概念题：
1、拉拔：在外力作用下，迫使金属坯料通过模孔，以获得相应形状、尺寸的制品的塑性加
工方法。
2、挤压：就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔
中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。
3、挤压缩尾：挤压快要结束时，由于金属的径向流动及环流，锭坯表面的氧化物、润滑剂及污物、气泡、偏析榴、裂纹等缺陷进入制品内部，具有一定规律的破坏制品组织连续性、致密性的缺陷。
4、死区：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。
5、粗晶环：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品，经热处理后，经常会形成异常大的晶粒，这种粗大晶粒在制品中的分布通常是不均匀的,多数情况下呈环状分布在制品断面的周边上，故称为粗晶环。
6、残余应力：由于变形不均，在拉拔结束、外力去除后残留在制品中的应力。
7、粗化：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品，经热处理后，经常会形成异常大的晶粒，比临界变形后热处理所形成的再结晶晶粒大得多，晶粒的这种异常长大过程称为粗化。
8、带滑动多模连续拉拔配模的必要条件：
当第n道次以后的总延伸系数λn→k大于收线盘与第n个绞盘圆周线速度之比γk→n，才能保证成品模磨损后不等式un> vn仍然成立，保证拉拔过程的正常进行。
9、带滑动多模连续拉拔配模的充分条件：任一道次的延伸系数应大于相邻两个绞盘的速比。
10、挤压效应：
某些高合金化、并含有过渡族元素的铝合金（如2A11、2A12、6A02、2A14、7A04等）挤压制品，经过同一热处理（淬火与时效）后，其纵向上的抗拉强度比其他加工（轧制、拉拔、锻造）制品的高，而伸长率较低，这种现象称为挤压效应。
简述题：
1、影响管材空拉时的壁厚变化的因素有那些？各是如何影响的？
2、挤压缩尾有那几种形式，其产生原因各是什么？
3、锥形拉拔模孔由那几部分构成，各部分的主要作用是什么？
4、对于存在着偏心的管坯，通过安排适当道次的空拉就可以使其偏心得到纠正。请问：（1）空拉为什么能够纠正管材的偏心？
（2）采用固定短芯棒拉拔时，在一定程度上也能够纠正管材的偏心，这是为什么？
5、挤压效应产生的主要原因是什么？影响挤压效应的因素有那些方面？
6、挤压机的主要工具有哪些，各自的主要作用是什么？
7、什么是残余应力？画图说明圆棒材拉拔制品中残余应力的分布及产生原因。
8、简述在挤压过程中，影响挤压力的主要因素？
9、在挤压过程中，试详细阐述影响金属流动的因素？
10、产生粗晶环的主要原因是什么？粗晶环对制品力学性能有何影响？
1、正、反向挤压时的主要特征是什么？
正向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间有相对运动，二者之间有很大的滑动摩擦。引起挤压力增大；使金属变形流动不均匀，导致组织性能不均匀；限制了挤压速度提高；加速工模具的磨损。
反向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间无相对运动，二者之间无外摩擦。
2、什么是死区？死区的产生原因是什么？
死区概念：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。死区产生原因：
a、强烈的三向压应力状态，金属不容易达到屈服条件；
b、受工具冷却，σs增大；
c、摩擦阻力大。
3、挤压缩尾的形式及产生原因，减少挤压缩尾的措施。
三种：中心缩尾、环形缩尾、皮下缩尾
（1）中心缩尾：终了挤压阶段后期，筒内剩余的锭坯高度较小，整个挤压筒内的剩余金属处于紊流状态，且随着锭坯高度的不断减小，金属径向流动速度不断增加，以用来补充锭坯中心部位金属的短缺，于是锭坯后端表面的氧化物、油污等易集聚到锭坯的中心部位，进入制品内部；而且随着挤压的进一步进行，径向流动的金属无法满足中心部位的短缺，于是在制品中心部位出现了漏斗状的空缺，即中心缩尾。
（2）环形缩尾：挤压过程中，锭坯表面层带有氧化物、偏析物、各种表面缺陷及污物的金属，由于受到挤压筒壁的摩擦作用，其流动滞后于皮下金属，被随后到来的挤压垫向前推进而堆积在挤压垫与挤压筒的角落部位。随着挤压过程进行，堆积在这个角落部位中带有各种缺陷和污物的金属会越来越多。到了挤压过程末期，当中间部位金属供应不足，边部金属开始发生径向流动时，这部分金属将沿着挤压垫前端的后端难变形区的边界流入制品中，形成环形状的缩尾。
（3）皮下缩尾：终了挤压阶段，当死区与塑性流动区界面因剧烈滑移使金属受到很大剪切变形而断裂时，表面层带有氧化物、偏析物、各种表面缺陷及污物的金属，会沿着断裂面流出，与此同时，由于挤压筒内剩余锭坯的长度很小，死区金属也逐渐流出模孔包覆在制品的表面上，形成皮下缩尾或外成层。如果死区金属流出较少，不能完全将这些带有各种缺陷和污物的金属包覆住，则形成起皮。
减少挤压缩尾的措施
（1）对锭坯表面进行机械加工——车皮。
（2）采用热剥皮挤压。
（3）采用脱皮挤压，
（4）进行不完全挤压——留压余。
（5）保持挤压垫工作面的清洁，减少锭坯尾部径向流动的可能性。
4、挤压机的分类？什么是单动式挤压机、复动式挤压机？各自的主要用途是什么？
按传动类型:分液压和机械传动两大类
按总体结构形式:分为卧式和立式挤压机两大类
按其用途和结构:分为型棒挤压机和管棒挤压机，或者称为单动式挤压机和复动式挤压机
单动式挤压机：无独立穿孔系统。适合用实心锭挤压型材、棒材，用组合模挤压空心型材。使用随动针和空心锭也可以挤压无缝管材。
双动式挤压机：具有独立穿孔系统。适合于用空心锭或实心锭挤压无缝管材。采用实心锭也可以挤压型、棒材。
5、挤压机的主要工具有哪些，各自的主要作用是什么？
1) 主要挤压工具:
?挤压模—用于生产所需要的形状、尺寸的制品。
?穿孔针（芯棒）—对实心锭进行穿孔或用空心锭生产管材。
?挤压垫—防止高温金属与挤压杆直接接触，并防止金属倒流。
?挤压杆—用于传递主柱塞压力。
?挤压筒—用于容纳高温锭坯。
2) 辅助工具:
模垫、模支承、模座（压型嘴、模子滑架）、挡环（支承环）、针支承、针接手、导路等。
6、模孔工作带的作用是什么？确定工作带长度的原则是什么？
作用：稳定制品尺寸和保证制品表面质量。
工作带长度的确定原则：
最小长度应按照挤压时能保证制品断面尺寸的稳定性和工作带的耐磨性来确定，一般最短1.5~3mm。最大长度应按照挤压时金属与工作带的最大有效接触长度来确定。铝合金一般最长不超过15~20mm。
7、挤压过程中，影响金属流动的因素有哪些？
（1）接触摩擦及润滑的影响：
1）摩擦越大，不均匀流动越大；
2）润滑可减少摩擦，减少金属流动不均，并可以防止工具粘金属。
（2）锭坯与工具温度的影响：
1）锭坯本身温度：温度高，强度低，流动不均。
2）锭坯断面上的温度分布：加热的不均匀性;工具的冷却作用；导热性的影响。
（3）相变的影响：
温度改变能使某些合金产生相变，金属处于不同的相组织会产生不同的流动情况。
（4）摩擦条件变化：
a、温度不同，摩擦系数不同；产生不同的氧化表面，其摩擦系数也不同。
b、温度不同，可能产生不同相态组织。
c、在高温、高压下极容易发生金属与工具的粘结。
（5）锭坯与工具的温度差：
锭坯与工具的温差越大，变形的不均匀性越大。
(6)金属性质的影响
变形抗力高的金属比抗力低的流动均匀；合金比纯金属流动均匀。
(7)工具形状的影响
1）模角：模角大，死区大，金属流动不均匀，挤压力大，制品表面质量较好。
2）形状相似性：挤压筒与制品形状相似，金属流动均匀。
（8）变形程度的影响
变形程度大，不均匀流动增加，但当变形程度增加到一定程度时，由于变形从表面深入到内部，反而会使不均匀流动减小。
