金屬在擠壓過(guò)程中的流動(dòng)特點(diǎn)課件

金屬在擠壓過(guò)程中的流動(dòng)特點(diǎn)

根據(jù)金屬在擠壓過(guò)程中的流動(dòng)特點(diǎn)，通常把擠壓過(guò)程分三個(gè)階段1.鐓粗、填充擠壓階段2.基本擠壓階段（平流階段）3.終了擠壓階段（縮尾階段）一、填充階段1.

鑄棒直徑的確定：擠壓時(shí)，擠壓筒的內(nèi)徑筒比鑄棒外徑鑄棒大0.510mm（小擠壓筒取下限，大擠壓筒取上限），理論上用填充系數(shù)Rf表示：Rf=F1/F0=1.041.15F1—擠壓筒內(nèi)孔斷面積，F(xiàn)0—鑄棒斷面積通常Rf=1.041.15

擠壓棒材時(shí)頭部易開(kāi)裂，平模擠壓由于?？赘浇Σ磷枇Φ淖饔?，在鑄棒端面中心產(chǎn)生徑向附加拉應(yīng)力，導(dǎo)致頭部開(kāi)裂（解決的辦法是將鑄棒頭部車(chē)成錐形）4.

鐓粗、填充擠壓階段的定義：由于擠壓鑄棒直徑小于擠壓筒內(nèi)孔，在擠壓軸壓力的作用下，根據(jù)最小阻力定律，金屬首先向間隙流動(dòng)，產(chǎn)生鐓粗，直至金屬充滿(mǎn)擠壓筒，這一過(guò)程稱(chēng)為鐓粗、填充階段。二、基本擠壓階段（平流階段）基本擠壓階段的定義：從金屬開(kāi)始流出?？椎秸D壓過(guò)程即將結(jié)束為止的階段。這一階段如果擠壓速度、坯料溫度、坯料與擠壓筒壁之間的摩擦條件不變時(shí)，擠壓力P隨鑄錠長(zhǎng)度的逐漸減短而減小。

1.

擠壓圓棒材時(shí)金屬的流動(dòng)特點(diǎn)擠壓圓棒材一般采用平面模生產(chǎn)，如果是單孔模擠壓，棒材與坯料之間是相似形，金屬流動(dòng)受?？坠ぷ鲙У哪Σ磷枇κ窍嗤?，所以擠壓時(shí)金屬流動(dòng)是均勻的（圓棒的比周長(zhǎng)L=圓周長(zhǎng)/斷面積=4/D—直徑，較短）。2.

擠壓實(shí)心型材時(shí)的金屬流動(dòng)特點(diǎn)擠壓實(shí)心型材一般情況下采用平面模，只有生產(chǎn)寬厚比大于100，懸臂較大的型材時(shí)才采用分流寬展模擠壓。

型材和坯料之間缺乏相似性，金屬的流動(dòng)失去了圓棒擠壓時(shí)的完全對(duì)稱(chēng)性；型材各部分的金屬流動(dòng)受比周長(zhǎng)的影響顯著（型材的比周長(zhǎng)S=L/F，較大）。由于以上兩個(gè)原因，將使型材各部分所得到的金屬供給量不同，同時(shí)型材各部分受?？坠ぷ鲙У哪Σ磷枇σ膊煌?，因而造成擠壓時(shí)金屬流動(dòng)不均勻，型材出?？缀笸霈F(xiàn)彎曲、扭擰等變形。3.

多孔模擠壓棒材、實(shí)心型材的金屬流動(dòng)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：比單孔模擠壓金屬流動(dòng)更為均勻；前端變形區(qū)顯著縮短，縮尾現(xiàn)象少些。

4.

分流模擠壓金屬流動(dòng)特點(diǎn)焊合室的形狀：焊合室的形狀應(yīng)與金屬變形區(qū)形狀相似，可減少焊合室內(nèi)金屬死區(qū)的體積，降低擠壓阻力，又可減少分流橋懸空的長(zhǎng)度，并可提高模子強(qiáng)度。擠壓圓形管材的模具，設(shè)計(jì)者一般考慮到加工方便，往往將下模焊合室設(shè)計(jì)成圓形，在焊合室內(nèi)形成幾塊死區(qū)，死區(qū)的金屬不參與流動(dòng)，而且對(duì)流動(dòng)金屬產(chǎn)生很大的摩擦阻力，加大了擠壓力，橋的懸空跨度較大，降低了模子的強(qiáng)度。

5.影響金屬流動(dòng)的主要因素制品的形狀與尺寸—棒材比型材擠壓時(shí)金屬流動(dòng)均勻，不管是單孔還是多孔擠壓；穿孔擠壓比實(shí)心坯料擠壓時(shí)金屬流動(dòng)均勻；型材對(duì)稱(chēng)性越差、寬厚比越大、壁厚差越大擠壓時(shí)金屬流動(dòng)越不均勻；比周長(zhǎng)越大（比周長(zhǎng)=周長(zhǎng)/面積）、斷面越復(fù)雜的型材擠壓時(shí)，金屬流動(dòng)越不均勻。

變形程度的影響—為獲得金屬的均勻流動(dòng)，擠壓比達(dá)到57以上為最好（相當(dāng)于變形程度8085），一般根據(jù)產(chǎn)品品種的不同對(duì)擠壓比的要求為：棒材（包括圓棒、六方棒、四方棒）8；實(shí)心型材12；半空心型材、空心型材20，并按規(guī)定使分流比達(dá)到：圓管K分=5~15，半空心型材K分=10~20，空心型材K分=10~30，四、終了擠壓階段金屬流動(dòng)1.

終了階段金屬流動(dòng)的特點(diǎn)金屬?gòu)较蛄鲃?dòng)速度加強(qiáng)，擠壓力上升，當(dāng)壓余厚度很薄時(shí)，一般要形成縮尾。2.

擠壓縮尾擠壓縮尾是坯料表面的氧化物、油污、臟物以及砂眼、氣孔進(jìn)入制品內(nèi)部形成的。擠壓縮尾有：中心縮尾、環(huán)形縮尾、皮下縮尾?？s尾多出現(xiàn)在厚料和厚度差較大的制品的尾端。目前，由于使用分流模和導(dǎo)流模擠壓，制品前端也有此缺陷。中心縮尾的形成：在壓余減短，金屬產(chǎn)生徑向流動(dòng)速度加強(qiáng)來(lái)補(bǔ)充中心部位金屬短缺，氧化物被代入。環(huán)形縮尾的形成：當(dāng)坯料外層金屬的擠壓溫度顯著降低，金屬變形抗力增高，坯料與擠壓筒間摩擦力大而金屬不易滑動(dòng)，墊片附近難變形區(qū)的氧化物進(jìn)入產(chǎn)品。皮下縮尾的形成：在終了擠壓階段，當(dāng)死區(qū)與塑性流動(dòng)區(qū)界面因劇烈滑移使金屬受到很大的剪切變形而斷裂時(shí)，坯料表面的氧化物沿著斷裂面流出，如此同時(shí)，由于坯料的剩余長(zhǎng)度很小，死區(qū)金屬也逐漸流出?？锥苍谥破繁砻嫔?。

解決縮尾的方法：坯料去皮；留壓余，在縮尾形