《冷擠壓技術(shù)》復(fù)習(xí)提綱(附加解答)

1、第一章 緒論（1） 擠壓變形的特征：由大截面向小截面的變形（2） 擠壓的分類：按照坯料溫度分為冷擠壓、溫?cái)D壓、熱擠壓，其定義及黑色金屬、鋁合金對(duì)應(yīng)的溫度；按照毛皮材料種類分為有色金屬擠壓、黑色金屬擠壓（3） 擠壓的基本方法：正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓、減徑擠壓，掌握其各自定義。正擠壓正擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向相同反擠壓反擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向相反 復(fù)合擠壓復(fù)合擠壓時(shí)一部分金屬的流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向相同 , 而另一部 分金屬的流動(dòng)方向則相反 減徑擠壓一種變形程度較小的變態(tài)正擠壓法，毛坯斷面僅作輕度縮減。第二章 擠壓基本原理1 根據(jù)正擠壓實(shí)心件的網(wǎng)格變化情況，簡(jiǎn)述實(shí)心件

2、正擠壓金屬流動(dòng)的特點(diǎn)。坐標(biāo)網(wǎng)格變化特征： 橫向坐標(biāo)線、縱向坐標(biāo)線在出口處發(fā)生了較大的彎曲，中間部分彎曲更顯著 在出口拐角處有死區(qū)存在，金屬除發(fā)生拉伸變形外，還有剪切變形。金屬流動(dòng)的特點(diǎn)： 金屬在進(jìn)入變形區(qū)之前或離開此區(qū)以后，幾乎變形，僅做剛性平移 在變形區(qū)內(nèi)，金屬的流動(dòng)是不均勻的，中心層流動(dòng)快，外層流動(dòng)慢。2 反擠壓進(jìn)入穩(wěn)定擠壓狀態(tài)時(shí)，可將坯料的變形情況分為哪幾個(gè)區(qū)域，并繪圖表示。已變形區(qū)、死去、變形區(qū)、過渡區(qū)、待變形區(qū) 圖見課本P143 擠壓變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)是三向受壓，應(yīng)變狀態(tài)是兩向壓縮一向伸長。4 三向壓應(yīng)力為何可以提高被擠壓材料的塑性？ 三向壓應(yīng)力狀態(tài)能遏止晶間相對(duì)移動(dòng)，防止晶間變形，從

3、而提高了塑性；而拉應(yīng)力會(huì)促進(jìn)晶間變形，加速晶界的破壞。 三向壓應(yīng)力狀態(tài)有利于消除由于塑性變形所引起的各種破壞，能促使被破壞了的晶內(nèi)和晶間的聯(lián)系得到恢復(fù)。 三向壓應(yīng)力狀態(tài)能使金屬內(nèi)某些夾雜物的危害程度大為降低。 三向壓應(yīng)力狀態(tài)可以抵消或減小由于不均勻變形引起的附加拉應(yīng)力，從而減輕了附加拉應(yīng)力所造成的破壞作用。5 簡(jiǎn)要概述擠壓變形程度的表示方法及其之間的關(guān)系。斷面縮減率A=(A0-A1)/A0*100% A正=(d02-d12)/d02*100% A反=d12-d02*100% 擠壓比 G=A0/A1 對(duì)數(shù)變形程度 關(guān)系見課本P166 附加應(yīng)力及殘余應(yīng)力概念，產(chǎn)生原因、危害及防止措施。名稱概念產(chǎn)生

4、原因危害防治措施附加應(yīng)力在塑性變形過程中，除基本應(yīng)力以外，由不均勻變形引起的變形金屬內(nèi)部各部分自相平衡的應(yīng)力變形金屬與模具之間存在著摩擦力；各部分金屬流動(dòng)阻力不一致；變形金屬的組織結(jié)構(gòu)不均勻；模具工作部分的形狀與尺寸不合理改變金屬的應(yīng)力分布情況；導(dǎo)致金屬塑性的降低；提高變形抗力減少摩擦阻力的影響；合理設(shè)計(jì)模具工作部分的結(jié)構(gòu)和尺寸；盡可能采用組織均勻的金屬變形；擠壓后采用有效的熱處理方法以消除殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力在基本應(yīng)力取消以后，附加應(yīng)力并不消失而殘留在變形體內(nèi)部，即為殘余應(yīng)力縮短擠壓件的使用壽命；引起擠壓件尺寸及形狀的變化，降低金屬的耐蝕性7 擠壓件常見的缺陷：表面折疊、表面折縫、縮孔、裂紋8