8、在挤压过程中，影响挤压力的主要因素有哪些？
（1）金属的变形抗力
挤压力大小与金属的变形抗力成正比。
（2）锭坯状态
锭坯组织性能均匀，挤压力较小。
（3）锭坯的规格及长度
锭坯的规格对挤压力的影响是通过摩擦力产生作用的。锭坯的直径越粗，挤压力就越大；穿孔针直径越粗，挤压力也越大；锭坯越长，挤压力也越大。
（4）变形程度（或挤压比）
挤压力大小与变形程度成正比，即随着变形程度增大，挤压力成正比升高。
（5）变形温度
随着变形温度的升高，金属的变形抗力下降，挤压力降低。
（6）变形速度
如果无温度、外摩擦条件的变化，挤压力与挤压速度之间成线性关系。
（7）外摩擦条件的影响
（8）模角
随着模角增大，金属进入变形区压缩锥所产生的附加弯曲变形增大，所需要消耗的金属变形功增大；但模角增大又会使变形区压缩锥缩短，降低了挤压模锥面上的摩擦阻力，二者叠加的结果必然会出现一挤压力最小值。这时的模角称为最佳模角。
（9）挤压方式的影响
反向挤压比同等条件下正向挤压在突破阶段所需要的挤压力低30% ～40%。
9、型材模设计时，减少金属流动不均匀的主要措施有哪些？
（1）合理布置模孔（2）确定合理的工作带长度（3）设计阻碍角或促流角（4）采用平衡模孔（5）设计附加筋条（6）设计导流模或导流腔
10、对于以下几种情况，可酌情对模孔工作带长度进行必要的增减：
a、交接圆边有凹弧R(R>1.5mm)者，工作带可增加1mm。
b、螺孔处工作带可增加1mm。
c、交接圆边有凸弧R(R>1.5mm)者，工作带可减短1mm。
d、壁厚相同的各端部可减短1mm
11、挤压制品组织不均匀的特点是什么？产生的主要原因是什么？
?表现特征
横向上：外层晶粒细小，中心层粗大。
纵向上：前端晶粒粗大，尾端细小，在最前端仍保留有铸态组织轮廓。
?产生原因
A 变形不均匀
（1）在横断面上，变形程度是由中心向边部逐渐增加的。从而导致了外层金属的晶粒破碎程度比中心层剧烈。
（2）在纵向上，变形程度是由头部向尾部逐渐增加的。使得尾端晶粒比前端细小。
B 挤压温度和速度的变化
主要是针对锭温与筒温相差比较大的金属而言的。
例如，对挤压速度慢的锡磷青铜，开始挤压时，金属在高温下变形，出模孔后的组织为再结晶组织；而后段挤压时，由于受工具的冷却作用，变形温度较低，金属出模孔后再结晶不完全；且挤压后期金属流速加快，更不利于再结晶。故尾部晶粒细小。
C 相变的影响
主要是对于温度变化可能会产生相变的合金而言的。
12、产生粗晶环的主要原因是什么？粗晶环对制品力学性能有何影响？
?粗晶环的形成机制
如前所述，挤压制品外层金属、尾部金属的晶粒破碎和晶格歪扭程度分别比内部和前端严重。晶粒破碎严重部分的金属，处于能量较高的热力学不稳定状态，降低了该部位的再结晶温度。在随后的热处理过程中易较早发生再结晶，当其他部位刚开始发生或还没有发生再结晶时，该部位发生了晶粒长大。
?粗晶环对制品性能的影响
(1)粗晶区的纵向强度(σb、σ0.2)比细晶区的低。
（2）粗晶区的疲劳强度低；
（3）淬火时易沿晶界产生应力裂纹；
(4）锻造时易产生表面裂纹；
（5）粗、细晶区冲击韧性值差别不大；
（6）粗晶区的缺口敏感性比细晶区的小。
13、挤压制品的表面裂纹产生原因：裂纹的产生是由于制品表面层的附加拉应力超过了表面金属的强度所造成。减少裂纹的主要措施：
（1）适当降低挤压温度；
（2）控制合适的挤压速度；
（3）合理设计、加工模具，精心修模；
（4）对锭坯进行均匀化退火处理；
（5）采用等温挤压、锭坯梯温加热等挤压新技术、新工艺。
14、拉伸系数、断面减缩率、延伸率概念。
拉拔时的主要变形指标：
断面减缩率：φ=（1-F1/F0）×100%
延伸率：ε=（L1/L0-1）×100%
拉伸系数：λ=L1/L0=F0/F1
15、试解释圆棒材拉拔时变形区内的应力分布规律。
（1）应力沿轴向分布
σl 入＜σl 出
∣σr入∣＞∣σr出∣
∣σθ入∣＞∣σθ 出∣
原因：稳定拉拔过程中，变形区内任一横断面向模孔出口方向移动时，面积逐渐减小，而此断面与变形区入口端球面间的变形体积不断增大。为实现塑性变形，通过此断面作用在变形体的σl必须逐渐增大。
（2）应力沿径向分布
∣σr 外∣＞∣σr内∣
∣σθ外∣＞∣σθ 内∣
σl 外＜σl 内
原因：在变形区，金属的每个环形的外面层上，作用着径向应力σr 外，在内表面上作用着径向应力σr 内，由于径向应力σr总是力图减小其外表面，这就需要σr外大于σr内。距离中心层越远，表面积越大，所需要的力就越大。
16、锥形拉拔模孔由哪几部分构成，各部分的主要作用？
锥形模的模孔一般由四部分组成：润滑带、压缩带、定径带、出口带。
各部分的主要作用：
（1）润滑带作用：在拉拔时便于润滑剂带入模孔，保证制品得到充分润滑，减少摩擦；并带走产生的部分热量；防止划伤坯料。
（2）压缩带作用：金属产生塑性变形，获得所需要的形状、尺寸。
（3）定径带作用：使制品进一步获得稳定、精确的尺寸与形状；防止模孔磨损而很快超差，延长其使用寿命。
（4）出口带作用：防止制品出模孔时被划伤；防止定径带出口端因受力而引起剥落。
17、什么是残余应力？画图说明圆棒材拉拔制品中残余应力的分布及产生原因。
由于变形不均，在拉拔结束、外力去除后残留在制品中的应力—残余应力
（1）轴向残余应力—外层拉、中心层压
在拉拔过程中，由于金属流动不均，棒材外层产生附加拉应力，中心层则出现与之平衡的附加压应力。拉拔结束后，由于弹性后效作用，制品长度缩短，而外层较中心层缩短得较大。但是，物体的整体性防碍了这种自由变形，其结果在外层产生残余拉应力，中心层则出现残余压应力。
（2）径向残余应力—外表面为0外，整个断面上受压，中心最大
在径向上，由于弹性后效的作用，棒材断面上所有的同心环形薄层，都欲增大其直径。在外表面这种弹性恢复不受限制，但由外向内所有环形薄层的弹性恢复均会受到其外层的阻碍，从而产生一残余压应力。中心层恢复的阻力最大。
（3）周向残余应力—外层拉、中心层压
由于棒材中心部分在轴向和径向上受到残余压应力作用，故此部分金属在周向上有涨大变形的趋势。但是，外层金属阻碍其自由涨大，从而在中心层产生周向残余压应力，外层则产生与之平衡的周向残余拉应力。
18、影响管材空拉时的壁厚变化的因素有那些？各是如何影响的？
（1）相对壁厚的影响
对于外径D相同的管坯，增加壁厚S将使金属向中心流动的阻力增大，从而使管壁增厚量减小。
对于壁厚相同的管坯，增加外径，减小了“曲拱”效应，使金属向中心流动的阻力减小，使管坯空拉后壁厚增加的趋势加强。
（2）减径量的影响
减径量越大，壁厚的变化也越大。在总减径量不变的情况下，多道次空拉的增壁量大于单道次的增壁量；多道次空拉的减壁量小于单道次的减壁量。
（3）模角α的影响
随着模角增大，拉拔应力发生变化，并且存在着一最小值，其相应的模角称为最佳模角。如果模角变化使拉拔应力σl增大，就会导致增壁过程中的增壁趋势减小；减壁过程中的减壁趋势增大。
（4）定径带长度h、摩擦系数f、拉拔速度v的影响
增大h、f、v，都会使拉拔应力σl增大，导致增壁时的增壁趋势减小；减壁时的减壁趋势增大。
（5）合金及状态的影响
合金及状态影响到变形抗力σs、摩擦系数f、加工硬化速率等。通常，σs大，σl大。相同合金，硬度越高，增壁的趋势越弱。
（6）拉拔方式的影响
采用倍模（或称双模）拉拔，会使管壁增加时的增壁趋势减小，管壁减薄时的减壁趋势增大。相当于增加一个反拉力。
19、空拉为什么能够纠正管材的偏心？
对于存在偏心的管坯，经过几道次空拉，可使其偏心得到一定程度的纠正。
主要原因：偏心管坯空拉时，假定在同一圆周上径向压应力σr均匀分布，则在不同壁厚处产生的周向压应力σθ不同，厚壁处的σθ小于薄壁处的σθ；薄壁处要先发生塑性变形，即周向压缩，径向延伸，使壁增厚，轴向延伸；而厚壁处还处于弹性变形状态；则在薄壁处，将有轴向附加压应力的作用，厚壁处受附加拉应力作用；促使厚壁处进入塑性变形状态，增大轴向延伸，显然在薄壁处减少了轴向延伸，增加了径向延伸，即增加了壁厚；σθ值越大，壁厚增加越多。薄壁处在σθ作用下逐渐增厚，使整个断面上的壁厚趋于均匀一致。
