铝挤出成型设计.pdf

铝挤出成型工艺  紧固件成型工艺中，冷镦（挤）技术是一种主要加工工艺。冷镦（挤） 属于金属压力加工范畴。在生产中，在常温状态下，对金属施加外力， 使金属在预定的模具内成形，这种方法通常叫冷镦。实际上，任何紧 固件的成形，不单是冷镦一种变形方式能实现的，它在冷镦过程中， 除了镦粗变形外，还伴随有正、反挤压、复合挤压、冲切、辗压等多 种变形方式。因此，生产中对冷镦的叫法，只是一种习惯性叫法，更 确切地说，应该叫做冷镦（挤）。冷镦（挤）的优点很多，它适用于 紧固件的大批量生产。它的主要优点概括为以下几个方面：  a．钢材利用率高。冷镦（挤）是一种少、无切削加工方法，如加工 杆类的六角头螺栓、圆柱头内六角螺钉，采用切削加工方法，钢材利 用率仅在25%～35%，而用冷镦（挤）方法，它的利用率可高达85%～ 95%，仅是料头、料尾及切六角头边的一些工艺消耗。  b．生产率高。与通用的切削加工相比，冷镦（挤）成型效率要高出 几十倍以上。  c．机械性能好。冷镦（挤）方法加工的零件，由于金属纤维未被切 断，因此强度要比切削加工的优越得多。  d．适于自动化生产。适宜冷镦（挤）方法生产的紧固件（也含一部 分异形件），基本属于对称性零件，适合采用高速自动冷镦机生产， 也是大批量生产的主要方法。  总之，冷镦（挤）方法加工紧固件、异形件是一种综合经济效益相当 高的加工方法，是紧固件行业中普遍采用的加工方法，也是一种在国 内、外广为利用、很有发展的先进加工方法。因此，如何充分利用、 提高金属的塑性、掌握金属塑性变形的机理、研制出科学合理的紧固 件冷镦（挤）加工工艺，是本章的目的和宗旨所在。 1 金属变形的基本概念  1.1 变形  变形是指金属受力（外力、内力）时，在保持自己完整性的条件下， 组成本身的细小微粒的相对位移的总和。  1.1.1 变形的种类  a.弹性变形  金属受外力作用发生了变形，当外力去掉后，恢复原来形状和尺寸的 能力，这种变形称为弹性变形。  弹性的好坏是通过弹性极限、比例极限来衡量的。  b.塑性变形  金属在外力作用下，产生永久变形（指去掉外力后不能恢复原状的变 形），但金属本身的完整性又不会被破坏的变形，称为塑性变形。  塑性的好坏通过伸长率、断面收缩率、屈服极限来表示。  1.1.2 塑性的评定方法  为了评定金属塑性的好坏，常用一种数值上的指标，称为塑性指标。 塑性指标是以钢材试样开始破坏瞬间的塑性变形量来表示，生产实际 中，通常用以下几种方法：  (1)拉伸试验  拉伸试验用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示。表示钢材试样在单向拉 伸时的塑性变形能力，是金属材料标准中常用的塑性指标。δ和ψ的 数值由以下公式确定： L L   k o 100% （公式36-1） L o F F  o k 100% （公式36-2 ） F o  式中： L0、Lk——拉伸试样原始标距、破坏后标距的长度。  F0、Fk——拉伸试样原始、破断处的截面积。  (2)镦粗试验 又称压扁试验  它是将试样制成高度Ho为试样原始直径Do的1.5倍的圆柱形，然后在 压力机上进行压扁，直到试样表面出现第1条肉眼可观察到的裂纹为 止，这时的压缩程度εc为塑性指标。其数值按下式可计算出： H H  c o k 100% （公式36-3 ） H o  式中 Ho—— 圆柱形试样的原始高度。Hk——试样在压扁中，在侧表 面出现第1条肉眼可见裂纹时的试样高度。  (3)扭转试验  扭转试验是以试样在扭断机上扭断时的扭转角或扭转圈数来表示的。 生产中最常用的是拉伸试验和镦粗试验。不管哪种试验方法，都是相 对于某种特定的受力状态和变形条件的。由此所得出的塑性指标，只 是相对比较而言，仅说明某种金属在什么样的变形条件下塑性的好坏。  1.1.3 影响金属塑性及变形抗力的主要因素  金属的塑