擠壓與拉拔技術(shù)概述

擠壓與拉拔技術(shù)(jìshù)概述3.1擠壓生產(chǎn)3.1.1擠壓成型的特點和基本方法3.1.2擠壓成型過程3.1.3擠壓成型工具(gōngjù)3.1.4擠壓成型工藝3.2拉拔生產(chǎn)3.2.1拉拔成型的特點和基本方法3.2.2拉拔成型工具(gōngjù)3.2.3拉拔成型工藝精品資料3.1.1擠壓成型的特點(tèdiǎn)和基本方法擠壓就是采用擠壓軸（凸模）將放在密閉的擠壓筒（凹模）內(nèi)的坯料壓出模孔而成型的塑性加工方法。擠壓時金屬坯料受到三向壓應(yīng)力(yìnglì)，有利于低塑性金屬變形（脆性材料變形）。擠壓多用于生產(chǎn)有色金屬及合金的棒材、薄壁和超厚壁復(fù)雜斷面型材和管材，高合金鋼材及低塑性合金鋼材。冷擠壓也用于生產(chǎn)機械零件。定義精品資料1.擠壓時金屬坯料受到三向壓應(yīng)力,適于低塑性材料成型加工;一次可給予金屬材料大的變形。2.品種規(guī)格多樣,生產(chǎn)靈活,適于少批量多品種復(fù)雜管材、棒材、型材及線坯的生產(chǎn);3.產(chǎn)品尺寸精度(jīnɡdù)和表面質(zhì)量較高;4.設(shè)備投資少，廠房面積小;5.易實現(xiàn)自動化生產(chǎn).擠壓(jǐyā)成型的特點優(yōu)點精品資料7.金屬損失大,成材率低,且工具消耗大,生產(chǎn)成本高;8.金屬與工模具間摩擦系數(shù)大,金屬在變形區(qū)內(nèi)流動不均勻,產(chǎn)品(chǎnpǐn)組織性能沿長度和斷面上不均勻；9.與軋制成型相比生產(chǎn)率低。缺點(quēdiǎn)精品資料典型(diǎnxíng)擠壓材的橫截面形狀精品資料按金屬流動方向及變形特征：正擠壓、反擠壓、側(cè)向擠壓、連續(xù)擠壓、復(fù)合擠壓及特殊擠壓（靜液擠壓等）按擠壓溫度：熱擠壓--（在冶金工業(yè)應(yīng)用）溫擠壓、冷擠壓--（在機械(jīxiè)工業(yè)應(yīng)用）按潤滑狀態(tài)：玻璃潤滑擠壓、靜液擠壓按制品種類：管材擠壓、棒材擠壓、型材擠壓擠壓(jǐyā)成型的基本方法精品資料工業(yè)上常用的擠壓方法（a）正擠壓；（b）反擠壓；（c）側(cè)向(cèxiànɡ)擠壓；（d）玻璃潤滑擠壓；（e）靜液擠壓；（f）連續(xù)擠壓精品資料正擠壓特點：①擠壓時坯料與擠壓筒之間產(chǎn)生相對滑動，存在很大的有害外摩擦（基本特征）；②擠壓力大，能耗高；③金屬流動不均勻，制品組織性能不均勻；④強烈的摩擦發(fā)熱限制(xiànzhì)了擠壓速度的提高，加劇了模具的磨損，降低了生產(chǎn)率和產(chǎn)品表面質(zhì)量。⑤擠壓時更換模具簡單、迅速，所需輔助時間少。擠壓成型基本(jīběn)方法的特點

正擠壓金屬流動方向與擠壓軸的運動方向相同。精品資料反擠壓特點：①反擠壓時金屬坯料與擠壓筒壁之間無相對滑動；②擠壓力小，一般比正擠降低30％～40％，能耗低；③金屬流動主要集中在模孔附近的領(lǐng)域，制品(zhìpǐn)的組織性能沿長度是均勻的；④操作較為復(fù)雜，間隙時間較正擠壓長，且制品(zhìpǐn)質(zhì)量的穩(wěn)定性不足。反擠壓(jǐyā)金屬流動方向與擠壓軸運動方向相反。精品資料金屬流動方向與擠壓軸運動方向垂直，又稱橫向擠壓。側(cè)擠壓特點：①擠壓模與坯料軸線成90°角,將使制品縱向力學(xué)性能差異最??；變形程度較大，擠壓比可達100；②制品強度高；③要求模具和工具具有高的強度及剛度。側(cè)向(cèxiànɡ)擠壓在電纜包鉛套和鋁套上應(yīng)用最廣泛。側(cè)向(cèxiànɡ)擠壓精品資料采用(cǎiyòng)連續(xù)擠壓機，在壓力和摩擦力的作用下，使金屬坯料連續(xù)不斷地送入擠壓機，獲得無限長制品的擠壓方法。冷擠壓時金屬沿擠壓桿和擠壓筒之間的空間以及擠壓模孔兩個相反方向同時流動的擠壓方法。利用封閉在擠壓筒內(nèi)坯料周圍的高壓液體,迫使坯料產(chǎn)生塑性變形，并從?？字袛D出的加工方法。連續(xù)(liánxù)擠壓

