旋狀扭擰（同上）。2.波浪：在流速快的部位通過加長工作帶或做阻礙角進行阻礙。3.側(cè)彎：阻快加慢，或在流速慢端涂潤滑油，或使錠坯加熱均勻，或改善?？追植紶顟B(tài)。4.擴口：一般將流速快的一側(cè)加以阻礙，但沿型材長度方向擴口，不是連續(xù)時，不必修模，可通過矯輥矯正。5.平面間隙不合格：間隙若由工作帶設(shè)計不合理所致，修模時將流速快一側(cè)阻礙，若由模子彈性變形引起尺寸不足和間隙不合格，則可將懸壁部分工作帶作一個斜角處理。6.尺寸不足：金屬填充不滿引起的尺寸不足。流體不均~?？讖椥宰冃蝵?？紫滤鷡模具彈性變形和整體彎曲~中間尺寸變小~金屬供應不足~。7.角裂：對于內(nèi)部角裂，將懸壁部位尖棱處修一小圓角或涂抹潤滑油。外部角裂，若是?？捉遣砍霈F(xiàn)裂紋，則更換模子，否則將角部做一小圓角或涂潤滑油。擠壓筒：由二層或三層以上的襯套以過盈熱配合組裝在一起的。提高擠壓工具壽命途徑：改進工具結(jié)構(gòu)形狀。制定和嚴格控制合理的擠壓工具參數(shù)。合理預熱和冷卻擠壓工具。合理安裝擠壓工具。改善擠壓工具材料的制造和加工工藝。擠壓比的選擇：根據(jù)工藝生產(chǎn)流程，其值控制在6~100。1.金屬與合金的可擠壓性（確定擠壓溫度后，擠壓比增大制品流出?？椎臏囟人俣榷忌摺１苊庵破繁砻娲植诹鸭y，選擇合適擠壓比）。2.制品質(zhì)量要求（擠壓熱加工的制品時，擠壓比不得小于10，毛料不小于5）。設(shè)備能力限制（擠壓比值能實現(xiàn)擠壓又不超過設(shè)備能力）。擠壓溫度的選擇：合金狀態(tài)圖（根據(jù)合金的相圖，確定擠壓溫度的上下限）。金屬的塑性圖（塑性最好的溫度區(qū)間作為擠壓溫度范圍）。再結(jié)晶圖（根據(jù)晶粒度、加工率、終了溫度的關(guān)系圖，選擇晶粒細小的溫度范圍為出?？诇囟龋?。變形抗力圖（盡可能選擇變形抗力較低的溫度作為擠壓溫度）。擠壓速度的選擇:三種表示方法：擠壓桿的移動速度。金屬流出?？椎乃俣取＝饘俚淖冃嗡俾?。單動與雙動擠壓機：單動擠壓機無獨立穿孔系統(tǒng)，擠壓實心的棒材和線材。使用空心錠與隨動針，或?qū)嵭腻V與組合模，或可擠壓管材與空心型材。雙動有??，用于擠壓管材，更換實心的擠壓桿與擠壓墊也可擠壓型材棒材。拉拔概念及分類：在外力作用下，迫使金屬坯料通過?？?，以獲得相應形狀、尺寸的制品的塑性加工方法。分為實心材拉拔和空心材拉拔。空心材拉拔方法：空拉。長芯桿拉拔（空拉段，減壁段，定徑段）。固定短芯頭拉拔（空拉段，減壁段。條件：穩(wěn)定拉拔aV3°）。游動芯頭拉拔（空拉區(qū)，減徑區(qū)，第二次空拉區(qū)，減壁區(qū)，定徑區(qū)。條件al＞卩）。頂管法。擴徑拉拔?？绽芗m正管子偏心原因：不均勻壁厚管坯拉拔時，空拉道次越多，效果越明顯，薄壁處塑性變形，即周向壓縮，徑向延伸，使壁增厚，軸向延伸?？绽瓕鼙谑Х€(wěn)：拉拔偏心嚴重的管材時，不但不能糾正偏心，而且由于在壁薄處周向壓應力oO過大，會使管壁失穩(wěn)而向內(nèi)凹陷或出現(xiàn)皺折。殘余應力的消除：減少不均勻變形。矯直加工。退火。影響拉拔力的因素：被加工金屬的性質(zhì)對拉拔力的影響。變形程度。模角。拉拔速度。摩擦與潤滑。反拉力。振動。空拉時管材變形區(qū)內(nèi)的變形特點：空拉時變形區(qū)的變形狀態(tài)是三維變形，即軸向延伸，周向壓縮，徑向延伸或壓縮。空拉時，管壁厚沿變形區(qū)長度上也有不同的變化，由于軸向應力ol由模子入口向出口逐漸增大，而周向應力a逐漸減小，因此，管壁厚度在變形區(qū)內(nèi)的變化是由模子入口處壁厚開始增加，達最大值后開始減薄，到模子出口處減薄最大。錐型模及四帶作用：潤滑帶：在拉拔時便于潤滑劑進去模孔，保證制品潤滑，減少摩擦，并帶走產(chǎn)生的熱量和防止坯料劃傷。壓縮帶：是金屬實現(xiàn)塑性變形的主要部分，并獲得所需形狀與尺寸。定徑帶：使制品進一步獲得穩(wěn)定而精確的形狀與尺寸。出口帶：防止金