金屬壓(ya)(ya)力(li)加工(gong)時(shi),坯料在高壓(ya)(ya)下從封閉的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)通過(guo)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的(de)模孔流(liu)(liu)出而得到制品,這種壓(ya)(ya)力(li)加工(gong)過(guo)程(cheng)稱為擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)可(ke)以采用兩種方法來(lai)實(shi)現:正擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)和反擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)。正擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi),金屬坯料被(bei)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿通過(guo)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊推著,整個坯料金屬向緊固(gu)在擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)前部的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模方向流(liu)(liu)動。反擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi),金屬坯料保(bao)持不動,而由于擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模在擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)朝著金屬坯料移動的(de)結果產生金屬流(liu)(liu)動。擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)方法及工(gong)模具配(pei)置如圖(tu)0-1所示。


圖0-1.jpg


  采用這兩種方法擠(ji)壓(ya)時,擠(ji)壓(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)品橫截(jie)(jie)面的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)與(yu)(yu)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)決定(ding)于金屬流動所通過的(de)(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)模(mo)(mo)孔(kong)(kong)的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)與(yu)(yu)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)。因(yin)此,為了得到實心(xin)截(jie)(jie)面的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)品,擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)模(mo)(mo)孔(kong)(kong)要給予(yu)相應的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)與(yu)(yu)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)。為了得到空(kong)心(xin)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)品(管子和空(kong)心(xin)異型(xing)材),在擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)模(mo)(mo)孔(kong)(kong)內(nei)必須插(cha)入芯棒。芯棒與(yu)(yu)擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)之(zhi)間形(xing)(xing)成環狀(zhuang)間隙,此間隙的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)與(yu)(yu)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)決定(ding)著擠(ji)壓(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)品的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)與(yu)(yu)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)。


 在(zai)(zai)擠(ji)壓空(kong)心制品(pin)時(shi)(shi),利(li)用(yong)兩種方法(fa)(fa)來(lai)形(xing)(xing)成(cheng)環(huan)(huan)形(xing)(xing)間隙(xi)。其(qi)一(yi),采用(yong)較(jiao)長的(de)(de)(de)芯棒(bang)狀與尺寸。此(ci)時(shi)(shi),芯棒(bang)不僅穿(chuan)(chuan)過擠(ji)壓模,而且穿(chuan)(chuan)過整個金屬坯料(liao)(liao);其(qi)二(er),環(huan)(huan)狀間隙(xi)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)借助于較(jiao)短的(de)(de)(de)芯棒(bang)來(lai)達到,短芯棒(bang)被直接緊固(gu)在(zai)(zai)擠(ji)壓模專門的(de)(de)(de)橋架(jia)(舌形(xing)(xing)梁)上(shang),或者與擠(ji)壓模做(zuo)成(cheng)一(yi)個整體。對于鋼等(deng)高(gao)變形(xing)(xing)抗力的(de)(de)(de)材料(liao)(liao),擠(ji)壓其(qi)空(kong)心制品(pin)(鋼管及空(kong)心型材)時(shi)(shi),只能(neng)采用(yong)較(jiao)長的(de)(de)(de)芯棒(bang)形(xing)(xing)成(cheng)環(huan)(huan)形(xing)(xing)間的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)進(jin)行(xing)擠(ji)壓。此(ci)時(shi)(shi),根據被加工材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)性能(neng),金屬坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)中(zhong)心孔可(ke)以(yi)(yi)通過在(zai)(zai)立(li)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔機上(shang)直接穿(chuan)(chuan)孔得(de)到,也可(ke)以(yi)(yi)通過機械加工預(yu)鉆孔后(hou)在(zai)(zai)擴孔機上(shang)進(jin)行(xing)擴孔后(hou)得(de)到。


 采用(yong)短芯(xin)棒(bang)來(lai)形成環狀(zhuang)間(jian)隙的方(fang)法進行空心(xin)制品(pin)的擠(ji)(ji)壓,當坯料推入擠(ji)(ji)壓模時,金屬(shu)流入夾持芯(xin)棒(bang)的橋架(jia)孔中(zhong),在橋架(jia)下面包圍著(zhu)芯(xin)棒(bang),且(qie)熔焊成管(guan)(guan)子(zi)。利(li)用(yong)這種擠(ji)(ji)壓方(fang)法,得到優質(zhi)管(guan)(guan)子(zi)的必要條件是確保變(bian)形金屬(shu)的熔焊條件,并且(qie)不能采用(yong)潤滑(hua)劑。因(yin)此,這種擠(ji)(ji)壓方(fang)法只適用(yong)于(yu)擠(ji)(ji)壓溫度(du)與變(bian)形抗力(li)比較(jiao)低的材料,如鋁合(he)金。