20、滑动式多模连续拉拔过程建立的基本条件、必要条件和充分条件各是什么？
运动速度v n与绞盘的圆周线速度u n:u n> v n
建立拉拔过程的基本条件，即：u n> v n，或R>0 。
当第n道次以后的总延伸系数大于收线盘与第n个绞盘圆周线速度之比，才能保证成品模磨损后不等式u n> v n仍然成立。这就是带滑动多模连续拉拔配模的必要条件。
任一道次的延伸系数应大于相邻两个绞盘的速比。这就是带滑动多模连续拉拔配模的充分条件。
21、用固定短芯棒拉拔时，在一定程度上也能够纠正管材的偏心，这是为什么？
在空拉区，固定短芯头拉拔时的空拉区的应力与应变状态同管材空拉时相同，管坯内壁没有接触芯头，金属的变形同空拉过程一样，只减径不减壁。因此，在一定程度上也能够纠正管材的偏心。
22、挤压效应产生的主要原因是什么？影响挤压效应的因素有那些方面？
产生原因：
（1）变形与织构
挤压过程中，制品的晶粒沿轴向延伸被拉长，形成了较强的[111]织构，即制品内大多数晶粒的[111]晶向和挤压方向趋于一致，从而使得制品的纵向强度提高。
（2）合金元素
在铸造结晶过程中，过渡族元素与铝形成的化合物MnAl6、CrAl7等质点从过饱和固溶体中弥散析出，分散在固溶体内树枝状晶的周围构成网状膜。在挤压过程中，变形区内金属流动平稳，网状膜不破坏，只是沿挤压方向被拉长；过渡族元素Mn 、Cr 本身在铝中的扩散系数很低，在固溶体内也防碍金属自扩散的进行，阻碍了再结晶过程的进行，使得金属的再结晶温度提高。
影响因素：
（1）其他添加元素的影响
例如：在Al-Zn-Mg 和Al-Zn-Mg-Cu 系合金中，如果提高杂质Fe 、Si 的含量，会形成粗大的不固溶的Al6（FeMn ）和Mg2Si 相，降低了对再结晶的抑制作用，使挤压效应减弱。
（2）坯料均匀化退火的影响
均匀化退火温度越高，保温时间越长，冷却速度越慢，挤压效应的损失越大。
（3）挤压温度的影响
挤压温度的影响取决于合金中的Mn 含量。
对于含Mn 量很少的6A02合金，挤压温度对其性能影响不大。
对于Mn 含量超过0.8%的硬铝合金，挤压温度的影响也不大。
在（0.3-0.6）% Mn 含量范围内，挤压温度对制品的挤压效应有明显影响。挤压温度低，金属产生冷作硬化，晶粒破碎程度严重，在淬火加热时易产生再结晶，使挤压效应消失或减弱。
（4）变形程度的影响
变形程度对硬铝合金挤压效应的影响与合金中的含Mn 量有关。
当不含Mn 或含少量Mn 时，增大变形程度使2A12合金挤压效应降低。
当2A12合金含Mn 量在0.36%~1.0%范围时，随含Mn 量的提高，变形程度越大，挤压效应越显著。
（5）二次挤压的影响
采用二次挤压，挤压效应全部消失。
（6）淬火温度与保温时间的影响
淬火加热温度越高，保温时间越长，挤压效应损失越大。
计算题：
（1）确定模孔数目：10F F n λ=（2）计算填充系数：P c F F 0=λ（3）计算挤压比：1
0nF F =λ （4）计算挤压制品的长度：???
? ??-=c y h L l λλ0，每根制品的长度n l l ch =
（1）计算拉伸系数1
0F F =λ（2）计算拉出管材的长度()λ夹l l l -= （3）该断面尺寸管坯的合理长度偏夹切
l l l nl l +++=λ
挤压与拉拔新技术 静液挤压简介：挤压方式的一种。通过凸模加压给液体，由液体将压力传给坯料，使金属通过凸模成形。由于坯料侧面无普通挤压时存在的摩擦力所以变形均匀，可提高挤压变形量所需的挤压力也比普通挤压时小。主要用于挤压大变形量的线材、型材或是挤压低塑性材料。 静液挤压所使用的高压介质，一般有粘性液体和粘塑性体。前者如蓖麻油、矿物油等，主要用于冷静液挤压和500～600℃以下的温、热静液挤压；后者如耐热脂、玻璃、玻璃-石墨混合物等，主要用于较高熔点金属的热静液挤压(坯料加热温度在700℃以上的挤压)。 与普通挤压法一样，根据需要，静液挤压可在不同的温度下进行。一般将金属和高压介质均处于室温时的挤压过程，称为冷静液挤压；在室温以上变形金属的再结晶温度以下的挤压过程，称为温静液挤压；而在再结晶温度以上的挤压过程，称为热静液挤压。 类型： 静液挤压的类型按挤压时的温度不同可分为冷静液挤压和高温静液挤压两种。(1)冷静液挤压在常温下进行。布彼克等人研究的一种兼有拉线作用的线材静液连续挤压，就属于冷静液挤压，它的原理如图2所示。被加工的线坯通过起拉伸作用和密封作用的入口模，在拉力和高压液体的共同作用下被挤出，借助于卷筒的不停转动，便可实现连续挤压。采用这种方法生产线材，可使道次变形率大大超过拉伸极限。冷静液挤压的主要缺点是设备结构与操作比较复杂，卷筒的传动部分在高压室外，需采用高密封技术，每次拉线前的准备时间较长。(2)高温静液挤压使用的高压液体的温度超过金属的再结晶温度的静液挤压。高压液体一般是动物油和矿物油，挤压温度可在300℃左右。采用耐热油脂作为高压液体时，挤压温度最高可达到1000℃；但当挤压温度高于500℃时，通常不用耐热油脂，而使用金属氧化物或一些盐类作高压液体。 优点：摩擦小，变形均匀，模磨损小，材料处于高压介质中，有利于提高材料的变形能力，适用于低温大变形加工。 缺点：需要对坯料进行预加工，介质的填充和排泄，效率低，需要解决高压密封
压力加工：借助外力使金属产生塑性变形进而形成各种尺寸、形状和用途的零件和半成品。（不同于机加工）工业中广泛使用的零件一般通过下列方法获得： 铸造，如轧机牌坊；铸造——机加工，如轧辊；铸造——压力加工，如钢轨；铸造——压力加工——机加工，如螺栓等。 重要用途的零件一般均需通过压力加工。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：D>6mm；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：D<6mm；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 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；
学院： 专业班级： 学号： 姓名：教师： 目录 1拉拔的基本概念 2拉拔的特点 3基本方法
4实现拉拔的必要条件 5管材拉拔时的应力与变形 6拉拔力 7拉拔速度 8反拉力 9拉制品的残余应力及主要缺陷 : 拉拔的基本概念1 拉拔是指在外加拉力的作用下，使金属通过模孔以获得所需形状和尺寸制 品的塑性加工方法。 坯制 一般在室温进行， 只有室温强度高、 塑性差的合金如P 钨、锌等才加热； 是管、棒、型、线 的主要生产方法模子 2拉拔的特点:
1）制品的尺寸精确，表明光洁； 2）工具和设备简单，维修方便； 3）可连续高速生产小规格长制品； 4）受安全系数K 的限制，道次变形量小，简单断面型材也难一次成形。如： 3基本方法: 1）实心材拉拔截面为实心，如棒、型和线材拉拔。 2）空心材拉拔截面为空心，如管和空心型材拉拔。 4实现拉拔的必要条件:
在制品上的拉应力小于材料的屈服极限。 作用 ?b K?为安全系数，则实现拉拔的必要条件是：安若定义：?L K ＝1.4－2.0。全系数K >1。一般取 本文以空拉管材为例介绍拉拔 管材拉拔时的应力与变形5 :空拉1） 按目的不同有：减径空拉：目的是减径，主要用于中间道次，一般认为拉拔后壁厚不变； ，一般在最1－）整径空拉：目的是精确控制制品的尺寸，减径量不大（0.5 后道次进行；即用于圆截面向异型主要用于异型管材拉拔，目的是控制形状，定型空拉：截面过渡拉拔。
