浙江至德鋼業有限公司在擠壓帶翼不銹鋼管時,局部的金屬有較大的不均勻變形,這就可能導致金屬斷裂,型材形狀充不滿或型材扭曲。因此,研究金屬流動的規律性對于工模具孔型設計具有重要意義。擠壓帶翼不銹鋼(gang)管時的金屬流動特性的研究借助于坐標網和組合坯料來進行。擠壓帶翼鋼管時,擠壓模入口在較寬范圍內變化,對變形區的分布和金屬在擠壓芯棒空隙里的徑向變形的大小不產生重大的影響。因此,模子錐角的大小應該以保證金屬流動不產生破裂為條件進行選擇。一般70°~80°被認為是最合適的。

在異(yi)型芯(xin)棒的(de)(de)(de)空隙(xi)里(li)(li)金屬(shu)的(de)(de)(de)徑向(xiang)流動(dong)在擠(ji)(ji)壓(ya)筒里(li)(li)就已經開(kai)始,并隨著向(xiang)變(bian)形(xing)(xing)區的(de)(de)(de)靠(kao)近而增(zeng)加(圖3-12)。延(yan)伸(shen)增(zeng)大(da)的(de)(de)(de)同(tong)時(shi),引起(qi)(qi)擠(ji)(ji)壓(ya)筒中金屬(shu)流動(dong)壓(ya)力增(zeng)高,因而導致過早充滿(man)芯(xin)棒的(de)(de)(de)異(yi)型空隙(xi)。采(cai)用(yong)碳素(su)鋼(gang)擠(ji)(ji)壓(ya)帶內翼的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)時(shi),延(yan)伸(shen)系數取10~12,能保證正常(chang)充滿(man)翼的(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)。如前所述,當擠(ji)(ji)壓(ya)光管(guan)時(shi),內層金屬(shu)超過外層金屬(shu)。如果在芯(xin)棒上(shang)也有更接近于擠(ji)(ji)壓(ya)軸線(xian)分布(bu)的(de)(de)(de)空隙(xi),則(ze)其不(bu)(bu)均勻(yun)(yun)流動(dong)層被加深(圖3-13)。在擠(ji)(ji)壓(ya)內翼布(bu)置不(bu)(bu)對(dui)稱的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)時(shi),金屬(shu)的(de)(de)(de)流動(dong)圖像原則(ze)上(shang)沒有改(gai)變(bian)。尼(ni)科波(bo)爾南方鋼(gang)管(guan)廠(chang)在擠(ji)(ji)壓(ya)鰭(qi)片管(guan)時(shi),研究了(le)帶外翼鋼(gang)管(guan)金屬(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)特(te)征,指出該(gai)過程的(de)(de)(de)特(te)點是(shi)不(bu)(bu)均勻(yun)(yun)變(bian)形(xing)(xing)較(jiao)大(da)。這(zhe)是(shi)由于制品和坯料的(de)(de)(de)幾何形(xing)(xing)狀(zhuang)沒有相似(si)之處引起(qi)(qi)的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻(yun)(yun)性,可(ke)由坐標網線(xian)橫向(xiang)歪曲的(de)(de)(de)大(da)小來(lai)評定。

擠(ji)壓(ya)模口在(zai)(zai)(zai)60°-90°間(jian)變(bian)(bian)(bian)化(hua),對變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)分布和沿管坯斷(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)不均(jun)勻(yun),變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)不發(fa)生(sheng)重大影響(圖(tu)3-14),縱(zong)向坐標網線在(zai)(zai)(zai)翼的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)沿管子全長仍然是平行的(de)(de)(de)(de)(de),其間(jian)隔(ge)距離幾乎沒有變(bian)(bian)(bian)化(hua),這(zhe)就證實了(le)(le)在(zai)(zai)(zai)此(ci)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)徑(jing)向變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)不大。當擠(ji)壓(ya)單個圓盤組(zu)成的(de)(de)(de)(de)(de)管坯時,在(zai)(zai)(zai)翼的(de)(de)(de)(de)(de)空隙處出現局部區(qu)域性(xing)強烈變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(圖(tu)3-15(b))。在(zai)(zai)(zai)該區(qu)域內(nei),金(jin)(jin)屬(shu)具(ju)有切向流(liu)動(dong)(dong)。此(ci)為中止擠(ji)壓(ya)管坯的(de)(de)(de)(de)(de)翼帶(dai)和光管部分的(de)(de)(de)(de)(de)縱(zong)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)低倍磨片所證實(圖(tu)3-15(a)、圖(tu)3-15(b)。翼上(shang)局部區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)高度不超過變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)總高度。在(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)不銹鋼管外(wai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)有同心小槽的(de)(de)(de)(de)(de)坯料時,發(fa)現表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)不均(jun)勻(yun)性(xing)。在(zai)(zai)(zai)圖(tu)上(shang)可明顯地看到翼的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)(dong)超前于(yu)光管部分。根(gen)據(ju)實驗結果組(zu)成了(le)(le)擠(ji)壓(ya)帶(dai)外(wai)翼不銹鋼管金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)一般系統圖(tu)像,并考慮了(le)(le)在(zai)(zai)(zai)橫斷(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)和縱(zong)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)不均(jun)勻(yun)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)。

從圖3-17可以(yi)(yi)看(kan)出,線(xian)段(duan)AB和(he)(he)(he)NK變(bian)(bian)形(xing)前分(fen)(fen)布在(zai)一(yi)個平面(mian)(mian)上,而(er)在(zai)管(guan)子里(li)其位置發生了(le)明顯變(bian)(bian)化。B點和(he)(he)(he)N點的(de)(de)(de)(de)內層金屬(shu)超過(guo)了(le)A點和(he)(he)(he)K點的(de)(de)(de)(de)外(wai)層金屬(shu),而(er)且線(xian)段(duan)N'K'和(he)(he)(he)NK之(zhi)差遠(yuan)大(da)于線(xian)段(duan)A'R'和(he)(he)(he)AB之(zhi)差。這(zhe)是(shi)由(you)于不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)光滑部分(fen)(fen)橫斷(duan)面(mian)(mian)上金屬(shu)流動的(de)(de)(de)(de)不均勻性(xing)比帶翼(yi)部分(fen)(fen)大(da)。不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)翼(yi)上的(de)(de)(de)(de)點超過(guo)了(le)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)光管(guan)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)點。碳素鋼(gang)(gang)擠壓(ya)試驗(yan)中止坯料(liao)各斷(duan)面(mian)(mian)顯微磨片(pian)試樣(yang)(yang)所(suo)表(biao)現出的(de)(de)(de)(de)圖像可以(yi)(yi)證(zheng)實變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)不均勻性(xing)(圖3-18).在(zai)擠壓(ya)帶翼(yi)的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi),金屬(shu)流動的(de)(de)(de)(de)連續性(xing)和(he)(he)(he)相(xiang)對(dui)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布與擠壓(ya)光管(guan)時(shi)沒有原(yuan)則(ze)上的(de)(de)(de)(de)區別。實驗(yan)表(biao)明,擠壓(ya)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)和(he)(he)(he)擠壓(ya)有色(se)金屬(shu)制(zhi)品(pin)時(shi),金屬(shu)流動情況(kuang)原(yuan)則(ze)上一(yi)樣(yang)(yang)。

