有色金属塑性加工--课件汇总全套ppt完整版课件最全教学教程整套课件全书电子教案_三九文库

2022-08-17
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【文章导读】有色金属塑性加工有色金属塑性加工绪论绪论本课程的基本内容本课程的基本内容2教材与参考书教材与参考书4课程的性质与学习目的课程的性质与学习目的3 1学习方法及要求学习方法及要求3 3有色金属塑性加工概述有色金属塑性加工概述3 5课程的性质与学

有色金属塑性加工--课件汇总全套ppt完整版课件最全教学教程整套课件全书电子教案_三九文库


【正文】有色金属塑性加工有色金属塑性加工绪论绪论本课程的基本内容本课程的基本内容2教材与参考书教材与参考书4课程的性质与学习目的课程的性质与学习目的3 1学习方法及要求学习方法及要求3 3有色金属塑性加工概述有色金属塑性加工概述3 5课程的性质与学习目的课程的性质与学习目的有色金属塑性加工有色金属塑性加工课程是材料成型及控制课程是材料成型及控制工程专业的一门任选课。工程专业的一门任选课。通过本课程教学,使学生掌握有色金属型材通过本课程教学,使学生掌握有色金属型材的生产工艺、生产设备及工具,并熟悉和掌握挤的生产工艺、生产设备及工具,并熟悉和掌握挤压、拉拔、轧制、锻造与冲压等工序的一些新工压、拉拔、轧制、锻造与冲压等工序的一些新工艺、新技术和新设备,以及主要设备的受力分析艺、新技术和新设备,以及主要设备的受力分析和强度验算的基本方法,为学生学习后续生产实和强度验算的基本方法,为学生学习后续生产实习和毕业实习等课程,并为将来从事有色金属加习和毕业实习等课程,并为将来从事有色金属加工领域的相关工作打下一定的基础。工领域的相关工作打下一定的基础。本课程的基本内容本课程的基本内容1 1、有色金属塑性加工的基本理论、有色金属塑性加工的基本理论 主要研究有色金属材料的各种加工方法,包主要研究有色金属材料的各种加工方法,包括挤压、拉拔、轧制、锻造与冲压,介绍各种加括挤压、拉拔、轧制、锻造与冲压,介绍各种加工方法所涉及的基础理论、特点及制品性能。工方法所涉及的基础理论、特点及制品性能。 2 2、有色金属塑性加工的设备及工艺、有色金属塑性加工的设备及工艺 主要研究有色金属材料在塑性加工中所需要主要研究有色金属材料在塑性加工中所需要的设备以及提高加工制品性能的常用加工工艺方的设备以及提高加工制品性能的常用加工工艺方法。法。学习方法学习方法本课程是建立在生产实践的基础上的,理论本课程是建立在生产实践的基础上的,理论上以描述为主的一门课程,其内容涉及面较广,上以描述为主的一门课程,其内容涉及面较广,既有生产实践又包含许多理论知识,涉及到物理既有生产实践又包含许多理论知识,涉及到物理、化学、材料力学、物理化学、高等数学等许多、化学、材料力学、物理化学、高等数学等许多基础理论知识。故此本课程的特点是:内容较多基础理论知识。故此本课程的特点是:内容较多,概念术语多,抽象,不易理解。因此学习本课,概念术语多,抽象,不易理解。因此学习本课程,要注意理解和结合其他相关知识,在理解的程,要注意理解和结合其他相关知识,在理解的基础上记忆。基础上记忆。学习要求学习要求掌握有色金属塑性加工的挤压、拉拔、轧制掌握有色金属塑性加工的挤压、拉拔、轧制、锻造与冲压的新工艺、新技术和新设备;根据、锻造与冲压的新工艺、新技术和新设备;根据生产工艺要求正确选择设备形式,并确定其主要生产工艺要求正确选择设备形式,并确定其主要参数;重点校核挤压与拉拔生产设备各主要零部参数;重点校核挤压与拉拔生产设备各主要零部件的强度。了解国内外有色金属塑性加工工艺的件的强度。了解国内外有色金属塑性加工工艺的发展状况。发展状况。教材与参考书教材与参考书罗晓东主编,有色金属塑性加工罗晓东主编,有色金属塑性加工. .北京:冶金工业北京:冶金工业出版社,出版社,2016.2016.刘楚明主编刘楚明主编, ,有色金属材料加工有色金属材料加工. .长沙长沙: :中南大学中南大学出版社出版社,2012.,2012. 温景林等编著温景林等编著, ,有色金属挤压与拉拔技术有色金属挤压与拉拔技术. .北京北京: :化学工业出版社化学工业出版社,2008.,2008.杨守山主编杨守山主编, ,有色金属塑性加工学有色金属塑性加工学. .北京北京: :冶金工冶金工业出版社业出版社,1983.,1983.马怀宪主编马怀宪主编, ,金属塑性加工学金属塑性加工学挤压、拉拔与管挤压、拉拔与管材冷拔材冷拔. .北京北京: :冶金工业出版社冶金工业出版社,1980.,1980.材料的分类材料的分类常见有色金属材料常见有色金属材料1 1轻金属:密度小于轻金属:密度小于4.5104.5103 3Kg/mKg/m3 3的金属称为轻金的金属称为轻金属。如铝、镁、铍、锂、钛等属。如铝、镁、铍、锂、钛等2 2重金属:密度大于重金属:密度大于4.5104.5103 3Kg/mKg/m3 3的金属称为重金的金属称为重金属。如铜、锌、铅、镍等。属。如铜、锌、铅、镍等。3 3贵金属:如金、银、铂等金属。贵金属:如金、银、铂等金属。4 4稀有金属:如钨、钼、铌、钛、锂、锆等。稀有金属:如钨、钼、铌、钛、锂、锆等。5 5放射性金属:如镭、铀、钍等。放射性金属:如镭、铀、钍等。铝及其合金铝及其合金工业纯铝工业纯铝 : 纯铝的性质:密度为纯铝的性质:密度为2.72g2.72gcmcm3 3,熔点,熔点660660。为面心立。为面心立方晶格,无同素异构转变,具有极好的塑性方晶格,无同素异构转变,具有极好的塑性 。纯铝的牌号(用国际四位字符体系纯铝的牌号(用国际四位字符体系 ):):1 1)1A991A99(原(原LG5LG5)、)、1A971A97(原(原LG4LG4)、)、1A931A93(原(原LG3LG3)、)、1A901A90(原(原LG2LG2)、)、1A851A85(原(原LG1LG1););2 2)1070A1070A(代(代L1L1)、)、10601060(代(代L2L2)、)、1050A1050A(代(代L4L4)、)、10351035(代(代L4L4)、)、12001200(代(代L5L5)。)