5、冷擠壓時(shí)，影響金屬流動(dòng)的因素主要有 : 模具和變形金屬間的摩擦力; 模具的形狀 ; 變形程度；毛坯的形狀和尺寸；變形速度；金屬材料的性質(zhì)第三章 冷擠壓材料及擠壓前準(zhǔn)備（1）冷擠壓常用材料的形態(tài)：線材、棒材、管材、板料（2）由于受到模具和設(shè)備的限制，能夠用于冷擠壓的鋼種，一般只能采用含碳量在5wt.%以下的低碳鋼 、 中碳鋼 和 低合金鋼。（3）冷擠壓件坯料體積按金屬材料塑性變形前后體積不變的原則確定。（4）冷擠壓坯料制備的方法有截切、沖裁、切削、鋸切等多種方法，可按需選用。（5）為了改善冷擠壓坯料的擠壓性能和提高模具的使用壽命，大部分材料在擠壓前和多道擠壓工序之間必須進(jìn)行軟化處理，以降低材料硬

6、度，提高材料的塑性，得到良好的顯微組織。（6）冷擠壓鋼毛坯的軟化處理常有以下幾種： 完全退火：適用于亞共析鋼和共析鋼，退火后的組織為鐵素體+珠光體組織 球化退火：主要適用于共析鋼和過共析鋼，退火后組織粒狀碳化物和粒狀珠光體組織不完全退火：適用于低碳鋼。（7）簡(jiǎn)要概述磷化處理后，毛坯表面所生成的磷酸鹽薄膜有何特點(diǎn)？（見課本P35）第四章 冷擠壓力及冷擠壓設(shè)備 冷擠壓力與行程的關(guān)系一般分為哪三個(gè)階段？并簡(jiǎn)要繪制正擠壓、反擠壓的冷擠壓力與行程關(guān)系圖。（圖見課本P41） 鐓粗與充滿階段；穩(wěn)定擠壓階段；非穩(wěn)定變形階段 應(yīng)用主應(yīng)力法計(jì)算20號(hào)鋼正擠壓或反擠壓時(shí)的單位擠壓力和總擠壓力。（提示：與課后兩道習(xí)題

7、類似，變形抗力圖4-13和公式會(huì)給出，注意計(jì)算總擠壓力時(shí)面積不要弄錯(cuò)！自帶計(jì)算器）（P68-69） 常用的冷擠壓設(shè)備:液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)。第五章 冷擠壓加工工序 冷擠壓件的形狀最好是_軸對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)體_，其次是_對(duì)稱的非旋轉(zhuǎn)體 ，如方形、矩形、正多邊形， 齒形等。冷擠壓件為非對(duì)稱形時(shí)，模具受側(cè)向力，易損壞。 許用變形程度概念及其影響因素 概念：每道冷擠壓工序能擠出合格產(chǎn)品的最大變形程度 影響因素：模具許用單位壓力；材料種類；擠壓方式；模具工作部分的結(jié)構(gòu)形狀；潤滑條件。 冷擠壓件圖的概念以及冷擠壓件圖的設(shè)計(jì) 概念：適合與冷擠壓成形的圖形。 設(shè)計(jì)： 概述預(yù)成形工序設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。 預(yù)成形工序半成品的形狀

8、和尺寸的確定：. 預(yù)成形工序半成品的設(shè)計(jì)，應(yīng)該最大限度的滿足工藝和質(zhì)量要求；.選擇預(yù)成形工序半成品形狀時(shí)，要保證其在變形過程中與模壁之間的接觸面積最大；.在確定半成品的形狀與尺寸時(shí)，應(yīng)該考慮冷擠壓件局部成形的工藝需要及所需要的材料儲(chǔ)備；.采用多道工序擠壓錐形件時(shí)，預(yù)成形工序半成品形狀不應(yīng)與成品的錐體形狀一致。 各道工序間的尺寸配合：.徑向尺寸配合關(guān)系； .軸向尺寸的配合關(guān)系；.其它尺寸的配合關(guān)系5 下圖為某公司生產(chǎn)的騎車活塞銷冷擠壓零件，材料為20號(hào)鋼，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種冷擠壓工藝方案并給出工序示意圖。第六章 冷擠壓模具設(shè)計(jì)1 冷擠壓模具應(yīng)具有的特點(diǎn) 模具應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度要在冷熱交變應(yīng)力下正常工