应力2） 应力状态：与圆棒拉拔时类似，即：周向、径向为压，轴向为拉，但 径向变形阻力小。），。且有（内表面为自由表面，应力状分布规律： 变形（应变）3） ，0（不变）应变状态：轴向延伸、周向压缩、径向可能是延伸、压缩或为这取决于三个应力之间的关系。直观上看，轴向应力（拉）使壁变薄，周向应力 ???????d rr为瞬时的非负，（压）使壁变厚。从力学角度分析有： ???2??????L)????(rmrr23的比例系数。又，因此??????2((?))2???当当时，壁厚不变；时，壁厚增加；??LrrL???)(2??时，壁厚增加。当?Lr???和相对与较小，因此近似有：由于?Lr????????00时，壁厚不变；当时，壁厚增加；当??LL???0?当时，壁厚增加。?L??沿轴向上越来越大，由于越来越小，因此，某一断面从入口向出?L口的变形过程中，在不同部位壁厚的变化规律是：在模子入口处增厚，到一定值时开始变薄。空拉后壁厚究竟如何变化，取决于全过程变形的累积。
概念题： 1、拉拔：在外力作用下，迫使金属坯料通过模孔，以获得相应形状、尺寸的制品的塑性加 工方法。 2、挤压：就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔 中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。 3、挤压缩尾：挤压快要结束时，由于金属的径向流动及环流，锭坯表面的氧化物、润滑剂及污物、气泡、偏析榴、裂纹等缺陷进入制品内部，具有一定规律的破坏制品组织连续性、致密性的缺陷。 4、死区：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。 5、粗晶环：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品，经热处理后，经常会形成异常大的晶粒，这种粗大晶粒在制品中的分布通常是不均匀的,多数情况下呈环状分布在制品断面的周边上，故称为粗晶环。 6、残余应力：由于变形不均，在拉拔结束、外力去除后残留在制品中的应力。 7、粗化：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品，经热处理后，经常会形成异常大的晶粒，比临界变形后热处理所形成的再结晶晶粒大得多，晶粒的这种异常长大过程称为粗化。 8、带滑动多模连续拉拔配模的必要条件： 当第n道次以后的总延伸系数λn→k大于收线盘与第n个绞盘圆周线速度之比γk→n，才能保证成品模磨损后不等式un> vn仍然成立，保证拉拔过程的正常进行。 9、带滑动多模连续拉拔配模的充分条件：任一道次的延伸系数应大于相邻两个绞盘的速比。 10、挤压效应： 某些高合金化、并含有过渡族元素的铝合金（如2A11、2A12、6A02、2A14、7A04等）挤压制品，经过同一热处理（淬火与时效）后，其纵向上的抗拉强度比其他加工（轧制、拉拔、锻造）制品的高，而伸长率较低，这种现象称为挤压效应。 简述题： 1、影响管材空拉时的壁厚变化的因素有那些？各是如何影响的？ 2、挤压缩尾有那几种形式，其产生原因各是什么？ 3、锥形拉拔模孔由那几部分构成，各部分的主要作用是什么？ 4、对于存在着偏心的管坯，通过安排适当道次的空拉就可以使其偏心得到纠正。请问：（1）空拉为什么能够纠正管材的偏心？ （2）采用固定短芯棒拉拔时，在一定程度上也能够纠正管材的偏心，这是为什么？ 5、挤压效应产生的主要原因是什么？影响挤压效应的因素有那些方面？ 6、挤压机的主要工具有哪些，各自的主要作用是什么？ 7、什么是残余应力？画图说明圆棒材拉拔制品中残余应力的分布及产生原因。 8、简述在挤压过程中，影响挤压力的主要因素？ 9、在挤压过程中，试详细阐述影响金属流动的因素？ 10、产生粗晶环的主要原因是什么？粗晶环对制品力学性能有何影响？
挤压综合征病人的临床特点和麻醉处理 ⒈临床特点 ⑴四肢和躯干严重创伤时常合并挤压综合症(Crush syndrome) 指一个或多个肢体持续长时间受到压迫而引起挤压伤的综合性表现，常见于肢体长时间被困限于某种体位的患者，死亡率高。 ⑵挤压综合症的临床表现为皮肤肿胀、变硬、张力增加、水泡形成、皮下淤血、小血管阻塞和肢体缺血，还可因吸收坏死组织释放的毒素，产生严重的全身中毒症状和肾功能不全，表现神智恍惚，呼吸深快，躁动，恶心，少尿或尿闭，脉快，高热，心律失常等；化验检查有无肌红蛋白尿，高血钾，贫血，酸中毒和氮质血症。 ⑶为阻止挤压综合征继续发展和促进受损肢体恢复功能，须施行手术治疗，早期行筋膜间隔切开减压以缓解症状；对肢体感染坏死、全身中毒严重者，须行截肢手术。 ⒉麻醉处理 ⑴因病人常伴有肾功能不全，对不伴休克的单纯下肢截断术的病人可采用硬膜外麻醉；如为多发损伤或伴低血容量休克，须采用气管内全麻，可用静注依托咪酯或异丙酚诱导，氯胺酮复合神经安定镇痛合剂、安氟醚或异氟醚吸人维持。 ⑵伴高血钾者避免用琥珀胆碱。对有高血钾者，可输高渗葡萄糖液加胰岛素(按3-4g加l单位计算)或10％葡萄糖酸钙40～80ml 静脉滴注。
⑶最关键的治疗方案包括晶体溶液复苏；严重横纹肌溶解症患者的体液丧失总量可能达15升。合理掌握输液量，维持出入相等，尽量不予输血，必需时应输新鲜血。 ⑷对有代谢性酸中毒者，用5％碳酸氢钠液治疗，同时可碱化尿液，防止肌红蛋白沉积堵塞肾小管。要维持一定的尿量，必要时静注利尿药以保护肾脏功能。但应用甘露醇渗透性利尿和碳酸氢钠碱化尿液来预防肌红蛋白在肾小管内沉积的治疗措施尚有争议。 ⑸横纹肌溶解症引起肾衰竭的首选疗法是连续性肾替代疗法和血液滤过，大多数患者的肾功能最终能够完全恢复。 （学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）
挤压：对放在容器中的钢坯一端施加以压力，使之通过模孔成型的一种压力加工方法。正挤压特征：金属流动方向与挤压杆运动方向相同，钢坯与挤压筒内壁有相对滑动，二者间存在很大外摩擦。正挤压三个阶段：开始，金属承受挤压杆的作用力，首先充满挤压筒和模孔，挤压力急剧上升。基本，一般筒内的锭坯金属不发生中心层与外层的紊乱流动，挤压力随筒内锭坯长度的缩短，表面摩擦总量减少，几乎呈直线下降。终了，管内金属产生剧烈的径向流动，即紊流，易产生缩尾，此时工具对金属的冷却作用，强烈的摩擦作用，使挤压力迅速上升。填充系数：挤压筒内断面积与锭坯的断面积之比，指金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓时的变形指数。挤压比：挤压筒腔的横断面积与挤压制品总横断面积之比，指金属不发生横向流动时的变形指数。粗晶芯：反挤压棒材纵向低倍组织上，沿中心缩尾边缘一直向前延伸，形成一个特殊粗晶区，叫。死区：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。死区产生原因：强烈的三向压应力状态，金属不易达到屈服条件。受工具冷却，σs增大。摩擦阻力大。影响死区因素：模角，摩擦力，挤压比，挤压温度速度，模孔位置。死区的作用：可阻碍锭坯表面的杂质、氧化物、偏析瘤、灰尘及表面缺陷进入变形区压缩锥而流入制品表面，提高制品表面质量。终了挤压三大挤压缩尾及防止措施：挤压缩尾是出现在制品尾部的一种特有缺陷，主要产生在终了挤压阶段。缩尾使制品金属不连续，组织与性能降低，依其出现部位有中心缩尾(当钢坯渐渐被挤出模孔，后端金属容易克服挤压垫上的摩擦力产生径向流动，将钢坯表面上常有的氧化物，偏析瘤，杂质或油污带入制品中心，破坏了制品致密性，使制品低劣)。环行缩尾(出现在制品断面中间，形状为圆环。堆积在靠近挤压垫和挤压筒交界处的金属沿着后端难变形区的界面流向了制品中间层)。皮下缩尾(出现在制品表皮内，存在一层使金属径向上不连续的缺陷)。措施：对锭坯表面进行机械加工~车皮。采用热剥皮挤压。采用脱皮挤压。进行不完全挤压~留余压。保持挤压垫工作面清洁，减少锭坯尾部径向流动可能性。影响金属流动因素：接触摩擦与润滑的影响。工具与锭坯温度(工具的冷却作用，金属导热性，合金相变，摩擦条件)。金属强度特性。