。 主要用途:配制铝合金;导线、器具、隔热铝箔,铝合主要用途:配制铝合金;导线、器具、隔热铝箔,铝合金表面的包覆材料等。金表面的包覆材料等。铝及其合金铝及其合金铝合金的分类铝合金的分类变形铝合金和铸造铝合金变形铝合金和铸造铝合金铝及其合金铝及其合金变形铝合金的牌号变形铝合金的牌号变形铝合金及纯铝采用四位数字体系牌号和四位字符变形铝合金及纯铝采用四位数字体系牌号和四位字符体系牌号体系牌号 :11)1 1,2 2,3 3,4 4,5 5,6 6,7 7,8 8,9 9分别代表纯铝以及铜分别代表纯铝以及铜、锰、镁、硅、锌和其他元素为主要合金元素的铝合金及、锰、镁、硅、锌和其他元素为主要合金元素的铝合金及备用合金组;备用合金组; 22)第二位数字或字母表示纯铝合金的改型情况,数)第二位数字或字母表示纯铝合金的改型情况,数字字0 0或字母或字母A A表示原始纯铝和原始合金,表示原始纯铝和原始合金,1919或或BYBY表示改表示改型情况;型情况;33)牌号最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合)牌号最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金。金。铝及其合金铝及其合金铸造铝合金的牌号铸造铝合金的牌号铸造铝合金的牌号由铸造铝合金的牌号由“ “Z”Z”和基体元素化和基体元素化学符号、主要元素化学符号以及表示合金学符号、主要元素化学符号以及表示合金元素平均含量的百分数组成。优质合金在元素平均含量的百分数组成。优质合金在牌号后面标注牌号后面标注A A,压铸合金在牌号前面冠以,压铸合金在牌号前面冠以字孚字孚“ “YZYZ。铝及其合金铝及其合金铝合金产品状态及其代号铝合金产品状态及其代号类类 别别产产 品品 状状 态态代号代号产产 品品 状状 态态代号代号产产 品品 状状 态态代号代号变变形形铝铝合合金金退火退火MM淬火淬火C C淬火淬火+ +自然时效自然时效CZCZ淬火淬火+ +人工时效人工时效CSCS硬硬Y Y特硬特硬T T热扎、热挤热扎、热挤R R优质表面优质表面OO加厚包铝加厚包铝J J不包铝不包铝B B优质表面优质表面 ( (淬火淬火) )COCO不包铝不包铝 ( (退火退火) )BMBM铸铸造造铝铝合合金金不经淬火的人工时效不经淬火的人工时效T1T1退火退火T2T2淬火淬火T3T3淬火淬火+ +自然时效自然时效T4T4淬火淬火+ +不完全时效不完全时效T5T5淬火淬火+ +完全人工时效完全人工时效T6T6淬火淬火+ +稳定化回火稳定化回火T7T7淬火淬火+ +软化回火软化回火T8T8砂型铸造砂型铸造S S金属型铸造金属型铸造J J压力铸造压力铸造Y Y变质处理变质处理B B镁及其合金镁及其合金纯镁纯镁 熔点熔点651651,密度是,密度是1.74101.74103 3kg/mkg/m3 3,具有密排,具有密排六方晶格,是最轻的工程金属。六方晶格,是最轻的工程金属。镁的电极电位很低,抗蚀性很差,在潮湿大镁的电极电位很低,抗蚀性很差,在潮湿大气、淡水、海水及绝大多数酸、盐溶液中易受腐气、淡水、海水及绝大多数酸、盐溶液中易受腐蚀。蚀。由于镁为密排六方晶格,滑移系少,使得塑由于镁为密排六方晶格,滑移系少,使得塑性比铝低很多(性比铝低很多( =10%=10%左右),而且强度很低(左右),而且强度很低(铸造镁铸造镁 b b=115MPa=115MPa),因而不能直接用作结构材),因而不能直接用作结构材料。料。镁及其合金镁及其合金镁合金的性能镁合金的性能11)比强度高:使用镁合金可减轻飞机、发动)比强度高:使用镁合金可减轻飞机、发动机、仪表及各种附件的重量。机、仪表及各种附件的重量。22)减振性好:现代飞机的起落架轮毂很多采)减振性好:现代飞机的起落架轮毂很多采用镁合金制造,就是发挥其减振性能好这一特性用镁合金制造,就是发挥其减振性能好这一特性。33)切削加工性好:可以进行高速切削,表面)切削加工性好:可以进行高速切削,表面光洁度高,也易于进行研磨和抛光。光洁度高,也易于进行研磨和抛光。44)抗蚀性差:使用时要采取防护措施,如氧)抗蚀性差:使用时要采取防护措施,如氧化处理,涂漆保护等。化处理,涂漆保护等。镁及其合金镁及其合金镁合金的分类及牌号分类:变形镁合金和铸造镁合金;牌号:变形镁合金牌号以“MB”表示,铸造镁合金以“ZM”表示,后面标以序号,如MB1、MB2、ZM1、ZM5等。镁及其合金镁及其合金牌牌 号号 主主 要要 成成 分分 (%)(%)状状态态( (尺寸尺寸 mm)mm)力学性能力学性能 ( (不小于不小于) )AlAlMnMnZnZnZrZr b b (MPa)(MPa) 0.20.2 (MPa)(MPa) (%)(%)MB2MB23.03.04.04.00.150.150.50.50.20.20.80.8棒棒R(130)R(130)锻件锻件 260260240240- - -5 55 5MB15MB155.05.06.06.00.30.30.90.9棒棒S(100)S(100)型材型材SS3203203203202502502502506 67 7镁合金的分类及牌号镁合金的分类及牌号分类:变形镁合金和铸造镁合金分类:变形镁合金和铸造镁合金 ;牌号:变形镁合金牌号以牌号:变形镁合金牌号以“ “MB”MB”表示,铸造镁合金以表示,铸造镁合金以“ “ZM”ZM”表示,后面标以序号,如表示,后面标以序号,如MB1MB1、MB2MB2、ZM1ZM1、ZM5ZM5等等。钛及其合金钛及其合金高纯度钛:高纯度钛:钛在固态下有同素异构转变,低于钛在固态下有同素异构转变,低于882.5882.5为为六方晶格,称为六方晶格,称为-Ti-Ti;高于高于882.5882.5为体心立方晶格,称为为体心立方晶格,称为 -Ti-Ti;钛在淡水和海水中具有极高的抗蚀性;钛在淡水和海水中具有极高的抗蚀性;钛的密度为钛的密度为4.5103kg/m34.5103kg/m3,因而比强度高;,因而比强度高;钛在液氮温度下仍有良好的力学性能,强度钛在液氮温度下仍有良好的力学性能,强度高而仍保持有良好的塑性及韧性。