挤压时的变形规律
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挤压的定义:对放在容器中的金属一端施加以压力,使锭坯金属通过模孔流出成型的一种加工方式。
正向挤压:金属流动的方向与挤压杆运动的方向一致。
特征:锭坯与挤压筒内壁间存在相对滑动,故外摩擦大。
反向挤压:金属流动的方向与挤压杆运动的方向相反。
特征:锭坯与挤压筒内壁间无相对运动,故无摩擦。
正向挤压分为:(1)普通正向挤压:特点:1锭坯与挤压筒内壁间摩擦大2变形不均匀严重3压余较多。
压余定义:为了防子挤压后期,锭坯表面脏污进入金属制品内部而将坯料的一小部分留在挤压筒内,这部分金属称为压余。
(2)脱皮挤压:把坯料表面金属留在筒内的挤压方法。
特点:1制品表面光洁2摩擦阻力小,变形均匀3压余少4增加了清理脱皮工序。
(3)无压余挤压:一般用于铝及铝合金挤压(4)变断面型材挤压(5)带独立穿孔装置的挤压。
反向挤压分为:(1)实心材反向挤压:1杆动,筒不动2杆不动,筒动。
特点:比正向挤压的挤压力60%~70%,金属流动集中在模口附近所以变形较均匀,压余少,生产效率低。
(2)空心材反向挤压:1空心的锭坯不动的芯棒的反向挤压2迎面挤压。
特点:无模,无芯杆,实际上就是冲压。
废料少成品率高,管长度受限,管材易偏心。
特殊挤压法(1)液体金属挤压法:在立式挤压机,将液体金属倒入筒内,凝固挤压。
(2)高压液体挤压特点:无摩擦,变形均匀。
锭坯与模处于流体力学润滑状态,故摩擦力小,模磨损少制品表面光亮,制品的横,纵向性能均匀,挤压力很小,可挤高强度,高熔点,塑性极差金属,密封问题。
(3)连续挤压法挤压特点:优点:1比轧制具有更为强烈的三向压应力状态,金属可发挥其最大塑性2变形能力大3生产具有较大的灵活性,在一台设备上可生产多种4产品尺寸精确,表面质量好5易实现自动化,封闭化生产。
缺点:金属固定废料损失大2加工速度低3制品的组织性能在横纵向差别大4工具损耗大,横筒损耗大。
金属流动的意义:金属流动影响到制品组织,性能表面质量,外形尺寸及形状精确度,以及工具设计原的方法。
1.挤压变形的特征是由大截面向小截面的变形。
2.按照毛坯材料种类,挤压分为有色金属挤压和黑色金属挤压。
3.按照加工对象的属性,挤压分为一次塑性加工的挤压和二次塑性加工的挤压。
4.金属在挤压时处于强烈的三向压应力状态,可以充分发挥其塑性,获得大变形量。
5.正挤压变形分区为待变形区﹑变形区﹑死区和已变形区。
6.挤压件的常见缺陷包括表面折叠﹑表面折缝、缩孔、裂纹。
7.反挤压变形分区为已变形区﹑死区﹑变形区﹑过渡区和待变形区。
8.冷挤压常用材料的形态包括线材﹑棒材﹑管料和板料。
9.挤压是对将放在模具模腔(或挤压筒)内的金属坯料施加外力,迫使金属从模孔中挤出,获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的挤压制件的塑性加工方法。
10.温挤压是指将坯料加热到金属再结晶温度以下、回复温度以上某个适当的温度范围内进行的挤压。
11.冷挤压一般指在回复温度以下的挤压,对于黑色金属常指在室温中对坯料进行的挤压。
12.热挤压是指将坯料加热至金属再结晶温度以上的某个温度范围内进行的挤压。
13.反挤压是指挤压时,金属坯料的流动方向与凸模的运动方向相反。
14.正挤压是指挤压时,金属坯料的流动方向与凸模的运动方向相一致。
15.减径挤压它是一种变形程度较小的变态正挤压法,坯料断面仅作轻度缩减。
16.最大净空距是指活动横梁停在上限位置时,从工作台上表面到活动横梁下表面的距离,称为最大净空距。
17.复合挤压是指部分金属坯料的挤出方向与凸模的运动方向相同,另一部分金属坯料的挤出方向与凸模的运动方向相反,是正挤和反挤的复合。
18.封闭高度是指滑块在下死点时,滑块底面到工作台面的距离称为封闭高度。