工具结构与形状(挤压模，模角越大，越不均匀。挤压筒。挤压垫)。变形程度。挤压力：挤压杆通过挤压垫作用在钢坯上使之依次流出模孔的压力。影响挤压力因素：挤压温度与变形抗力(挤压力大小与金属变形抗力成正比)。变形程度(正比)。挤压速度(开始挤压，力大。继续进行，力降。若缓慢挤压，力可能一直升高)。挤压模角(角大，力先高后小)。制品断面形状。锭坯长度(越长，越大)。挤压方法(反挤小，正大)。粗晶环：合金在热变形处理中形成异常大的晶粒，这种粗大晶粒在制品中分布通常不均匀，呈环状分布在制品断面周围，称粗晶环。粗晶环分布规律：单孔模粗晶环均匀的分布在周边，多~出现在局部周边，呈月牙形。模孔数少，牙形粗晶环较长，~多，短。型材棒材断面上分布不均匀，在型材角部或转角区，粗晶环厚度较大，晶粒较粗。粗晶环形成基理：粗晶环产生部位常常是金属材料承受剧烈附加剪切变形的部位。挤压温度越高，粗晶环越厚。影响粗晶环因素：合金元素。铸锭均匀化。挤压温度。应力状态。挤压方式。变形程度。挤压效应及产生原因：某些工业用铝合金经过同一热处理，淬火与时效后，发现挤压制品纵向上的抗拉强度要比其他压力加工制品的高，而延伸效率较低的情况称挤压效应。原因：内因：凡是含有过渡元素的热处理可强化的铝合金都会产生挤压效应。外因：变形与织构：挤压时，金属处于三向压缩应力状态和二压一拉变形状态，变形区的内部金属流动平稳，网状膜不破，使得制品纵向抗拉强度提高。阻碍角：在型壁较厚和比周长较短处的模孔入口做一个小斜面，斜面与模子轴线间的夹角。促流角：为了促进金属向弯壁部分流动，对阻力大的薄壁部分做一个具有rc角的促流斜面。挤压机分类：传动类型：机械，液压（结构：卧式，立式。）。舌比：对于半空心型材，把型材断面所包围的空心部分的面积A与型材开口宽度的平方W^2之比，R=A/W^2。穿孔针：对实心锭进行穿孔或用实心锭生产管材。挤压垫：防止高温金属与挤压杆直接接触，并防止金属倒流。挤压模：用于生产所需要的形状尺寸的制品。挤压杆：用
挤压综合征 广义地讲人体任何一个部位受到挤压，使组织结构的连续性受到破坏均可理解为挤压伤：如胸腔受到挤压，产生肋骨骨折和肺挫伤。在产科，当婴儿出生时头颅被产钳夹伤等。但是通常我们临床上提到的挤压伤往往有特定的含义，它是指挤压伤（Crush Injury）：人体肌肉丰富的部位，如四肢、躯干，受重物长时间（1小时以上）压榨或挤压后所造成的损伤。通常受压肌肉组织大量变性、坏死，组织间隙渗出、水肿摘自：医学教育网https://www.doczj.com/doc/632489654.html, 。临床表现为受压部位肿胀，感觉迟钝或缺失，运动障碍，以及肌红蛋白血症和一过性肌红蛋白尿。如果进一步出现以高钾血症与肌红蛋白尿为特征的急性肾功能衰竭，则称为挤压综合征（Crush Syndrome）。也有学者将之称为创伤性横纹肌溶解症（Traumatic Rhabdomyolysis）。也称为外伤性无尿综合征，缺血性肌坏死综合征、Bywaters氏综合征、外伤性肌红蛋白尿急性肾功能衰竭综合征。 挤压伤及挤压综合征的病理生理改变：挤压伤的关键是肌肉组织大量坏死。持续挤压造成肌肉组织缺血、缺氧，肌肉损伤，毛细血管通透性增加，在外界压力解除后，局部血液循环重建，组织间隙出血、渗出，整个肌肉群肿胀，却没有可扩展的空间。以前臂为例，尺骨和桡骨之间有牢固的骨间膜，肌肉又被筋膜分隔包裹，没有弹性，顺应性差，这样只会导致封闭的筋膜间区内压力持续增高。升高的压力反过来又会加重肌肉组织坏死。大量渗出使有效血容量减少，加上创伤引起的中枢神经及内分泌系统紊乱，就可引起肾缺血。肌肉坏死，大量肌红蛋白、磷、镁、酸性代谢产物释放入血，加重创伤后肌体的全身反应，促进急性肾功能衰竭的发生，特别是在体液和尿液酸度增加的情况下，肌红蛋白以酸性正铁血红蛋白的形式更易在肾小管沉积，加速急性肾功能衰竭的发生。当发生以肌红蛋白尿和高钾血症为特征的急性肾功能衰竭时，挤压伤也就演变为挤压综合征。 挤压综合征的全身变化主要是急性肾功能衰竭的代谢变化，临床表现和生化紊乱主要由水、电解质和酸碱平衡失调引起。病情轻者历时3～5日，病重者1～2周；3周以上仍不恢复者，后果严重，死亡率高达40%。急性肾功能衰竭根据尿量的变化一般分为三期：少尿或无尿期，多尿期和恢复期。近年来由于复苏技术的进步，不经过少尿期的患者增多。 一、现场急救处理：一旦发现有人被重物埋压时，就应： (1)力争及时解除挤压伤员身上的重物，以减少挤压综合征的可能。 (2)对伤肢要做好制动，尽量减少伤员活动，并将伤肢暴露在凉爽处，或用凉水降低伤肢温度。这些措施均可以降低伤肢组织内的代谢和毒性物质的吸收。 (3)注意绝不能抬高伤肢，更不能对伤患处进行按摩、热敷和活动，因为这样会加快毒物吸收并严重损伤肾功能。 (4)对伴有开放性出血者，应及时止血。有骨折时，应给予临时固定。 经以上现场急救处理后，立即组织送医院作进一步救治。 二、需行的辅助检查： 血常规：判断感染及失血状况。 尿常规：判断损伤程度及肾功能状况。 尿比重：连续监测判断肾功能状况。 尿肌红蛋白：定性及定量，作为诊断依据。 血气分析：判断酸碱平衡及肺功能。 血电解质：判断电解质平衡状况。 血肌酐：判断肾功能状况。 血肌酸磷酸激酶：判断肌肉损伤程度。 出、凝血机能：监测预防DIC出现。 心电图：判断有无高、低血钾。
挤压伤综合征 一、概念 1.挤压伤：广义是指机体任何一个部位受到挤压，使组织结构的连续性受到破坏和功能障碍。临床上特指人体肌肉丰富的部位，如四肢、躯干，受压榨或挤压所造成的损伤。 2.※挤压综合征：当四肢或躯干肌肉丰富的部位被外部重物长时间挤压，或长期固定体位的自压，解除压迫后出现以肢体肿胀、肌红蛋白尿、高血钾症为特点的急性肾衰竭(ARF)，称为挤压综合征。多在意外事故、自然灾害及战争时发生。 3.好发部位：其发生部位与解剖特点有关1具有丰富的肌肉2无或少有纤维间隔，如大腿上臂臀部等，与单纯骨筋膜室综合征的好发部位有所区别。 4.挤压综合征与挤压伤的关系； 挤压伤和挤压综合征是一个过程的不同阶段，既有内在联系，又有本质的区别。 ⑴挤压伤－局部损伤，预后较佳； ⑵挤压综合征－合并全身症状，死亡率较高。 5.※骨筋膜室综合征：即由骨、骨间膜、肌间隔和深筋膜形成的骨筋膜室内的肌肉和神经因急性缺血而产生的一系列早期症状和体征。常见原因为骨筋膜室内容物体积骤增和骨筋膜室容积骤减，最常发生于小腿和前臂。进一步发展可以导致肌肉和神经的坏死,发生Volkmann 挛缩(Volkmann contracture) 6.与挤压综合征的关系： ⑴相同的病理生理基础和临床表现。 ⑵前者指骨筋膜室内的肌肉和神经受到挤压,因缺血而引起的肢体早期局部症状和体征；后者指长时间的挤压致肌肉缺血坏死，出现肌红蛋白血症、肌红蛋白尿、高血钾症和急性肾功能衰竭等全身表现。 ⑶骨筋膜室综合征-->挤压综合征。 二、病因 1.挤压综合征在非常时期常成批出现，多见于地震、空袭、房屋倒塌、泥石流等；平常时期常散在发生，多见于矿井、建筑工程的塌方事故，车祸，高位断肢再植后，一氧化碳中毒或安眠药过量，医源性因素等。1941年Bywater给予描述并命名为Crush Syndrome. 病因：⑴肢体受重压(主要因素） ⑵肢体创伤 ⑶肢体血管损伤后缺血 ⑷身体自压 ⑸医源性损伤 三、病理生理 1.缺血—水肿—缺血的恶性循环： 2.肌肉缺血坏死和肾缺血是挤压综合征发生缺一不可的病理生理过程，如继续发展，最终导致以肌红蛋白尿为特征的肾衰竭。而当肌肉缺血坏死形成肌红蛋白血症，无肾缺血，肾脏能及时排出肌红蛋白，也只能称为“挤压伤”或骨筋膜室综合征。