高而仍保持有良好的塑性及韧性。钛及其合金钛及其合金工业纯钛工业纯钛工业纯钛只进行退火处理,再结晶退火工艺为工业纯钛只进行退火处理,再结晶退火工艺为593593700700加热,保温加热,保温0.25h3h0.25h3h后空冷。消除应后空冷。消除应力退火一般为力退火一般为450450650650加热,保温加热,保温0.25h0.25h3h3h空冷。空冷。工业纯钛主要是以棒材、管材、板材和挤压型材工业纯钛主要是以棒材、管材、板材和挤压型材供应,用于飞机、船舶、化土以及海水淡化方面供应,用于飞机、船舶、化土以及海水淡化方面,制造各种零部件以及制造在,制造各种零部件以及制造在350350以下工作的以下工作的耐热零件,如热交换器等耐热零件,如热交换器等。钛及其合金钛及其合金牌号牌号 杂质元素含量杂质元素含量 (W%)(W%)状态状态 力力 学学 性性 能能 ( (不不 小小 于于) )OOC CN NHHFeFe bb(MPa)(MPa) 5 5(%)(%) KK(MJ/m2)(MJ/m2)TA1TA10.10.10.030.030.050.050.0150.0150.150.15板板 材材MM35050035050030403040- -棒棒 材材MM35035025258080TA2TA20.150.150.050.050.050.050.0150.0150.300.30板板 材材MM45060045060025302530- -棒棒 材材MM45045020207070TA3TA30.150.150.050.050.100.100.0150.0150.300.30板板 材材MM55070055070020252025- -棒棒 材材MM55055015155050典型的钛合金牌号及性能典型的钛合金牌号及性能钛及其合金钛及其合金钛合金的分类钛合金的分类11) 型钛合金型钛合金 :退火状态的组织为单相的:退火状态的组织为单相的 固溶体,含有固溶体,含有 相稳定元素及一些中性强化元素相稳定元素及一些中性强化元素。TA1TA8TA1TA8等牌号等牌号 ;22) 型钛合金型钛合金 :含有铝、锆、锡等元素。如:含有铝、锆、锡等元素。如TB1TB1、TB2TB2等牌号;等牌号;33) + + 型钛合金型钛合金 :含有较多的:含有较多的 相稳定元素相稳定元素和和 相稳定元素,具有相稳定元素,具有 相混合组织结构。如相混合组织结构。如TC1TC10TC1TC10等牌号等牌号 。钛及其合金钛及其合金钛合金的特性钛合金的特性11)比强度高)比强度高 : b b可达可达1200MPa1200MPa;22)热强度高:钛合金可以在)热强度高:钛合金可以在500500下长期工下长期工作,并向承受作,并向承受600600的方向发展;的方向发展;33)低温性能好:在)低温性能好:在-253-253(液氢温度)的超(液氢温度)的超低温下,保持良好的塑性和韧性,可用来制作火低温下,保持良好的塑性和韧性,可用来制作火箭和导弹的液氢燃料箱。箭和导弹的液氢燃料箱。44)抗蚀性高:抗氧化性能优于大多数奥氏体)抗蚀性高:抗氧化性能优于大多数奥氏体不锈钢。不锈钢。钛及其合金钛及其合金钛合金的缺点钛合金的缺点1)1)热加工困难热加工困难 :热加工和热处理过程中容易出:热加工和热处理过程中容易出现裂纹,只能在真空或保护气氛中进行热加工。现裂纹,只能在真空或保护气氛中进行热加工。2)2)冷加工性能差冷加工性能差 :冷压成型困难,容易开裂。:冷压成型困难,容易开裂。一般多采用热压加工成型。一般多采用热压加工成型。3)3)切削加工性差:钛及钛合金的导热性差,摩切削加工性差:钛及钛合金的导热性差,摩擦系数大,在切削加工时容易升温、粘刀。擦系数大,在切削加工时容易升温、粘刀。4)4)抗磨性差:一般不用来制作承受抗磨损的零抗磨性差:一般不用来制作承受抗磨损的零件。件。铜及其合金铜及其合金纯铜的结构与性能纯铜的结构与性能具有面心立方点阵,无同素异构转变具有面心立方点阵,无同素异构转变 ;特点是导电、导热性好;特点是导电、导热性好;在大气、淡水和冷水中均有优良的抗蚀性在大气、淡水和冷水中均有优良的抗蚀性 ;优良的加工成形性和可焊性优良的加工成形性和可焊性 ; b b只有只有200200240MPa240MPa, s s为为 606070MPa70MPa,硬度为,硬度为35HB35HB,塑性很好,塑性很好, 可达可达5050, 可达可达70%70%。铜及其合金铜及其合金工业纯铜的牌号与性能工业纯铜的牌号与性能纯铜:纯铜:T1T1、T2T2、T3T3、T4T4;无氧铜:无氧铜:TU1TU1、TU2TU2;脱氧铜:脱氧铜:TUPTUP、TUMnTUMn;纯铜主要用作导体和配制合金以及制造抗磁性干纯铜主要用作导体和配制合金以及制造抗磁性干扰的仪器、仪表零件,如罗盘、航空仪表等零件扰的仪器、仪表零件,如罗盘、航空仪表等零件。轴承合金轴承合金轴承合金的性能要求轴承合金的性能要求在工作温度下有足够的抗压强度和疲劳强度,以承受轴所在工作温度下有足够的抗压强度和疲劳强度,以承受轴所施加载荷。施加载荷。有足够的塑性和韧性,以保证与轴配合良好并承受冲击和有足够的塑性和韧性,以保证与轴配合良好并承受冲击和振动。振动。磨擦系数小,并能保持住润滑油,以减少对轴颈的摩损。磨擦系数小,并能保持住润滑油,以减少对轴颈的摩损。具有小的膨胀系数和良好的导热性和耐蚀性,以防止轴瓦具有小的膨胀系数和良好的导热性和耐蚀性,以防止轴瓦与轴颈强烈磨擦升温而发生咬合,并抵抗润滑油的侵蚀。与轴颈强烈磨擦升温而发生咬合,并抵抗润滑油的侵蚀。具有良好的磨合能力,以使载荷均匀分布。具有良好的磨合能力,以使载荷均匀分布。容易制造,价格低廉。容易制造,价格低廉。轴承合金轴承合金轴承合金的组织特征轴承合金的组织特征轴承材料通常要满足上述性能的要求都不能是纯金轴承材料通常要满足上述性能的要求都不能是纯金属或单相合金,必须配以软硬不同的多相合金。属或单相合金,必须配以软硬不同的多相合金。通常是软基体上均匀分布一定数量和大小的硬质点,通常是软基体上均匀分布一定数量和大小的硬质点,或者硬基体上分布一定数量和大小的软质点。