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挤压教学的资料;一、概述;压力加工的主要方法有:
轧制;挤压与拉拔;锻造与冲压
主要产品有:
板、带、条、箔;轧制
管、棒、型、线;挤压与拉拔
各种零件如车轴、饭盒、洗衣机筒等;锻造与冲压
;1)挤压与拉拔产品简介
A 管材
按截面形状分:圆管、型管如方、六角形管等;
按合金种类分:铝管、铜管、钢管等;
按生产方法分:挤制管、拉制管、焊管、铸管、盘管、无缝管等;
按用途分:空调管、压力表管、波导管、锅炉管、输油管、冷凝管、天线管等;
按性能分:M(退火态)、R(热态)、Y(硬态)、Y2(半硬态)、C(淬火态)、CZ(淬火自然时效态)、CS(淬火人工时效态)等;
此外:翅片管、蚊香管等。;B 棒、线材
棒材:D6mm;分类与管材类似;大多是半成品,进一步加工成各种零件,如弹簧,螺栓、螺母等;
线材: D6mm;多以盘状供货,广泛应用于仪器仪表、电子电力部门,如电线电缆等。
C 型材
非圆截面材,又称经济断面材(可提高材料的利用率);铝、钢型材较多;
许多型材只能用压力加工法生产,如
钢轨、变断面型材;2)产品的生产方法
产品的生产一般可分两步;
坯料制取(开坯):充分利用金属在高温时的塑性对其进行大变形量加工,如热挤、热轧、热锻。
制品的获得:进行目的在于控制形状、尺寸精度、提高综合性能的各种冷加工,如冷轧、拉拔、冲压。
目前研究:近终形成形技术、短流程生产技术
A 管材; 挤压:生产灵活、产品质量好,适用于品种、规格多、产量小(有色金属)的场合,但成本高、成品率低;
斜轧穿孔:生产率、成品率高;成本低;但制品形状尺寸精度差;尺寸规格受限制;多用于产量大的钢坯生产,有色金属厂基本没有;
铸造:产品的尺寸规格少、质量差、性能低;主要用于生产大尺寸、性能要求不高的产品如下水管;
轧管:道次变形量大,几何损失少,适于难变形合金,能缩短工艺流程,也是提供长管坯的主要方法(使盘管生产得以实现),但形状、尺寸精度差;
拉拔:是获得精确尺寸、优质表面和??能的主要方法;
焊管:效率高、成本低,但性能、质量差。
先进工艺:挤压 —— 轧管 ——(圆盘)拉拔 —— 联合拉拔
水平连铸管坯 —— 行星轧制 —— 拉拔;B 棒、型、线材;2 基本概念 ;1)正向挤压;2)反向挤压;特点:
1)变形局限在模孔附近,大部分坯料与挤压筒间没有相对运动,因此外摩擦小,能耗低、变形均匀(组织性能均匀);
2)操作不方便、制品的尺寸范围小;
3)制品表面质量差。
此外还有:卧式挤压、立式挤压等。
注:
1)冷、热变形应以合金的再结晶温度界定,如Sn、Pb在室温变形也无硬化,属热变形;
2)冷、热挤压是挤压的两大分支,冶金工业中主要应用热挤压,常称挤压;机械工业主要应用冷挤压。;4 基本特点
1)优点
A 可最大限度提高材料的变形能力,因此
可加工脆性材料;一次可进行大变形
B 可提高材料的焊合性,因此
可生产复合材料;粉末挤压;舌模挤压
C 材料与工具的密合性高,因此
可生产复杂断面制品;选择坯料自由度大
D 生产灵活(只需更换筒、模即可生产不同;2)缺点
A 工具消耗大,产品成本高
工作条件:高温、高压、高摩擦,工具消耗大,原料成本高,占制品成本35%以上
B 生产率低
挤压速度低、辅助工序多
C 成品率低
固有的几何损失多(压余、实心头、切头尾),不能通过增大锭重来减少
D 制品组织性能不均匀。;二、挤压时金属流动的规律;1、简单挤压时金属流动的规律;1)填充挤压阶段 ; 、 ,且均可看成是主应力,但由于挤压模孔的存在,导致 分布不均匀,体现在:
径向上:中心小,两边大,差异由前向后逐渐减小。
轴向上:
对着模孔部分:由前向后增大
对着模壁部分:由前向后减小;C 变形(应变)分析 ;D 坯料端面变形分析 ;E 填充阶段应注意的问题
a 尽量减小变形量(锭坯与挤压筒的间隙),否则易造成:制品性能不均匀;棒材头大,即切头大;低塑性材料易出现表面裂纹。此阶段的变形量用填充挤压系数表征,定义填充挤压系数为:;2)基本挤压阶段
金属从模孔中流出到锭坯长度等于变形区高度的阶段,又称平流挤压阶段。
A 挤压比
挤压时的变形量常用挤压比表征,定义挤压比为: ;;C 变形(应变)分析 ;;; 变形规律总结:
径向
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