概念题： 1、拉拔：在外力作用下,迫使金属坯料通过模孔,以获得相应形状、尺寸地制品地塑性加工 方法. 2、挤压：就是对放在容器（挤压筒）内地金属锭坯从一端施加外力,强迫其从特定地模孔中 流出,获得所需要地断面形状和尺寸地制品地一种塑性成型方法. 3、挤压缩尾：挤压快要结束时,由于金属地径向流动及环流,锭坯表面地氧化物、润滑剂及污物、气泡、偏析榴、裂纹等缺陷进入制品内部,具有一定规律地破坏制品组织连续性、致密性地缺陷. 4、死区：在基本挤压阶段,位于挤压筒与模子端面交界处地金属,基本上不发生塑性变形,故称为死区. 5、粗晶环：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品,经热处理后,经常会形成异常大地晶粒,这种粗大晶粒在制品中地分布通常是不均匀地,多数情况下呈环状分布在制品断面地周边上,故称为粗晶环. 6、残余应力：由于变形不均,在拉拔结束、外力去除后残留在制品中地应力. 7、粗化：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品,经热处理后,经常会形成异常大地晶粒,比临界变形后热处理所形成地再结晶晶粒大得多,晶粒地这种异常长大过程称为粗化. 8、带滑动多模连续拉拔配模地必要条件： 当第n道次以后地总延伸系数λn→k大于收线盘与第n个绞盘圆周线速度之比γk→n,才能保证成品模磨损后不等式un> vn仍然成立,保证拉拔过程地正常进行. 9、带滑动多模连续拉拔配模地充分条件：任一道次地延伸系数应大于相邻两个绞盘地速比. 10、挤压效应： 某些高合金化、并含有过渡族元素地铝合金（如2A11、2A12、6A02、2A14、7A04等）挤压制品,经过同一热处理（淬火与时效）后,其纵向上地抗拉强度比其他加工（轧制、拉拔、锻造）制品地高,而伸长率较低,这种现象称为挤压效应. 简述题： 1、影响管材空拉时地壁厚变化地因素有那些？各是如何影响地？ 2、挤压缩尾有那几种形式,其产生原因各是什么？ 3、锥形拉拔模孔由那几部分构成,各部分地主要作用是什么？ 4、对于存在着偏心地管坯,通过安排适当道次地空拉就可以使其偏心得到纠正.请问： （1）空拉为什么能够纠正管材地偏心？ （2）采用固定短芯棒拉拔时,在一定程度上也能够纠正管材地偏心,这是为什么？ 5、挤压效应产生地主要原因是什么？影响挤压效应地因素有那些方面？ 6、挤压机地主要工具有哪些,各自地主要作用是什么？ 7、什么是残余应力？画图说明圆棒材拉拔制品中残余应力地分布及产生原因. 8、简述在挤压过程中,影响挤压力地主要因素？ 9、在挤压过程中,试详细阐述影响金属流动地因素？ 10、产生粗晶环地主要原因是什么？粗晶环对制品力学性能有何影响？
1.挤压的定义 所谓挤压，就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。 2.正向挤压法 定义：金属的流动方向与挤压杆（挤压轴）的运动方向相同的挤压生产方法. 特征：变形金属与挤压筒壁之间有相对运动，二者之间有很大的滑动摩擦。引起挤压力增大；使金属变形流动不均匀，导致组织性能不均匀；限制了挤压速度提高；加速工模具的磨损。 3.反向挤压法 定义：金属的流动方向与挤压杆（或模子轴）的相对运动方向相反的挤压生产方法。特征：变形金属与挤压筒壁之间无相对运动，二者之间无外摩擦。 特点：挤压力小；金属变形流动均匀；挤压速度快。但制品表面较正挤压差；外接圆尺寸较小；设备造价较高；辅助时间较长。 4.粗晶环与粗晶芯 反挤压棒材横截面边缘只有较轻微的粗晶环，深度较正向挤压的浅得多，晶粒尺寸也小得多。 反挤压棒材纵向低倍组织上，沿中心缩尾边缘一直向前延伸，有一个特殊的粗晶区—粗晶芯，这是正挤压所没有的组织特征。 在挤压后期，在中心金属补充困难的情况下，模孔侧面金属夹持着沿堵头表面径向流动的金属进入棒材尾部中心，这部分金属受表面摩擦作用，在淬火后形成粗大晶粒。 5.正向挤压时金属的变形流动 根据金属变形流动特征和挤压力的变化规律，可将挤压过程分为开始(填充) 、基本（平流）和终了（紊流）挤压三个阶段。 6.开始挤压金属变形流动特点
金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓变形。其变形指数——用填充系数λc 来表示：λc =F0 / F p 挤压力的变化规律：随着挤压杆的向前移动，挤压力呈直线上升 7.基本挤压金属变形流动特点 不发生横向流动。其变形指数——用挤压比λ来表示：λ = F0 / F1 8.终了挤压阶段特点： （1）金属的横向流动剧烈增加，并产生环流； （2）挤压力增加； （3）产生挤压缩尾。 9.挤压变形区：分别连接各条线的两个拐点，形成两个曲面。把这两个曲面与模孔锥面或死区界面间包围的体积称为挤压变形区或变形区压缩锥。 10.前端难变形区——死区 (1)死区概念：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。 死区的的大小和形状并非绝对不变化，如图2-7所示，挤压过程中，死区界面上的金属随流动区金属会逐层流出模孔而形成制品表面，死区界面外移，高度减小，体积变小。 (2)死区产生原因： a、强烈的三向压应力状态，金属不容易达到屈服条件； b、受工具冷却，σs增大； c、摩擦阻力大。 (3)影响死区大小的因素： a、模角α模角大，死区大； b、摩擦系数f 摩擦系数大，死区大； c、挤压比λ挤压比大，死区高度大，但总体积减小；
挤压综合征Crush Syndrome 常用药物: 症 状: 休克,低血压,出血,利尿,室性早搏,少尿,尿毒症,心律失常,挤压伤,无尿,早搏,猝死,疼痛,红细胞偏低,肢体肿胀,脉搏,脉搏细速,血压上升,血压下降,血尿 挤压综合征（crush syndrome）是人体组织（尤其是肌肉组织）受较长时间的重物挤压，导致伤部组织广泛被破坏和坏死，随之而引起的以急性肾功能衰竭为特征并破坏了机体内环境平衡的一种全身性严重性疾病，是一种再灌注损害，出现肌组织崩解、低血容量性休克和急性肾功能衰竭，并发症和死亡率很高，其主要病变为急性肾小管坏死。临床主要表现为少尿或无尿，以及相应的电解质代谢紊乱（高钾血症）。1909年，Messina首次报道，1916年，Frankenthd以” 肾外性氮质血症”报道3例创伤或埋压伤后无尿死亡的病例，均有横纹肌坏死、溶解的表现。1923年，Manami提出本病是肌红蛋白损伤肾脏所致的观点，1941年，Bywater报告4例空袭战伤后死亡者，人院时除四肢肿胀外无特珠表现，但血中血红蛋白浓度升高，数小时厣苍白、冷汗、休克出现，经输液、输血、截肢等处理后仍出现肾功能衰竭，尿量极少，含蛋白及暗红色颗粒管型，患者水肿、口渴，呕吐，血尿素氮、血钾升高，多于I周左右血压骤降死亡，尸检以横纹肌溶解坏死、肾小管退行性变、管腔内充满黑褐色管型为特征。因而Bywater认为严重挤压伤后，可发生急性肾功能衰竭，遂命名为挤压综合征，或称Bywater综合征。我国1964年由过邦辅、黄恭康等最先报道， 1病因及发病机制2临床表现3检查4诊断5鉴别诊断6治疗7预后8预防1病因及发病机制 挤压综合征常见原因为各种自然灾害和人为事故，由于外力挤压导致肌肉组织缺血；严重烧伤时形成的焦痂限制肢体筋膜间室容积，内部组织肿胀、压力升高而导致肌肉缺血；各种原因引起昏迷或醉酒时，长时间的体位固定可引起自压性肌肉损伤；还有一些情况如止血带绑扎时间过长、石膏夹板固定过紧、肌肉活动过度等也可导致肌肉损伤。除此以外，多种非创伤性原因如中毒、高热、感染、癫癎持续状态、药物等也可导致肌肉溶解而发生急性肾功能不全，其发病机制、病理改变和救治原则与挤压综合征相同。 挤压综合征的病理生理变化表现为肌肉受压后血供减少而发生缺血。肌肉耐受缺血的时间一般为2h，缺血2?4h发生可逆性的损伤，超过6h则出现不可逆的坏死。挤压暴力还可以造成细胞膜的直接损伤，离子通道开放，大量钠和钙离子进人细胞内，导致细胞损伤和功能障碍。其次，挤压伤常伴有脱水、失血、细胞外液进入损伤部位而出现血容量不足，肾处于低灌注状态。伤员被解救出来后，受挤压部位恢复血供而发生缺血-再灌注损伤，中性粒细胞被大量激活，释放各种氧自由基和脂质过氧化物，细胞膜功能受损和细胞溶解，导致更多的液体积聚在受伤部位。受伤部位羁押的液体量可达到细胞外液的总量。受伤部位恢复灌注后有大量细胞损伤产物进入血液循环，包括钾离子、磷酸、乳酸、肌红蛋白和其他毒性产物。肌红蛋白可以从肾小球滤过，通过铁离子和自由基的损伤而对肾小管有毒性作用，并在pH<5.4的酸性尿中容易形成管型堵塞肾小管，这些毒性产物和自由基、炎症介质同样可以对全身其他脏器造成损伤，包括心、肺、肝、血液系统等，发生心功能不全、急性肺损伤、肝损、弥散性血管内凝血等。还有，挤压伤容易出现骨筋膜室综合征。因为四肢有若干由筋膜、肌间隔和骨骼构成的筋膜腔，腔内组织损伤肿胀，导致筋膜腔内压力上升，进而形成“缺血一渗出一水肿一血流阻断一缺血”的恶性循环，最终出现缺血坏死和挤压综合征。 CS发病机制： 1.大量肌红蛋白在酸性尿液中形成不溶性的酸性正铁血红蛋白管型，沉积、阻塞背小管，使译 小管上皮发生变性、坏死。 2.血管痉挛导致肾内血流量降低、肾小球滤过下降、肾小管上皮细胞缺血、肿胀坏死。