或者硬基体上分布一定数量和大小的软质点。润滑油空间轴软质点硬基体轴瓦轴承合金轴承合金轴承合金的分类及牌号轴承合金的分类及牌号常用的轴承合金按其化学成分可以分为锡基、铅常用的轴承合金按其化学成分可以分为锡基、铅基、铝基、铜基和铁基等数种,前两种锡基、铅基、铝基、铜基和铁基等数种,前两种锡基、铅基称为巴氏合金。基称为巴氏合金。轴承合金一般在铸态下使用,其号为轴承合金一般在铸态下使用,其号为ZCh+ZCh+基本基本元素符号元素符号 +主加元素符号主加元素符号 +主加元素平均含量主加元素平均含量+ +辅加元素元素含量。辅加元素元素含量。“ “铸铸” ”、“ “承承” ”如如ZChPbSn5-9ZChPbSn5-9。表示含。表示含5%Sn5%Sn、9%Sb9%Sb的铅基轴的铅基轴承合金。承合金。材料塑性成形及其特点材料塑性成形及其特点成形的含义成形的含义一是成形(一是成形(formingforming),指自然生长或加工),指自然生长或加工后而具有某种形状,一般为固态金属或非金属材后而具有某种形状,一般为固态金属或非金属材料在外力作用下成形;料在外力作用下成形;二是成型(二是成型(moldingmolding),指工件、产品经过),指工件、产品经过加工,成为所需要的形状,一般为液态或半液态加工,成为所需要的形状,一般为液态或半液态的金属或非金属原料在模型或模具中成形。的金属或非金属原料在模型或模具中成形。材料塑性成形及其特点材料塑性成形及其特点塑性成形的特点塑性成形的特点11)坯料在热变形过程中可能发生了再结晶或)坯料在热变形过程中可能发生了再结晶或部分再结晶,粗大的树枝晶组织被打破,疏松和部分再结晶,粗大的树枝晶组织被打破,疏松和孔隙被压实、焊合,内部组织和性能得到了较大孔隙被压实、焊合,内部组织和性能得到了较大的改善和提高。的改善和提高。22)塑性成形主要是利用金属在塑性状态下的)塑性成形主要是利用金属在塑性状态下的体积转移,而不是靠部分的切除体积,因而材料体积转移,而不是靠部分的切除体积,因而材料的利用率高,流线分布合理,提高了制品的强度的利用率高,流线分布合理,提高了制品的强度。材料塑性成形及其特点材料塑性成形及其特点塑性成形的特点塑性成形的特点33)可以达到较高的精度。)可以达到较高的精度。44)具有较高的生产率。)具有较高的生产率。55)塑性成形能耗高,并且不适宜加工形状)塑性成形能耗高,并且不适宜加工形状特别复杂的制品及脆性材料。特别复杂的制品及脆性材料。材料塑性成形的基本问题材料塑性成形的基本问题11)材料对塑性变形的适应能力)材料对塑性变形的适应能力塑性;塑性;22)塑性成形需要输入能量,即对加工材料)塑性成形需要输入能量,即对加工材料施加外力和做功;施加外力和做功;33)加工材料受到外力作用而发生塑性变形)加工材料受到外力作用而发生塑性变形时,材料内部会存在位移场、应变场;时,材料内部会存在位移场、应变场;44)塑性成形需要输入形状信息,这些信息)塑性成形需要输入形状信息,这些信息由含有形状信息量的工模具和加工材料与工模具由含有形状信息量的工模具和加工材料与工模具的相对运动共同产生。的相对运动共同产生。金属塑性成形技术的发展趋势金属塑性成形技术的发展趋势1 1)计算机技术的应用;)计算机技术的应用;塑性成形过程的数值模拟塑性成形过程的数值模拟塑性成形过程的控制与检测塑性成形过程的控制与检测2 2)先进成形技术的开发和应用;)先进成形技术的开发和应用;精密塑性成形技术精密塑性成形技术复合工艺和组合工艺复合工艺和组合工艺金属塑性成形技术的发展趋势金属塑性成形技术的发展趋势3 3)塑性成形设备及生产自动化;)塑性成形设备及生产自动化;塑性成形设备塑性成形设备塑性成形的自动化塑性成形的自动化超大吨位挤压设备超大吨位挤压设备4 4)配套技术的发展。)配套技术的发展。模具生产技术模具生产技术坯料加热技术坯料加热技术大规格锭坯的熔炼铸造技术大规格锭坯的熔炼铸造技术挤压概述挤压概述罗晓东罗晓东Contents挤压的分类挤压的分类2挤压的发展史挤压的发展史4挤压的基本概念挤压的基本概念3 1挤压的特点挤压的特点3 3挤压的基本概念挤压的基本概念挤压是采用挤压杆(或凸模)将放在挤压筒(或挤压是采用挤压杆(或凸模)将放在挤压筒(或凹模)内的坯料压出模孔,获得一定端面形状和尺凹模)内的坯料压出模孔,获得一定端面形状和尺寸的塑性加工方法。寸的塑性加工方法。挤压可以生产管、棒、型、线材以及各种机械挤压可以生产管、棒、型、线材以及各种机械零件等。零件等。 挤压的基本概念挤压的基本概念 挤压的分类挤压的分类按挤压温度分类按挤压温度分类: 热挤压、温挤压和冷挤压热挤压、温挤压和冷挤压按金属流动及变形特征分类按金属流动及变形特征分类 正向挤压、反向挤压、侧向挤压、连续挤压正向挤压、反向挤压、侧向挤压、连续挤压及特殊挤压及特殊挤压 其中特殊挤压包括静液挤压、有效摩擦挤压其中特殊挤压包括静液挤压、有效摩擦挤压、扩展模挤压、半固态挤压等。、扩展模挤压、半固态挤压等。挤压的分类挤压的分类冷挤压冷挤压金属锭坯在回复温度以下进行的挤压称为冷挤压也称金属锭坯在回复温度以下进行的挤压称为冷挤压也称为冲击挤压,主要用于生产金属零件。为冲击挤压,主要用于生产金属零件。挤压的分类挤压的分类热热挤压挤压热挤压产品的特点主要有:热挤压产品的特点主要有:a a、挤压工艺比较简单,一次挤压成型,加工、挤压工艺比较简单,一次挤压成型,加工工序少,生产效率比较稳定。工序少,生产效率比较稳定。bb、节省原材料和机加工时间。、节省原材料和机加工时间。cc、挤压出来的产品质量好,精度高。、挤压出来的产品质量好,精度高。dd、挤压力较小,可以挤压强度较高、尺寸较大、挤压力较小,可以挤压强度较高、尺寸较大的产品。的产品。挤压的分类挤压的分类冷挤压冷挤压冷挤压产品的特点主要有:冷挤压产品的特点主要有:a a、坯料多样,成品率高;、坯料多样,成品率高;b b、加工设备简单,投资少,工序简单;、加工设备简单,投资少,工序简单;c c、可加工其它加工方法有困难的制品;、可加工其它加工方法有困难的制品;d d、制品性能较均匀,表面光洁。