成品驗(yàn)收-江西銅業(yè)高級(jí)技工學(xué)校

1、第 2 章 擠壓教學(xué)章節(jié)：第 2章 2.1 2.2 教學(xué)內(nèi)容：擠壓法及其特點(diǎn)、擠壓法的分類(lèi) 教學(xué)要求 ：1、掌握擠壓法及其特點(diǎn)；2 、掌握正向擠壓、反向擠壓、連續(xù)擠壓和靜液擠壓四種 基本擠壓法。重點(diǎn)難點(diǎn) ：正向擠壓法、反向擠壓法。 教學(xué)過(guò)程（板書(shū)設(shè)計(jì)） ： 一、擠壓法及其特點(diǎn)1、擠壓法定義：擠壓法是指將加熱后的鑄錠放在擠壓筒中，在擠壓 筒的一端放置擠壓模，另一端施加以壓力，迫使金屬?gòu)哪？字辛鞒觯?使其產(chǎn)生斷面減縮，長(zhǎng)度增加的塑性變形的方法。2、擠壓的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：（1）具有最強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)；（2）生產(chǎn)范圍廣，產(chǎn)品規(guī)格、品種多；（3）生產(chǎn)靈活性大，適合小批量生產(chǎn)；（4）產(chǎn)品尺寸精度高，表面質(zhì)

2、量好；（5）設(shè)備投資少，廠(chǎng)房面積小；（6）易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 缺點(diǎn)：（1）幾何廢料損失大；（2）金屬流動(dòng)不均勻；（3）擠壓速度低，輔助時(shí)間長(zhǎng)；（4）工具損耗大，成本高。二、擠壓法的分類(lèi) 擠壓的方法可按照不同的特征進(jìn)行分類(lèi)， 有幾十種， 最常見(jiàn)的有4種方法：正向擠壓、反向擠壓、連續(xù)擠壓和靜液擠壓。 1、正向擠壓法定義：金屬的流動(dòng)方向與擠壓桿（擠壓軸）的運(yùn)動(dòng)方向相同的擠 壓生產(chǎn)方法。特征：變形金屬與擠壓筒壁之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 二者之間有很大的 滑動(dòng)摩擦。引起擠壓力增大；使金屬變形流動(dòng)不均勻，導(dǎo)致組織性能 不均勻；限制了擠壓速度提高；加速工模具的磨損。2、反向擠壓法 定義：金屬的流動(dòng)方向與擠壓桿（或模

3、子軸）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相 反的擠壓生產(chǎn)方法。特征：變形金屬與擠壓筒壁之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 二者之間無(wú)外摩擦。 特點(diǎn)：擠壓力??；金屬變形流動(dòng)均勻；擠壓速度快。但制品表面 較正擠壓差；外接圓尺寸較?。辉O(shè)備造價(jià)較高；輔助時(shí)間較長(zhǎng)。 3、Confofm 連續(xù)擠壓法定義：連續(xù)擠壓是指連續(xù)不斷間的擠壓過(guò)程特點(diǎn)；金屬靠摩擦力和摩擦力產(chǎn)生的溫度可達(dá) 400500° c, 可以 節(jié)省在熱擠壓過(guò)程中錠怌的加熱工序， 減少加熱設(shè)備投資， 降低生產(chǎn) 成本和能耗。4、靜態(tài)擠壓法 定義：靜態(tài)擠壓是指在擠壓筒內(nèi)通過(guò)高壓液態(tài)體將金屬錠坯擠出 ?？仔纬傻闹破返倪^(guò)程。優(yōu)點(diǎn)；金屬錠坯與擠壓筒五直接接觸，無(wú)摩擦，模子的潤(rùn)滑條件

4、好，所以金屬流動(dòng)均勻，制品的組織、性能在斷面的長(zhǎng)度均勻；制品 的尺寸精度高，表面質(zhì)量好等。5、企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)為了保證產(chǎn)品具有較高的質(zhì)量以更好地滿(mǎn) 足用戶(hù)的使用要求， 以及為達(dá)到提高企業(yè)聲譽(yù)的目的， 而由企業(yè)自行 制訂的標(biāo)準(zhǔn)。它的某些技術(shù)部要求可能比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格， 由企業(yè)內(nèi)部掌握而不對(duì)外公開(kāi)。6、專(zhuān)用技術(shù)條件和協(xié)議專(zhuān)用技術(shù)條件和協(xié)議是供需雙方單獨(dú)商訂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 一般針對(duì) 的是新材料和新產(chǎn)品的試制，它通常是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前身。作業(yè)：習(xí)題 1， 2，3，4， 5教學(xué)章節(jié)：第 2章 2.3 2.4 教學(xué)內(nèi)容：擠壓過(guò)程中金屬的變形特點(diǎn)；擠壓參數(shù)及擠壓力 教學(xué)要求 ：1、掌握擠壓

5、過(guò)程中金屬的變形特點(diǎn)；2 、掌握擠壓參數(shù)及擠壓力。 教學(xué)過(guò)程（板書(shū)設(shè)計(jì)） ： 一、擠壓過(guò)程中金屬的變形特點(diǎn) 了解擠壓過(guò)程中金屬受到外力以及在外力作用心愛(ài)錠坯所處的 應(yīng)力狀態(tài)和變形狀態(tài)， 掌握金屬流動(dòng)的規(guī)律和變形特點(diǎn)， 對(duì)提高擠壓 制品的質(zhì)量，提高制品的組織和性能有著十分重要的意義。定義：人耳能聽(tīng)到的聲音頻率是 2020000HZ頻率超過(guò)這個(gè)范圍的 聲波就稱(chēng)為超聲波。1、擠壓變形中金屬受到的外力（1）正壓力 P；正壓力P稱(chēng)作用力，也稱(chēng)作擠壓力，它是擠壓軸傳遞給金屬的壓 力，是金屬錠坯產(chǎn)生塑性變形的主動(dòng)力。（2）反作用力 N；反作用力N是金屬在擠壓作用下發(fā)生塑性變形時(shí)，擠壓工具限制 金屬流動(dòng)方向而

6、產(chǎn)生的力。 即使擠壓筒內(nèi)壁垂直作用于金屬錠坯源周 上的發(fā)作用力和擠壓模端面垂直作用于金屬錠坯端上的反作用力。（3）摩擦力 T； 金屬在擠壓力作用下發(fā)生塑性性變形， 即使金屬錠坯在擠壓筒里流動(dòng)而錠坯長(zhǎng)度逐漸縮短，制作品長(zhǎng)度逐漸增長(zhǎng)的過(guò)程。2、擠壓過(guò)程中金屬所受到的應(yīng)力和變形狀態(tài)擠壓筒內(nèi)的金屬在外力的作用下， 其內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)被迫偏離了 平衡位置， 產(chǎn)生了內(nèi)力和應(yīng)力。 所謂內(nèi)力時(shí)金屬受外力產(chǎn)生與之平衡 的力。3、擠壓過(guò)程中金屬的變形特點(diǎn)擠壓時(shí)金屬的變形特點(diǎn)是通過(guò)金屬的流動(dòng)規(guī)律總結(jié)得來(lái)的。 金屬 流動(dòng)的是否均勻?qū)Ξa(chǎn)品的表面質(zhì)量、 內(nèi)部組織和性能， 以及尺寸精度 等，都有著最直接的影響。 研究擠壓時(shí)金