剩下的看模1的打印的19.挤压加工的特点?书420.三向压应力为何可以提高被挤压材料的塑性?书1621、什么是挤压变形的附加应力?它是如何形成的?书18第一段22.挤压件的常见缺陷?表面折叠,表面折缝,缩孔,裂纹23、正挤压实心件的变形特点:金属进入变形区才发生变形,此区称为剧烈变形区;进入此区前或离开此区后,金属仅作刚性平移;在变形区内,金属的流动不均匀,中心快外层慢;在凹模出口转角处产生程度不同的死区。
挤压变形的特征:由大截面向小截面的变形分类:1)冷挤压[回复温度以下的挤压]2)温挤压:[金属再结晶温度以下,回复温度以上某个适当温度](3)热挤压:[金属再结晶温度以上]按挤压时金属坯料流动方向与凸模运动方向之间的关系分:正挤压,反挤压,复合挤压,径向挤压(减径挤压/镦挤复合法).挤压特点:(1)提高金属变形能力(2)制品综合质量高(3)节约原材料(4)产品范围广(5)生产灵活性大生产效率高(6)工艺流程简单,设备投资较少冷挤压特点:(1)能够得到强度大,刚性好而质量轻的零件(2)零件精度等级高表面粗糙度值低(3)节约能源,工作环境得到较大改善冷挤压主要问题:(1)模具易磨损、易破坏,因此要求模具材料好(2)对挤压设备要求高,吨位要大(3)对所加工原材料要求高(4)挤压前坯料处理复杂(5)工艺流程设计技术水准较高,研发过程周期长投入大三向压应力提高挤压材料塑性的原因:(1)三向压应力状态能遏止晶间相对移动,阻止晶间变形从而提高塑形(2)有利于消除由于塑性变形引起的各种破坏,能促使被破坏了的晶内和晶间的联系得到恢复(3)使金属内某些杂质的危害程度大为降低(4)可以减小或抵消由于不均匀变形而引起的附加拉应力附加应力:塑性变形过程中,变形金属内部除了存在着于外力相应的基本应力以外,还由于物体内各层的不均匀变形受到变形整体性的限制,而引起的变形金属内部各部分自相平衡的应力附加应力产生原因(1)变形金属与模具之间存在着摩擦力(2)各部分金属流动阻力不一致(3)变形金属组织结构不均匀(4)模具工作部分的形状与尺寸不合理第一附加应力:在变形体中为平衡几个大部分之间由于变形不均匀分布而产生的附加应力;第二附加应力:为平衡两个或几个晶粒之间由于变形不均匀而产生的附加应力;第三附加应力:为平衡一个晶粒内部由于各部分之间的不均匀变形而产生的附加应力附加应力和残余应力的危害(1)缩短挤压件的使用寿命(2)引起挤压件尺寸形状的变化(3)降低金属耐蚀性残余应力:附加应力不是由外力引起的,而是为了自身得到平衡引起的.因此,当外力取消以后,附加应力并不消失而残留在变形体内部,成为残余应力防止和消除附加及残余应力的方法(1)减小摩擦阻力的影响(2)合理设计模具工作部分的结构和尺寸(3)尽可能采用组织均匀的金属变形(4)挤压后采用有效的热处理方法以消除残余应力挤压件常见缺陷:(1)表面折叠(2)表面折缝(3)缩孔(4)裂纹挤压对金属组织的影响:冷挤压时,在强烈的三向压应力作用下金属晶粒被破碎,原来较大的经历挤压后变成为等轴细晶粒组织,因而提高了强度冷挤压材料要求(1)具有一定的塑性(2)机械强度越低,变形抗力越小所需挤压力越小,同时模具行腔中的单位挤压也小;模具使用寿命就较高(3)硬化敏感性要低冷挤压常用材料形态:线材(主要用于镦挤螺栓之类标准件或汽车,摩托车上的火花塞壳体等大批量的小型挤压件)棒材(一般用于单工序的挤压设备)管料(空心件的正挤压或反挤压坯料使用)板料(当坯料的长径比较小时,或者在挤压有色金属零件外形为非圆形时)坯料制备方法:截切下料,冲裁下料,切削下料,锯切下料冷挤压与行程的关系:(1)镦粗与充满阶段(2)稳定挤压阶段(3)非稳定变形阶段影响冷挤压力的因素(1)挤压金属的力学性能(2)变形程度(3)变形方式(4)模具几何形状(5)坯料相对高度(6)润滑软化处理的原因;为了改善冷挤压坯料的挤压性能和提高模具的使用寿命,大部分材料在挤压前和多道挤压工序之间必须进行软化处理,以降低材料的硬度,提高材料的塑形,得到良好的显微组织,消除内应力。