、制品性能较均匀,表面光洁。挤压的分类挤压的分类温挤压温挤压温挤压是将钢锭加热到回复温度以上再结晶温挤压是将钢锭加热到回复温度以上再结晶温度以下进行的挤压。温度以下进行的挤压。温挤压同热挤压与冷挤压相比,温挤压时钢温挤压同热挤压与冷挤压相比,温挤压时钢锭的变形抗力比冷挤压时要小,成形比冷挤压容锭的变形抗力比冷挤压时要小,成形比冷挤压容易,所需压力机的吨位可减小,模具的寿命比冷易,所需压力机的吨位可减小,模具的寿命比冷挤压时要长,产品性能比退火材料要好,产品尺挤压时要长,产品性能比退火材料要好,产品尺寸精度与粗糙度比热挤压要好。寸精度与粗糙度比热挤压要好。挤压的特点挤压的特点优点优点提高金属材料的变形能力;提高金属材料的变形能力;提高材料的接合性;提高材料的接合性;金属材料与工具的密合性高;金属材料与工具的密合性高;挤压生产灵活性大。挤压生产灵活性大。缺点缺点对工具和设备构件的要求高,工具损耗大;对工具和设备构件的要求高,工具损耗大;挤压锭坯体积与长度受限制,生产率低;挤压锭坯体积与长度受限制,生产率低;金属废料损失大,制品的组织、性能沿轴向和断面上金属废料损失大,制品的组织、性能沿轴向和断面上不均匀。不均匀。挤压技术的发展史挤压技术的发展史17971797年布拉曼设备专利开启了挤压大门;年布拉曼设备专利开启了挤压大门;18201820年布恩设计出了液压挤压机;年布恩设计出了液压挤压机;18371837年汉森设计了可更换模桥与模舌的桥式模;年汉森设计了可更换模桥与模舌的桥式模;18631863年肖伯纳在铅管挤压机设计上取得突破;年肖伯纳在铅管挤压机设计上取得突破;18671867年哈蒙研制出了双层挤压筒;年哈蒙研制出了双层挤压筒;18701870年海恩斯兄弟与威姆斯采用了反式挤压法;年海恩斯兄弟与威姆斯采用了反式挤压法;18931893年科伯逊提出了静液挤压机;年科伯逊提出了静液挤压机;18941894年迪克制造了卧式挤压机;年迪克制造了卧式挤压机;19041904年阿尔考安装了第一台年阿尔考安装了第一台4000kN4000kN铝材立式反向挤压机铝材立式反向挤压机挤压技术的发展史挤压技术的发展史19301930年出现钢的挤压;年出现钢的挤压;19411941年于日内年于日内. .赛德尔内发明了玻璃润滑油;赛德尔内发明了玻璃润滑油;19441944年德马克液压公司和施劳曼年德马克液压公司和施劳曼- -西马克公司制造了西马克公司制造了125MN125MN卧式挤压机;卧式挤压机;19721972年轮靴式(年轮靴式(ConformConform)连续挤压法问世;)连续挤压法问世;19841984年第一台卡斯特克斯连续铸挤试验机问世;年第一台卡斯特克斯连续铸挤试验机问世;对挤压理论的研究稍晚从对挤压理论的研究稍晚从19131913年开始的年开始的挤压原理挤压原理罗晓东罗晓东Contents影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素2挤压时金属流动的特点挤压时金属流动的特点3 1挤压力挤压力3 3挤压时金属会发生流动挤压时金属会发生流动, ,从而对制品的组织性能、尺寸形从而对制品的组织性能、尺寸形状及表面状态有着重要的影响,而金属变形的均匀性又受到挤状及表面状态有着重要的影响,而金属变形的均匀性又受到挤压金属的性能、挤压方法及挤压条件的影响,本章重点分析挤压金属的性能、挤压方法及挤压条件的影响,本章重点分析挤压时金属流动的特点及各自因素对挤压不均匀流动的影响。压时金属流动的特点及各自因素对挤压不均匀流动的影响。挤压挤压金属流动特点金属流动特点挤压时金属流动可分为三个阶段:填充挤压挤压时金属流动可分为三个阶段:填充挤压阶段、基本挤压阶段(稳定挤压阶段)、紊流挤阶段、基本挤压阶段(稳定挤压阶段)、紊流挤压阶段(挤压终了)压阶段(挤压终了)挤压挤压金属流动特点金属流动特点填充挤压阶段填充挤压阶段 使金属使金属充满整个挤充满整个挤压筒,同时压筒,同时有小部分金有小部分金属流入模孔属流入模孔挤压挤压金属流动特点金属流动特点填充挤压阶段填充挤压阶段填充挤压阶段特点:填充挤压阶段特点:a.Da.D坯坯 D D筒,先横向流筒,先横向流动填充挤压筒,少部分动填充挤压筒,少部分流出模孔流出模孔b.b.挤压力随挤压轴行程挤压力随挤压轴行程增加而增大增加而增大塑性变形区,塑性变形区,弹性变形区,弹性变形区,刚性区刚性区I I1 1区,区,I I2 2区,区,挤压挤压金属流动特点金属流动特点基本挤压阶段基本挤压阶段金属从金属从模孔开始流模孔开始流出到挤压将出到挤压将要完毕的过要完毕的过程。程。挤压挤压金属流动特点金属流动特点基本挤压阶段基本挤压阶段a. a.变形金属充满挤压筒,连续稳定流出模孔,金属与变形金属充满挤压筒,连续稳定流出模孔,金属与筒壁摩擦大筒壁摩擦大b.b.挤压力随挤压轴行程增加而减小挤压力随挤压轴行程增加而减小C.C.弹性变形、塑性变形、刚性(死区)三区(重点分弹性变形、塑性变形、刚性(死区)三区(重点分析)析)d.d.变形不均匀(重点分析),内应力大变形不均匀(重点分析),内应力大挤压挤压金属流动特点金属流动特点紊流挤压阶段(紊流挤压阶段(挤压终了阶段挤压终了阶段)挤压过程中,当挤压筒中锭坯长度减小到接近变形区挤压过程中,当挤压筒中锭坯长度减小到接近变形区压缩锥高度时金属流动阶段。压缩锥高度时金属流动阶段。紊流挤压(挤压终了)特点紊流挤压(挤压终了)特点a a、坯料长度接近压缩锥高度、坯料长度接近压缩锥高度b b、挤压力随挤压轴行程增加而急剧增加、挤压力随挤压轴行程增加而急剧增加c c、有挤压尾缩、有挤压尾缩d d、径向流动金属比重增加,变形区金属流动紊乱、径向流动金属比重增加,变形区金属流动紊乱挤压挤压金属流动的特点金属流动的特点挤压型材时,金属的流动除具有挤压圆棒时的一切特性外,还具有自身的特点:金属的流动失去了像在挤压圆棒时的完全对称性,型金属的流动失去了像在挤压圆棒时的完全对称性,型材和坯料之间缺乏相似性;材和坯料之间缺乏相似性;型材各部分的金属流动受比周长的影响。型材各部分的金属流动受比周长的影响。