7、屬內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律有許多實(shí)驗(yàn) 方法，如坐標(biāo)網(wǎng)格法， 、低高倍組織法、插針?lè)?、觀(guān)測(cè)塑性法、光塑性法及硬度法等等。其中最直觀(guān)常用的是坐標(biāo)網(wǎng)格法。坐標(biāo)網(wǎng)格法是將圓柱錠坯沿子午面縱向剖分成兩半， 取其一，在 剖面上刻畫(huà)出均勻的正方形網(wǎng)格， 在刻畫(huà)的溝槽內(nèi)填入石墨、高嶺土 等耐熱物質(zhì)，然后將水玻璃涂在剖面上，用螺栓固定試件。充填擠壓階段即是擠壓階段。為了便于將加熱之后的錠坯放入擠 壓筒中，錠坯的直徑設(shè)計(jì)小于筒徑約 210mm錠坯直徑越大，筒徑 與錠坯直徑之間的間隙也越大。擠壓的變化曲線(xiàn)是程直線(xiàn)上升的。（2）平流擠壓階段；平流擠壓階段即為基本擠壓階段，1）在金屬錠坯的縱剖面上，靠近模孔入口和出口處，其縱向 線(xiàn)

8、發(fā)生了放向相反的兩次彎曲，其彎曲的角度由中心向邊緣逐漸增大，而擠壓中心線(xiàn)上的縱向線(xiàn)不發(fā)生彎曲。 分別連接縱向線(xiàn)的兩次彎 曲折點(diǎn)，可得到兩個(gè)曲面。一般將這兩個(gè)曲面所形成的區(qū)域稱(chēng)為擠壓 是的變形區(qū)。如圖所示中AB只見(jiàn)的區(qū)域。2）變形之前垂直于擠壓中心線(xiàn)的直線(xiàn)在擠壓之后變成了向 前彎曲的弧線(xiàn)，從制品的前端向后端弧線(xiàn)的彎曲程度逐漸增大。3）從錠坯和制品的坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)變化來(lái)看，中心層的正方形網(wǎng)格 變成了矩形或近似的矩形。而周邊層的正方形網(wǎng)格則變成了平行四邊 形，這說(shuō)明在擠壓過(guò)程中中心層金屬受到的是徑向壓縮和軸向上延伸 變形。4）擠壓筒與擠壓模的結(jié)合部存在著一個(gè)難變形區(qū)， 又稱(chēng)之為 死區(qū)，死區(qū)內(nèi)聚合了一些錠坯

9、的表面缺陷、氧化皮及其他夾雜物等， 死區(qū)內(nèi)金屬基本上是不參與流動(dòng)的。 因此死區(qū)的存在對(duì)于提高制品的 質(zhì)量是極為有利的。綜上所述，在平流擠壓階段金屬流動(dòng)是不均勻的。（3）紊流擠壓階段； 紊流擠壓階段是指在擠壓筒內(nèi)的錠坯長(zhǎng)度減小到變形區(qū)壓 縮錐高度時(shí)的金屬流動(dòng)階段。 其變形特點(diǎn)為， 由于墊片與模子間距縮 短，中心層金屬出現(xiàn)流量不足的現(xiàn)象， 而邊緣層金屬的流動(dòng)由于受阻 則向中心做劇烈的橫向流動(dòng)， 同時(shí)難變形區(qū)中心的金屬也向?？鬃龌?轉(zhuǎn)交錯(cuò)的紊亂流動(dòng)，形成擠壓所特有的缺陷擠壓縮尾。4、影響金屬流動(dòng)的因素根據(jù)上述擠壓過(guò)程中金屬的流動(dòng)特點(diǎn)， 我們知道， 擠壓生產(chǎn)金屬 是很不均勻的。 它會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量

10、。 我們作為擠壓生產(chǎn)的操作 者，應(yīng)該掌握擠壓過(guò)程中影響金屬流動(dòng)的因素，改善擠壓條件，促使 金屬流動(dòng)相對(duì)均勻，提高產(chǎn)品質(zhì)量。（1）摩擦與潤(rùn)滑的影響；擠壓時(shí)， 金屬與工具間作用的摩擦力中， 唯有擠壓筒壁上的摩擦 力對(duì)金屬的流動(dòng)影響最大， 嚴(yán)重阻礙錠坯外層金屬的流動(dòng)， 尤其是使 用內(nèi)表面粗糙或粘有銅皮的擠壓筒， 會(huì)加劇金屬的不均勻流動(dòng)， 形成 較長(zhǎng)的擠壓縮尾。（2）錠坯溫度與擠壓筒溫度的影響； 將加熱均勻的錠坯由供錠機(jī)構(gòu)送往擠壓筒時(shí)， 經(jīng)空氣冷卻以及工 具的冷卻作用， 會(huì)使其表面溫度降低， 擠壓時(shí)金屬外層變形抗力高于 內(nèi)層，必然導(dǎo)致流動(dòng)不均勻。因此要盡量提高工具的預(yù)熱溫度?？s小 表里溫差，提高流動(dòng)均

11、勻性，一般筒的預(yù)熱溫度為 350400°C。（3）金屬及合金本身特性的影響； 金屬及合金本事特性對(duì)流動(dòng)的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一是金屬在 溫度下的黏性， 他通過(guò)黏結(jié)工具增大摩擦來(lái)影響其流動(dòng)。 黏性越大的 金屬擠壓過(guò)程中流動(dòng)越不均勻。如鋁青銅、白銅，鎳及鎳合金等，在 高溫下的黏性都是比較大的。 二是金屬在高溫下的變形抗力， 變形抗 力大的金屬，強(qiáng)度高，與工具間摩擦阻力作用相對(duì)減少，內(nèi)外流速趨 于一致。變形抗力小的金屬，強(qiáng)度低，與工具間的摩擦力作用相對(duì)顯著，內(nèi)外層流速差較大。（4）工具結(jié)構(gòu)形狀的影響； 擠壓工具結(jié)構(gòu)形狀對(duì)金屬流動(dòng)的影響主要是擠壓模， 生產(chǎn)中常用 的是擠壓模主要是錐模和平模

12、兩種。錐模模角小于90°，平模模角為 90°，模角越大金屬的流動(dòng)性越不均勻。（5）變形程度的影響； 變形程度的大小與選擇的擠壓比有關(guān)。 減少?？字睆交蛟龃髷D壓 筒直徑都可以增大擠壓比，從而增大變形程度。如下圖可以看出，變 形程度在60%左右時(shí)，擠壓制品內(nèi)外層的強(qiáng)度和延伸率差別最大， 但是當(dāng)變形程度增大到90%時(shí)，由于剪切變形深入到制品中心部位， 使得擠壓制品橫斷面上內(nèi)外層的性能趨一致。 因此在擠壓生產(chǎn)中， 變 形程度一般都選擇在 90%以上，即擠壓比等于或大于 10，以保證制 品在橫斷面上的力學(xué)性能均勻一致。歸納上述影響金屬流動(dòng)的因素， 屬于外部因素的有外摩擦， 溫度， 工

13、具形狀及變形程度等， 屬于內(nèi)部因素的有合金成分、 金屬的高溫強(qiáng) 度，導(dǎo)致性能和相變等，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)做隨擠壓條件的變化，其中屬 金屬錠坯與擠壓工具之間的摩擦影響最大。 擠壓棒材是金屬流動(dòng)的四 種模式。1）模式A。金屬流動(dòng)均勻，只有在反向擠壓時(shí)才可獲得，因?yàn)榉?向擠壓時(shí)金屬錠坯與擠壓筒之間是不發(fā)生滑動(dòng)摩擦的。2）模式B。在正向擠壓時(shí)，若擠壓筒壁與金屬錠坯間的摩擦阻力 很小，則會(huì)獲得此模式。 金屬流動(dòng)比較均勻， 因此不易產(chǎn)生中心縮尾。 如紫銅、H96錫磷青銅屬于該種類(lèi)型。3）模式G擠壓工具對(duì)金屬流動(dòng)摩擦阻力較大時(shí)，會(huì)得到此流動(dòng) 模式。金屬流動(dòng)不均勻，在擠壓后期會(huì)產(chǎn)生不太長(zhǎng)的擠壓縮尾。如a 黃銅、白銅

