根據擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內金屬的應力應變(bian)狀(zhuang)態、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)、潤(run)滑狀(zhuang)態、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫度、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)速度、工(gong)模具的種類(lei)和結構(gou)、坯(pi)料的形狀(zhuang)或數目(mu)、制品(pin)的形狀(zhuang)或數目(mu)等(deng)的不(bu)同,擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法也不(bu)同。各種分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法如圖1-1所示。這些分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法并非一(yi)成不(bu)變(bian),許多分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法可(ke)(ke)以(yi)作為另一(yi)種分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法的細(xi)分(fen)(fen)(fen)。例如,當按(an)照擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)來分(fen)(fen)(fen)時,一(yi)般認為有(you)正向(xiang)(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)、反(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)、側向(xiang)(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)三種,而正向(xiang)(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)、反(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)又可(ke)(ke)以(yi)按(an)照變(bian)形特征進一(yi)步(bu)分(fen)(fen)(fen)為平面變(bian)形擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)、軸對稱變(bian)形擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)、一(yi)般三維(wei)變(bian)形擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)等(deng)。



圖1.jpg



一、擠壓加工(gong)的特點


   1. 提高金屬的變(bian)形能力


  金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)擠(ji)壓(ya)變(bian)形區處于強烈的三向壓(ya)應力狀態(tai),可(ke)以(yi)(yi)充分發揮(hui)其(qi)塑性,獲得大變(bian)形量。例(li)如(ru),純鋁的擠(ji)壓(ya)比(擠(ji)壓(ya)筒斷面積(ji)與制品斷面積(ji)之比)可(ke)以(yi)(yi)達到500,純銅的擠(ji)壓(ya)比可(ke)達400,鋼的擠(ji)壓(ya)比可(ke)達40~50.對于一些(xie)采用軋(ya)制、鍛(duan)壓(ya)等方法(fa)加(jia)工(gong)困難乃至不能加(jia)工(gong)的低塑性難變(bian)形金(jin)(jin)屬(shu)和(he)合金(jin)(jin),甚至有如(ru)鑄鐵一類脆性材料(liao),也可(ke)以(yi)(yi)采用擠(ji)壓(ya)法(fa)進行加(jia)工(gong)。



  2. 制品綜合質量高


   擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)變形可(ke)以(yi)改(gai)善金屬材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)組(zu)織(zhi),提高(gao)(gao)其(qi)力學性能,特別是對于(yu)一些具(ju)有擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)效應的(de)鋁合(he)金,其(qi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品在淬火后時(shi)效,縱向(擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)方(fang)向)力學性能遠高(gao)(gao)于(yu)其(qi)他加工(gong)方(fang)法生(sheng)產(chan)(chan)的(de)同類產(chan)(chan)品。對于(yu)某些需要采用軋制(zhi)、鍛(duan)造進行加工(gong)的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao),例如鈦(tai)合(he)金、LF6、LC4、MB15鍛(duan)件,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)法還(huan)常(chang)被用作鑄錠的(de)開坯,以(yi)改(gai)善材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)組(zu)織(zhi),提高(gao)(gao)其(qi)塑性。與(yu)軋制(zhi)、鍛(duan)造等加工(gong)方(fang)法相比(bi),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品的(de)尺寸精度高(gao)(gao)、表面質量好(hao)。隨著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)技術的(de)進步、工(gong)藝水平的(de)提高(gao)(gao)和模(mo)具(ju)設(she)計與(yu)制(zhi)造技術的(de)進步,現(xian)已可(ke)以(yi)生(sheng)產(chan)(chan)壁厚(hou)0.3~0.5mm、尺寸精度達(da)±(0.05~0.1)mm的(de)超小型高(gao)(gao)精密空心型材(cai)(cai)(cai)。