影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素任何一种金属或合金在挤压时的流动特性并任何一种金属或合金在挤压时的流动特性并非一成不变的,当外部和内部条件变化时,就要非一成不变的,当外部和内部条件变化时,就要引起流动特性的变化,进而影响产品的质量,因引起流动特性的变化,进而影响产品的质量,因此,研究挤压时各种因素对金属流动的影响,对此,研究挤压时各种因素对金属流动的影响,对获得优质产品有重要意义。获得优质产品有重要意义。影响金属挤压流动的因素主要有:金属强度影响金属挤压流动的因素主要有:金属强度、摩擦、温度、工具形状、变形程度与挤压速度、摩擦、温度、工具形状、变形程度与挤压速度等等影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素金属强度的影响金属强度的影响 一般说来,强度高的金属往往比强度低的金一般说来,强度高的金属往往比强度低的金属流动均匀,即难挤压的合金较易挤压的合金流属流动均匀,即难挤压的合金较易挤压的合金流动均匀,挤压合金比纯金属流动均匀。动均匀,挤压合金比纯金属流动均匀。影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素摩擦与润滑的影响摩擦与润滑的影响摩擦增大,变形区和死区增多,金属流动不摩擦增大,变形区和死区增多,金属流动不均匀性增大。均匀性增大。 高强材料挤压由于摩擦影响因素减低比低强高强材料挤压由于摩擦影响因素减低比低强材料流动均匀,润滑减小摩擦而改善变形和受力材料流动均匀,润滑减小摩擦而改善变形和受力影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素温度的影响温度的影响无论是铸锭加热的温度,还是挤压工具的预热温度,无论是铸锭加热的温度,还是挤压工具的预热温度,它们对金属流动的影响都是通过以下四个方面进行的。它们对金属流动的影响都是通过以下四个方面进行的。铸锭横断面上的力学性能分布铸锭横断面上的力学性能分布导热性的影响导热性的影响相的变化相的变化摩擦条件的变化摩擦条件的变化温度升高,塑性增大,变形抗力降低,金属流动性增大温度升高,塑性增大,变形抗力降低,金属流动性增大影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素工具形状的影响工具形状的影响影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素工具形状的影响工具形状的影响a a、模子模角、模子模角 增大,流动不均匀性增加,死区高度增加增大,流动不均匀性增加,死区高度增加,但制品表面质量好,但制品表面质量好b b、挤压筒形状与制品形状相似,金属流动均匀,宽厚比、挤压筒形状与制品形状相似,金属流动均匀,宽厚比大的制品不宜用圆坯大的制品不宜用圆坯c c、垫篇平、凸、凹形状的影响约有不同,一般用平垫片、垫篇平、凸、凹形状的影响约有不同,一般用平垫片 影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素变形程度的影响变形程度的影响相同情况下,变形程度增加,变形不均匀性相同情况下,变形程度增加,变形不均匀性增加,当变形大于增加,当变形大于85%85%,变形趋于均匀。,变形趋于均匀。原因:剪切变形深入中心部。原因:剪切变形深入中心部。注意:如制品无二次变形,又有性能均匀性要求注意:如制品无二次变形,又有性能均匀性要求,需将变形大于,需将变形大于85%85%。影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素挤压速度的影响挤压速度的影响aa、较小变形时,速度增加,热效应可使流、较小变形时,速度增加,热效应可使流动性有所改善动性有所改善bb、较小变形时,速度增加,制品产生周期、较小变形时,速度增加,制品产生周期性周向裂纹。原因:流动不均匀、附加应力作用性周向裂纹。原因:流动不均匀、附加应力作用大;加工硬化;高温脆性。大;加工硬化;高温脆性。影响金属挤压流动的因素影响金属挤压流动的因素坯料尺寸和形状的影响坯料尺寸和形状的影响aa、L/d=11.5,LL/d=11.5,L增加,变形不均匀性增加;增加,变形不均匀性增加;L/dL/d1.5,1.5,变形不均匀性不再增加,成品率提高;变形不均匀性不再增加,成品率提高; L/dL/d1 1一般不用一般不用bb、坯料断面形状接近模孔中心,变形不均、坯料断面形状接近模孔中心,变形不均匀性有所改善匀性有所改善挤压力挤压力 通过挤压轴和垫片作用在金属坯料上的外力,称为挤压力(P)。挤压过程中,随着挤压轴的移动,挤压力是变化的。挤压力也是现代挤压机上实现计算机自动控制所不可缺少的重要参数之一。挤压力挤压力确定挤压力大小的方法分为实测法和计算法两大类。实测法包括压力表读数和电测两种基本的方法。计算法采用经验计算式,或由力平衡条件、能量不变条件、屈服条件以及金属流动许可相容速度条件导出的各种计算式,来预测某一生产工艺所需的挤压力。挤压力挤压力影响挤压力的因素金属坯料的影响工艺参数的影响 变形程度、变形温度、变形速度外摩擦条件的影响模子形状与尺寸的影响制品断面形状的影响 挤压方法及挤压操作的影响挤压工具挤压工具罗晓东罗晓东挤压工具挤压工具挤压工具指那些与产品挤压变形相关,且在挤压过程中易损坏且需经常更换的工具。常见挤压工具常见挤压工具挤压工具通常分为三类,分别为:挤压工具通常分为三类,分别为:大型基本挤压工具:尺寸大,重量大,通用性强寿大型基本挤压工具:尺寸大,重量大,通用性强寿命长,包括挤压垫、挤压筒、挤压轴、模支撑等。命长,包括挤压垫、挤压筒、挤压轴、模支撑等。模具包括挤压模、穿孔针或芯棒、冲头等。模具包括挤压模、穿孔针或芯棒、冲头等。辅助工具包括导路、牵引爪、辊道、键销、修模工辅助工具包括导路、牵引爪、辊道、键销、修模工具等。具等。