14、、鎳合金等屬于這種類(lèi)型。4）模式B當(dāng)擠壓工具對(duì)金屬流動(dòng)摩擦阻力很大，金屬或合金的 高溫變形抗力較低， 且錠坯內(nèi)外溫差又很明顯時(shí)， 金屬流動(dòng)很不均勻， 會(huì)獲得此種流動(dòng)模式。如a +B黃銅（HPb59-1,H62）、鋁青銅等，屬于 這種類(lèi)型。二、擠壓參數(shù)及擠壓力1、擠壓參數(shù)擠壓過(guò)程中的變形參數(shù)主要有擠壓比和變形程度，他們反映了擠壓過(guò)程中金屬變形量的大小，對(duì)選擇合理的擠壓工藝有著重要的意 義。（1）擠壓比；是擠壓生產(chǎn)中用于表示金屬變形量大小的參數(shù)，也叫擠壓系數(shù)。= -Fl式中為擠壓比；Ft為擠壓筒的斷面積mm2 ；3F為擠壓制品的總斷面積mm2。（2）變形程度；變形程度，是金屬塑性加工時(shí)工件變形大小

15、的定量指標(biāo)，用變形前后工件的尺寸計(jì)算，有絕對(duì)變形程度、相對(duì)變形程度、延伸系數(shù)和 對(duì)數(shù)應(yīng)變4種表示法。又稱(chēng)加工率，表示擠壓同德斷面積與制品的斷面積之差，再與擠F -F壓筒斷面積之比的百分?jǐn)?shù)，用；表示。；=1 100%（3）坯錠直徑的確定； 擠壓棒材的錠坯直徑：D。齊擠壓管材的錠坯直徑：D。= . （D2 -d2） d2 Ld（4）計(jì)算舉例。2、擠壓力擠壓力就是通過(guò)擠壓軸迫使金屬流出模孔的力。擠壓力是制定擠 壓工藝、選擇和校核擠壓機(jī)的能力和檢驗(yàn)工具的重要依據(jù)。擠壓力的大小隨擠壓行程而變化。（1）影響擠壓力的因素；影響擠壓力的因素主要有；擠壓溫度，變形程度，金屬的變形抗 力，錠坯與擠壓工具接觸表面上

16、的摩擦狀態(tài)， 擠壓模形狀尺寸，模角, 制品的斷面形狀，錠坯長(zhǎng)度以及擠壓方法等。（2）擠壓力的簡(jiǎn)單計(jì)算；（3）擠壓計(jì)算公式；（4）擠壓力計(jì)算舉例。例采用單孔模擠壓紫銅棒材，其規(guī)格為° 50mm擠壓筒直徑為'200mm錠坯尺寸為 195mrh 550mrp擠壓溫度為860 C，擠壓速度45mm/s擠壓模角60°,擠壓工作帶長(zhǎng)度8mnp計(jì)算擠壓力。解：首先計(jì)算擠壓力Pj （選用單孔模擠壓棒材公式）：Pj=式中，Dt=200mm,D=50mm,=60°, L 定=8mm L 坯=523mr（錠坯充填后長(zhǎng)度）。L錠二L坯- DD =523 _ 200 _ 50 =4

17、79.7( mm)(錠坯未變形部分長(zhǎng) 度)2ta n。2 ta n60°計(jì)算擠壓比：計(jì)算變形程度：計(jì)算平均變形速度:D22002502=16 -116-11 100% =100% = 93.8%九166ta n =討齊:1Dt(1- '3)6 tan6015 0.9381200(1 - 2)根據(jù)t=860 C、=2.2，查圖2-24得速度系數(shù)n八21查表2-3得二靜二19.8MPa；二=nv；靜=2.1 19.8 = 41.58( MPa)將上述各參數(shù)代入式中：Pj1 +丄xcot60。lin 16+空8+：x479741.58 = 227.41(MPa) 氏壬3丿 50&l

18、t;3 200 一兀2計(jì)算擠壓力P：p=p Ft =227.41 200 =7.14(MN)4作業(yè)：第74頁(yè)第6、7、& 9題教學(xué)章節(jié)：第 2章 2.5教學(xué)內(nèi)容 : 擠壓工藝教學(xué)要求 ：1、掌握擠壓溫度2 、掌握擠壓速度3 、掌握擠壓潤(rùn)滑4 、掌握銅及銅合金的擠壓教學(xué)過(guò)程（板書(shū)設(shè)計(jì)） ：一、擠壓溫度銅及銅合金在室溫下強(qiáng)度較高，如紫銅在常溫下抗拉強(qiáng)度為170MPa而加熱到750° C時(shí)便降低到30MPa因此銅及銅合金在高溫 時(shí)具有較低的變形抗力和良好的塑性， 能采用較大的變形程度進(jìn)行塑 性加工。擠壓溫度范圍， 應(yīng)根據(jù)金屬及合金的高溫塑性圖、 再結(jié)晶圖、 相圖等依據(jù)， 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)

19、際情況及設(shè)備性能而定， 同時(shí)還要考慮如下 幾方面因素。1 、金屬及合金的塑性金屬擠壓應(yīng)盡量考慮在高溫塑性范圍內(nèi)的溫度條件下進(jìn)行擠壓， 以免制品產(chǎn)生橫向裂紋。 同時(shí)還應(yīng)考慮到金屬及合金在高溫下的表面 性質(zhì)，防止錠坯表面過(guò)度氧化和黏結(jié)。因此考慮擠壓溫度時(shí)，還需要 考慮擠壓機(jī)能力。 在采用較低的擠壓溫度時(shí)， 應(yīng)該使用大噸位擠壓機(jī)。2、擠壓溫度的上下限值錠坯的加熱溫度一般是合金熔點(diǎn)的絕對(duì)溫度的 0.70.9 倍，可以 根據(jù)金屬及合金熔點(diǎn)和該成分合金在相圖上固定相點(diǎn)的溫度， 確定擠 壓溫度范圍的上限，一般擠壓溫度的上限比該合金的熔點(diǎn)低 100° C 以上，當(dāng)加熱溫度接近熔點(diǎn)時(shí)，金屬容易出現(xiàn)過(guò)熱

20、、過(guò)燒。3、在擠壓溫度范圍內(nèi)合金有相同的組織 對(duì)于在高溫下易發(fā)生相變的合金， 在選定的擠壓溫度范圍內(nèi)， 合 金不應(yīng)該發(fā)生組織改變， 保證在選定的擠壓溫度下組織統(tǒng)一， 否則會(huì) 引起制品力學(xué)性能的差異。4、擠壓時(shí)變形熱 擠壓時(shí)一次變形量很大，變形速度快，擠壓時(shí)摩擦產(chǎn)生熱量等， 這些可以引起擠壓過(guò)程中錠怌溫度的升高， 擠壓變形熱效應(yīng)很大， 金 屬在塑性變形時(shí)90% 95%的變形能轉(zhuǎn)化為熱量。因此在制定加熱溫 度時(shí)，盡量采用下限溫度擠壓。5、金屬及合金工藝性能和力學(xué)性能 金屬及合金在不同溫度下進(jìn)行擠壓，可以獲得不同的力學(xué)性能， 在選擇擠壓溫度時(shí)，應(yīng)保證擠壓制品的力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)或用戶(hù)要 求。二、擠壓速