挤压与拉拔复习题 概念题： 挤压：就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。 拉拔：在外力作用下，迫使金属坯料通过模孔，以获得相应形状、尺寸的制品的塑性加工方法。 挤压效应：某些高合金化、并含有过渡族元素的铝合金挤压制品，经过同一热处理（淬火与时效）后，其纵向上的抗拉强度比其他加工（轧制、拉拔、锻造）制品的高，而伸长率较低，这种现象称为挤压效应。 挤压缩尾：挤压快要结束时，由于金属的径向流动及环流，锭坯表面的氧化物、润滑剂及污物、气泡、偏析榴、裂纹等缺陷进入制品内部，具有一定规律的破坏制品组织连续性、致密性的缺陷。 阻碍角：在型材壁厚处的模孔入口处做一个小斜面，以增加金属的流动阻力，该斜面与模子轴线的夹角叫阻碍角。 促流角：在型材壁较薄、金属不易流动的模孔入口端面处做一个促流斜面，该斜面与模子平面间的夹角叫促流角。 粗化：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品，经热处理后，经常会形成异常大的晶粒，比临界变形后热处理所形成的再结晶晶粒大得多，晶粒的这种异常长大过程称为粗化。 粗晶环：许多合金（特别是铝合金）热挤压制品，经热处理后，经常会形成异常大的晶粒，这种粗大晶粒在制品中的分布通常是不均匀的,多数情况下呈环状分布在制品断面的周边上，故称为粗晶环。 拉拔配模：根据成品的尺寸、形状、机械性能、表面质量及其他要求，确定坯料尺寸、拉拔方式、拉拔道次及其所使用的工模具的形状和尺寸。 1、正、反向挤压时的主要特征是什么？ 正向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间有相对运动，二者之间有很大的滑动摩擦。引起挤压力增大；使金属变形流动不均匀，导致组织性能不均匀；限制了挤压速度提高；加速工模具的磨损。反向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间无相对运动，二者之间无外摩擦。 2、什么是死区？死区的产生原因是什么？ 死区概念：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。死区产生原因： a、强烈的三向压应力状态，金属不容易达到屈服条件； b、受工具冷却，σs增大； c、摩擦阻力大。 3、挤压缩尾的形式及产生原因，减少挤压缩尾的措施。 三种：中心缩尾、环形缩尾、皮下缩尾 A、中心缩尾 （1）筒内剩余的锭坯高度较小，金属处于紊流状态，径向流动速度增加。 （2）将锭坯表面的氧化物、油污等集聚到锭坯的中心部位。 （3）进入制品内部，形成中心缩尾。 随着挤压过程进一步进行，径向流动的金属无法满足中心部位的短缺，于是在制品中心尾部出现了漏斗状的空缺，即中空缩尾。 B、环形缩尾
填充系数：挤压筒内孔断面积与锭坯的断面积之比，指金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓变形时的变形指数。 挤压比：挤压筒腔的横断面积与挤压制品总横断面积之比，指金属不发生横向流动时的变形指数。 粗晶环与粗晶芯：反挤压棒材横截面边缘只有较轻微的粗晶环，深度较正向挤压的浅得多，晶粒尺寸也小得多。反挤压棒材纵向低倍组织上，沿中心缩尾边缘一直向前延伸，有一个特殊的粗晶区—粗晶芯，这是正挤压所没有的组织特征。在挤压后期，在中心金属补充困难的情况下，模孔侧面金属夹持着沿堵头表面径向流动的金属进入棒材尾部中心，这部分金属受表面摩擦作用，在淬火后形成粗大晶粒。 前端难变形区~死区：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。 正挤压过程三阶段 开始挤压阶段：金属承受挤压杆的作用力，首先充满挤压筒和模孔，挤压力急剧上深金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓变形 基本挤压阶段：①金属变形流动特点：不发生横向流动②挤压力的变化规律：随着挤压杆向前移动，金属不断从模孔中流出，挤压力几乎呈直线下降。 终了挤压阶段：①金属的横向流动剧烈增加，并产生环流②挤压力增加③产生挤压缩尾。 三大挤压缩尾的形成：1.中心缩尾：①筒内剩余的锭坯高度较小，金属处于紊流状态，径向流动速度增加。②将锭坯表面的氧化物、油污等集聚到锭坯的中心部位。③进入制品内部，形成中心缩尾。随着挤压过程进一步进行，径向流动的金属无法满足中心部位的短缺，于是在制品中心尾部出现了漏斗状的空缺，即中空缩尾。2.环形缩尾：①随着挤压过程进行，堆积在挤压垫与挤压筒角落部位中的带有各种缺陷和污物的金属会越来越多。②挤压末期，当中间金属供应不足，边部金属开始发生径向流动时，这部分金属将沿着后端难变形区的边界进入锭坯的中间部位。③流入制品中，形成环形缩尾。挤压厚壁管材时，将形成内成层。3.皮下缩尾：①死区与塑性流动区界面因剧烈滑移使金属受到很大剪切变形而断裂。②表面层带有氧化物、各种表面缺陷及污物的金属，会沿着断裂面流出。③与此同时，死区金属也逐渐流出模孔包覆在制品的表面上，形成皮下缩尾（外成层）或起皮。 减少挤压缩尾的措施：①对锭坯表面进行机械加工——车皮。②采用热剥皮挤压③采用脱皮挤压④进行不完全挤压——留压余。⑤保持挤压垫工作面的清洁，减少锭坯尾部径向流动的可能性。 挤压力：挤压过程中，通过挤压杆和挤压垫作用在金属坯料上的外力。 单位挤压力：挤压垫片单位面积上承受的挤压力。 影响挤压力的主要因素：①金属的变形抗力。挤压力大小与金属的变形抗力成正比。 ②锭坯状态。锭坯组织性能均匀，挤压力较小。不同的组织形态，其挤压力也不一样。③锭坯的规格及长度。锭坯的规格对挤压力的影响是通过摩擦力产生作用的。锭坯的越粗、越长，挤压力越大。④变形程度（或挤压比）。挤压力大小与变形程度成正比，即随着变形程度增大，挤压力成正比升高。⑤变形温度。变形温度对挤压力的影响，是通过变形抗力的大小反映出来的。一般来说，随着变形温度的升高，金属的变形抗力下降，挤压力降
一、病因病机挤压综合征多发生为于房屋倒塌、工程塌方、交通事故等意外伤害中，战时或发生强烈地震等严重自然灾害时可成批出现。此外，偶见于昏迷与手术的患者，肢体长时间被固定体位的自压而致。挤压综合征的临床表现出现在外部压力解除以后，这说明受压肢体产生的一些有害代谢物质在恢复了血液循环后进入体内。其病理变为：1．肌肉缺血坏死 根据近年来研究证明，挤压综合征的肌肉病理变化与筋膜间隔区综合征相似。患部组织受到较长时间的压迫并解除外界压力后，局部可恢复血液循环。但由于肌肉因缺血而产生类组织胺物质，从而使毛细血管床扩大，通透性增加，肌肉发生缺血性水肿，体积增大，必然造成肌内压上升，肌肉组织的局部循环发生障碍，形成缺血---水肿恶性循环。处在这样一个压力不断升高的骨筋膜间隔封闭区域内肉神 经，最终将发生缺血性坏死。 2．肾功能障碍 随着肌肉的坏死，肌红蛋白、钾、磷、镁离子及酸性产物等有害物质大量释放，在伤肢解除外部压力后，通过已恢复的血液循环进入体内，加重了创伤后机体的全身反应，造成肾脏损害。肾缺血和组织破坏所产生的对肾脏有害的物质，是导致肾功能障碍的两大原因，其中肾缺血是主要原因，尽管发生肌红蛋白血症，如果没有肾缺血，也不一定会导致急性肾功能衰竭。肾缺血可能由于血容量减少，但主要因素是创伤后全身应激状态下的反射性血管痉挛，肾小球过滤率下降，肾间质发生水肿，肾小管功能也因之恶化。由于体液与尿液酸度