挤压工具的作用挤压工具的作用1、是金属产生挤压变形和传递挤压力的关键部件;2、保证产品形状、尺寸和精度以及制品内外表面质量的基本工具;3、可以一定程度上控制产品的内部组织和力学性能;4、提高生产率,改善劳动条件保证生产安全;5、提高工模具使用寿命,降低生产成本。挤压工具的特点挤压工具的特点1、承受长时间的高温作用;2、承受长时间的高压作用;3、承受急冷急热作用;4、承受反复循环应力作用;5、承受偏心载荷和冲击载荷作用;6、承受高温高压下的高摩擦作用。挤压筒挤压筒挤压筒是容纳锭坯,承受挤压杆传给锭坯的压力,并同挤压筒是容纳锭坯,承受挤压杆传给锭坯的压力,并同挤压杆一起限制锭坯受压后只能从模孔挤出的挤压工具。挤压杆一起限制锭坯受压后只能从模孔挤出的挤压工具。挤压筒按形状分为圆形挤压筒(由挤压筒按形状分为圆形挤压筒(由2 2或或3 3层衬套过盈热组层衬套过盈热组装在一起构成)和扁挤压筒(由四层衬套构成)装在一起构成)和扁挤压筒(由四层衬套构成)(使筒壁应力分布均匀,降低应力峰值;磨损只需更换内衬)(使筒壁应力分布均匀,降低应力峰值;磨损只需更换内衬)挤压筒挤压筒圆孔、扁孔:圆孔、扁孔:圆孔优点圆孔优点受力均匀,制造与装拆容受力均匀,制造与装拆容易;扁孔用于挤压大型壁板,受力不均匀易;扁孔用于挤压大型壁板,受力不均匀单层、多层:单层、多层:多层优点多层优点预应力结构,降低应力峰预应力结构,降低应力峰值,增大承载能力,只换内衬套值,增大承载能力,只换内衬套挤压筒挤压筒挤压筒挤压筒圆柱面配合:加工简便,装内套困难圆柱面配合:加工简便,装内套困难圆锥面配合:加工困难,更换容易圆锥面配合:加工困难,更换容易圆锥圆柱面配合:加工简便,更换容易圆锥圆柱面配合:加工简便,更换容易凸台结构柱面配合:便于装配,防止工作中脱出凸台结构柱面配合:便于装配,防止工作中脱出挤压筒挤压筒挤压筒加热:大多采用感应加热。挤压筒加热:大多采用感应加热。加热温度:加热温度:350350400400加热目的:使金属变形时流动均匀和使挤压筒免受加热目的:使金属变形时流动均匀和使挤压筒免受过于激烈的热冲击。过于激烈的热冲击。挤压筒挤压筒挤压筒尺寸的确定:根据挤压机的吨位和作挤压筒尺寸的确定:根据挤压机的吨位和作用在挤压垫上的单位压力确定。用在挤压垫上的单位压力确定。挤压筒挤压筒挤压筒挤压筒挤压轴挤压轴挤压轴是将挤压机主缸内产生的压力传递给挤压轴是将挤压机主缸内产生的压力传递给锭坯,使锭坯产生塑性变形从模孔中流出,形成锭坯,使锭坯产生塑性变形从模孔中流出,形成挤压制品用的工具。挤压制品用的工具。实心实心挤压棒型材挤压棒型材空心空心挤压管棒材挤压管棒材结构结构整体形式、根部整体形式、根部与杆部过盈组装与杆部过盈组装形式形式挤压轴挤压轴抗压强度与抗弯刚度校核:抗压强度与抗弯刚度校核:稳定性的校核稳定性的校核强度校核强度校核L LT T/D/DZ Z1010挤压轴挤压轴材料及精度要求:材料及精度要求:5CrNiMo,4CrNiW,3Cr2W8V5CrNiMo,4CrNiW,3Cr2W8V;HRC45-49HRC45-49;轴身与根部不同心度轴身与根部不同心度 0.1mm0.1mm;两端面对轴线的跳动度两端面对轴线的跳动度 0.1mm0.1mm;轴外圆和内孔表面粗造度为轴外圆和内孔表面粗造度为1.23-2.501.23-2.50挤压垫片挤压垫片挤压垫片是将挤压杆与锭坯隔开,并传递挤挤压垫片是将挤压杆与锭坯隔开,并传递挤压力用的工具。压力用的工具。挤压垫片的作用:使减少挤压杆端面的磨损挤压垫片的作用:使减少挤压杆端面的磨损,隔离锭坯对挤压杆的热作用,保护挤压杆,延,隔离锭坯对挤压杆的热作用,保护挤压杆,延长挤压杆的使用寿命。长挤压杆的使用寿命。挤压垫片的分类:自由式和固定式两种。挤压垫片的分类:自由式和固定式两种。挤压垫片挤压垫片自由式挤压垫片自由式挤压垫片自由式指垫片自由式指垫片与挤压杆不固定在与挤压杆不固定在一起,垫片靠一套一起,垫片靠一套单独系统传递,其单独系统传递,其种类与结构形式如种类与结构形式如右图所示:右图所示:挤压垫片挤压垫片固定式挤压垫片固定式挤压垫片由内外挤压垫由内外挤压垫片组成,用螺栓固片组成,用螺栓固定在挤压杆上,内定在挤压杆上,内垫片比外垫片凸出垫片比外垫片凸出1mm1mm左右。左右。穿孔针穿孔针穿孔针是挤压时对锭坯进行穿孔并确定制品穿孔针是挤压时对锭坯进行穿孔并确定制品内孔尺寸的工具。内孔尺寸的工具。穿孔针用于生产一般圆断面管材、异形管材穿孔针用于生产一般圆断面管材、异形管材以及逐渐变断面型材。以及逐渐变断面型材。穿孔针结构形式有穿孔针结构形式有圆柱式针圆柱式针、瓶式针瓶式针和和浮动浮动针针等,主要根据挤压机机构和挤压操作方法及产等,主要根据挤压机机构和挤压操作方法及产品要求选用。品要求选用。穿孔针穿孔针柱式穿孔针柱式穿孔针用途:多用于空心坯挤压用途:多用于空心坯挤压 管材管材特征:工作部分为圆柱,特征:工作部分为圆柱,决定管材内径,固决定管材内径,固定针头部带锥度,定针头部带锥度,随动针全长带锥度随动针全长带锥度(为减小针受拉(为减小针受拉力,便于抽针)力,便于抽针)锥度:针工作长度直径差为0.5-1.5mm(卧式挤压)、0.2-0.5mm(立式挤压),以管壁厚负差为限断面尺寸:由空心材内孔尺寸确定工作部分长度:L工作=L锭长+L垫片厚+L工作带长+L伸出工作带长缺点:内孔20-30mm的厚壁管或供立式挤压坯,易出现偏心、针被拉细或拉断、垫片划伤针表面影响制品内孔质量等穿孔针穿孔针穿孔针穿孔针瓶式穿孔针瓶式穿孔针用途:挤压内孔用途:挤压内孔20-30mm20-30mm的厚壁管或的厚壁管或供立式挤压供立式挤压坯坯特征:针头部分为特征:针头部分为工作部分,工作部分,针杆大,抗针杆大,抗弯弯穿孔针穿孔针瓶式穿孔针瓶式穿孔针断面尺寸:由空心材内孔尺寸确定断面尺寸:由空心材内孔尺寸确定工作部分长度:工作部分长度:LL工作工作=L=L余量余量+ + L L工作带长工作带长+L+L伸出工作带长伸出工作带长LL余量余量=20-30mm,=20-30mm,要小于压余厚度,防止金属回流入空心轴要小于压余厚度,防止金属回流入空心轴结构:高温合金挤压宜用整体式,一般用组装式,针头与针身结构:高温合金挤压宜用整体式,一般用组装式,针头与针身30300 0-50-500 0过渡,针头长度直径差过渡,针头长度直径差0.2-0.3mm0.2-0.3mm穿孔针穿孔针浮动穿孔针浮动穿孔针穿孔针由针体、浮穿孔针由针体、浮动套和连接杆组成,浮动套和连接杆组成,浮动套在挤压过程中,随动套在挤压过程中,随着管壁厚度的变化有一着管壁厚度的变化有一定的移动量,可有效地定的移动量,可有效地纠正管材壁厚不均匀性纠正管材壁厚不均匀性。