21、度 擠壓時(shí)的速度有兩種，一種是主柱塞動(dòng)擠壓軸的移動(dòng)速度，稱(chēng)擠壓速度，用U擠表示；另外一種是金屬流出?？椎乃俣扔肬流表示，二者之間的關(guān)系為U流二入U(xiǎn)擠。1、金屬的高溫塑性金屬的高溫塑性區(qū)范圍寬時(shí)， 可以采用較高的流出速度， 如紫銅 高溫塑性區(qū)范圍寬，在600900 ° C時(shí)均可順利進(jìn)行擠壓，一般紫銅 的擠壓溫度控制在800 ° C左右，采用快速擠壓是不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題 的。因此純金屬的流出速度較合金的流出速度要高些。2、金屬的黏性對(duì)于高溫下黏性高的金屬， 擠壓時(shí)應(yīng)合理控制其流出速度。 如鋁 青銅一類(lèi)合金，高溫時(shí)容易粘附擠壓工具，擠壓速度控制不當(dāng)，會(huì)進(jìn) 一步加劇與工具之間的黏結(jié)，

22、造成制品表面產(chǎn)生起刺、劃傷等缺陷。3、制品形狀金屬的流出速度與制品形狀有關(guān)， 擠壓復(fù)雜斷面的制品， 比擠壓 簡(jiǎn)單斷面制品金屬的流出速度要低一些， 避免擠壓過(guò)程中金屬充不滿(mǎn) ?？缀途植慨a(chǎn)生較大的拉付應(yīng)力，造成擠壓制品產(chǎn)生宗向上的彎曲、 扭擰和裂紋等缺陷。4、擠壓工具形狀和溫度在其他條件相同的情況下， 使用錐形模的擠壓速度比平模高， 使 用錐形模擠壓時(shí)，金屬變形平緩，產(chǎn)生的變形熱少，在擠壓高溫塑性 差的合金使用錐形模，有利于提高擠壓速度。5、設(shè)備能力限制擠壓速度受擠壓機(jī)能力的制約。 生產(chǎn)過(guò)程中擠壓速度的提高， 將 使變形速度升高，金屬的變形抗力增大， 不允許擠壓力超過(guò)設(shè)備能力。三、擠壓潤(rùn)滑擠壓潤(rùn)滑

23、的目的是減少金屬與工具間的摩擦， 降低擠壓力， 減少 能耗，提高工具的使用壽命，在良好的潤(rùn)滑條件下，可以促使金屬流 動(dòng)均勻，提高擠壓制品組織的均勻性。從經(jīng)濟(jì)觀(guān)點(diǎn)看，全潤(rùn)滑擠壓使 用的鑄錠長(zhǎng)度比一般情況長(zhǎng)得多，提高了生產(chǎn)效率和成品率。1、潤(rùn)滑劑具有的特性(1) 應(yīng)具有良好的隔熱性能、 抗氧化性能， 對(duì)金屬和擠壓工具有一 定的化學(xué)穩(wěn)定性，以免腐蝕工具和變形金屬表面；(2) 具有最大的活性， 能均勻地附著在工具表面， 形成完整連續(xù)的 潤(rùn)滑層，并具有足夠的抗壓能力；(3) 具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性， 具有較高的閃點(diǎn)和較少的灰分， 減少 對(duì)擠壓制品內(nèi)外表面的污染，保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)；(4) 冷卻性能好， 對(duì)

24、擠壓工具有一定的冷卻作用， 提高金屬流動(dòng)的 均勻性和工具的使用壽命；(5) 潤(rùn)滑劑本身產(chǎn)生的氣體無(wú)毒、 無(wú)刺激味， 對(duì)人體和環(huán)境無(wú)有害 作用，改善勞動(dòng)環(huán)境；(6) 使用方便，價(jià)格低廉，成本低。2、擠壓常用的潤(rùn)滑劑(1) 大多數(shù)銅及銅合金管、棒、型材的擠壓，可采用 45 號(hào)機(jī)油加入20 % 30 %鱗片狀石墨調(diào)制成的潤(rùn)滑劑；(2) 在臥式擠壓機(jī)上， 也常采用無(wú)毒石油瀝青作為擠壓工具的潤(rùn)滑劑；(3) 擠壓高溫、高強(qiáng)度合金時(shí)，如鎳、鎳銅合金 (NCu282.51.5) 等，可以采用玻璃潤(rùn)滑劑。即玻璃墊、玻璃粉、玻璃布等。3、擠壓潤(rùn)滑的工藝要求擠壓工具的潤(rùn)滑，要按照工具的潤(rùn)滑部位來(lái)選擇適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑。

25、根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行潤(rùn)滑， 可減少工具表面的干摩擦， 提高擠壓工 具的使用壽命。(1) 穿孔針潤(rùn)滑。 每擠壓一根管材都要對(duì)穿孔針潤(rùn)滑一次， 涂抹要 均勻。(2) 擠壓模潤(rùn)滑。擠壓當(dāng)中可選擇性的對(duì)擠壓?？走M(jìn)行潤(rùn)滑。(3) 擠壓筒一般不潤(rùn)滑。但對(duì)難擠合金、高溫、高強(qiáng)度合金有針對(duì) 性選用合理的潤(rùn)滑劑來(lái)潤(rùn)滑擠壓筒內(nèi)壁，如石墨和玻璃潤(rùn)滑劑等。(4) 擠壓墊片的潤(rùn)滑。 對(duì)擠壓墊片只潤(rùn)滑外圓部分， 是為了減少摩 擦和便于分離。但對(duì)墊片端面是絕對(duì)禁止?jié)櫥?，以免壓縮尾增長(zhǎng)。(5) 油質(zhì)液體潤(rùn)滑劑使用在全潤(rùn)滑擠壓時(shí)， 可以用刷子將潤(rùn)滑劑涂 抹在工具不得表面。對(duì)不含石墨的液體潤(rùn)滑劑也可以用噴嘴噴涂均 勻。(6)

26、潤(rùn)滑方法可以在凈布上 (石棉布 ) ，涂上潤(rùn)滑劑來(lái)擦拭擠壓工 具，也可以采用無(wú)毒的石油瀝青直接潤(rùn)滑工具表面， 還可以用刷子蕉 著潤(rùn)滑劑涂抹在工具表面。現(xiàn)代擠壓機(jī)采用了噴涂式的自助潤(rùn)滑裝置， 可以對(duì)擠壓筒、 穿孔 針、擠壓模進(jìn)行自動(dòng)潤(rùn)滑。四、銅及銅合金的擠壓1、紫銅擠壓紫銅的導(dǎo)熱性能好， 可采用快速加熱減少氧化程度， 一般錠坯加 熱溫度超過(guò)650 ° C后，銅的氧化將劇烈增加，在700750 ° C范圍 內(nèi)氧化程度將是500 ° C的46倍，溫度在800900 ° C時(shí)將增至 1216倍。2、黃銅擠壓 適合于擠壓的黃銅牌號(hào)很多， 其工藝性能差異也很大。 根

27、據(jù)它們的高 溫變形抗力和塑性可分為如下三類(lèi)(1) 高溫變形抗力大、 塑性差的黃銅有 H90、H80、HSn70 1、HAI177 2、HNi563、HPb633 等。(2) 高溫變形抗力小、塑性好的黃銅有 H62、HPb59 1、HSn621、HMn582、HFe5911、HAI66623 等。(3) 高溫變形抗力適中，塑性好的黃銅有 H96。3、青銅擠壓擠壓加工的青銅可按添加元素分類(lèi)有；鋁青銅、硅青銅，錫青銅 鉻青銅等。鋁青銅有較寬的塑性溫度區(qū)間，熱加工性能很好。錫青銅和硅青 銅的溫度變形抗力較高，塑性較差，擠壓這類(lèi)合金時(shí)，必須嚴(yán)格控制 錠坯的加熱溫度和擠壓速度，否則會(huì)產(chǎn)生擠壓裂紋。4、白銅