靜液擠壓

復(fù)合擠壓精品資料擠壓成型過程——包括開始擠壓、基本擠壓和終了擠壓三個階段開始擠壓階段擠壓初始錠坯與擠壓筒存在間隙，錠坯在擠壓軸的壓力(yālì)作用下發(fā)生鼓形變形而形成封閉空間，隨后金屬向間隙處流動充滿擠壓筒，同時部分金屬流入?？?，這一階段為開始擠壓階段，又稱充填擠壓階段。3.1.2擠壓(jǐyā)成型過程精品資料基本擠壓階段開始擠壓階段完成后，錠坯在擠壓軸的壓力作用下，由?？琢鞒鲂纬芍破罚敝镣矁?nèi)錠坯長度接近變形區(qū)壓縮錐高度，這一階段為基本擠壓階段，又稱平流擠壓階段。擠壓過程中，錠坯任一橫截面上的金屬質(zhì)點皆以相同速度(sùdù)或一定的速度(sùdù)差流入變形區(qū)壓縮錐。精品資料終了擠壓階段筒內(nèi)錠坯長度接近變形區(qū)壓縮錐高度的擠壓階段，這一階段錠坯的外層金屬向中心劇烈流動，兩個難變形區(qū)中的金屬向模孔流動，形成擠壓所特有的“擠壓縮尾”。有：中心縮尾、環(huán)形(huánxínɡ)縮尾和皮下縮尾三種類型。采取“壓余”措施：留一部分金屬在擠壓筒內(nèi)不全部擠出，使縮尾不流入制品中。

精品資料擠壓工具包括：模子(múzi)、擠壓軸、擠壓筒、擠壓墊、穿孔針、模支撐、模墊、支撐環(huán)、沖頭、針座等1.模子(múzi)擠壓模是使金屬產(chǎn)生塑性變形并獲得?？仔螤畛叽绲淖钪匾墓ぞ?。作用：使金屬產(chǎn)生塑性變形并獲得?？仔螤詈统叽??；绢愋停浩侥：湾F模3.1.3擠壓(jǐyā)成型工具精品資料1)模角α模子軸線與其工作端面的夾角；α=90°為平模；從擠壓力的角度，合理模角為45°～60°；從保證(bǎozhèng)產(chǎn)品質(zhì)量的角度，合理模角為55°～70°通常取60°～65°精品資料2)定徑帶及定徑帶長度hd模子中用于保證制品的尺寸和表面質(zhì)量的工作段稱為定徑帶，又稱工作帶。定徑帶長度主要影響制品的表面質(zhì)量和形狀精度，通常根據(jù)材質(zhì)和規(guī)格采用經(jīng)驗法選取(xuǎnqǔ)。定徑帶長度過短,模子易磨損,制品產(chǎn)生壓痕和橢圓.定徑帶長度過長,易粘結(jié)金屬,制品產(chǎn)生毛刺和麻面.精品資料3)定徑帶直徑dd根據(jù)制品尺寸(chǐcun)及偏差、模子裕量系數(shù)、模子的壽命確定定徑帶直徑dd。4)出口直徑dc模子的出口段主要作用是導(dǎo)出制品。出口直徑不能過小，否則易劃傷制品表面。一般dc>dd取3～5mm，薄壁管材取10～20mm精品資料2.擠壓軸作用：將擠壓力傳遞到金屬體，使之產(chǎn)生塑性變形從模孔中流出。擠壓軸直徑根據(jù)擠壓軸的抗壓強度和壓彎穩(wěn)定性進行計算確定。一般，臥式擠壓機擠壓軸比擠壓筒內(nèi)徑小4～10mm立式擠壓機擠壓軸比擠壓筒內(nèi)徑小2～3mm。臥式擠壓機擠壓軸工作(gōngzuò)長度等于擠壓筒長度加5mm余量。精品資料3.擠壓筒作用：使錠坯產(chǎn)生塑性變形，并向模孔流動。擠壓筒內(nèi)徑(nèijìnɡ)根據(jù)制品的變形抗力、擠壓比和擠壓力確定。擠壓筒內(nèi)徑(nèijìnɡ)最大值應(yīng)保證單位擠壓壓力不小于金屬的變形抗力；最小值應(yīng)保證擠壓軸的強度。精品資料擠壓筒長度Lt＝（L+l）+t+sL——錠坯的最大長度；l——長度為錠坯穿孔時金屬向后流動增加的；t——模子進入擠壓筒的深度；s——墊片厚度。擠壓比：擠壓筒與模孔斷面面積的比，λ＝F0／F通常(tōngcháng)擠壓比為6～100，一次擠壓的棒、型材λ>10,鍛造用毛坯λ>5，二次擠壓用毛坯λ可不限。精品資料基本工藝流程坯料準備→加熱→擠壓成型→精整→檢驗→入庫精整主要(zhǔyào)包括：熱處理、矯直、剪切等。由于材質(zhì)、坯料種類、制品品種以及擠壓方式的不同，其工藝流程有所區(qū)別。

