金屬(shu)(shu)(shu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)加工時,坯(pi)料(liao)在高壓(ya)(ya)(ya)(ya)下從封閉的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內通(tong)過(guo)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)的模(mo)孔流(liu)(liu)出而(er)得到制品,這種壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)加工過(guo)程稱為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過(guo)程可以采用兩種方(fang)(fang)法來實現(xian):正擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)和反擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。正擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,金屬(shu)(shu)(shu)坯(pi)料(liao)被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿通(tong)過(guo)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊推(tui)著,整個坯(pi)料(liao)金屬(shu)(shu)(shu)向緊固在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)前部的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)方(fang)(fang)向流(liu)(liu)動(dong)。反擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,金屬(shu)(shu)(shu)坯(pi)料(liao)保持不(bu)動(dong),而(er)由(you)于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內朝(chao)著金屬(shu)(shu)(shu)坯(pi)料(liao)移(yi)動(dong)的結果產生金屬(shu)(shu)(shu)流(liu)(liu)動(dong)。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)方(fang)(fang)法及(ji)工模(mo)具(ju)配置如圖(tu)0-1所示。

采(cai)用這(zhe)兩種方法擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品橫截面的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺寸(cun)(cun)決定(ding)(ding)于金(jin)屬流動所通(tong)過的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)模(mo)孔的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺寸(cun)(cun)。因此,為(wei)了得到實心(xin)截面的(de)(de)制(zhi)(zhi)品,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)模(mo)孔要給予相應的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺寸(cun)(cun)。為(wei)了得到空(kong)心(xin)的(de)(de)制(zhi)(zhi)品(管子(zi)和(he)空(kong)心(xin)異型材(cai)),在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)模(mo)孔內必(bi)須插(cha)入芯棒(bang)。芯棒(bang)與(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)之間(jian)形(xing)(xing)(xing)成環狀(zhuang)(zhuang)間(jian)隙,此間(jian)隙的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺寸(cun)(cun)決定(ding)(ding)著擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與(yu)尺寸(cun)(cun)。
在(zai)擠(ji)壓(ya)空心(xin)制品時(shi)(shi),利(li)用兩種方法來形(xing)成環形(xing)間隙。其(qi)(qi)一(yi),采(cai)用較長(chang)(chang)的(de)(de)(de)芯棒(bang)(bang)狀與(yu)尺寸(cun)。此時(shi)(shi),芯棒(bang)(bang)不僅(jin)穿(chuan)過(guo)擠(ji)壓(ya)模,而且穿(chuan)過(guo)整個金屬坯(pi)料;其(qi)(qi)二,環狀間隙的(de)(de)(de)形(xing)成借助于(yu)較短的(de)(de)(de)芯棒(bang)(bang)來達到(dao)(dao),短芯棒(bang)(bang)被(bei)直接(jie)緊固在(zai)擠(ji)壓(ya)模專門的(de)(de)(de)橋架(舌形(xing)梁)上(shang),或(huo)者(zhe)與(yu)擠(ji)壓(ya)模做成一(yi)個整體。對于(yu)鋼等高變形(xing)抗力的(de)(de)(de)材料,擠(ji)壓(ya)其(qi)(qi)空心(xin)制品(鋼管及空心(xin)型材)時(shi)(shi),只能采(cai)用較長(chang)(chang)的(de)(de)(de)芯棒(bang)(bang)形(xing)成環形(xing)間的(de)(de)(de)方法進行擠(ji)壓(ya)。此時(shi)(shi),根據被(bei)加工材料的(de)(de)(de)性能,金屬坯(pi)料的(de)(de)(de)中心(xin)孔(kong)(kong)(kong)可(ke)以(yi)通過(guo)在(zai)立式(shi)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)上(shang)直接(jie)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)得到(dao)(dao),也(ye)可(ke)以(yi)通過(guo)機(ji)械加工預鉆(zhan)孔(kong)(kong)(kong)后(hou)在(zai)擴(kuo)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)上(shang)進行擴(kuo)孔(kong)(kong)(kong)后(hou)得到(dao)(dao)。
采(cai)(cai)用短(duan)芯(xin)棒來形成環(huan)狀間隙的方(fang)(fang)法進行空(kong)心(xin)制品(pin)的擠壓(ya),當(dang)坯料推入擠壓(ya)模時(shi),金(jin)屬流入夾持芯(xin)棒的橋(qiao)架孔中(zhong),在(zai)橋(qiao)架下面包圍著芯(xin)棒,且(qie)熔焊(han)成管(guan)子。利(li)用這(zhe)種擠壓(ya)方(fang)(fang)法,得到(dao)優質(zhi)管(guan)子的必要條件是確保(bao)變形金(jin)屬的熔焊(han)條件,并且(qie)不能采(cai)(cai)用潤滑劑(ji)。因此,這(zhe)種擠壓(ya)方(fang)(fang)法只適用于擠壓(ya)溫(wen)度(du)與(yu)變形抗力比較(jiao)低的材料,如鋁合金(jin)。
有(you)色金屬(shu)管材的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓一(yi)般都采用(yong)帶有(you)內置式穿(chuan)(chuan)孔(kong)系統的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓機,實(shi)心坯料的(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)和擠(ji)壓在(zai)同一(yi)臺擠(ji)壓機上完成,不設置專用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)立式穿(chuan)(chuan)孔(kong)機。由于擠(ji)壓過(guo)程所具有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)流動的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性,采用(yong)擠(ji)壓方法可(ke)以(yi)制(zhi)造用(yong)其(qi)他壓力加(jia)工方法(如軋制(zhi)方法)所不能制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)(de)、形狀非常復雜的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)品(pin)(圖0-2)。