28、、鎳及鎳合金擠壓擠壓加工白銅、鎳及鎳合金有； B10、B30、BFe301 1、BZn15 20、NCu22.5 1、N6等。擠壓這類(lèi)合金時(shí)，金屬的加熱溫度高 (8251250° C)，變形抗力高，黏性大，因此，擠壓這類(lèi)合金難度較 大。5. 銅及銅合金典型的擠壓工藝作業(yè)：第 74 頁(yè)第 10、 11 、 12 題教學(xué)章節(jié)：第 2章 2.6教學(xué)內(nèi)容：擠壓制品的組織性能及質(zhì)量控制教學(xué)要求 ： 1、掌握擠壓制品內(nèi)部組織和性能；2 、掌握擠壓縮尾 ;3 、掌握制品的表面質(zhì)量 ;4 、掌握制品的尺寸公差 .重點(diǎn)難點(diǎn) ：制品的表面質(zhì)量、尺寸公差。教學(xué)過(guò)程(板書(shū)設(shè)計(jì)) ：一、擠壓制品內(nèi)部組織和性能

29、在金屬擠壓生產(chǎn)當(dāng)中， 錠坯質(zhì)量的好壞， 工藝參數(shù)的選擇和工藝 過(guò)程的控制、 擠壓工模具的選擇不當(dāng)?shù)纫蛩亍?都會(huì)導(dǎo)致擠壓制品生產(chǎn) 如下幾方面的質(zhì)量問(wèn)題。1、擠壓制品內(nèi)部組織和性能(1) 擠壓制品橫斷面上和長(zhǎng)度方向上晶粒度的差異。通過(guò)對(duì)棒材高低倍組織觀(guān)察，可以清楚地看到，在制品的橫斷面 上，晶粒的破碎程度由中心向邊緣層逐漸增大， 在制品頭部的晶粒基 本上未發(fā)生塑性變形， 仍保留鑄造組織。 引起這種制品組織不均勻的 原因，主要是由于不均勻變形引起的。 根據(jù)金屬流動(dòng)的特點(diǎn)分析可知， 金屬在擠壓過(guò)程中， 由于受到工具的摩擦阻力， 造成金屬的不均勻變 形，才引起制品的組織不均勻。(2) 制品的層狀組織。制

30、品折斷后，呈現(xiàn)出與木質(zhì)相似的斷口，分層的斷面凹凸不平， 并帶有裂紋，裂開(kāi)部分分界面清潔，具有金屬光澤，分層方向與軸向 平行，這種表現(xiàn)在制品長(zhǎng)度上，由尾部向頭部逐漸嚴(yán)重的缺陷，稱(chēng)層 狀組織。2 、擠壓縮尾在擠壓后期的紊流階段， 由于金屬流動(dòng)不均勻， 促使在擠壓制品 的尾端形成一種特有的缺陷， 吃缺陷稱(chēng)為擠壓縮尾。 造成擠壓縮尾的 原因有；變形時(shí)金屬流動(dòng)的不均勻；錠坯的溫度不均勻，即內(nèi)層溫度 高于外層；錠坯表面質(zhì)量不好；擠壓筒表面不干凈，有殘留銅皮及潤(rùn) 滑油污等；擠壓末期速度太快；擠壓墊片端面有油污等。根據(jù)擠壓縮尾的形狀將其分為三種類(lèi)型， 即中心縮尾、 環(huán)形縮尾 和皮下縮尾。(1) 中心縮尾在擠壓

31、末期， 錠坯中心形成漏斗狀的空穴成為中心縮尾。 中心縮 尾是在擠壓過(guò)程中，錠坯中心部分金屬流速過(guò)快，到了擠壓末期，中 心層金屬出現(xiàn)流量不足， 而周邊層金屬流速慢， 便開(kāi)始沿墊片端面向 中心做橫向流動(dòng)，以彌補(bǔ)中心流量不足的現(xiàn)象。(2) 環(huán)形縮尾環(huán)形縮尾出現(xiàn)在制品橫斷面的中間部位， 形狀呈月牙形裂紋或連 續(xù)的圓環(huán)。環(huán)形縮尾產(chǎn)生是由堆積在擠壓筒和墊片交界角落處的金屬 贓物，如氧化皮、 油污等沿難變形區(qū)的周?chē)缑孢M(jìn)入金屬內(nèi)部，分布 在擠壓制品的中間層，并形成環(huán)形或部分環(huán)形。(3) 皮下縮尾皮下縮尾出現(xiàn)在制品的表皮內(nèi)， 存在一層使金屬?gòu)较虿贿B續(xù)的圓 環(huán)缺陷。皮下縮尾形成是由于死區(qū)與金屬塑性流動(dòng)區(qū)界面因劇

32、烈滑 移，使金屬受到剪切變形而斷裂時(shí)，錠坯表面的氧化皮、潤(rùn)滑劑和贓 物等沿著斷裂面流出， 同時(shí)錠坯剩余長(zhǎng)度很小， 死區(qū)金屬也逐漸出模 孔而包裹在制品的表面上，形成了皮下縮尾。3、減少和消除擠壓縮尾的措施 減少和消除擠壓縮尾的措施包括以下幾點(diǎn)：(1) 在擠壓結(jié)束必須留有壓余。(2) 采用使金屬流動(dòng)均勻的措施，如擠壓工具應(yīng)干凈、光潔；逐 根清理擠壓筒中殘留的銅皮和贓物； 保持按制度預(yù)熱工具； 錠坯的加 熱溫度應(yīng)均勻一致等等。(3) 采取合理的擠壓方法，如采用脫皮擠壓、反向擠壓、潤(rùn)滑擠 壓等，要保證脫皮擠壓后逐根清理干凈擠壓筒表面。(4) 對(duì)易產(chǎn)生縮尾的金屬，在擠壓末期，速度不易過(guò)快。對(duì)于黏 性較大

33、的金屬，要控制加熱溫度不宜太高，避免黏結(jié)工具。(5) 禁止在擠壓墊片端面涂抹潤(rùn)滑劑。三、制品的表面質(zhì)量 擠壓制品的表面質(zhì)量缺陷主要有一下幾個(gè)方面； 擠壓裂紋和撕裂 缺陷；表面夾灰、壓人質(zhì)量缺陷；氣泡、起皮和重皮缺陷；擦傷、劃 傷的質(zhì)量缺陷等。1、擠壓裂紋和撕裂缺陷擠壓制品的裂紋主要有； 表面裂紋、中心裂紋和型材的邊部裂紋， 通常稱(chēng)為周期性裂紋。 裂紋產(chǎn)生的主要原因是金屬流動(dòng)不均勻， 導(dǎo)致 出現(xiàn)拉應(yīng)力。2、表面夾灰、壓入質(zhì)量缺陷由于金屬錠坯加熱過(guò)程中嚴(yán)重氧化， 錠坯鑄造中的缺陷和表面不 清潔，脫皮擠壓時(shí)脫皮不完整擠壓筒內(nèi)留銅皮和贓物等都會(huì)造成擠壓 制品的夾灰和壓入質(zhì)量缺陷。3、氣泡、起皮和重皮缺