3.1.4擠壓成型(chéngxíng)工藝精品資料擠壓工藝參數(shù)坯料準備－包括坯料材質(zhì)、種類(zhǒnglèi)、規(guī)格的選擇和檢查，表面處理和預(yù)先熱處理（如預(yù)退火、均勻化退火等）。擠壓速度V擠－－金屬流出速度V流＝λV擠變形速度－－最大主變形與變形時間之比，也稱應(yīng)變速度。精品資料擠壓工藝參數(shù)擠壓溫度－根據(jù)三圖“合金狀態(tài)圖、塑性圖、再結(jié)晶圖”使金屬(jīnshǔ)具有最好的塑性及較低的變形抗力，同時保證制品獲得均勻良好的組織性能等。由于擠壓變形熱效應(yīng)大，一般擠壓溫度比熱軋的溫度低些。

精品資料擠壓比－擠壓筒與?？讛嗝婷娣e的比，λ＝F0／F擠壓潤滑(rùnhuá):潤滑(rùnhuá)目的——為了使擠壓時金屬流動均勻，提高制品表面質(zhì)量，延長擠壓工具的使用壽命和降低擠壓力，減少能量消耗，在擠壓時應(yīng)對擠壓筒、擠壓模、穿孔針進行潤滑(rùnhuá)。擠壓鋁合金使用的潤滑(rùnhuá)劑：汽缸油＋石墨等擠壓重金屬使用的潤滑(rùnhuá)劑：45號機油＋片狀石墨等擠壓鋼、鎳、鈦等合金時目前大多采用玻璃潤滑(rùnhuá)劑。精品資料是將已經(jīng)軋制的金屬坯料（型、管、制品等）在外加拉力的作用下，通過?？滓垣@得與?？仔螤?xíngzhuàn)和尺寸相同的實心或空心制品的塑性成型方法，稱之為拉拔。通常以軋制材、擠壓材和鍛壓材為坯料。多用于冷加工絲、棒和管材，可生產(chǎn)極細的金屬絲和毛細管。拉拔絲的直徑：6～0.001mm；拉拔棒材的直徑：3～80mm拉拔管材外徑：200～0.1mm，壁厚最薄到0.01mm3.2.1拉拔成型的特點和基本(jīběn)方法精品資料拉拔加工方法按制品種類分為實心材拉拔和空心材拉拔。實心材拉拔主要有棒材、型材(xínɡcái)、線材的拉拔?？招牟睦沃饕▓A管及異型管材的拉拔。拉拔示意圖精品資料典型拉拔(lābá)異型材的橫截面形狀精品資料1)拉拔制品形狀和尺寸精確、表面光潔Ra≤0.01微米;2)投資小，生產(chǎn)工具和設(shè)備簡單，操作維護方便;3)制品強度較高;4)道次變形率小，成型道次多，酸洗、退火工序多，成材率較低;5)適于生產(chǎn)小斷面(duànmiàn)的長線制品，生產(chǎn)可實現(xiàn)連續(xù)化和高速化。拉拔(lābá)成型的特點精品資料按制品截面(jiémiàn)形狀分為：實心材拉拔主要有棒材、型材、線材的拉拔?？招牟睦沃饕ü懿?、空心異型材拉拔。管材拉拔的基本方法——空拉、長芯桿拉拔、固定芯頭拉拔、游動芯頭拉拔、頂管法、擴徑拉拔。

