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。


圖3-12.jpg


 在異型芯棒的(de)(de)空(kong)隙里金屬的(de)(de)徑向(xiang)流動(dong)(dong)在擠(ji)(ji)壓(ya)筒里就已經開始(shi),并隨著向(xiang)變(bian)(bian)形(xing)區的(de)(de)靠近而(er)(er)增(zeng)(zeng)加(圖(tu)3-12)。延伸增(zeng)(zeng)大的(de)(de)同(tong)時,引起(qi)擠(ji)(ji)壓(ya)筒中金屬流動(dong)(dong)壓(ya)力增(zeng)(zeng)高,因而(er)(er)導(dao)致過早充(chong)滿芯棒的(de)(de)異型空(kong)隙。采用碳(tan)素鋼(gang)(gang)擠(ji)(ji)壓(ya)帶內(nei)翼的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)時,延伸系數取10~12,能保證(zheng)正常充(chong)滿翼的(de)(de)形(xing)狀。如前所述,當(dang)擠(ji)(ji)壓(ya)光管(guan)時,內(nei)層(ceng)金屬超過外層(ceng)金屬。如果在芯棒上(shang)也有更接近于擠(ji)(ji)壓(ya)軸線(xian)分布的(de)(de)空(kong)隙,則(ze)其(qi)不(bu)(bu)均勻(yun)流動(dong)(dong)層(ceng)被加深(shen)(圖(tu)3-13)。在擠(ji)(ji)壓(ya)內(nei)翼布置不(bu)(bu)對(dui)稱的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)時,金屬的(de)(de)流動(dong)(dong)圖(tu)像原(yuan)則(ze)上(shang)沒有改變(bian)(bian)。尼(ni)科波爾南方鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)在擠(ji)(ji)壓(ya)鰭片管(guan)時,研究了帶外翼鋼(gang)(gang)管(guan)金屬流動(dong)(dong)的(de)(de)特征,指出該(gai)過程的(de)(de)特點是不(bu)(bu)均勻(yun)變(bian)(bian)形(xing)較大。這(zhe)是由(you)于制品(pin)和坯料的(de)(de)幾(ji)何形(xing)狀沒有相似之處(chu)引起(qi)的(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性,可由(you)坐(zuo)標網線(xian)橫向(xiang)歪曲的(de)(de)大小(xiao)來(lai)評定。


圖3-13.jpg   圖3-14.jpg


  擠(ji)壓(ya)模(mo)口在(zai)60°-90°間變(bian)(bian)(bian)化,對(dui)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)區的(de)(de)(de)分(fen)布和(he)沿管(guan)(guan)坯(pi)(pi)斷(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻,變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)發生重大(da)影響(圖(tu)3-14),縱(zong)向(xiang)(xiang)坐標網線在(zai)翼(yi)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)上沿管(guan)(guan)子全長仍(reng)然是平行的(de)(de)(de),其(qi)間隔距離幾乎沒(mei)有變(bian)(bian)(bian)化,這就(jiu)證(zheng)實(shi)了(le)在(zai)此(ci)斷(duan)(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)徑向(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)大(da)。當擠(ji)壓(ya)單個圓(yuan)盤組成的(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)時,在(zai)翼(yi)的(de)(de)(de)空(kong)隙處出現(xian)局(ju)部區域(yu)性強烈變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(圖(tu)3-15(b))。在(zai)該區域(yu)內,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)具有切向(xiang)(xiang)流動。此(ci)為(wei)中(zhong)止擠(ji)壓(ya)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)翼(yi)帶和(he)光管(guan)(guan)部分(fen)的(de)(de)(de)縱(zong)斷(duan)(duan)面(mian)低倍(bei)磨(mo)片所(suo)證(zheng)實(shi)(圖(tu)3-15(a)、圖(tu)3-15(b)。翼(yi)上局(ju)部區域(yu)的(de)(de)(de)高度(du)不(bu)(bu)(bu)超(chao)過變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)區的(de)(de)(de)總高度(du)。在(zai)擠(ji)壓(ya)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)外表面(mian)上有同(tong)心(xin)小槽的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料時,發現(xian)表面(mian)層金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻性。在(zai)圖(tu)上可(ke)明顯地看到(dao)翼(yi)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動超(chao)前于光管(guan)(guan)部分(fen)。根據實(shi)驗結果(guo)組成了(le)擠(ji)壓(ya)帶外翼(yi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動的(de)(de)(de)一般系統(tong)圖(tu)像,并考慮了(le)在(zai)橫斷(duan)(duan)面(mian)和(he)縱(zong)斷(duan)(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)。


圖3-15.jpg 圖3-18.jpg


 從圖3-17可以(yi)看出(chu),線(xian)段AB和(he)(he)(he)NK變(bian)形(xing)前分(fen)布在一(yi)個平面(mian)(mian)上(shang),而在管(guan)(guan)子(zi)里(li)其位置發生了(le)明顯變(bian)化。B點和(he)(he)(he)N點的內(nei)層(ceng)金(jin)屬超過(guo)了(le)A點和(he)(he)(he)K點的外層(ceng)金(jin)屬,而且線(xian)段N'K'和(he)(he)(he)NK之(zhi)差遠大(da)于線(xian)段A'R'和(he)(he)(he)AB之(zhi)差。這是由于不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)光滑部分(fen)橫斷面(mian)(mian)上(shang)金(jin)屬流(liu)動(dong)的不(bu)(bu)均勻性比帶(dai)翼(yi)部分(fen)大(da)。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)外表面(mian)(mian)翼(yi)上(shang)的點超過(guo)了(le)相(xiang)應的光管(guan)(guan)部分(fen)的點。碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)試驗中止坯料各(ge)斷面(mian)(mian)顯微磨片試樣所表現出(chu)的圖像(xiang)可以(yi)證實(shi)變(bian)形(xing)的不(bu)(bu)均勻性(圖3-18).在擠(ji)壓(ya)帶(dai)翼(yi)的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)時,金(jin)屬流(liu)動(dong)的連續性和(he)(he)(he)相(xiang)對變(bian)形(xing)的分(fen)布與(yu)擠(ji)壓(ya)光管(guan)(guan)時沒(mei)有原則上(shang)的區別。實(shi)驗表明,擠(ji)壓(ya)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)和(he)(he)(he)擠(ji)壓(ya)有色金(jin)屬制品時,金(jin)屬流(liu)動(dong)情(qing)況原則上(shang)一(yi)樣。