34、陷擠壓制品表面氣泡的主要原因是錠坯內(nèi)部有贓物、 氣孔、砂眼裂 紋等，在擠壓過(guò)程中不能焊合，便會(huì)形成表面氣泡。擠壓過(guò)程中，淺表下的氣泡被拉破， 就形成了制品表面氣皮缺陷。4、擦傷、劃傷的質(zhì)量缺陷擠壓制品表面的擦傷和劃傷是由于擠壓模和穿孔針變形，磨損或 有裂紋，以及工作帶表面粘銅， 導(dǎo)致及受料臺(tái)上有冷硬金屬渣等造成 的，它們會(huì)在制品內(nèi)外表面留下縱向溝槽或細(xì)小劃痕， 使制品表面存 在肉眼可見(jiàn)的缺陷。四、制品的尺寸公差擠壓制品的尺寸公差主要取決于制品的外部尺寸、內(nèi)部尺寸、壁 厚和長(zhǎng)度尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)。 制品的外部尺寸主要取決與擠壓模的實(shí) 際尺寸，即模子的設(shè)計(jì)、裝配、選材、預(yù)熱溫度以及生產(chǎn)使用中的磨 損

35、情況等。作業(yè)：第 74頁(yè)第 13、14、15、16、17 題教學(xué)章節(jié)：第 2章 2.7 教學(xué)內(nèi)容：擠壓工具 教學(xué)要求 ：1、掌握擠壓工具的種類(lèi)；2、掌握擠壓工具的工作條件 ;3 、掌握幾種主要的擠壓工具 ;4 、掌握擠壓工具的材料；5 、掌握提高擠壓工具使用壽命的途徑。 重點(diǎn)難點(diǎn) ：擠壓工具的工作條件、幾種主要的擠壓工具。 教學(xué)過(guò)程（板書(shū)設(shè)計(jì)） ：擠壓工具一般是指那些與擠壓錠坯產(chǎn)生塑性變形直接有關(guān)， 并在 擠壓過(guò)程中容易損壞而需要經(jīng)常更換的工具 一、擠壓工具的種類(lèi)根據(jù)擠壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)、 用途和生產(chǎn)制品的類(lèi)別不同， 擠壓工具的結(jié)構(gòu)形式也不一樣。在擠壓生產(chǎn)中，擠壓工具通常分為三種類(lèi)型；大 型擠壓工具

36、、易損工具、輔助工具。1、大型擠壓工具大型擠壓工具的特點(diǎn)是質(zhì)量重，體積大，加工困難，造價(jià)比較高， 通用性強(qiáng)，使用壽命較長(zhǎng)，生產(chǎn)中不常更換。這些工具包括擠壓筒、 擠壓軸、針支承、滑動(dòng)式模座等。2、易損工具易損工具經(jīng)常與高溫金屬接觸，工作條件惡劣，容易損壞，消耗量 較大。3、輔助工具輔助工具包括模支承、連接器、過(guò)度套、緊定墊、導(dǎo)路等。二、擠壓工具的工作條件擠壓過(guò)程中， 擠壓工具的條件是十分惡劣的。 他們長(zhǎng)時(shí)間的承受高溫、高壓和強(qiáng)摩擦，以及急冷、急熱交變作用。如何提高它們的使 用壽命。正確使用和維護(hù)是很重要的(1) 承受長(zhǎng)時(shí)高溫作用。在擠壓過(guò)程中，直接與高溫鑄錠接觸并 參與變形的擠壓工具 ( 擠壓筒

37、、擠壓墊片、 針后端、沖針等 ) 和模具 ( 模 子、模墊、針尖、舌模套、模支承等)的表面溫度有時(shí)局部可高達(dá)550C 以上。承受高溫作用的時(shí)間一般為幾分鐘到幾十分鐘， 對(duì)于擠壓速度 慢的難變形鋁合金來(lái)說(shuō)，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)以上。長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用， 大大地惡化了金屬與工具之間的摩擦條件，降低了工模具材料的強(qiáng) 度，以至于產(chǎn)生塑性變形，加速其破損。(2) 承受長(zhǎng)時(shí)高壓作用。為了獲得不同的比壓以滿(mǎn)足不同合金和 品種變形的要求，設(shè)計(jì)和制造了具有不同比壓的擠壓機(jī)和擠壓筒。(3) 承受激冷激熱作用。穿孔針、模子和擠壓墊片等工具，工作時(shí)間和非工作時(shí)間的溫差，擠壓鋁合金時(shí)可達(dá)200300C以上。而在水冷模擠壓、 穿

38、孔擠壓時(shí)，工模具中的溫度梯度更大， 變化更激烈。 加之，工模具材料的傳熱能力較低， 很可能在工模具中產(chǎn)生大的熱應(yīng) 力，使其工作條件更為惡化。在激冷激熱作用下，工模具極易產(chǎn)生微 裂或熱疲勞裂紋。(4) 承受反復(fù)循環(huán)應(yīng)力作用。在工作時(shí)間，工模具要承受很高的 壓力，而在非工作時(shí)間里則突然卸載，應(yīng)力下降到零，而且，有的工 具(如穿孔系統(tǒng)的工具 )在擠壓過(guò)程中有時(shí)受壓，有時(shí)受拉，因此，工 模具部件中的應(yīng)力狀態(tài)是極其復(fù)雜和極不穩(wěn)定的。在這種反復(fù)循環(huán)， 拉壓交變的應(yīng)力作用下，工模具極易產(chǎn)生疲勞破壞。(5) 承受偏心載荷和沖擊載荷作用。在穿孔和擠壓時(shí)，特別在擠 壓復(fù)雜斷面型材、空心型材、大直徑小內(nèi)孔的厚壁管材

39、時(shí)，工模具內(nèi) 會(huì)產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力，或引起很高的應(yīng)力集中。在細(xì)長(zhǎng)件、薄壁空 心件( 如實(shí)心和空心擠壓軸，穿孔針組件等 ) 中，還會(huì)受到偏心載荷、 沖擊載荷、扭曲和橫向彎曲應(yīng)力的作用。 主應(yīng)力和這些附加應(yīng)力迭加， 會(huì)形成很高的工作應(yīng)力。 在這種復(fù)合應(yīng)力的作用下， 工模具最易喪失 其穩(wěn)定性、產(chǎn)生彎曲、扭斷或折斷。(6) 承受高溫高壓下的高摩擦作用。鋁合金在擠壓時(shí)的主要特點(diǎn) 之一是極易與工模具表面產(chǎn)生“粘結(jié)”作用，即在高溫高壓作用下， 合金中的 V、Fe、Si 等溶質(zhì)原子滲透到工模具表面層而產(chǎn)生焊合作用， 在與高溫金屬直接接觸的擠壓筒內(nèi)套、 穿孔針和模子等的表面粘附一 層金屬。在高溫高壓作用下，這些

40、粘附的金屬層不斷形成，又不斷被 破壞，經(jīng)多次反復(fù)磨損，而引起工模具失效。(7) 承受局部應(yīng)力集中的作用。 由于新產(chǎn)品形狀比較復(fù)雜， 相應(yīng) 的模具和工具 (如扁擠壓筒、 軸、舌模和平面分流組合模等 )的形狀和 結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜， 因而在高溫高壓下容易產(chǎn)生局部的應(yīng)力集中， 從而 引起局部變形或局部壓塌。三、幾種主要的擠壓工具1、擠壓模擠壓模是用于將金屬擠壓成形的模具。 正擠壓模有一個(gè)靜止的凹 模和放置坯料的擠壓筒， 以及對(duì)坯料施加壓力的沖頭。 反擠壓模的擠 壓筒為凹模，沖頭為凸模。 由于金屬需要在很大的壓強(qiáng)下才能從凹模 擠出成形，因此， 擠壓筒和反擠壓的凹模需要有很高的強(qiáng)度，故常采 用多層預(yù)應(yīng)力組合