擠(ji)壓(ya)過(guo)程還具有(you)很大的(de)(de)靈活性。在現有(you)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)裝備上,只(zhi)需(xu)(xu)要(yao)更(geng)(geng)換擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)具的(de)(de)個別零件(如擠(ji)壓(ya)棒材時,更(geng)(geng)換擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo);擠(ji)壓(ya)管材時,更(geng)(geng)換擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)和(he)擠(ji)壓(ya)芯棒),其產(chan)品(pin)(pin)(pin)就可以從(cong)一種制品(pin)(pin)(pin)轉換為另一種制品(pin)(pin)(pin),且更(geng)(geng)換工模(mo)(mo)具非常簡單和(he)迅速,只(zhi)需(xu)(xu)要(yao)幾(ji)分鐘(zhong)就可以完成。根(gen)據德國施維爾特鋼廠的(de)(de)經驗,在8小(xiao)時工作制的(de)(de)一個班(ban)內,擠(ji)壓(ya)15~20種不同斷面的(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)(pin)很容易實(shi)現。
同(tong)時,一般當擠(ji)(ji)壓(ya)機的噸位確定之后,擠(ji)(ji)壓(ya)筒的規(gui)格(ge)可(ke)選擇3~6個(ge)系列,相應的擠(ji)(ji)壓(ya)坯料和工模具的規(gui)格(ge)也(ye)就在3-6個(ge)系列范圍(wei)內(nei)與工模具的準備比較簡(jian)單。
因此(ci),擠壓法對于(yu)小批量制品的(de)生(sheng)產是經濟而(er)合理的(de),甚至當制品的(de)形狀(zhuang)能(neng)夠用其他的(de)壓力加工方法生(sheng)產時也是如此(ci)。
擠(ji)壓(ya)(ya)過程所(suo)特有的應(ying)力(li)(li)狀態(tai)為(wei)各(ge)向不(bu)均(jun)勻(yun)的壓(ya)(ya)縮。由于工(gong)模具形狀、摩(mo)擦力(li)(li)的影響與(yu)變(bian)形金屬(shu)性(xing)能(neng)的不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing),導致在坯料(liao)金屬(shu)內(nei)除了(le)壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)以(yi)外,還會產生附加的剪應(ying)力(li)(li)。但是研究與(yu)生產經驗表明,在采取降低摩(mo)擦力(li)(li)與(yu)材(cai)(cai)料(liao)性(xing)能(neng)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)的措施以(yi)及選擇形狀合適的工(gong)模具后,可使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)具有比其(qi)他壓(ya)(ya)力(li)(li)加工(gong)方法(如(ru)自由鍛或軋制)更(geng)為(wei)有利的塑性(xing)變(bian)形條件,從而提(ti)高了(le)材(cai)(cai)料(liao)的變(bian)形能(neng)力(li)(li),使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)法可以(yi)實現(xian)任(ren)何低塑性(xing)材(cai)(cai)料(liao)的壓(ya)(ya)力(li)(li)加工(gong)。并且(qie)擠(ji)壓(ya)(ya)加工(gong)后的制品內(nei)部(bu)組織致密、性(xing)能(neng)均(jun)勻(yun)。
生產(chan)經驗還(huan)證(zheng)明,擠壓制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)表(biao)面質量與尺寸精度(du)并不比(bi)熱軋(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)(pin)低,有時還(huan)要(yao)高一(yi)些(表(biao)0-1)。德國工廠(chang)的(de)(de)(de)試驗表(biao)明,在同(tong)樣的(de)(de)(de)條件下(xia)所生產(chan)的(de)(de)(de)擠壓產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)機械性能,完全(quan)在DN標(biao)準所規定的(de)(de)(de)范(fan)圍之內,并且稍(shao)優于(yu)軋(ya)制(zhi)(zhi)產(chan)品(pin)(pin)(pin)。擠壓所得到(dao)的(de)(de)(de)在制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)(pin)長度(du)方向上較高的(de)(de)(de)抗拉強度(du)可能是擠壓產(chan)品(pin)(pin)(pin)一(yi)個很大的(de)(de)(de)優點。

石油化學工業的(de)迅(xun)速(su)發展(zhan)和新(xin)建熱(re)電(dian)站用(yong)(yong)材料的(de)升級換代,需要更大量(liang)地使用(yong)(yong)各種高性(xing)能(neng)的(de)耐蝕(shi)鋼管(guan)、不銹鋼管和耐熱鋼管,以及相當大一部分輕型的(de)(de)經(jing)濟斷面異型材。這(zhe)些材料用軋制的(de)(de)方法是很(hen)難(nan)生產(chan)(chan)的(de)(de),而這(zhe)一領域的(de)(de)產(chan)(chan)品只(zhi)能用擠(ji)壓(ya)法來生產(chan)(chan)。因此,擠(ji)壓(ya)工藝技術在(zai)我國(guo)有著廣闊的(de)(de)發展前景。