  3. 產品(pin)范圍廣


   擠壓加工(gong)不但(dan)可(ke)以生(sheng)產斷(duan)面(mian)形狀(zhuang)簡單的(de)(de)(de)管、棒(bang)、線材(cai),而且還可(ke)以生(sheng)產斷(duan)面(mian)形狀(zhuang)非常(chang)(chang)復雜(za)的(de)(de)(de)實心(xin)和(he)空心(xin)型材(cai)、制品斷(duan)面(mian)沿長度方(fang)向分階段變化的(de)(de)(de)和(he)逐漸變化的(de)(de)(de)變斷(duan)面(mian)型材(cai),其中(zhong)許多斷(duan)面(mian)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)制品是其他塑性(xing)加工(gong)方(fang)法所無法成(cheng)型的(de)(de)(de)。擠壓制品的(de)(de)(de)尺(chi)(chi)寸范圍也非常(chang)(chang)廣,如(ru)(ru)從斷(duan)面(mian)外接圓直徑(jing)達500~1000mm的(de)(de)(de)超(chao)(chao)大型管材(cai),到(dao)斷(duan)面(mian)尺(chi)(chi)寸有如(ru)(ru)火柴(chai)棒(bang)大小的(de)(de)(de)超(chao)(chao)小型精密型材(cai)。


  4. 生產靈活性(xing)大


  擠(ji)壓(ya)加工具(ju)(ju)有(you)很大的(de)靈(ling)活性,只(zhi)需要更換(huan)模(mo)具(ju)(ju)就可以(yi)擠(ji)壓(ya)成型。在同(tong)一臺設備上(shang)生產形狀(zhuang)、尺寸(cun)規格和品(pin)種不同(tong)的(de)產品(pin),且更換(huan)模(mo)具(ju)(ju)的(de)操作簡單(dan)方便、費時少、效率高。


  5. 工(gong)藝(yi)流程簡單、設備投資(zi)少


  相對(dui)于穿孔軋制、孔型(xing)軋制等管(guan)材與(yu)型(xing)材生產(chan)工藝(yi),擠壓生產(chan)具有工藝(yi)流程短、設備(bei)數量與(yu)投(tou)資少等優點。


 二、擠壓加工的缺點


  1. 制品組織性能不均(jun)勻


  由于擠壓時金屬(shu)的流動不均勻(在無潤滑(hua)正向(xiang)擠壓時尤為嚴(yan)重(zhong)),致使擠壓制品(pin)存(cun)在表層與中心、頭部與尾部的組(zu)織性(xing)能(neng)不均勻的現象。特別(bie)是LD2、LD5、LD7等合金的擠壓制品(pin),在熱處理后表層晶粒顯(xian)著粗化,形成一定程度的粗晶環(huan),嚴(yan)重(zhong)影響制品(pin)的使用性(xing)能(neng)。


  2. 擠壓工(gong)模具的工(gong)作(zuo)條件惡劣、工(gong)模具耗(hao)損大


 擠壓(ya)時(shi)坯(pi)料處于(yu)近似密(mi)閉狀態,三向壓(ya)力(li)高,因(yin)而(er)模(mo)具(ju)需要承受(shou)很高的壓(ya)力(li)作用(yong)。同時(shi),熱擠壓(ya)時(shi)工模(mo)具(ju)通常還要受(shou)到高溫、高摩擦(ca)作用(yong),從(cong)而(er)大(da)大(da)影響模(mo)具(ju)的強(qiang)度和使用(yong)壽命。


  3. 生(sheng)產效率(lv)較(jiao)低


除(chu)近(jin)年來發展的(de)連(lian)(lian)續擠(ji)(ji)壓(ya)法外,常規的(de)各(ge)種(zhong)擠(ji)(ji)壓(ya)方法均不能(neng)實現連(lian)(lian)續生(sheng)產。一般(ban)情況下(xia),擠(ji)(ji)壓(ya)速(su)(su)度(du)(這里指制品的(de)流出速(su)(su)度(du))遠遠低(di)于軋制速(su)(su)度(du),且(qie)擠(ji)(ji)壓(ya)生(sheng)產的(de)幾何(he)廢料(liao)損失大,成品率較低(di)。