拉拔成型的基本(jīběn)方法精品資料空心管材拉拔(lābá)的基本方法（a）空拉；（b）長芯桿拉拔(lābá)；（c）固定芯頭拉拔(lābá)；（d）游動芯頭拉拔(lābá)；（e）頂管；（f）擴徑拉拔(lābá)精品資料空拉管坯內(nèi)無芯頭或芯桿的拉拔稱為空拉。管坯通過?？缀笸鈴?wàijìnɡ)減小，壁厚一般略有變化。空拉適合于小直徑圓管材、異型管材、盤管拉拔，以及減徑量很小的減徑拉拔與整形拉拔。精品資料長芯桿拉拔拉拔時在管坯內(nèi)套入長芯桿，使管坯和芯桿同時通過模孔以實現(xiàn)減徑和減壁。長芯桿拉拔主要(zhǔyào)用于薄壁管或塑性較差的鎢、鉬類管材的加工，一般管材生產(chǎn)中較少采用。精品資料固定芯頭拉拔（短芯頭拉拔）通過芯桿將芯頭固定在?？走m當?shù)奈恢?，使管坯通過模孔以實現(xiàn)(shíxiàn)減徑和減壁。固定芯頭拉拔管材的內(nèi)表面質(zhì)量比空拉時好。在實際管材生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛。精品資料游動芯頭拉拔在拉拔過程中，芯頭依靠本身特有的外形所建立(jiànlì)的力平衡而被穩(wěn)定在模孔中，使管坯通過?？滓詫崿F(xiàn)減徑和減壁。該法是管材拉拔中較為先進的一種方法，特別適合于長管與盤管拉拔，對于提高拉拔生產(chǎn)率、成品率和管材內(nèi)表面質(zhì)量均十分有利。但與固定短芯頭拉拔相比，游動芯頭拉拔的工藝條件與技術(shù)水平要求較高。精品資料頂管法將芯桿套入帶底的管坯中，對芯桿施加推力迫使管坯通過?？锥鴮崿F(xiàn)(shíxiàn)減徑、減壁。常用于生產(chǎn)難熔金屬和貴金屬短管材。主要用于φ300～φ400mm以上大直徑管材的生產(chǎn)。精品資料擴徑拉拔將管坯的一端固定，套入一端帶有直徑大于管坯內(nèi)徑芯頭的芯桿，拉拔力施加在芯桿上，拉拔時管坯直徑增大(zēnɡdà)，壁厚和長度減小。主要用于設(shè)備能力受到限制而不能生產(chǎn)大直徑管材的生產(chǎn)工序。精品資料拉拔一般在冷狀態(tài)下進行，對強度(qiángdù)高、塑性差的合金鋼和鉬、鈹、鎢等采用溫拔和熱拔。對于具有六方晶格的鋅、鎂合金為提高塑性也采用溫拔。精品資料拉拔工具主要指：拉模(lāmó)（模子）、芯頭/芯桿1.模子1)作用：使金屬產(chǎn)生塑性變形并獲得?？仔螤詈统叽?。2)基本類型：普通拉模(lāmó)和圓弧拉模(lāmó)3)普通拉模(lāmó)的結(jié)構(gòu)：由4個部分組成，即入口錐、工作錐、定徑帶、出口錐。3.2.2拉拔(lābá)成型工具精品資料模子(múzi)的結(jié)構(gòu)精品資料4)入口錐作用是在拉拔時使?jié)櫥瑒┍阌谶M入?？?，保證制品充分潤滑和冷卻，防止制品表面劃傷。5)工作錐（壓縮錐、變形區(qū)）作用是使金屬產(chǎn)生徑向壓縮和長度方向拉伸變形。6)定徑帶作用是保證制品獲得精確的尺寸(chǐcun)和形狀。7)出口錐作用是防止模子定徑帶剝落和劃傷制品表面。精品資料2.芯頭/芯桿是管材拉拔時的配套工具，拉拔中處于管材中心。作用：與?？仔纬森h(huán)形空