增加，肌红蛋白更易在肾小管内沉积，造成阻塞和毒性作用，形成尿少甚至尿闭，促使急性肾功能衰竭的发生。 综上所述，挤压综合征的发生主要是通过创伤后肌肉缺血性坏死和肾缺血二个中心环节。只要伤势足以使这个二个病理过程继续发展，最终将导致以肌红蛋白尿为特征的急性肾功能衰竭。 二、诊断要点 1．病史 详细了解致伤原因和方式，肢体受压和肿胀时间，以及相应的全身及局部症状等。注意伤后有无"红棕色"、"深褐色"或"茶色"尿及尿量情况，若每日少于400ml为少尿，少于50ml为尿闭。 2．临床表现 （1）局部症状：由于皮肉受损，局部出现疼痛，肢体肿胀，皮肤有压痕、变硬，皮下瘀血，皮肤张力增加，在受压皮肤周围有水泡形成。检查肢体血液循环状态时，值得注意的是如果肢体远端脉搏不减弱，肌肉组织仍有发生缺血坏死的危险。要注意检查肢体的肌肉和神经功能，主动活动与被动牵拉时可引起疼痛，对判断受累的筋膜间 隔区肌群有所帮助。 （2）全身症状： ①休克：部分伤员早期可不出现休克，或休克期短而未发现。有些伤员因挤压伤强烈的神经刺激，广泛的组织破坏，大量的血容量丢失，可迅速产生休克，而且不断加重。
挤压与拉拔复习题 1、什么是挤压？什么是正向挤压？什么是反向挤压？ ?所谓挤压，就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。正向挤压：金属的流动方向与挤压杆（挤压轴）的运动方向相同的挤压生产方法。反向挤压：金属的流动方向与挤压杆（或模子轴）的相对运动方向相反的挤压生产方法。 2、正、反向挤压时的主要特征是什么？ 正向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间有相对运动，二者之间有很大的滑动摩擦。引起挤压力增大；使金属变形流动不均匀，导致组织性能不均匀；限制了挤压速度提高；加速工模具的磨损。反向挤压：特征：变形金属与挤压筒壁之间无相对运动，二者之间无外摩擦。 3、什么是死区？死区的产生原因是什么？ 死区概念：在基本挤压阶段，位于挤压筒与模子端面交界处的金属，基本上不发生塑性变形，故称为死区。死区产生原因： a、强烈的三向压应力状态，金属不容易达到屈服条件； b、受工具冷却，σs增大； c、摩擦阻力大。 4、挤压缩尾的概念、形式及产生原因，减少挤压缩尾的措施。 ?挤压缩尾：挤压快要结束时，由于金属的径向流动及环流，锭坯表面的氧化物、润滑剂及污物、气泡、偏析榴、裂纹等缺陷进入制品内部，具有一定规律的破坏制品组织连续性、致密性的缺陷。三种：中心缩尾、环形缩尾、皮下缩尾 ?A、中心缩尾 ?（1）筒内剩余的锭坯高度较小，金属处于紊流状态，径向流动速度增加。 ?（2）将锭坯表面的氧化物、油污等集聚到锭坯的中心部位。 ?（3）进入制品内部，形成中心缩尾。 ?随着挤压过程进一步进行，径向流动的金属无法满足中心部位的短缺，于是在制品中心尾部出现了漏斗状的空缺，即中空缩尾。 ?B、环形缩尾 ?（1）随着挤压过程进行，堆积在挤压垫与挤压筒角落部位中的带有各种缺陷和污物的金属会越来越多。 ?（2）挤压末期，当中间金属供应不足，边部金属开始发生径向流动时，这部分金属将沿着后端难变形区的边界进入锭坯的中间部位。 ?（3）流入制品中，形成环形缩尾。 ?挤压厚壁管材时，将形成内成层。 ?C、皮下缩尾 ?（1）死区与塑性流动区界面因剧烈滑移使金属受到很大剪切变形而断裂。 ?（2）表面层带有氧化物、各种表面缺陷及污物的金属，会沿着断裂面流出。 ?（3）与此同时，死区金属也逐渐流出模孔包覆在制品的表面上，形成皮下缩尾（外成层）或起皮。 ?减少挤压缩尾的措施 ?（1）对锭坯表面进行机械加工——车皮。 ?（2）采用热剥皮挤压，如图2-14。
手部挤压伤的临床诊疗 诊断标准E1-2]：(1)有手部挤压伤史；(2)手部进行性肿胀，剧烈疼痛，肿胀特点似蜂窝组织炎，皮肤张力大伴苍白；(3)掌骨间隙有典型的剧烈压痛，掌指关节被动牵伸时伴疼痛是其典型的体征；(4)患手掌指关节伸直，而指问关节半屈位；(5)Whitesides 法(即用血压计、静脉导管，连接三通管，消毒注射器等装置)测定室内组织的压力，当组织压升高到与舒张压相差>1．33 kPa 时，视为阳性。 手部挤压伤主要为肌腱、腱鞘、肌肉、血管和神经等软组织损伤较重，而肌腱断裂需吻合的不多，故术后外固定的时间较短，一般要争取在5 d后即可进行功能锻炼。指骨骨折因有可靠的内固定．对手指的主动活动影响不大。早期的功能锻炼以自己主动关节活动与被动关节活动相结合，以主动关节活动为主，循序渐进，力量逐步增大，防止肌腱断裂和骨折移位等并发症的发生。 手部骨筋膜室的临床解剖特点手部骨筋膜室综合征是由于手掌部肌肉受挤压．造成骨筋膜间隙内的肌肉、神经等组织微循环障碍，出现变性、坏死，肌肉挛缩产生功能障碍。手部由骨、掌、背侧深筋膜形成4个潜在的腔隙．几乎闭合而缺少弹性，手部的骨间肌、蚓状肌分居于骨筋膜室内，其血液供应来自掌浅弓及掌深弓，当手部受严重的挤压后，发生广泛的毛细血管损伤，血管壁的通透性增加，造成室内肌肉水肿．间室内压力增高，导致微循环障碍，肌肉缺血，而肌肉缺血又可加重水肿。如此反复，产生缺血、水肿的恶性循环。肌肉
缺血4～12 h即可产生永久性的功能障碍，甚至因肌肉坏死后分解肌红蛋白等毒素造成急性肾功能衰竭，危及生命。因此，应尽早处理，否则，后果严重。手部急性骨筋膜室综合征多由严重直接暴力所致，临床表现有时不易察觉。其早期诊断包括手掌、手背皮肤张力情况，患肢远端皮肤感觉减退，指掌关节被动牵拉痛等。客观检测，国内筋膜室综合征的金标准。目前，比较简易有效可行的方法是Whitesides 测压法[ 正常骨筋膜室内压力在1．3 kPa以下，而正常毛细血管灌注压为1．3～4．0kPa。在临床工作中明确骨筋膜室综合征发生的时间很困难，常规骨筋膜室压力监测受条件限制，且压力阈值的多少与运用技术的不同、血压的因素差异很大 挤压综合征有哪些表现及如何诊断？ 病因： 四肢或躯干肌肉丰富部位，遭受重物长时间挤压，在解除压迫后，血液和组织蛋白破坏分解的有毒中间代谢产物被吸收入血引起的外伤后急性肾小管坏死和由其引起的急性肾功能衰竭。以肢体肿胀、肌红蛋白尿、高血钾为特点。 发病机制： 1．肌肉缺血坏死挤压综合征的肌肉病理变化与筋膜间室综合征相似，患部组织受到较长时间的压迫，解除外界压力后，局部可恢复血液循环，但由于肌肉因缺血而产生类组织胺物质使毛细血管床扩张，通透性增加，肌肉发生缺血性水肿，体积增大，必然造成肌内压上升，肌肉组织的局部循环发生障碍，形成缺血---水肿恶性循环。处在这样一个压力不断升高的骨筋膜间室内的肌肉与神经，最终将发生缺血性坏死。 2．肾功能障碍随着肌肉的坏死，肌红蛋白、钾、磷、镁离子及酸性产物等有害物质大量释放，在伤肢解除外部压力后，通过已恢复的血液循环进入体内，加重了创伤后机体的全身反应，造成肾脏损害。肾缺血和组织破坏所产生的对肾脏有害的物质，是导致肾功能障碍的两大原因，其中肾缺血是主要原因，尽管发生肌红蛋白血症，如果没有肾缺血，也不一定会导致急性肾功能衰竭。肾缺血可能由于血容量减少，但主要因素是创伤后全身应激状态下的反射性血管痉挛，肾小球过滤率下降，肾间质发生水肿，肾小管功能也因之恶化。由于体液与尿液酸度增加，肌红蛋白更易在肾小管内沉积，造成阻塞和毒性作用，形成尿少甚至尿闭，促使急性肾功能衰竭的发生。 诊断要点 1．病史详细了解致伤原因和方式，肢体受压和肿胀时间，以及相应的全身及局部症状等。注意伤后有无"红棕色"、"深褐色"或"茶色"尿及尿量情况。 2．临床表现