穿孔针穿孔针浮动穿孔针浮动穿孔针浮动套与连接杆存在浮动套与连接杆存在1-3mm1-3mm间隙,挤压时模孔金属受间隙,挤压时模孔金属受力后可以自动调心。力后可以自动调心。尺寸确定:尺寸确定: 针体尺寸:直径相当于挤压管内径一般为针体尺寸:直径相当于挤压管内径一般为1/21/2压余厚压余厚度或近似采用挤压筒内径的度或近似采用挤压筒内径的1/31/3,长度为穿孔针长度,长度为穿孔针长度- -浮动浮动套长度。套长度。 浮动套尺寸:长度为挤压压余厚度的浮动套尺寸:长度为挤压压余厚度的2 2倍或小于挤压倍或小于挤压垫的厚度,直径由挤压管材内径决定。垫的厚度,直径由挤压管材内径决定。 连接杆尺寸:在允许条件下增大其直径减小长度,材连接杆尺寸:在允许条件下增大其直径减小长度,材料为料为3Cr2W8V3Cr2W8V穿孔针穿孔针强度校核强度校核稳定性校核:长径比稳定性校核:长径比5 5时,不校核时,不校核长径比长径比55时,校核时,校核抗拉弯强度校核,略抗拉弯强度校核,略材料材料3Cr2W8V3Cr2W8V;HRC41-54HRC41-54挤压模挤压模罗晓东罗晓东Contents模子类型及特点模子类型及特点2挤压模设计实例挤压模设计实例4概概 述述3 1模子结构与尺寸模子结构与尺寸3 3概述概述挤压模是金属从中挤出并获得模孔断面形状挤压模是金属从中挤出并获得模孔断面形状和尺寸的制品的挤压工具。和尺寸的制品的挤压工具。挤压模对挤压制品的质量、产量及成品率等挤压模对挤压制品的质量、产量及成品率等有重要意义,因此要求挤压模耐高温、耐高压且有重要意义,因此要求挤压模耐高温、耐高压且耐磨。耐磨。按挤压模的结构分为整体模、可拆卸模、舌按挤压模的结构分为整体模、可拆卸模、舌模及分流组合模。模及分流组合模。概述概述模子结构与尺寸模子结构与尺寸模具结构设计原则、步骤模具结构设计原则、步骤(1 1)上下(左右)两部分应有足够的同心度)上下(左右)两部分应有足够的同心度(2 2)工作部分安装、拆卸方便,固定可靠)工作部分安装、拆卸方便,固定可靠(3 3)装出料(坯)方便、安全、顺畅)装出料(坯)方便、安全、顺畅(4 4)整体结构有足够的刚度)整体结构有足够的刚度(5 5)热、温挤压有冷却模具或预热与保温模具)热、温挤压有冷却模具或预热与保温模具措施措施模角模角铝合金、纯铜铝合金、纯铜 、黄铜:、黄铜:9090镁合金:镁合金:2525锌合金:锌合金:3030钛合金:钛合金:6060定径带长度定径带长度hh作用:平衡金属流动,保证模具寿命。太小出现作用:平衡金属流动,保证模具寿命。太小出现模子磨损、压伤制品、出现压痕、椭圆、制品超差、模子磨损、压伤制品、出现压痕、椭圆、制品超差、扭曲等缺陷;过大易粘附金属、制品表面出现划痕、扭曲等缺陷;过大易粘附金属、制品表面出现划痕、毛刺、麻面等,增加挤压力毛刺、麻面等,增加挤压力尺寸:轻金属尺寸:轻金属2-82-8,铜,铜8-128-12,详见手册,详见手册模子结构与尺寸模子结构与尺寸定径带尺寸定径带尺寸d dCC1 1裕量系数,与金属热涨、模子弹性变形、拉伸矫直裕量系数,与金属热涨、模子弹性变形、拉伸矫直、公差等影响,对只有负偏差且易粘附模孔挤压(如铜棒材、公差等影响,对只有负偏差且易粘附模孔挤压(如铜棒材) C C1 1 要大一些,铝合金温度低模孔磨损变大要大一些,铝合金温度低模孔磨损变大C C1 1 要小一些(要小一些(有拉伸轿直的综合考虑,模孔设计用正偏差)。详见手册有拉伸轿直的综合考虑,模孔设计用正偏差)。详见手册出口尺寸、入口圆角半径、模子外形尺寸出口尺寸、入口圆角半径、模子外形尺寸模子结构与尺寸模子结构与尺寸多孔模多孔模用途:常用于直径用途:常用于直径小于小于30403040的棒材的棒材和简单断面型材和简单断面型材模孔数:模孔数:F F0 0挤压筒断面积挤压筒断面积F F1 1一制品的断面积一制品的断面积平均挤压比,一般平均挤压比,一般40504050,过大易扭绞、擦伤、增加,过大易扭绞、擦伤、增加操作难度和废品操作难度和废品多孔模多孔模模孔排列原则:尽可能保证金属均匀流动一般均匀分布模孔排列原则:尽可能保证金属均匀流动一般均匀分布在同心圆上。在同心圆上。a=2.52.8a=2.52.8,n n大时取下限,大时取下限,D D0 0大时取上限大时取上限模孔间距、模孔距外边缘最小距离:见手册模孔间距、模孔距外边缘最小距离:见手册型材模型材模设计措施设计措施1 1)型材重心布置在模子的中心)型材重心布置在模子的中心2 2)采用多模孔对称布置)采用多模孔对称布置型材模型材模3 3)采用不等长定径带)采用不等长定径带壁薄、断面形状复杂处,壁薄、断面形状复杂处,h h越长,过长效果不明显(冷越长,过长效果不明显(冷缩,模子出口弹性变大,可设缩,模子出口弹性变大,可设计一锥度),定径带加工困难计一锥度),定径带加工困难型材模型材模44)采用阻流角、促流角、导流角可在定径)采用阻流角、促流角、导流角可在定径带超出极限时采用。带超出极限时采用。型材模型材模(5 5)采用平衡孔)采用平衡孔(6 6)采用工艺裕量)采用工艺裕量型材模型材模型材模孔设计:型材模孔设计:型材模型材模圆角、圆弧与圆角:(1)无公差要求圆角、圆弧,按名义尺寸设计;(2)有公差要求圆角、圆弧及由圆角、圆弧组成的型材,按前公式计算;(3)带角度型材,角度与名义角度相同,易并口者(如角型型材)加1-20,易张口(如U型型材)减1-20型材模型材模不等长定径带:不等长定径带:计算时先定最小处,再依次确定其它断面,可用计算时先定最小处,再依次确定其它断面

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