9、作；模具工作部分零件材料應(yīng)具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性，并且有一定的韌性；凸、凹莫幾何形狀應(yīng)合理，過渡處盡量用較大的光滑圓弧過渡，避免應(yīng)力集中；模具易損部分應(yīng)更換方便；為提高工作部分強(qiáng)度，凹模一般采用預(yù)應(yīng)力組合形式，涂抹有時(shí)也采用組合形式；模具工作部分零件與上下模版之間一定要設(shè)置厚實(shí)的淬硬壓力墊板；模板應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和剛度。2 當(dāng)反擠壓模具依靠膜口導(dǎo)向時(shí)，反擠壓凸模通常由加緊部分、導(dǎo)向部分和成形部分組成。3 預(yù)應(yīng)力組合凹模的概念所謂預(yù)應(yīng)力組合凹模，就是利用過盈配合，用一個(gè)或兩個(gè)預(yù)應(yīng)力圈將凹模緊套起來而制成的多層凹模結(jié)構(gòu)。4 預(yù)應(yīng)力組合凹模的壓合工藝主要有熱壓配合法、冷壓配合法和常溫強(qiáng)力壓合法

10、。5 依據(jù)典型冷擠壓模具結(jié)構(gòu)圖，能夠分析模具的動(dòng)作過程并能分別指出各零部件名稱6 預(yù)應(yīng)力組合凹模的尺寸計(jì)算下圖所示為冷擠壓生產(chǎn)的汽車萬向節(jié)軸承套，材料為低碳合金結(jié)構(gòu)鋼（16Mn），該零件采用反擠壓工藝，經(jīng)計(jì)算，所需單位擠壓力為p=2000MPa，總計(jì)壓力720KN?，F(xiàn)設(shè)計(jì)凹模，請(qǐng)確定：（1） 凹模的型式（是采用整體式、兩層組合、三層組合的哪一種？）；（2）凹模各圈直徑判斷題：1、擠壓時(shí)，作用在凹模上的單位擠壓力與作用在凸模上的單位擠壓力是一樣的。(×)2、擠壓金屬的化學(xué)成分與金相組織不同，其強(qiáng)度、硬度及硬化指數(shù)就不同，而單位擠壓力是相同的。 (×) 3、反擠壓空心件時(shí)，當(dāng)變

11、形程度小于 60% 時(shí)，單位擠壓力隨著變形程度的增加而降低。 (×)4、正擠壓時(shí)，單位擠壓力隨著變形程度的增加而降低。(×)5、復(fù)合擠壓時(shí)的單位擠壓力接近于單一擠壓的較小者。 ()6、坯料的表面處理與潤滑可大為降低單位擠壓力。實(shí)驗(yàn)證明，良好的潤滑可使單位擠壓力成倍降低。 (×)7、不管情況如何，單位擠壓力是隨相對(duì)高度的增加而增大的。(×)8、用于冷擠壓的壓力機(jī)主要有兩大類：機(jī)械壓力機(jī)和摩擦壓力機(jī)。(×) 9、正擠壓時(shí)，作用在凸模上的單位擠壓力大于作用在凹模上的單位擠壓力。 (×)10、反擠壓時(shí)，作用在凸模上的單位擠壓力大于作用在凹模上

12、的單位擠壓力。()11、為了使反擠壓模具壽命提高，盡可能減小擠壓零件的變形程度。 ( × )12、只有碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼擠壓毛坯的表面處理方法是相同的。 （ ×）13、復(fù)合擠壓的單位擠壓力比組成其相應(yīng)的正、反擠壓的單位擠壓力都要小。( )14、坯料的表面處理與潤滑可大為降低單位擠壓力。實(shí)驗(yàn)證明，良好的潤滑可使單位擠壓力成倍降低。 (× )15、用冷擠壓和冷拉拔加工同種材料、同種尺寸的零件，冷擠壓的變形抗力比冷拉拔小。 ( × )16、正擠壓和反擠壓?jiǎn)挝粩D壓力均隨著變形程度的增加而增加。 (× ) 17、對(duì)于同一種金屬材料來說，作用在凸模與凹模上的單位擠壓力的最大值，在正擠壓和反擠壓中是相同的。 (× )18、冷擠壓件圖就是成品零件圖，是編制工藝、設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)。( × )19、采用多道冷擠壓成形工序時(shí)，在工序之間應(yīng)采用中間退火處理，以消除冷作硬化