41、結(jié)構(gòu)。 沖頭和凸模的工作長(zhǎng)度宜短， 避免在高的壓 應(yīng)力下發(fā)生不穩(wěn)和彎曲。2、擠壓筒擠壓筒是擠壓機(jī)設(shè)備中的一個(gè)重要組成部分， 采用適宜參數(shù)的擠 壓筒，可改善擠壓筒的受力條件，增加承受能力，提高使用壽命，在 使用損壞變形后，只需更換內(nèi)襯，既減少了材料損耗、降低了成本， 還延長(zhǎng)了擠壓筒的使用壽命。(1) 擠壓筒結(jié)構(gòu)擠壓生產(chǎn)中大多使用兩層或三層結(jié)構(gòu)的擠壓筒。 擠壓筒內(nèi)襯套的 外徑可以是圓柱形的， 也可以是帶有一定錐度的圓錐形， 或是臺(tái)階形。(2) 擠壓筒尺寸1) 擠壓筒內(nèi)徑是根據(jù)擠壓金屬及合金的強(qiáng)度、 擠壓比何擠壓機(jī)能 力來(lái)確定的；2) 擠壓筒長(zhǎng)度與擠壓筒內(nèi)徑大小、 被擠壓金屬的性能、 擠壓力大 小、

42、擠壓機(jī)結(jié)構(gòu)以及擠壓軸強(qiáng)度等因素有關(guān)， 擠壓長(zhǎng)度可按下圖來(lái)計(jì) 算；3) 擠壓筒各層襯套的厚度尺寸， 一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定， 然后再 進(jìn)行強(qiáng)度修正。擠壓筒各襯套外徑；3、擠壓軸擠壓軸的作用是傳遞主要塞的壓力， 迫使金屬在擠壓筒內(nèi)發(fā)生塑 性變形。因此在工作時(shí)它承受的單位壓力在 IIOOMPa以下。但在擠壓 銅，鎳及其合金時(shí)，可達(dá)1500MPa左右。所以要求擠壓軸在高壓、高 溫工作條件下不能發(fā)生彎曲變形， 擠壓軸端部不能發(fā)生壓堆。 壓斜和 龜裂等缺陷。(1) 擠壓軸的結(jié)構(gòu) 擠壓軸的結(jié)構(gòu)形式與擠壓機(jī)的主體結(jié)構(gòu)、擠壓筒的形狀和規(guī)格、擠壓方法、 擠壓產(chǎn)品類(lèi)型等因素有關(guān)。 一般常用的擠壓軸有實(shí)心和空 心兩種。

43、其形狀多為圓形。(2) 擠壓軸尺寸 擠壓軸的外徑根據(jù)擠壓筒內(nèi)徑大小來(lái)確定。對(duì)于臥式擠壓機(jī)，其外徑比擠壓筒內(nèi)徑小410mm寸于立式擠壓機(jī)小23mm4、穿孔針穿孔針的作用是進(jìn)行錠坯穿孔和確定管材內(nèi)部尺寸、 形狀。穿孔 的尺寸精度和表面光潔度直接影響著管材的內(nèi)部尺寸和內(nèi)表面質(zhì)量。(1) 穿孔針的結(jié)構(gòu)有許多種，但常用的是圓柱式針和瓶式針，還 有異形針和帶潤(rùn)滑槽的內(nèi)冷式穿孔針等等。1) 圓柱式穿孔針沿其長(zhǎng)度上帶有很小的錐度，以減輕穿孔和擠 壓過(guò)程中金屬流動(dòng)作用在針體上耳朵摩擦， 以及方便擠壓終了時(shí)穿孔 針從壓余和管材中拔出。 在臥式擠壓機(jī)上采用隨動(dòng)針擠壓時(shí)， 其針的 整個(gè)長(zhǎng)度上都帶有錐度。2) 瓶式穿孔

44、針當(dāng)擠壓管材的內(nèi)徑小于 2030mm寸宜采用瓶式針。 主要用在有獨(dú)立穿孔系統(tǒng)的擠壓機(jī)上。 瓶式針的主要特點(diǎn)是穿孔和擠 壓時(shí)有足夠的抗彎能力和抗拉強(qiáng)度，擠出的管材同心度好。3 )帶潤(rùn)滑槽的內(nèi)冷式穿孔針 帶潤(rùn)滑槽的內(nèi)冷式穿孔針又稱(chēng)為竹節(jié)針。是一種新型擠壓工具， 如圖所示。 它的主要特點(diǎn)是在擠壓過(guò)程中隨著金屬的流動(dòng)， 針槽中的 潤(rùn)滑劑不斷被帶出，潤(rùn)滑針體和制品內(nèi)表面達(dá)到運(yùn)動(dòng)中潤(rùn)滑的目的。4) 穿孔針的尺寸5、擠壓墊片擠壓墊片的作用是保護(hù)擠壓軸前端， 避免與高溫錠坯接觸受熱發(fā) 生變形和磨損。(1) 擠壓墊片的結(jié)構(gòu)擠壓墊片一般分為棒、 型材擠壓墊片和管材擠壓墊片。 擠壓墊片 外形結(jié)構(gòu)分為兩種形式，一種為

45、圓柱形，兩個(gè)端面均可使用；另一種 是一端帶有凸臺(tái)形，有利于脫皮的形成，但這種墊片只能單面使用。(2) 擠壓墊片的尺寸擠壓墊片的外徑比擠壓筒內(nèi)徑小于 D值。D值太大，會(huì)引起金屬倒流，有可能形成局部脫皮，殘留在筒內(nèi)會(huì)影響到制品質(zhì)量，形成起 皮和分層缺陷，而且還容易造成管材偏心。四、擠壓工具的材料 擠壓生產(chǎn)中，擠壓工具的工作條件是極其惡劣的，承受著高溫、 高壓、強(qiáng)摩擦以及急冷急熱交替的作用。1、選擇材料的要求選擇擠壓工具材料的要求包括以下幾點(diǎn)；(1) 有足夠的高溫強(qiáng)度和硬度、 高的耐回火性能和耐熱性能， 在 高溫、高壓條件下工作不變形，不產(chǎn)生回火現(xiàn)象。(2) 有足夠的韌性， 有較低的線(xiàn)膨脹系數(shù)和良好

46、的導(dǎo)熱系數(shù)， 以 保證在沖擊載荷作用下不發(fā)生脆斷； 保證制品的尺寸精度， 同時(shí)也便 于安裝和更換工模具。(3) 具有良好的淬透性，保證擠壓工具整個(gè)斷面上性能均一。(4) 具有良好的耐磨性能， 良好的抗熱疲勞性能和耐急冷急熱性 能。(5) 具有良好的導(dǎo)熱性和耐高溫抗氧化性能， 以避免表面氧化皮 產(chǎn)生和工具局部過(guò)熱(6) 良好的加工工藝性能，易于鍛造、加工和熱處理(7) 價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛2、材料的特點(diǎn)目前制作擠壓工具的材料主要有； 合金熱作為工具鋼、 高溫合金、 難熔金屬合金， 金屬加氧化物陶瓷材料和粉末燒結(jié)材料等多種， 其中 合金熱作為工具鋼應(yīng)用最為廣泛。五、提高擠壓工具使用壽命的途徑影響擠壓

