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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)(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?？锥尚偷乃苄约庸し椒?。擠壓時(shí)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(jī)械零件。定義精品資料1.擠壓時(shí)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(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn).擠壓(jǐyā)成型的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)(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?cái)D壓、冷擠壓--（在機(jī)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(diǎn)：①擠壓時(shí)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(qiáng)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(shí)更換模具簡單、迅速，所需輔助時(shí)間少。擠壓成型基本(jīběn)方法的特點(diǎn)

正擠壓金屬流動方向與擠壓軸的運(yùn)動方向相同。精品資料反擠壓特點(diǎn)：①反擠壓時(shí)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?？赘浇念I(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(shí)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(yùn)動方向相反。精品資料金屬流動方向與擠壓軸運(yùn)動方向垂直，又稱橫向擠壓。側(cè)擠壓特點(diǎn)：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(dá)100；②制品強(qiáng)度高；③要求模具和工具具有高的強(qiáng)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(jī)，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(jī)，獲得無限長制品的擠壓方法。冷擠壓時(shí)金屬沿?cái)D壓桿和擠壓筒之間的空間以及擠壓?？變蓚€(gè)相反方向同時(shí)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(gè)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(shí)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(diǎn)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(gè)難變形區(qū)中的金屬向?？琢鲃?，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)生塑性變形并獲得模孔形狀尺寸的最重要的工具。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(yàn)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?？字辛鞒?。擠壓軸直徑根據(jù)擠壓軸的抗壓強(qiáng)度和壓彎穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算確定。一般，臥式擠壓機(jī)擠壓軸比擠壓筒內(nèi)徑小4～10mm立式擠壓機(jī)擠壓軸比擠壓筒內(nèi)徑小2～3mm。臥式擠壓機(jī)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?？琢鲃印D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(qiáng)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(shí)金屬向后流動增加的；t——模子進(jìn)入擠壓筒的深度；s——墊片厚度。擠壓比：擠壓筒與?？讛嗝婷娣e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(zhǔn)備→加熱→擠壓成型→精整→檢驗(yàn)→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(zhǔn)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)應(yīng)對擠壓筒、擠壓模、穿孔針進(jìn)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(jī)油＋片狀石墨等擠壓鋼、鎳、鈦等合金時(shí)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(shí)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(xì)的金屬絲和毛細(xì)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(diǎn)和基本(jīběn)方法精品資料拉拔加工方法按制品種類分為實(shí)心材拉拔和空心材拉拔。實(shí)心材拉拔主要有棒材、型材(xínɡcái)、線材的拉拔。空心材拉拔主要包括圓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(hù)方便;3)制品強(qiáng)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(shí)現(xiàn)連續(xù)化和高速化。拉拔(lābá)成型的特點(diǎn)精品資料按制品截面(jiémiàn)形狀分為：實(shí)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(kuò)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(kuò)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?？绽m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(shí)在管坯內(nèi)套入長芯桿，使管坯和芯桿同時(shí)通過模孔以實(shí)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模孔適當(dāng)?shù)奈恢茫构芘魍ㄟ^?？滓詫?shí)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(shí)好。在實(shí)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?shí)現(xiàn)減徑和減壁。該法是管材拉拔中較為先進(jìn)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?shí)現(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(kuò)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(shí)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(jìn)行，對強(qiáng)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?？仔螤詈统叽纭?)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(gè)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(shí)使?jié)櫥瑒┍阌谶M(jìn)入?？祝ＷC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(shí)的配套工具，拉拔中處于管材中心。作用：與?？仔纬森h(huán)形空