金(jin)屬壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)加工(gong)時(shi),坯(pi)(pi)(pi)料(liao)在(zai)(zai)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)下從封閉的(de)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)通(tong)過擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模的(de)模孔流出而得到制品,這(zhe)種(zhong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)加工(gong)過程(cheng)稱為擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過程(cheng)可以采用兩(liang)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)來實(shi)現:正(zheng)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)和反(fan)(fan)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。正(zheng)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi),金(jin)屬坯(pi)(pi)(pi)料(liao)被擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)通(tong)過擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)墊推(tui)著,整個坯(pi)(pi)(pi)料(liao)金(jin)屬向緊(jin)固在(zai)(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)前部的(de)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模方(fang)(fang)向流動(dong)。反(fan)(fan)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi),金(jin)屬坯(pi)(pi)(pi)料(liao)保持不(bu)動(dong),而由(you)于(yu)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模在(zai)(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)朝著金(jin)屬坯(pi)(pi)(pi)料(liao)移動(dong)的(de)結(jie)果產(chan)生金(jin)屬流動(dong)。擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)方(fang)(fang)法(fa)及(ji)工(gong)模具配置如(ru)圖(tu)0-1所示。


圖0-1.jpg


  采用這兩種方法(fa)擠(ji)壓(ya)(ya)時,擠(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品橫(heng)截面的(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺(chi)寸決定于金屬(shu)流(liu)動所通過的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)模(mo)(mo)孔(kong)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺(chi)寸。因(yin)此,為了(le)得(de)到實心(xin)截面的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品,擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)模(mo)(mo)孔(kong)要給予(yu)相應的(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺(chi)寸。為了(le)得(de)到空(kong)心(xin)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品(管子和空(kong)心(xin)異型材),在擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)模(mo)(mo)孔(kong)內必(bi)須插入(ru)芯(xin)棒。芯(xin)棒與(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)之間(jian)形成環狀(zhuang)(zhuang)間(jian)隙(xi),此間(jian)隙(xi)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺(chi)寸決定著(zhu)擠(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品的(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺(chi)寸。


 在(zai)擠壓(ya)(ya)空(kong)心(xin)制(zhi)品時(shi),利用兩種方(fang)法來形(xing)成環(huan)形(xing)間(jian)(jian)隙(xi)。其(qi)一(yi),采用較(jiao)長的芯棒狀與尺寸。此時(shi),芯棒不僅穿過擠壓(ya)(ya)模(mo),而且(qie)穿過整個(ge)金屬坯料(liao);其(qi)二,環(huan)狀間(jian)(jian)隙(xi)的形(xing)成借助于較(jiao)短的芯棒來達(da)到,短芯棒被(bei)(bei)直接緊固在(zai)擠壓(ya)(ya)模(mo)專門的橋(qiao)架(舌形(xing)梁(liang))上,或(huo)者與擠壓(ya)(ya)模(mo)做成一(yi)個(ge)整體。對于鋼等高變形(xing)抗力的材(cai)料(liao),擠壓(ya)(ya)其(qi)空(kong)心(xin)制(zhi)品(鋼管及空(kong)心(xin)型材(cai))時(shi),只能采用較(jiao)長的芯棒形(xing)成環(huan)形(xing)間(jian)(jian)的方(fang)法進行(xing)擠壓(ya)(ya)。此時(shi),根據被(bei)(bei)加工材(cai)料(liao)的性能,金屬坯料(liao)的中心(xin)孔(kong)(kong)可(ke)以通(tong)(tong)過在(zai)立(li)式穿孔(kong)(kong)機(ji)(ji)上直接穿孔(kong)(kong)得到,也可(ke)以通(tong)(tong)過機(ji)(ji)械加工預鉆(zhan)孔(kong)(kong)后在(zai)擴(kuo)(kuo)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)上進行(xing)擴(kuo)(kuo)孔(kong)(kong)后得到。


 采用(yong)(yong)短芯棒來形(xing)成(cheng)環狀間隙的(de)方(fang)法進行空心制品(pin)的(de)擠壓,當坯料推入擠壓模(mo)時(shi),金屬流(liu)入夾持芯棒的(de)橋架孔中,在橋架下面包圍著(zhu)芯棒,且(qie)熔焊成(cheng)管子(zi)。利(li)用(yong)(yong)這種擠壓方(fang)法,得(de)到(dao)優質管子(zi)的(de)必(bi)要條(tiao)件(jian)是確(que)保(bao)變形(xing)金屬的(de)熔焊條(tiao)件(jian),并且(qie)不能采用(yong)(yong)潤(run)滑劑。因(yin)此,這種擠壓方(fang)法只適用(yong)(yong)于(yu)擠壓溫度與變形(xing)抗(kang)力比(bi)較低的(de)材料,如鋁合金。


 有色金(jin)屬管材的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)一般都采用(yong)帶有內置式(shi)穿(chuan)孔系統的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機,實(shi)心坯料的(de)穿(chuan)孔和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)在同一臺擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上完成,不設置專用(yong)的(de)立式(shi)穿(chuan)孔機。由于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程所具有的(de)金(jin)屬流動的(de)特性,采用(yong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)方法(fa)可(ke)以制造用(yong)其(qi)他壓(ya)(ya)(ya)力加工(gong)方法(fa)(如軋制方法(fa))所不能制造的(de)、形狀非常復雜的(de)制品(圖0-2)。


