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(guan)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(yi)型(xing)芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)(de)空隙里(li)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)徑向流(liu)動在擠壓(ya)(ya)筒里(li)就已經開(kai)始,并隨著向變形區(qu)的(de)(de)(de)(de)靠近(jin)而增(zeng)(zeng)加(圖3-12)。延(yan)伸(shen)增(zeng)(zeng)大的(de)(de)(de)(de)同(tong)時,引(yin)起(qi)擠壓(ya)(ya)筒中金(jin)(jin)(jin)屬流(liu)動壓(ya)(ya)力(li)增(zeng)(zeng)高,因而導致過早(zao)充(chong)滿(man)(man)芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)(de)異(yi)型(xing)空隙。采用碳素鋼擠壓(ya)(ya)帶內(nei)(nei)翼的(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)時,延(yan)伸(shen)系數取10~12,能保證正常(chang)充(chong)滿(man)(man)翼的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)。如前所(suo)述,當(dang)擠壓(ya)(ya)光(guang)管(guan)時,內(nei)(nei)層金(jin)(jin)(jin)屬超過外層金(jin)(jin)(jin)屬。如果在芯(xin)棒(bang)上也有更接近(jin)于(yu)擠壓(ya)(ya)軸線分布(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)空隙,則其不均(jun)勻(yun)流(liu)動層被加深(shen)(圖3-13)。在擠壓(ya)(ya)內(nei)(nei)翼布(bu)(bu)置不對稱的(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)時,金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)動圖像原(yuan)則上沒有改變。尼科波爾南方鋼管(guan)廠在擠壓(ya)(ya)鰭片管(guan)時,研究了帶外翼鋼管(guan)金(jin)(jin)(jin)屬流(liu)動的(de)(de)(de)(de)特(te)征,指(zhi)出(chu)該過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)特(te)點是(shi)(shi)不均(jun)勻(yun)變形較大。這是(shi)(shi)由(you)于(yu)制(zhi)品和(he)坯(pi)料的(de)(de)(de)(de)幾何形狀(zhuang)(zhuang)沒有相似之處引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)變形的(de)(de)(de)(de)不均(jun)勻(yun)性,可由(you)坐(zuo)標網(wang)線橫向歪曲(qu)的(de)(de)(de)(de)大小來評(ping)定。


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  擠壓(ya)模(mo)口(kou)在(zai)(zai)(zai)60°-90°間(jian)變(bian)化(hua),對變(bian)形(xing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布(bu)和沿(yan)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)斷面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻,變(bian)形(xing)不(bu)發生(sheng)重(zhong)大(da)影響(圖(tu)3-14),縱向(xiang)坐標網(wang)線在(zai)(zai)(zai)翼的(de)(de)(de)(de)(de)斷面(mian)上沿(yan)管(guan)(guan)(guan)子(zi)全長仍(reng)然是平行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de),其間(jian)隔距離幾乎沒有變(bian)化(hua),這就證實(shi)了在(zai)(zai)(zai)此斷面(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)徑向(xiang)變(bian)形(xing)不(bu)大(da)。當擠壓(ya)單個圓盤組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)時,在(zai)(zai)(zai)翼的(de)(de)(de)(de)(de)空隙處出(chu)現(xian)局部(bu)區(qu)(qu)域性強烈變(bian)形(xing)(圖(tu)3-15(b))。在(zai)(zai)(zai)該(gai)區(qu)(qu)域內(nei),金(jin)屬(shu)具(ju)有切向(xiang)流(liu)(liu)(liu)動(dong)。此為中(zhong)止(zhi)擠壓(ya)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)翼帶和光管(guan)(guan)(guan)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)縱斷面(mian)低倍磨(mo)片(pian)所證實(shi)(圖(tu)3-15(a)、圖(tu)3-15(b)。翼上局部(bu)區(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度不(bu)超過變(bian)形(xing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)總高(gao)度。在(zai)(zai)(zai)擠壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)外(wai)表面(mian)上有同心小槽的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)時,發現(xian)表面(mian)層金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻性。在(zai)(zai)(zai)圖(tu)上可明顯地看到翼的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)(liu)動(dong)超前于光管(guan)(guan)(guan)部(bu)分(fen)。根據實(shi)驗結果組(zu)成(cheng)了擠壓(ya)帶外(wai)翼不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)金(jin)屬(shu)流(liu)(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)一般(ban)系統(tong)圖(tu)像(xiang),并考慮了在(zai)(zai)(zai)橫(heng)斷面(mian)和縱斷面(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻變(bian)形(xing)。


圖3-15.jpg 圖3-18.jpg


 從圖(tu)3-17可(ke)以(yi)(yi)看(kan)出,線(xian)段AB和NK變(bian)形(xing)前分(fen)(fen)布(bu)在(zai)一個平面(mian)上,而(er)在(zai)管(guan)子(zi)里其位置發生了明顯變(bian)化。B點(dian)(dian)(dian)和N點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)內層金屬(shu)超過了A點(dian)(dian)(dian)和K點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)外層金屬(shu),而(er)且線(xian)段N'K'和NK之差(cha)遠大于(yu)線(xian)段A'R'和AB之差(cha)。這(zhe)是由(you)于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)光(guang)滑部分(fen)(fen)橫斷(duan)面(mian)上金屬(shu)流(liu)動(dong)的(de)(de)不(bu)(bu)均勻性比(bi)帶翼(yi)部分(fen)(fen)大。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)外表面(mian)翼(yi)上的(de)(de)點(dian)(dian)(dian)超過了相應的(de)(de)光(guang)管(guan)部分(fen)(fen)的(de)(de)點(dian)(dian)(dian)。碳(tan)素(su)鋼擠(ji)壓試驗(yan)中止坯料(liao)各斷(duan)面(mian)顯微磨片(pian)試樣所表現出的(de)(de)圖(tu)像可(ke)以(yi)(yi)證(zheng)實(shi)變(bian)形(xing)的(de)(de)不(bu)(bu)均勻性(圖(tu)3-18).在(zai)擠(ji)壓帶翼(yi)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)時,金屬(shu)流(liu)動(dong)的(de)(de)連續(xu)性和相對(dui)變(bian)形(xing)的(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)與擠(ji)壓光(guang)管(guan)時沒有原(yuan)則(ze)上的(de)(de)區別。實(shi)驗(yan)表明,擠(ji)壓不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)和擠(ji)壓有色金屬(shu)制(zhi)品時,金屬(shu)流(liu)動(dong)情況原(yuan)則(ze)上一樣。