47、工具使用壽命的因素很多， 為了減少擠壓工具損耗， 降 低成本，提高擠壓工具的使用壽命，除了選擇優(yōu)質(zhì)的材料之外，還可 以采用如下措施1、改進(jìn)擠壓工具的結(jié)構(gòu)形狀。為了提高擠壓工具的使用壽命，除了 合理選材， 提高擠壓工具表面光潔度以及表面進(jìn)行特殊處理外， 還可 以改變工具的結(jié)構(gòu)形狀。2、制定和控制合理的擠壓工藝參數(shù)。錠坯的加熱不均、溫度過(guò)高或 過(guò)低、表面氧化嚴(yán)重和擠壓過(guò)程中的潤(rùn)滑或冷卻不良、 擠壓比過(guò)大和 出速度太快、導(dǎo)致摩擦力增大等因素，都會(huì)使擠壓工模具過(guò)早磨損、 破裂和塑性變形。3、合理預(yù)熱和冷卻擠壓工具。擠壓生產(chǎn)中，如果擠壓工具的溫度過(guò) 低，會(huì)從錠坯中吸收打量的熱量，降低了坯料的溫度，會(huì)使擠

48、壓力曾 高，造成擠壓工具的受力負(fù)荷增大，并且影響金屬流動(dòng)的均勻性，降 低了擠壓工具的使用壽命。4、合理潤(rùn)滑擠壓工具。對(duì)擠壓工具進(jìn)行合理的潤(rùn)滑，能降低摩擦， 減少工具磨損，使金屬流動(dòng)均勻，降低擠壓力，降低工具負(fù)荷，延長(zhǎng) 擠壓工具的使用壽命。5、合理安裝、使用和修理擠壓工具。擠壓工具要正確安裝和調(diào)整， 保證擠壓軸、擠壓筒、穿孔針、擠壓模等中心對(duì)癥，避免出現(xiàn)偏心載 荷，造成擠壓工具的折斷和影響擠壓制品的尺寸精度。作業(yè)：第 74頁(yè)第 18、19、20 題 教學(xué)章節(jié)：第 2章 2.8 教學(xué)內(nèi)容：擠壓工具 教學(xué)要求 ： 1、掌握錠坯的加熱設(shè)備；2 、掌握擠壓機(jī)的分類(lèi) ;3 、掌握擠壓機(jī)的類(lèi)型及特點(diǎn) ;4

49、、掌握擠壓機(jī)的液壓傳動(dòng)；5 、擠壓機(jī)的基本組成；6 、掌握擠壓機(jī)的安全操作。重點(diǎn)難點(diǎn) ：擠壓機(jī)的類(lèi)型及特點(diǎn)、擠壓機(jī)的基本組成。 教學(xué)過(guò)程（板書(shū)設(shè)計(jì)） ：一、錠坯的加熱設(shè)備 金屬及合金在熱擠壓前都要進(jìn)行加熱， 以提高其塑性， 降低其變 形抗力，保證擠壓過(guò)程順利進(jìn)行。1、重油爐 （ 火焰爐 ） 重油爐是以重油作燃料，靠油霧燃燒時(shí)的輻射熱來(lái)加熱金屬錠 坯。其特點(diǎn)就是發(fā)熱量大，灰分少，火焰輻射力強(qiáng)，成本低。2、環(huán)形煤氣加熱爐環(huán)形煤氣加熱爐的特點(diǎn)是產(chǎn)生能力大， 熱效率高，可以連續(xù)化生產(chǎn)， 爐內(nèi)氣氛容易控制，加熱溫度均勻，勞動(dòng)條件好等。3、感應(yīng)加熱爐工頻感應(yīng)加熱爐是利用低頻交流電流（50Hz）進(jìn)行感應(yīng)加熱

50、的，與 中、高頻相比它不需要變頻設(shè)備，投資少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；電流透入的深 度大，可以進(jìn)行深層或穿透加熱，對(duì)錠坯的加熱質(zhì)量好。感應(yīng)加熱爐 的主要特點(diǎn)如下；（1）加熱速度快，比煤氣加熱快 10 倍以上，從而可將容面積縮小 到僅裝 35 個(gè)錠坯的程度，即可滿(mǎn)足擠壓機(jī)生產(chǎn)需要。(2) 加熱時(shí)間短，燒損小，氧化少，與其他加熱方式相比，金屬損 耗量明顯減少。(3) 爐體體積小，占地面積小。(4) 無(wú)環(huán)境污染，金屬錠坯加熱質(zhì)量好。(5) 可同時(shí)并排配置兩臺(tái)感應(yīng)加熱爐 ( 交換使用 ) ，避免加熱爐出現(xiàn) 故障時(shí)造成停產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。二、擠壓機(jī)的分類(lèi)用于重有色金屬加工的擠壓種類(lèi)很多，由于擠壓機(jī)的用途不同， 工藝要

51、求不同，而形式也就各式各樣。三、擠壓機(jī)的類(lèi)型及特點(diǎn)生產(chǎn)銅及銅合金管、棒、型、線(xiàn)材的擠壓機(jī)一般都用液態(tài)傳動(dòng)方 式。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)的擠壓機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)沖擊，對(duì)于過(guò)載適應(yīng)性強(qiáng)， 擠壓速度容易調(diào)整， 適合于各種規(guī)格的管、 棒、型、線(xiàn)材產(chǎn)品的加工。1、臥式正向擠壓機(jī)臥式正向擠壓機(jī)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)樗闹谱骷夹g(shù)最成 熟，可以制造和安排大型擠壓機(jī)，同時(shí)可以用于擠壓筒、鎳及其合金 的管、棒、型、線(xiàn)材各種產(chǎn)品。臥式正向擠壓機(jī)根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)的不 同，可分為棒型材擠壓機(jī) (單動(dòng)式)和管材擠壓機(jī) (復(fù)動(dòng)式)兩種。臥式管材正向擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)形式， 根據(jù)穿孔缸相對(duì)主缸的配置可 分如下三種基本類(lèi)型；(1) 后置式。后置式

52、即穿孔位于主缸之后。(2) 側(cè)置式。側(cè)置式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是穿孔缸有兩個(gè)，分別安裝在主 缸兩側(cè)。(3) 內(nèi)置式，內(nèi)置式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是穿孔缸位于主柱塞之內(nèi)。2、臥式反向擠壓機(jī) 臥式反向擠壓機(jī)的特點(diǎn)是；消耗的擠壓力小，壓余小、擠壓縮尾 少，成品率高。3、立式擠壓機(jī) 立式擠壓機(jī)的特點(diǎn)是； 擠壓中心線(xiàn)與地平面垂直， 所以占地面積 小。但是需要建筑較高的廠(chǎng)房和較深的地坑。4、靜液擠壓機(jī)5、 conform 連續(xù)擠壓機(jī) 這種擠壓機(jī)與傳統(tǒng)的液壓擠壓機(jī)， 毫無(wú)共同之處。 它具備有結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、能耗小、擠壓制品沿長(zhǎng)度上組織性能均勻、幾何廢料少、設(shè)備 占地面積小等優(yōu)點(diǎn)四、擠壓機(jī)的液壓傳動(dòng) 液壓擠壓機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)， 按其提供動(dòng)力的方式可分為三種基本形 式；泵蓄勢(shì)器傳動(dòng)、泵直接傳動(dòng)、增壓器傳動(dòng)。1、泵蓄勢(shì)器傳動(dòng)泵蓄勢(shì)器傳動(dòng)， 是指在液體分配器與高壓泵之間設(shè)有蓄勢(shì)器的 傳動(dòng)。2、泵直接傳動(dòng)泵直接傳動(dòng)是指高壓液體由泵通過(guò)控制機(jī)構(gòu)直接輸入工作缸。3、增壓器傳動(dòng)在普通的有色金屬液壓機(jī)中，工作液體的壓力介于2032MPa之間，無(wú)須采用增壓器傳動(dòng)。五、擠壓機(jī)的基本組成擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多， 但多數(shù)擠壓機(jī)的基本組成不外乎三大部 分，即擠壓機(jī)本體部分、