 有(you)色金屬管材的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)一般都(dou)采用帶有(you)內(nei)置式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)系(xi)統的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji),實心坯料的(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)在同一臺擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上完成,不設置專用的(de)(de)(de)立(li)式(shi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)。由(you)于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程所具有(you)的(de)(de)(de)金屬流動的(de)(de)(de)特性,采用擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)方(fang)法可以制(zhi)(zhi)造用其他壓(ya)(ya)(ya)力加(jia)工方(fang)法(如軋(ya)制(zhi)(zhi)方(fang)法)所不能(neng)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)、形狀非常復雜(za)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品(圖0-2)。


圖0-2.jpg


  擠(ji)(ji)壓過程還具有很(hen)大的(de)靈活性。在(zai)現有的(de)擠(ji)(ji)壓裝備上,只需要更換擠(ji)(ji)壓模(mo)具的(de)個別零(ling)件(如擠(ji)(ji)壓棒材時,更換擠(ji)(ji)壓模(mo);擠(ji)(ji)壓管材時,更換擠(ji)(ji)壓模(mo)和(he)擠(ji)(ji)壓芯棒),其(qi)產(chan)品(pin)(pin)就可(ke)以(yi)從(cong)一(yi)種(zhong)制(zhi)品(pin)(pin)轉(zhuan)換為另一(yi)種(zhong)制(zhi)品(pin)(pin),且更換工(gong)模(mo)具非(fei)常簡(jian)單和(he)迅速(su),只需要幾分鐘就可(ke)以(yi)完成。根(gen)據德國施(shi)維爾(er)特鋼廠的(de)經驗,在(zai)8小時工(gong)作制(zhi)的(de)一(yi)個班(ban)內,擠(ji)(ji)壓15~20種(zhong)不同斷面的(de)產(chan)品(pin)(pin)很(hen)容易實現。


  同時,一般當擠壓(ya)機的噸(dun)位確定之(zhi)后,擠壓(ya)筒的規格可選擇3~6個系列(lie),相應(ying)的擠壓(ya)坯料(liao)和工(gong)模具的規格也就在3-6個系列(lie)范圍(wei)內與工(gong)模具的準備比較(jiao)簡單。


  因(yin)此,擠壓法(fa)對于小批量制(zhi)品的生產(chan)是(shi)經濟而合(he)理的,甚至當制(zhi)品的形(xing)狀能夠用其他的壓力(li)加工方(fang)法(fa)生產(chan)時也是(shi)如此。


 擠(ji)壓(ya)(ya)過程所(suo)特有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)狀(zhuang)態為各向(xiang)不(bu)(bu)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮。由于工模(mo)具(ju)形狀(zhuang)、摩擦力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響與(yu)變(bian)形金屬性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻性(xing),導致在坯(pi)料金屬內除了壓(ya)(ya)應(ying)力(li)以(yi)(yi)外,還會產(chan)生(sheng)附加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)剪應(ying)力(li)。但是研究與(yu)生(sheng)產(chan)經(jing)驗表明(ming),在采取降低摩擦力(li)與(yu)材料性(xing)能(neng)不(bu)(bu)均(jun)勻性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)措(cuo)施以(yi)(yi)及選擇形狀(zhuang)合適(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工模(mo)具(ju)后,可使擠(ji)壓(ya)(ya)具(ju)有(you)(you)比其他壓(ya)(ya)力(li)加工方(fang)法(fa)(如自由鍛或軋制)更為有(you)(you)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing)變(bian)形條件,從而提高了材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)形能(neng)力(li),使擠(ji)壓(ya)(ya)法(fa)可以(yi)(yi)實現任(ren)何低塑性(xing)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)加工。并(bing)且擠(ji)壓(ya)(ya)加工后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制品內部組織致密、性(xing)能(neng)均(jun)勻。


 生產經驗還(huan)證明,擠(ji)壓制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面質量與(yu)尺(chi)寸精(jing)度并不比熱軋(ya)(ya)制(zhi)品低(di),有時還(huan)要高(gao)一些(表(biao)0-1)。德國工(gong)廠的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗表(biao)明,在同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)條件下所生產的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓產品的(de)(de)(de)(de)(de)機械性(xing)能(neng),完全在DN標(biao)準所規定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)范圍之(zhi)內(nei),并且稍優(you)于軋(ya)(ya)制(zhi)產品。擠(ji)壓所得到的(de)(de)(de)(de)(de)在制(zhi)品長度方向上較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)拉強度可能(neng)是擠(ji)壓產品一個很大的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點。


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 石油(you)化學工(gong)業的迅速發展和新建熱(re)電站(zhan)用材料的升(sheng)級換代,需要(yao)更大量地使(shi)用各種高(gao)性能(neng)的耐蝕鋼管、不銹鋼管和耐熱鋼(gang)管,以及(ji)相當大一(yi)部(bu)分輕型的經濟斷面異(yi)型材。這(zhe)些(xie)材料用(yong)軋(ya)制的方法是(shi)很難生產的,而這(zhe)一(yi)領域的產品只(zhi)能用(yong)擠(ji)壓法來生產。因此,擠(ji)壓工(gong)藝技術在(zai)我(wo)國有(you)著廣闊的發展前景。