圖0-2.jpg


  擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程(cheng)還具有很(hen)(hen)大的(de)(de)靈活性。在(zai)現有的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)裝備(bei)上,只需要(yao)更(geng)(geng)換擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)具的(de)(de)個(ge)別(bie)零件(jian)(如(ru)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)棒材(cai)時,更(geng)(geng)換擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo);擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)管材(cai)時,更(geng)(geng)換擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)芯棒),其產品(pin)就(jiu)可(ke)以從一種(zhong)制(zhi)(zhi)品(pin)轉換為另(ling)一種(zhong)制(zhi)(zhi)品(pin),且更(geng)(geng)換工模(mo)具非常簡(jian)單和(he)迅速,只需要(yao)幾分鐘就(jiu)可(ke)以完成。根據德(de)國施維爾特鋼廠(chang)的(de)(de)經驗,在(zai)8小時工作制(zhi)(zhi)的(de)(de)一個(ge)班內,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)15~20種(zhong)不同斷(duan)面的(de)(de)產品(pin)很(hen)(hen)容(rong)易(yi)實現。


  同時,一般當擠壓機(ji)的(de)(de)噸(dun)位確定之(zhi)后,擠壓筒的(de)(de)規格(ge)可選擇3~6個系列,相應的(de)(de)擠壓坯料(liao)和工(gong)模具(ju)的(de)(de)規格(ge)也就在3-6個系列范圍內與工(gong)模具(ju)的(de)(de)準備(bei)比較簡單。


  因(yin)此,擠壓法對于小批量制品(pin)(pin)的生(sheng)產是經濟而合理(li)的,甚(shen)至當制品(pin)(pin)的形狀(zhuang)能夠用其他的壓力加工方法生(sheng)產時(shi)也是如此。


 擠壓(ya)(ya)(ya)過程(cheng)所特有的(de)(de)(de)(de)應力(li)狀態為(wei)各向不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)。由(you)于(yu)工(gong)模(mo)具形狀、摩擦力(li)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)與(yu)變(bian)(bian)形金(jin)屬性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性(xing),導致在(zai)坯(pi)料(liao)(liao)金(jin)屬內(nei)除了壓(ya)(ya)(ya)應力(li)以外,還會(hui)產生附加的(de)(de)(de)(de)剪應力(li)。但(dan)是研(yan)究與(yu)生產經驗表明,在(zai)采取降(jiang)低摩擦力(li)與(yu)材(cai)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)(neng)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)的(de)(de)(de)(de)措施以及選擇形狀合適(shi)的(de)(de)(de)(de)工(gong)模(mo)具后,可使擠壓(ya)(ya)(ya)具有比其他壓(ya)(ya)(ya)力(li)加工(gong)方法(如(ru)自(zi)由(you)鍛或軋(ya)制(zhi)(zhi))更為(wei)有利的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)變(bian)(bian)形條件,從而提高了材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形能(neng)(neng)力(li),使擠壓(ya)(ya)(ya)法可以實現任何低塑(su)性(xing)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)加工(gong)。并且擠壓(ya)(ya)(ya)加工(gong)后的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品內(nei)部組(zu)織致密(mi)、性(xing)能(neng)(neng)均(jun)勻(yun)。


 生(sheng)產經驗(yan)還(huan)證明,擠壓(ya)制品(pin)(pin)的(de)表(biao)面質量與尺寸精(jing)度并不比熱軋制品(pin)(pin)低,有時還(huan)要高(gao)一些(表(biao)0-1)。德國工廠的(de)試驗(yan)表(biao)明,在(zai)同樣(yang)的(de)條件(jian)下所生(sheng)產的(de)擠壓(ya)產品(pin)(pin)的(de)機械性(xing)能,完全在(zai)DN標準所規定的(de)范圍(wei)之內(nei),并且(qie)稍優于軋制產品(pin)(pin)。擠壓(ya)所得到的(de)在(zai)制品(pin)(pin)長(chang)度方(fang)向上較高(gao)的(de)抗拉(la)強(qiang)度可能是擠壓(ya)產品(pin)(pin)一個很(hen)大的(de)優點。


表0-1.jpg


 石油化學工業的迅速(su)發展和新建熱(re)電(dian)站用材料的升級(ji)換代,需要更(geng)大量地使用各(ge)種高性能(neng)的耐蝕鋼管(guan)、不銹鋼(gang)管(guan)和耐熱鋼管,以及相當(dang)大一部分輕(qing)型(xing)的(de)經(jing)濟(ji)斷面異型(xing)材。這(zhe)(zhe)些材料用軋制的(de)方法(fa)(fa)是很難生產的(de),而這(zhe)(zhe)一領(ling)域的(de)產品只能(neng)用擠(ji)壓法(fa)(fa)來生產。因此,擠(ji)壓工藝技術在我國(guo)有(you)著廣闊的(de)發展前景(jing)。